Short-term prediction of influent flow rate and ammonia concentration in municipal wastewater treatment plants

The prediction of the influent load is of great importance for the improvement of the control system to a large wastewater treatment plant. A systematic data analysis method is presented in this paper in order to estimate and predict the periodicity of the influent flow rate and ammonia （NH3） concentrations： 1） data filtering using wavelet decomposition and reconstruction; 2） typical cycle identification using power spectrum density analysis; 3） fitting and prediction model establishment based on an autoregressive model. To give meaningful information for feedforward control systems, predictions in different time scales are tested to compare the corresponding predicting accuracy. Considering the influence of the rainfalls, a linear fitting model is derived to estimate the relationship between flow rate trend and rain events. Measurements used to support coefficient fitting and model testing are acquired from two municipal wastewater treatment plants in China. The results show that 1） for both of the two plants, the periodicity affects the flow rate and NH3 concentrations in different cycles （especially cycles longer than 1 day）; 2） when the flow rate and NH3 concentrations present an obvious periodicity, the decreasing of prediction accuracy is not distinct with increasing of the prediction time scales; 3） the periodicity influence is larger than rainfalls; 4） the rainfalls will make the periodicity of flow rate less obvious in intensive rainy periods.     

基于能力谱的建筑物震害评估及城市抗震规划

为减轻地震建筑物破坏带来的人员伤亡和经济损失,根据能力谱方法计算7度和8度地震影响下建筑物的破坏状态,在此基础上进行城市抗震规划。首先把城市建筑物分成钢筋混凝土、砌体、钢框架及木结构4类;然后利用能力谱方法得到建筑物各种损坏状态的概率及震害指数;最后提出抗震规划措施,在GIS环境下可视化表达建筑物震害分级图。结果表明,中层小于低层和高层建筑物的震害指数;对低层和中层建筑物,钢筋混凝土的抗震能力较强。7度地震时,未设防和低设防建筑物的震害指数在0.5和1.0之间,轻微破坏;部分中等设防和高设防建筑物的震害指数小于0.5,基本完好。8度地震时,4类建筑物的震害指数在0.5～1.0之间,轻微破坏。进行城市抗震规划后,建筑物受7度地震影响时基本完好,受8度地震影响时轻微破坏。     

石化企业循环水的VOCs成分谱

采用顶空-气相色谱-质谱联用技术,针对3家石油化工企业的38个循环水样进行了VOCs的定性、定量分析。结果表明,石化企业循环水中主要含有烷烃、烯烃、卤代烃、芳香烃、含氧有机物等5类物质,其中卤代烃占总量的67%(w),芳香烃化合物占24%(w),烃类化合物、含氧化合物含量比较低,分别占4%(w)。本研究进一步完善了我国VOCs排放源成分谱,同时也为石化企业循环水中VOCs的管控提供了数据支持。     

废轮胎的热解及其产物分析

研究了废轮胎热解产生的三相 (气、液、固 )产率与裂解温度的关系 ,气相组成与温度的关系 ,以及氢氧化钠作为催化剂加入热解体系对三相产率和气体组成的影响 .实验表明 ,轮胎橡胶的热稳定性分为 :～ 200℃,200℃～300℃及300℃以上3个区域 .在200℃以上时 ,随着温度升高 ,固体产率减少 ,气体产率增加 ,液体产物的产率在 500℃左右出现一个峰值 .加入 4%NaOH作催化剂以后 ,在相同的温度下固态碳黑和液态油的产率均有所提高 ,而相应混合气的产率降低 .实验确定了所用混合胶粉主要为合成橡胶 .不同温度下热解所产生的液体产物的红外谱图及裂解色谱图表明 ,300℃时主要是助剂分解,400℃左右主要是聚异戊二烯(天然胶)开始裂解,600℃以上残留物开始裂解.     

光催化水质净化反应器的研究进展

在全面分析国内外近 10年来光催化反应器的研究成果基础上 ,归纳出了光催化反应器设计的 3个主要因素 :传质速率、紫外辐射在反应器中的分布和光催化剂受光辐照的表面积 ,详细讨论了各类光反应器的结构与特征 ,并概述了太阳能光反应器的设计研究进展 ,最后提出了推进光催化反应器研究进程的建议。     

高效集热自然环境加速试验设备设计

目的 设计一种能够高效强化太阳辐射热效应的自然环境加速试验设备,在自然环境中构建具有极端高温和高低温循环条件的试验微环境.方法 研发高效集热自然环境加速试验设备,采用模块化设计,包括试验箱体、跟踪太阳基座和控制与数据记录部件,试验箱体5面为双层保温结构,顶部采用2 mm厚单层铝合金板材作箱盖,并涂覆吸热率大于90％的太...     

