油田压裂废水多途径再生利用与装备开发

压裂作业是油井增产的一项主要措施，对于以致密性油气田（低渗透或超低渗透）为主要特征的陕北油田而言，压裂增产作业尤为重要。随着压裂技术的改进，尤其是水平井分段压裂的应用，高需水量（每天每个井需水量达300～500m3，总需水量10000～15000m3）成为陕北乃至北方干旱半干旱生态脆弱区域油田开发的制约因素，由此带来的环境污染问题也值得关注，严重困扰我国石油产量与企业发展。其主要原因：一是在于现有的污水处理系统建立在集中固定式污染治理，并未考虑油田压裂作业过程的不连续性、地点的分散性和不确定性；二是在于传统的污水处理是以“排水达标”为目的，处理技术本身就不适合于满足回用需求的再生水生产；三是在于采用的技术难于适应油田压裂废水的多变性水质特点，往往形成技术的冗长组合，不利于实际生产需求。     

基于地理信息的渭河流域陕西片降雨径流模拟

径流模拟通常基于流域地形、土地利用、土壤类型等信息数据,以及水文气象资料。以渭河流域陕西片为计算实例,分析了流域地形、土壤类型、土地利用、前期土壤湿润程度等地理信息参数,按照地理信息层叠加方法划分径流模拟计算单元,应用SCS模型模拟径流过程。同时,结合降雨特性及主要降雨形式分析,给出降雨量与径流量的相关关系。结果表明:径流模拟值与实测径流趋势具有较好的一致性,说明模型确定的地理参数较为合理,可以应用于关中平原典型流域的径流模拟。     

基于迭代学习控制的下肢外骨骼康复训练机器人运动策略

将具有不依赖系统模型精度，并且能够通过不断学习实现高精度控制等优点的迭代学习策略应用于下肢康复训练机器人运动控制.通过分析人体下肢结构与运动特征，得到下肢外骨骼系统各关节的空间位置参数；采用拉格朗日法对下肢外骨骼康复训练系统进行动力学分析，设计迭代学习控制器.仿真结果表明：迭代学习控制策略能够实现高精度跟踪期望轨迹的目标.     

水与废水强化处理的造粒混凝技术研发及其在西北缺水地区的应用

水与废水处理过程通常包括污染物转化及其在固相中的富集，最终通过固液分离得以去除，但作为关键环节的固液分离效率受制于固形物密度。通过化学混凝等过程生成的固形物通常具有絮状结构，称之为絮凝体，其特点是结构松散、含水率高、密度小、沉速低，导致分离效率低，处理设施庞大。对于高浓度悬浊质处理，排泥的大量耗水和污泥处置的困难更是处理效率提高的制约因素。通过絮凝体形态学研究发现，基于随机碰撞形成的絮凝体具有典型的分形构造特征，其有效密度（水中的密度）随粒径增大呈幂函数关系降低，从而造成固液分离效率低。因此，如何改变絮凝体的形成模式，促成其致密化，一直是本领域的挑战性难题，其关键在于如何从根本上改变微元体聚集与成长的过程。     

在线周期反冲洗超滤膜污染过程研究

采用切割分子量105Da的中空纤维超滤膜,对污水厂二沉池出水进行了不同频度周期反冲洗超滤试验,试验结果与膜污染过程的理论分析相一致.过滤膜阻与反冲洗次数或过滤时间的关系曲线可分为两段:起初的增长段为不可逆滤饼层的累积阶段,直线的斜率为各次反冲洗不可逆膜阻增量;后期的水平段为滤饼层累积与剥离达到相对平衡的阶段.增加在线反冲洗频度降低了不可逆膜阻增量,有效提高了净产水速率.扫描电镜分析结果表明,水力反冲洗去除了部分膜表面污染物,将滤饼层变得松散,一定程度上减轻了膜污染,经化学清洗后,膜表面的滤饼层基本被去除.