基于移动床-生物滤池的农村生活污水处理设备性能研究

本研究采用太阳能供电驱动设备,结合移动床生物膜和生物滤池两大主体工艺的优势,构建了一种新型农村生活污水一体化处理设备;并通过室内模拟实验,研究了该设备对农村生活污水去除效果及对水质变化的适应性。研究结果表明,该装置对农村间歇性排放的生活污水具有较好的处理效果,处理低浓度生活污水时,出水化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(3)-N)、总氮(TN)和总磷(TP)浓度均可满足山东省《农村生活污水处理处置设施水污染物排放标准》(DB 37/3693—2019)的一级标准;处理高浓度生活污水时对COD、NH_(3)-N、TN、TP的平均去除率分别为90.29%、87.25%、43.21%、41.81%,设备处理效率高且对浓度变化有良好的缓冲。综合分析可知,该设备对居住分散且不易铺设管网的农村地区污水治理具有较大的应用价值。

面向复杂装备的工业数字孪生管理系统

针对航空、航天、汽车、船舶及石油化工等重要领域复杂装备全生命周期管控信息共享需求强,设计、工艺、生产、质量、运维等全生命周期数据联动要求高,关键零部件质量管理复杂等特点,聚焦复杂装备的设计、工艺、生产、质量、运维等业务需求,以数据驱动复杂装备创新升级,设计并应用数字孪生管理系统,对装备进行数字化映射、监测、诊断、预测、仿真、优化,实现孪生设备设计、孪生工艺设计、智能生产制造、产品质量管控、设备运行维护,对提升装备性能和促进装备高质量发展具有重要意义。

面向CPS的制造执行系统实验平台验证

信息物理系统(CPS)是实现智能制造的重要抓手,面向CPS的制造执行系统(MES)是MES的发展方向,是实现制造业智能化转型升级的重要支撑。为验证面向CPS的制造执行系统的可行性、合理性、完整性、正确性及可操作性,搭建了实验验证平台,对系统六大平台、“六维”业务域的业务功能、业务逻辑关系进行了应用验证,验证结果表明该系统对人、机、料、法、环、测等生产要素在六维业务域形成了感知-分析-决策-执行闭环管理,可实现生产过程的自动化、数字化、网络化和智能化管理与控制。

船舶海水管路冲刷腐蚀仿真分析及预测

目的获取船舶海水管路系统中弯管在不同因素影响下的冲刷腐蚀规律,预测其冲刷腐蚀速率。方法采用试验测试和数值仿真相结合的方法,研究管路系统中弯管在不同海水流速、管径、弯径比影响下的冲刷腐蚀规律,采用灰色关联分析各因素对冲刷腐蚀影响的严重程度,最后建立冲刷腐蚀速率预测方程。结果随流速增加,最大冲刷腐蚀速率先增大、后趋于平稳;随管径增加,管壁最大冲刷腐蚀速率逐渐减小;随弯径比增加,管壁最大冲刷腐蚀速率先减小后略有增加。不同因素对冲刷腐蚀速率影响的严重程度由大到小为弯径比、流速、管径。结论数值仿真方法可快速获取管路参数变化对冲刷腐蚀速率的影响,基于仿真结果建立的冲刷腐蚀速率预测方程可以很好地预测不同因素影响下的弯管冲刷腐蚀,有较高的预测精度。

旋转机械故障类型识别的神经网络方法研究

广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network,GRNN)和概率神经网络(Probabilistic Neural Network,PNN)都是基于径向基函数的神经网络类型。广义回归神经网络通常用来实现函数逼近,而概率神经网络主要用于模式分类问题的研究。两者在机械设备故障诊断中均有广泛的应用。根据两种神经网络原理建立模型,对比分析广义回归神经网络和概率神经网络在旋转机械设备故障类型识别方面的优缺点。结果显示,两种神经网络在故障类型识别方面均取得了不错的效果,而概率神经网络相比广义回归神经网络而言,能应用更少的特征得到正确的结果。同时,将这两种神经网络得到的结果同BP神经网络和RBF神经网络得到的结果相比,发现GRNN神经网络和PNN神经网络具有更高的准确率和鲁棒性。

