碳中和趋势下数学模拟在污水处理系统中的发展与综合应用

数学模拟技术在污水处理方面被广泛应用,为了系统总结相关技术,本文回顾了污水处理系统中数学模拟技术的发展历程;综述了活性污泥模型(ASM)与机器学习(ML)在水质预测及参数工况优化领域中的应用;重点探究了污水处理系统中温室气体排放模型,以及多目标优化模型在污水处理系统中温室气体排放(GHG)、出水质量(EQI)和运行成本(OCI)的权衡问题;归纳了数学模拟技术在实现污水厂能量自给与资源回收的应用发展.研究结果表明数学模拟技术能准确预测出水水质、快速优化工艺参数、权衡温室气体排放、出水水质与运行成本之间的关系、以及提高资源回收效率等.因此,数值模拟技术可有效指导污水处理工艺的运行优化以及管理,为污水处理行业减污降碳协同增效提供技术支撑.     

液态水氢键结构的拉曼光谱研究进展

总结了近年来将拉曼光谱应用于液态水氢键结构的研究进展,分析了温度、压强和电解质对于水团簇氢键网络结构的影响。改变水的温度和压强或加入不同电解质,将会对水的氢键作用产生影响,并改变水分子团簇结构。通过拉曼光谱可以观察到水分子间振动频率的变化,从而推断液态水氢键结构的变化。     

生态湿地技术在非点源污染控制中的工程应用

内江包谷湾梯级湿地工程旨在示范利用生态湿地技术控制农村非点源污染.建设了三块梯级表流湿地,总占地面积4100 m2.旱季及水量较少时通过泵站循环补水,雨季停用泵站,收集周边径流雨水,泵站总循环补水量900 m3/d,湿地停留时间1 d.主要污染物设计去除率如下:NH3-N为20％～40％,COD为30％～50％,BOD...     

腐殖质对人工湿地反硝化及功能微生物的影响

腐殖质广泛存在于人工湿地等环境中,研究典型腐殖质(腐殖酸、富里酸)对人工湿地反硝化性能的影响,对人工湿地脱氮性能的强化有重要意义。文章通过傅里叶变换红外光谱技术对2种腐殖质进行表征,测试腐殖质不同浓度(0 mg/L;FA=1、25 mg/L;HA=1、10 mg/L)影响下典型周期内NO₃^--N、NO₂^--N、TN随时间的变化规律,结合微生物群落组成,阐明腐殖质对人工湿地反硝化性能的贡献。结果表明,FA、HA均含有醌基,且FA中C=O、C=C特征峰面积大于HA;水质的时间沿程规律结果表明,FA、HA可显著提升NO₃^--N去除率,且TN去除率顺序为FA-1>HA-10>HA-1>FA-25>CG;微生物结果表明,加入FA、HA后,反硝化优势菌门变形菌门Proteobacteria与优势菌属陶厄氏菌属Thauera相对丰度均有所提升,结合FAPROTAX功能预测结果显示出更强的脱氮潜能。