污水处理过程的软测量技术

污水处理过程的软测量技术是为解决污水处理出水水质(如BOD5、COD等)难以在线实时检测而提出的,它为污水处理质量参数的在线预测和闭环控制创造必要的前提条件,并提供可行的解决方案,从而稳定出水水质和提高污水处理的效率.介绍软测量技术的概念,研究污水处理软测量建模方法,以及工程设计方法.     

基于PSO-LSSVM污水处理系统出水数据的软测量

以某公司污水处理系统为背景,利用各进水数据基于支持向量机建立软测量模型,实现对出水BOD5质量浓度、COD质量浓度的预测.针对支持向量机参数的选择问题,采用粒子群优化算法对其进行调整,最终实现污水处理系统BOD5质量浓度、COD质量浓度的软测量.     

城市污水处理出水水质预测预报的一种多步记忆软测量建模

针对目前城市污水处理过程某些重要出水水质指标参数因缺乏可靠的专用在线仪表而只能靠人工化验来确知的现状,本文引入了软测量技术并根据污水处理工艺运行的实际情况,设计了具有记忆能力的软测量模型,由已知的过程参数来估计出不可在线测量的目标参数值.仿真研究结果表明具有多步记忆的软测量模型其预测精度高于常规软测量模型.多步记忆软测量模型的获取为开发实用化的污水处理出水水质预测预报软件奠定了坚实的基础.     

基于支持向量机的出水TP软测量

支持向量机(Support Vector Machines)是一种基于统计学习理论的新型建模方法,本文根据活性污泥法工艺中反应出水水质的重要参数TP(总磷)难于在线测量的情况,采用SVM方法建模,并采用粗糙集理论(RS)和主元分析法(PCA)进行数据的预处理。用某城市污水处理厂的实际水质参数数据,建立了出水TP基于SVM的软测量模型。和未经预处理的支持向量机进行了比较,选择RS-SVM模型作为最终的软测量模型。结果表明,经粗糙集预处理数据后,不仅测量的误差值更小,而且大大降低了输入数据的维数,减小了模型的规模,更有利于软测量模型的实用化。同时也表明支持向量机作为建立软测量模型的工具,具有良好的性能。     

序批式活性污泥系统神经网络水质模型

介绍用神经网络建立过程软测量的模式,讨论了基于神经网络的非线性模型结构和一种BP改进算法,并对污水处理过程的出水水质软测量进行了研究.结果表明,神经网络法能够比较精确地建立起非线性过程的模型,且具有简明、灵活的特点.     

一类污水处理过程水质多模型在线软测量方法

根据污水处理厂入水水质的特征参数进行工况区域分析,基于多模型方法建立了多工况下的水质软测量模型.其中局部模型由Hammerstein模型描述,采用误差反传类稳定学习算法学习非线性增益的多层感知器,采用递推最小二乘法学习线性部分ARX模型参数,根据样本与聚类中心之间的相近度在线修正聚类中心,基于软切换的多模型建模思路提出了出水水质COD的软测量方法.实验结果表明,在线修正聚类中心可反映工况点的动态变化;与实际运行数据进行了对比验证,表明多模型软测量方法具有较高的精度.     

基于机器学习的卫星遥感水质富营养化评价——以合肥市环城河为例

以合肥市环城河为研究对象,使用线性回归、随机森林、支持向量回归和套索回归等机器学习模型挖掘Landsat8卫星数据和水质参数之间的关系,对遥感影像值的反射率和水质参数进行建模,并比较了4种不同模型的表现.结果显示,随机森林模型的表现最好,对TN、TP、NH3-N反演模型的精度都能达到0.7以上;反演的水质参数浓度分布图表明TN、TP在环城河东北段的污染最严重,而NH3-N则在西南段的污染最严重;从水体富营养化分布图可以看出,环城河东段水体呈现中度营养状态.     