2020年云南省血吸虫病传播风险评估结果分析

目的评估云南省2020年的血吸虫病传播风险,为制定防治方案和措施提供依据。方法选取云南省巍山、弥渡、大理、宁蒗4个县(市)作为风险评估对象,每县(市)选择2个流行乡镇,每个乡镇选取1个行政村开展评估工作。整理分析2018—2020年评估村的血吸虫病疫情和防治资料;2020年对评估村进行现场螺情和野粪调查,综合评估血吸虫病传播风险。结果疫情资料显示,7个被评估村2018—2020年均未查到病人、病畜和感染性钉螺。现场钉螺调查结果显示,历史有螺环境系统抽样捕获活螺10只,有螺框出现率为6.52%(3/46),活螺平均密度为0.22只/0.11 m^(2);环境抽查3248框,捕获活螺2只。现有螺环境系统抽样捕获活螺1082只,有螺框出现率为4.01%(297/7413),活螺平均密度为0.15只/0.11 m^(2);环境抽查2627框,捕获活螺31只。捡获的活螺进行LAMP检测,结果均为阴性。共捡获野粪261份,其中牛粪54份(20.69%)、狗粪129份(49.43%)、马属动物(驴、骡)粪33份(12.64%)、猪粪7份(2.68%)、羊粪21份(8.05%)、人粪17份(6.51%),经顶管孵化法均未检出阳性。被评估县风险等级为Ⅲ级。结论当前云南省血吸虫病传播处于低风险状态,但家畜存栏数量大、家畜散放、野粪种类和数量较多、历史有螺环境钉螺复现等情况依然存在,提示今后需继续加强实施综合防治措施,建立完善的风险评估及监测机制,巩固防治成果。

污泥-秸秆混合基生物炭对土壤性质和植物生长的影响

随着不合理的人类活动,土壤退化问题日益严重。使用污泥制备的生物炭虽然能减少污泥直接农用带来的环境风险,但其有机碳含量低,改良效果欠佳。本研究以污泥和秸秆为原料制备了污泥秸秆混合基生物炭,并采用黑麦草盆栽试验(120 d)研究了其对土壤性质和黑麦草生长的影响。结果表明秸秆的添加增加了生物炭中的有机碳含量、比表面积和孔径数量。添加30%秸秆的生物炭具有最大的吸附潜力;混合基生物炭促进了黑麦草的生长。施加了3%的SCBC30的黑麦草七日发芽率提高了23.53%,生物量提高66.67%;混合基生物炭提高了土壤的阳离子交换量、微生物量碳、碱解氮和速效磷的含量,在施加量为3%或者4%时效果最好。研究成果证实,污泥秸秆混合基生物炭能有效改善土壤环境,实现剩余污泥的合理回收利用,添加了30%的秸秆制备的生物炭在施加量为3%时,土壤改良效果最好。

基坑开挖引起邻近既有隧道变形的拟合分析及预测

邻近既有隧道的基坑开挖,由于卸荷作用会使隧道产生变形,超过安全控制值将会对隧道的正常使用和安全运营产生影响,因此对隧道的变形控制至关重要。文中以天津某邻近既有隧道的深大基坑工程实例为依托,验证了考虑土体小应变刚度特性的有限元方法的准确性,并通过大量的二维计算模型分析邻近隧道最大水平位移与基坑开挖深度、隧道距基坑的相对位置、围护结构最大水平位移间的变形规律,提出预测邻近隧道最大水平位移的计算表达式。通过文中提出的方法进行工程预测更加省时简便,且与实测数据对比表明该方法可以较好地预测天津等软土地区基坑开挖引起的邻近隧道最大水平位移。

复合型人工湿地对水质的净化效果评估

本文通过在取水口附近建设复合型人工湿地净化区,将多级表流湿地与潜流湿地串联,同时融合人工浮岛技术,不断改善鱼台县饮用水水源水质并达到供水要求。对复合型人工湿地的运行效果监测表明,该湿地对高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮等具有较好的去除效果,最高去除率分别为55.47%、79.25%、75%、65.12%,各项出水指标均可达到Ⅲ类水质标准,实现了水质净化的目的,保证了水源水质满足供水要求,缓解了鱼台县供水水源紧张的现状,为人工湿地建设在其他水源地的进一步推广应用奠定了基础。

光伏驱动一体化装置处理农村生活污水的性能研究

针对北方丘陵地区农村生活污水的排放特征,本论文构建了一套基于光伏系统驱动的生物接触氧化污水一体化处理装置,并研究了该装置对模拟农村污水的处理效能。研究结果表明,在处理量为50和100 L·d^(-1)条件下,该装置可实现对COD、NH_(3)^(-)N、TN和TP的稳定去除,出水均能满足山东省《农村生活污水处理处置设施水污染物排放标准》(DB 37/3963-2019)一级标准。与其他常规生物处理工艺相比,该装置具有便于安装,无需大规模铺设管网,无需外加电源,且处理后的出水可以直接回用于农田等优点,尤其是对居住相对分散的丘陵山区农村生活污水处理具有较强的推广应用价值。

