摘要：紫外消毒技术因具有无须投加化学药剂、消毒广谱性、产生副产物少等优势越来越受重视,但石英套管结垢引起的消毒效果难以保障,成为限制紫外消毒技术发展的瓶颈。在污水厂紫外线消毒渠中搭建中试试验装置,利用超声波抑制石英套管结垢,结果表明,超声波能通过延长结垢诱导期来抑制垢的生成;以相对紫外线强度为考察对象,通过单因素试验确定超声波功率、清洗周期、超声时间合适的范围分别在500~1000 W、0.5~1.0 d、20~40 min;对于使用时间为0、0.5、1、3、5 a的石英套管,超声波均有很好的抑垢效果。为了进一步优化参数,采用Box-Behnken设计法和响应面分析方法对主要因素加以优化,得到了响应面回归模型和最优解。结果表明,超声波技术抑垢清垢的优化工艺参数为超声波功率P=965 W,清洗周期T=0.5 d,超声时间t=34 min,预测相对紫外线强度最大值为1.01。通过统计学检验,模型具有良好的拟合性,在优化工艺条件下得到的相对紫外线强度预测值与试验值接近,误差为1.00%。

摘要：设计了基于机器学习的衰老基因特征选择与分类实验,作为面向智能医学工程等专业的“机器学习基础”课程的实验内容。该实验通过将衰老基因映射至基因本体来获得实验数据集,利用特征选择方法处理基因本体内的冗余性,并使用朴素贝叶斯、支持向量机等分类模型来实现衰老基因分类。实验采用Python语言、Scikit-learn框架实现。除了框架内置的特征选择方法外,基于该数据集的统计特性和测试样本的独特性,定制设计了一个层次特征选择方法,用以更好地消除特征间的层次冗余。实验结果表明,有效的特征选择方法可以显著改善衰老基因分类的结果。

摘要：相比于水环境中抗生素抗性菌(ARB),抗生素抗性基因(ARGs)的去除难度和风险都更为突出。紫外线技术(UV)穿透性强,诱导形成嘧啶二聚体和6-4感光产物阻止DNA复制和蛋白质合成;紫外线/高级氧化技术(UV/AOPs)通过光解和自由基氧化双重作用进一步去除细胞内ARGs。但当前各界对UV与UV/AOPs技术理论与应用的认识存在一定的偏差和混淆,并缺乏UV/AOP技术对ARG控制相关的综述类研究。鉴于此,对UV光解和UV/AOPs对ARGs控制的效能特性、作用规律、环境影响因素三个方面展开综述。总结了UV-C(254nm)处理ARGs的关键UV剂量,补充计算了仅列出UV工艺参数工作中的有效UV剂量;讨论了UV和UV/AOPs技术去除水中各类型ARGs的效果和原理,包括光解和自由基氧化/还原DNA的反应机制;对常见的UV/AOPs(UV/H_(2)O_(2),UV/Cl,UV/PS和UV/TiO_(2))的效能和特性进行对比分析,述清了复杂水质背景、细菌结构等因素对UV和UV/AOPs去除ARGs的效能影响,并针对当前市政应用背景下ARGs及ARB的去除研究存在的弊端,对该技术在下一阶段的发展和推广提出建议,以期改善UV与氧化剂协同不当造成的效能和能耗失衡。

摘要：针对城市水环境存在着生态脆弱、韧性不足问题,本文提出了岸水协同生态治理与修复思路。本文分享的原创基于城市水生态修复的水质深度净化人工湿地技术,突破人工湿地碳氧分配,提升了对低碳高氮水的净化效率,改善了河湖水质;滨水蓝绿空间耦合污染生态拦截技术,突破了蓝绿空间共建共治,实现了雨水径流污染源头生态拦截净化;阐明水生植物衰退和恢复重要机制,突破了水生境修复和水生植物恢复难题,实现了水生植物自组织恢复。本文集成了城市河湖岸水协同生态治理与修复关键技术体系及应用范式,解决了城市河湖生态脆弱问题,助力城市水生态系统恢复。上述成果已成功应用于水环境整治工程,取得了显著环境、社会和经济效益。

摘要：针对某铁塔厂热浸镀锌车间的盐酸酸洗废液,开发了由预处理、负压蒸馏、冷却结晶、离心脱水4个模块组成的负压蒸馏—结晶组合工艺,并进行了工程应用试验。实验室常压蒸馏试验及Aspen plus 7. 2软件模拟结果表明,在蒸发比例为65%、真空度为0. 065 MPa的条件下处理效果最佳,所得氯化亚铁晶体(FeCl2·4H2O)的纯度达到97. 10%,且盐酸回收率可达到34. 3%。设计并建造了处理规模为6 m3/d的处理站,运行结果表明,处理1 m3废酸液可以回收97. 40 kg的FeCl2·4H2O晶体和0. 40 m3浓度为4%的再生酸,收益可达69. 31元。