生物吸附剂ZL5-2对Cr(Ⅵ)的吸附机理

为测定环境样品中氯菊酯农药残留,用活泼酯法将氯菊酯半抗原(Py)与卵白蛋白(OVA)偶联,制备合成抗原Py-OVA作包被原,建立间接竞争酶联免疫吸附测定法.方阵滴定确定了抗血清最佳稀释度(1∶2 500),包被抗原的最适工作浓度0.45μg/mL,并建立了标准工作曲线.工作曲线表明在10～800μg/L浓度范围内呈良好的线性关系,回收率>97%.     

外源一氧化氮对亚心形扁藻的生长效应及光谱研究

对海洋绿藻亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)分别进行了不同一氧化氮(NO)浓度和光照强度的培养实验,并进行了叶绿素a和类胡萝卜素含量测定,及室温吸收光谱和荧光光谱测定.结果表明,不同NO浓度、不同加入方式对亚心形扁藻生长有明显不同的促进或抑制作用,NO对亚心形扁藻生长的影响存在阈值.不同浓度NO在不同光照下对微藻生长的作用是一致的,外源NO可以弥补弱光照对藻生长的限制.NO对亚心形扁藻光合色素含量的影响和对藻密度的影响是一致的.NO对藻细胞中叶绿素复合蛋白组成没有显著影响,但对色素含量及其相对组成会产生一系列影响.NO能使藻细胞激发能的传递效率提高,从而提高光合作用速率,表现为细胞生长加快,藻细胞生物量增加.     

固液共存氧化型聚硅酸铁(PSF-Ⅰ)混凝剂的分析

对自制的聚硅酸铁(PSF)进行改性,加入高锰酸钾和稳定剂M,制备出固液共存氧化型聚硅酸铁(PSF-Ⅰ)混凝剂,用滤纸将PSF-Ⅰ过滤,并对PSF-Ⅰ、PSF-Ⅰ滤液及PSF进行紫外吸收(UVA)全波长扫描及前两者的混凝实验,然后将PSF-Ⅰ与PSF、聚合硫酸铁(PFS)进行混凝对比研究,最后对PSF-Ⅰ的混凝性能随储存时间的稳定性进行探讨.结果表明,高锰酸钾的加入改变了PSF的微观结构,使PSF的形态尺寸增大,导致PSF-Ⅰ中Fe³⁺离子的UVA特征峰比PSF高,并且保存了独立的高锰酸钾特征吸收峰(530nm).PSF-Ⅰ中的固相起到初级核子作用,有利于絮体成长.PSF-Ⅰ的最佳投药量为9 mg·L^-1,而PSF-Ⅰ滤液的最佳投药量为12 mg·L^-1.PSF-Ⅰ是通过混凝吸附和催化氧化功能共同实现对有机物的去除,而PSF和PFS仅是通过常规的混凝吸附去除部分有机物,去除机理有本质的区别.     

中国中部高山湖泊记录的小冰期水热配置不同模态

小冰期水热配置模态在中国南北方存在明显差异,敏感响应于气候变化的高山湖泊在小冰期阶段水热变化模式仍缺乏研究。选取中国中部两个高山湖泊——太白山玉皇池与六盘山东海子的沉积物岩心为研究对象,基于总有机碳（TOC）、总有机氮（TN）,碳氮比（C/N）等地球化学指标,并结合已发表的水文数据,重建了东海子和玉皇池近2 ka来的水热变化模态。结果显示：近2 ka气候变化主要受太阳辐射影响,在900 AD之前,两个湖泊区域气候同为冷湿,中世纪暖期（900—1300 AD）转为暖干;在小冰期（1300—1800 AD）时期水热组合不同,东海子降水与温度呈同步下降趋势,主要受控于东亚夏季风,而处于东海子东南方向的玉皇池表现为降水的持续增加,可能受加强的印度季风和厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的共同影响。