基于H_∞理论的信息熵PSO算法整定大时滞PID参数

目的针对粒子群算法(PSO)整定大时滞PID控制器参数过程中搜索范围较大,搜索能力较差,甚至出现不收敛的问题,提出一种基于H_∞理论的小范围搜索且带有目标性初始化粒子群的改进PSO算法(HOI-PSO)。方法利用H_∞理论确定PSO算法的初始搜索范围,融合信息熵对初始化粒子群进行评估、调整,从而获得分散性较高的初始种群。结果 Matlab仿真实验表明,HOI-PSO算法能够提高PSO算法的收敛速度,具有同大范围相似甚至更好的全局寻优能力;对于大时滞过程控制,闭环系统的控制性能得到很大改善。结论 HOI-PSO算法应用于长网造纸机定量回路的控制结果表明,采用信息熵PSO算法整定出的PID控制器参数对大时滞过程具有良好的控制效果,在实际生产中也具有一定的理论指导意义。

中国城镇污水处理厂节能降耗研究进展

伴随着中国可持续发展战略的制定和实施,节能减排已经成为了其经济社会发展的主线之一。与钢铁、有色金属行业等高耗能的行业相比,污水处理系统的能耗因其相对较低,被人们长期忽视,但实际上污水处理也属于能耗密集型行业。针对近几年污水厂节能降耗的发展现状,综述了近几十年国内污水厂节能降耗的研究进展。探讨污水处理系统生化池不同的曝气设备、控制方式及提升泵的节能途径,提出污水处理节能降耗的主要发展方向,而一些新工艺如好氧颗粒污泥、厌氧氨氧化脱氮、短程硝化反硝化、基于在线营养盐控制的曝气控制技术等都给污水处理提供了新思想。结合国内外研究动态,提出中国开展污水处理节能降耗研究的必要性和紧迫性。

基于三维数值模拟的供气式低压射流曝气装置性能优化研究

为提高供气式低压射流曝气器中气液混合效果、提高氧传质速率,基于射流曝气器内部结构解析,提出了混合室增设分散孔板、双管进气等优化改进方案。应用FLUENT软件对射流曝气器改进前后混合室气液两相混合效果进行三维数值模拟研究,模拟结果表明,增设分散孔板可显著增加混合室湍流强度、提高气液两相混合效果,孔板设置于进气孔前更利于氧传质效率的提升;增设射流曝气器对称进气口可使气液两相在混合室内分布更加均匀,增大气液两相接触面积,促进气液两相混合。根据模拟结果加工改进型供气式射流曝气器,并进行清水充氧实验,在不同实验参数下,改进射流曝气器的标准氧传质系数、标准氧传质速率、标准氧传质效率和标准曝气效率与改进前相比分别提高19.81～20.30%、30.84%～41.87%、9.84%～25.97%、3.78%～20.56%。

酶促Fenton法处理造纸废水的研究

探讨了采用酶促-Fenton法工艺联合处理废纸浆废水的技术方案,即主要利用造纸工业中常见的纤维素酶、木聚糖酶,酶分别和Fenton试剂作用对废纸浆废水进行处理,研究了酶投加量,反应温度,反应时间,pH等因素对废水处理效果最佳时的工艺条件.通过对添加纤维素酶、木聚糖酶和Fenton试剂处理造纸废水的工艺研究表明:纤维素酶和Fenton试剂共同处理废水时,COD去除率最大达到67.78%;木聚糖酶和Fenton试剂共同处理造纸废水时,COD去除率最大达到67.18%.最终得出:当纤维素酶、木聚糖酶和Fenton试剂一起作用时,COD去除率最大达到68.22%.

Fenton试剂深度处理脱墨浆废水的反应动力学研究

研究了以Fenton试剂为氧化剂,以聚丙烯酰胺(PAM)为絮凝剂对脱墨浆造纸废水氧化絮凝的深度处理方法,并对其氧化机理及动力学进行了分析。通过一系列单因素实验研究结果表明,Fenton氧化过程中各个影响因素对CODCr去除率均有不同的影响,综合比较各个实验结果发现,当体系中FeSO_4投加量为0.5 g/L、n(H_2O_2)∶n(Fe^(2+))=1.5∶1、初始pH值=3.0、反应时间35 min时,氧化絮凝后CODCr去除率达到55.1%。以一级反应动力学方程为模型,对研究中氧化过程进行了多因素的动力学分析。通过多元回归分析模拟得到反应速率常数k的表达式为k=0.273[H_2O_2]-0.067[Fe^(2+)]0.594。

黏土基铁炭陶粒填料在造纸废水处理中的应用

以铁粉、造纸污泥、黏土为原料,制备微电解陶粒填料。考察新型陶粒填料对造纸废水的处理效果。结果表明:新型陶粒填料对于COD去除率最高可达到92.4%;对于烷烃类有机物,去除率最高可达88.3%,且处理过程中的二次污染大幅度减小;通过SEM-EDS对陶粒填料进行表征分析,发现在经过水处理后的填料表面出现微小的、不规则的裂隙,孔洞丰富,有利于微生物的附着,更好地进行各类化学反应。

造纸污泥基微电解填料的研制

以铁粉、造纸污泥、黏土为原料,制备微电解填料。研究微电解填料的制备工艺条件,获得该微电解填料的最佳工艺条件为:烧制温度控制在800℃,铁粉与污泥的比例为1:7,混合烧结时间为30 min,在该工艺条件下,孔隙率最高可达40.2%。与传统的生化方法相比,投加该微电解填料处理造纸废水,对Mg2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+、Pb2+等金属离子去除相对较好,对烷烃类有机物,去除率最高可达88.3%,且处理过程中的二次污染大幅度减小。