摘要：我国现行设计规范缺乏完整的道路植草沟进水口开口设计计算方法,借鉴美国城市雨水排放标准手册,给出了进水口开口宽度计算公式,分析认为当截留率确定后,计算得到的开口宽度还应受植草沟最大设计流量的制约;采用雨水口设置间距计算方法,给出了进水口开口设置间距计算公式,明确了道路纵坡对公式中相关参数取值的影响;基于水力计算方法,提出了进水口开口角度的计算方法,认为随着道路纵坡增大,开口角度应逐渐减小。基于Fluent对进水口二维水力特征的模拟结果表明,与传统直角开口相比,按计算角度开口可改善进水口的水力条件,其进水流速增大,约为直角开口的流速的1.4倍,显著提高了植草沟的收水能力;内部水流速减小约30%,进水对植草沟内部植物及土壤的冲击减小。

摘要：针对配水渠出水优化措施单一、优化效果欠佳的问题,运用CFD软件,采用Realizable k-ε湍流模型对其流速场进行数值模拟,探究了进口宽度(b)和配水渠宽度(B)变化时出水均匀度最优的配水渠长度(L),并优化了挡墙在双段配水渠中的最佳位置。结果表明:配水渠进口集中主流在池内流域空间的扩散程度是出水均匀度的主要影响因素;当b在1 200~1 600 mm范围时,L取1 750~2 250 mm时的出水均匀度最优,若b大于1 600 mm,最优的L值须适当增加,但不应大于3 000 mm;当B为3 900 mm时,L最佳取值为1 750~2 250 mm,当B为5 300或6 700 mm时,最佳的L值应增加500 mm左右;采用双段配水渠时,挡墙位置应设在进口侧,而不应在配水渠的中间位置。该研究可为配水渠的设计提供一定的理论指导。

摘要：以径流中氨氮和磷酸盐为对象,选取Na型改性沸石和海绵铁吸附剂对其进行吸附去除。在静态吸附试验的基础上,通过构建吸附柱动态吸附试验,研究了不同接触时间对吸附除氨氮和磷酸盐的规律。结果表明,随着进水停留时间的增加,吸附穿透时间增加,计算所得的饱和吸附容量和临界床高增加。根据Bohart-Adams拟合结果,确定了实际工程中的吸附接触时间为10~15 min,床高不低于1.2 m。在重庆市长生河治理工程应用了以上吸附剂对径流来水进行控制,通过对实际来水的监测结果表明,在Na型沸石和海绵铁吸附床的共同作用下,初期径流来水经处理后出水TP低于0.1 mg/L,氨氮低于0.2 mg/L,确保了进入水体的雨水的洁净。

摘要：采用氯化铁和硫酸铝作为混凝剂,分别研究了不同形态结构的铜绿微囊藻、针杆藻和水华鱼腥藻的混凝效果及絮体特性。结果表明:在铁盐、铝盐混凝剂不同投加量下,铁盐对3种藻的混凝去除效果优于铝盐;3种藻在铁盐和铝盐各自达到最佳混凝效果时的混凝剂投加量:铁盐>铝盐。铜绿微囊藻的整体混凝效果最差,针杆藻的最好。相比于铝盐,3种藻在采用铁盐混凝时形成絮体的分形维数值更大;针杆藻絮体的整体分形维数最大(最大值:1.72),铜绿微囊藻的最小(最大值:1.17),表明藻种形态对混凝絮体结构的影响。3种藻在采用铁盐混凝时的絮体粒径(d 50)均大于铝盐絮体,絮体强度和恢复因子小于铝盐絮体的对应值。当采用铁盐混凝剂时,铜绿微囊藻絮体d 50的最大值(632μm)小于针杆藻(765μm)和水华鱼腥藻(777μm);针杆藻絮体的恢复因子最大(26.54%),水华鱼腥藻的恢复因子最小(11.04%)。3种藻絮体到达等电点的铁盐投加量大于铝盐投加量,藻絮体Zeta电位可用于分析藻类混凝时最佳去除率对应的投加量。铜绿微囊藻以电性中和混凝机制为主,吸附架桥和网捕卷扫机制则可能对水华鱼腥藻和针杆藻的絮凝作用更重要。

摘要：悬浮颗粒粒度特性是影响旋流沉砂池设计与运行效能的重要因素之一,我国城镇污水中无机物粒径细微,不宜直接采用常规参数取值进行设计。针对城镇污水中无机悬浮颗粒的粒度分布特征,构建了比氏旋流沉砂池模型,以回归正交试验设计为手段,开展了数值模拟与实际物理模型相结合的研究。基于悬浮颗粒不同粒径范围(0~100、100~200、>200μm),建立了分离效率与影响因素之间的多元回归模型,明确了各因素对不同粒径颗粒去除率的影响规律及优化运行参数。不同粒度范围悬浮颗粒去除的各最优工况中,搅拌桨转速和水力停留时间各不相同,适当增加水力停留时间和转速,可以在一定程度上提高对细微无机颗粒的分离去除效能,但对粒径<100μm的颗粒去除率提升空间较低。在优化工况条件下,物理模型试验结果与回归模型分析的误差为1.86%~4.20%,具有良好可信度。