不同鸡粪用量对小白菜干物质积累和养分吸收的影响

为确定小白菜生长所需鸡粪的适宜用量,促进小白菜合理施肥,在温室大棚内采用盆栽试验,共设常规施肥(CK)、鸡粪N量占总氮量25%(T1)、鸡粪N量占总氮量50%(T2)三个处理,测定了小白菜氮磷钾养分积累量和干物质积累量。结果表明:25%~50%鸡粪处理出苗后45 d时小白菜干物质的积累均显著高于单施化肥处理,干物质积累量较CK分别提高30.4%~81.9%;50%鸡粪氮磷钾积累量在小白菜出苗后45 d时较CK分别提高142.9%、92.7%和103.3%。综合分析,不同鸡粪施用量对小白菜养分积累量及干物质积累量均有提高,其中,50%鸡粪处理提高效果尤为显著。

Real time detection of antibody-antigen interaction using a laser scanning confocal imaging-surface plasmon resonance system

A laser scanning confocal imaging-surface plasmon resonance （LSCI-SPR） instrument integrated with a wavelength-dependent surface plasmon resonance （SPR） sensor and a laser scanning confocal microscopy （LSCM） is built to detect the bonding process of human IgG and fluorescent-labeled affinity purified antibodies in real time. The shifts of resonant wavelength at different reaction time stages are obtained by SPR, corresponding well with the changes of the fluorescence intensity collected by using LSCM. The instrument shows the merits of the combination and complementation of the SPR and LSCM, with such advantages as quantificational analysis, high spatial resolution and real time monitor, which are of great importance for practical applications in biosensor and life science.

面向智能工业的柔性装配批量调度优化策略

在实际的多品种批量柔性生产的过程当中,一种产品可以分割为多个子批量进行生产,一个完整的生产过程包含多个加工流程,每个加工流程可能有多条功能相同的生产线,每条生产线可以完成多种产品的相应加工流程的生产,如何优化该生产过程完成固定生产任务所需的最小完成时间对生产效益非常重要。为解决产品柔性分批与批量调度的问题,提出了一种模拟退火算法与遗传算法相结合的方案。所提方案不但可以根据生产线产能限制将生产任务划分成具有柔性批量的多个子批,而且可以使加工排序以及生产线的选取得到优化。进行了大量实例仿真,结果证明提出的批量调度算法的有效性和可行性。

贵州废弃烟叶抗炎活性部位及其化学成分分析鉴定

以贵州废弃烟叶为原料,通过提取、浓缩和柱层析等方法制备得到废弃烟叶乙醇提取物中不同极性的粗分段部分。采用NO试剂盒检测不同极性部分对RAW 264.7炎症细胞生成NO的影响,研究发现其乙酸乙酯部分和正丁醇部分的抗炎活性尤为突出。通过高分辨质谱Q Exactive Focus分析鉴定乙酸乙酯和正丁醇抗炎活性部分中的化学成分,结果表明两个活性部分中部分化合物具有抗炎活性作用,为进一步探讨多用途废弃烟叶和研制出天然抗炎产品提供一定的研究基础。

面向CPS的制造执行系统的六维管控(二)

信息物理系统(CPS)的广泛研究实践和成熟应用,可以迅速使企业生产控制过程获得的决策数据质量更加稳定及时和丰富,决策优化过程变得更为精确及时完整和合理科学,为未来生产优化过程实现透明化的和可持续改进的全面生产的优化或改善方案提供依据。因此,在现代信息物理体系框架的基本理论原则指导下,进行一种面向CPS业务的制造执行系统(MES)的深入研究,并能针对系统业务系统的基本核心要素、系统模型的基本总体结构、系统业务的总体设计方法思想方面进行具体介绍,为今后系统研究与应用奠定基础。

马鞍山钢铁铁路物流中心站点综合选址

物流中心站点的选取能够有效提高物流运输效率,降低物流成本,提高物流质量。考虑现行条件下马鞍山基础建设条件以及市场需求,利用模糊聚类方法来选择物流配送中心的选址城市。考虑地区物流需求、位置、成本等铁路物流站点选址的重要因素,拟采用基于最大树法的物流服务区域划分,利用欧式距离法,得到备选城市间的离散度和各备选城市间模糊相似值。建立模糊矩阵并利用米歇尔选址方法,找到铁路站点增设城市。通过对实例分析计算得出与SPSS软件相同结果,证明该方法有效可行,为马钢铁路物流中心站点选址提供了有意义的指导,能有效配置经济资源,降低运输成本。