单室微生物燃料电池处理生活污水特性研究

目的研究单室微生物燃料电池(MFC)在间歇运行条件下对COD、NH+4、TP和NO-3的处理效果.方法采用石墨板为阴极,构建了单室空气阴极微生物燃料电池,以混合菌种接种,并以乙酸钠和碳酸氢钠为碳源.结果进水COD质量浓度400~900 mg/L,出水COD质量浓度维持在100 mg/L;NO-3去除率可达到90%以上.单室空气阴极微生物燃料电池可以有效降解污水中的有机物,COD去除率可以达到80%以上,但COD的质量浓度并不是影响MFC电压的主要因素.微生物燃料电池对NH+4和TP去除率都较低,同时表明阳极室中的NH+4和TP并没有参与微生物燃料电池的产电反应,NH+4和TP的质量浓度对微生物燃料电池的电能输出也没有明显影响.结论 MFC对于含NO-3的污水处理效果较好,但去除NO-3的同时对电池的产电效果影响很小.     

哈希CODmax型在线水质分析仪在污水处理中的应用

COD是污水处理中需要掌握控制的重要参数指标.对COD值的实时在线分析是污水处理中的重要监测环节.通过实际应用,从安装位置、测量原理、测量结果等方面与实验室分析方法进行比较,介绍了美国哈希公司生产的CODmax型在线水质分析仪在污水处理中的应用.CODmax型分析仪不仅缩短了测定时间,而且操作简单,准确度和精确度均达到国家标准方法要求.     

基于RBF人工神经网络的生活污水处理软测量方法

为实现城市生活污水处理的在线控制,提出了基于RBF人工神经网络的软测量方法.运用大量实测数据对RBF神经网络进行了训练和仿真.结果表明,基于RBF神经网络的软测量模型对污水处理指标BOD的实时控制具有实用价值.     

深圳河河口近10年典型污染物通量变化研究

根据2008—2017年连续水文观测数据和逐月水质监测数据, 采用LOADEST模型模拟估算主要污染物COD、氨氮、总氮和总磷的净通量, 得到深圳河河口近10年主要污染物通量的变化规律。结合降水和流域内污水处理厂运行情况, 分析影响污染物通量变化的自然因素和人为因素, 得到以下结论。1) 2008—2017年深圳河河口断面各污染物入湾净通量呈现明显的下降趋势, 总体水质情况有所好转, 但仍未达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中V类水目标要求。2) 2008—2017年各污染物净通量的季节性差异逐年变小。3) COD净通量与降雨量的相关性较强, 说明其污染来源多为非点源; 总氮、氨氮和总磷净通量与降水量的相关性相对较弱, 说明其污染来源多为点源。4) 污染物净通量与污水处理量明显负相关, 说明提高污水处理厂日处理能力和污水出水水质有助于河流水质的改善。     

硅藻土强化ALB工艺处理重庆小城镇生活污水

考察了硅藻土强化ALB工艺对重庆城镇生活污水的处理效果,并研究了硅藻土的最佳投加量。结果表明,硅藻土强化ALB工艺能较好地提高出水水质,COD、氨氮、总氮、总磷的去除效果均有不同程度的加强。各项水污染物质去除率随硅藻土投加量的增加,总体上呈先增加后减少的趋势,最适投加量为30 mg/L,出水中COD、氨氮、总氮均达到了排放一级A标准,总磷达到了排放一级B标准。硅藻土作为ALB工艺的混凝剂经济可行,效果良好。     

厌氧折流板-垂直潜流人工湿地处理农村生活污水的研究

采用厌氧折流板反应器-垂直潜流人工湿地(ABR-SSFW)组合工艺处理农村生活污水.实际运行结果表明:当水力停留时间(HRT)大于12 h时.组合工艺对COD,TN,NH3 -N,TP的平均去除率分别为85.5％,42.8％,34.67％,41.97 ％6;当HRT小于12 h时,组合工艺对COD,TN,NH3-N,TP各项的去除率都有明显下降.在对COD的去除中ABR发挥的作用较大,占到了60％以上;在对NH3-N,TN,TP的去除中,SSFW作用较大.     