基于阅读与写作相结合的医学人文教育模式的构建——以复旦大学附属华山医院为例

阅读可以陶冶情操、提升自我修养,是收集信息、认识世界、发展思维、获得审美体验的重要途径,也是人文教育的一种最有效形式。写作是运用语言文字符号反映客观事物、表达思想感情、传递知识信息的创造性脑力劳动过程,在人文教育中也发挥着不可替代的作用。目前心理学界已有研究证明阅读与写作均可以舒缓压力,是治愈效果较好的方法。本文以二者协同育人为研究视角,以构建新育人模式为目标,在多年的学生工作实践中逐渐摸索出一套基于阅读与写作相结合的医学人文教育新模式,对我国医学生人文教育有重要的借鉴意义。

钢筋混凝土阻锈剂的发展和研究

钢筋混凝土阻锈剂是解决混凝土中钢筋腐蚀问题的重要方法之一,通过添加阻锈剂,延缓钢筋生锈损坏的时长,大大增加混凝土建筑物的使用寿命。通过简要介绍了钢筋混凝土阻锈剂的技术发展历史背景与其应用以及近年来的研究进展,对钢筋混凝土阻锈剂未来技术方向进行了展望,为研发一种高性能的绿色阻锈剂提供了参考。

云南省2021年血吸虫病风险监测

目的评估云南省血吸虫病潜在传播风险,为血吸虫病防治策略提供依据。方法根据血吸虫病疫情流行态势,以及可能导致血吸虫病疫情的社会和环境变化因素等,2021年云南省选择3个省级和15个县级血吸虫病流行县(市、区),每个县(市、区)具有代表性的1~3个疫区村作为监测村。通过查阅收集监测村血吸虫病常规疫情监测资料,结合钉螺和野粪调查等风险监测,综合分析各监测村血吸虫病传播扩散风险,对阳性钉螺、阳性野粪、居民感染、活螺平均密度、有螺框出现率等5项敏感指标进行风险等级评定。结果全省18个血吸虫病流行县(市、区)中7个属于传播阻断有螺县,其余均为消除县。在32个监测村共调查钉螺152447框,其中有钉螺3043框;捕获钉螺15895只,其中活钉螺15727只;累计查出有螺面积58.87 hm^(2),钉螺复现面积34.19 hm^(2),有螺框出现率2.00%,活螺平均密度0.1032只/0.11 m^(2);环介导等温扩增检测未发现阳性钉螺。在14个流行县(市、区)的27个监测村中共捡获野粪1374份,来源以牛、狗、羊、马属动物、猪等为主,全部为阴性。疫情传播扩散风险评估,洱源县永乐村和永胜村,楚雄市智明村为Ⅱ级风险,其余均为Ⅲ级。结论云南省血吸虫病传播风险较低,但传播扩散风险仍然存在。应加强风险监测,加大查灭螺力度和家畜的有效管理,才能持续巩固防控成果。

7T心脏磁共振二维组织追踪技术评价树鼩心功能的应用研究

目的探讨参照大鼠心功能测量方法,应用7T心脏磁共振二维组织追踪技术(CMR-TT)评价树鼩心功能的潜在价值。方法随机分别选取8只正常成年雄性树鼩及8只正常成年雄性大鼠作为实验对象,两组动物均使用相同成像线圈及磁共振序列分别进行7T磁共振心脏左室短轴位磁共振电影扫描,图像数据由专业心脏图像处理软件进行二维组织追踪分析,分别测量两组动物的射血分数(EF),左心室收缩峰值径向应力(Err)和周向应力(Ecc),左心室收缩峰值径向位移(DR),并计算左心室心肌质量(LVM)以及与体质量(BM)的比值LVM/BM。结果参照大鼠成像方法对树鼩进行心脏磁共振成像,成功率达到100%,图像可清晰显示树鼩心脏各构成要件。树鼩与大鼠之间EF、Err和Ecc、DR差异有统计学意义(P<0.01),树鼩的EF、Err和Ecc均明显低于大鼠,并且树鼩的Err,Ecc出现在左室收缩期第15时相,大鼠的Err,Ecc出现在左室收缩期第10时相,树鼩LVM/BM高于大鼠LVM/BM(P<0.05)。结论采用7T心脏磁共振二维组织追踪技术可以对树鼩心功能进行评价,树鼩与大鼠不同物种之间心功能存在显著差异性。