渭河宝鸡段水环境质量的BP人工神经网络分析

选取代表地表水环境质量的五日生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数、氟化物、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)和总氮(TN)等7个指标和地表水环境质量标准(GB 3838-2002)建立地表水环境质量评价的BP人工神经网络模型,利用训练好的模型对2009年渭河宝鸡段6个过水断面的水环境质量进行综合评价,结果表明,林家村和胜利桥断面的水环境质量分别为Ⅰ类和Ⅱ类标准,其余4个断面的水环境质量均为Ⅲ类标准.     

Obral氧化沟工艺处理城市污水的启动试验研究

以某城市污水处理厂Obral氧化沟工艺为研究对象.用PCR-DGGE方法对工程启动阶段过程中微生物种群多样性变化情况分析.得出微生物多样性与SS,COD,NH4+-N,TP,污泥负荷的对应关系,结果表明:NH4+-N及进水有机负荷对微生物种群的影响最为明显.     

利用淡水微藻对畜禽养殖废水的实验研究

以不同浓度的畜禽养殖废水为对象,研究藻菌体系对废水中的NH4+-N、TP和COD的去除效果。结果表明:藻菌体系对不同浓度的畜禽养殖废水的处理效果不同,当废水中NH4+-N、TP和COD浓度分别小于44.4 mg/L、6.4 mg/L和500 mg/L时,藻菌微生物的生长速度快、生物量大,对废水处理效果好;当处理时间为6 d时,NH4+-N、TP和COD的去除率分别大于90%、84%和80%,该实验结果为构建高效藻类塘提供理论依据。     

AB工艺化学强化除磷试验研究

取吸附－生物降解（AB）工艺B段曝气池进水,投加硫酸铝（AS）和聚丙烯酰胺（PAM）进行化学除磷小试实验,考察了不同投药量下总磷、COD、氨氮和浊度的去除效果,确定了最佳投药量以及化学法和生物法在去除总磷、氨氮、COD和浊度等方面的相互关系。结果表明,AS和PAM复配对B段污水中总磷有很好的去除效果,AS投加量（以Al2O3计）为9.45mg/L,PAM为0.05mg/L时,TP、COD、氨氮和浊度去除率平均为89.2%、37.7%、71.6%和2.41%。曝气过程中投加AS和PAM复配化学强化除磷,总磷、COD、浊度去除率分别提高了7.3～59.2%、5.0～20.3%、10.9～34.7%,但不能提高氨氮的去除率;在溶解氧足够时,本研究投加量范围的AS和PAM的加入对硝化作用无影响;后置混凝对TP、COD、浊度的去除效果优于同步混凝,但需增加混凝沉淀设备,因此同步混凝更适合于于AB工艺的化学强化除磷改造。     

5种邛海人工湿地植物去污能力比较

为了比较人工湿地废水处理中的湿地植物的去污能力,从中筛选出适宜人工湿地的湿地植物,并从邛海人工湿地采集5种植物,在相同浓度的生活废水中进行水培观察,对总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)、化学需氧量(COD)的去除效果进行了比较,并从去污力、根系、管理难易、景观美化作用等方面指标进行综合评定。比较结果表明,大薸和菱角对总氮和总磷有较高的去除率,菖蒲对NH3-N、TN、TP的去除率表现最差,鸢尾、风车草、菖蒲对COD有明显的去除作用。     

城市生活污水生化絮凝处理工艺研究

实验结果表明,化学-生物絮凝组合工艺是一种经济、适用的处理工艺,COD,TP,SS等污染指标的去除率随着聚合氯化铝铁投加量的增加而增加,NH3-N和SCOD去除变化不大.采用化学-生物絮凝工艺处理城市生活污水,在碱性条件有利于污染物质的去除.     

MBBR工艺提升炼油废水生化处理能力的应用研究

利用流动床生物膜反应器(MBBR)对炼油厂废水处理传统老三套工艺“隔油-气浮-生化”的生化单元的传统活性污泥法(CAS)进行升级改造.以COD、氨氮和抗冲击能力为考核指标,考察了改造后的MBBR出水与CAS出水水质的不同.试验结果表明:与CAS相比,改造后的MBBR生化系统出水水质稳定,COD＜ 60 mg/L,氨氮＜...