数字孪生驱动的南水北调中线水源工程水质平台设计与开发

南水北调中线水源地面临着水质监测数据自动化程度不高、污染物扩散模拟效率较低、突发性水污染应急能力不足等困难,迫切需要开展数字化转型。基于数字孪生建设的总体要求,综合运用GIS、UE4、WebGL等新一代信息技术,建立了数字孪生水质平台,研发了水质浓度场静态可视化、污染物迁移扩散动态可视化和水质三维分层可视化模型等关键技术,初步实现了水质“四预”功能,切实提升了南水北调中线水源区水环境智能化、精细化管理水平,为推进饮用水水源地水质现代化提档升级提供了技术示范。

湖库富营养化水体移动式水质净化平台关键技术构建研究

为原位治理湖库等封闭水域的富营养化水体,提出了一种移动式水质净化平台治理新技术。移动式水质净化平台由水质净化单元(吸附单元、微孔曝气单元和微电流电解单元)、指令控制单元、水质在线检测单元和动力推进单元等组成。平台在水中移动过程中,通过微孔曝气单元和吸附单元的脱氮除磷,微电流电解抑藻来实现水体中过量营养盐削减和有害藻类防控的双重目的。针对移动式水质净化平台各单元功能要求,利用优选的吸附材料、曝气方式和电极材料,通过移动条件下的吸附、微孔曝气和微电流电解实验研究,获得最佳的吸附材料用量、原位吸附时间、曝气强度、电流密度、电解时间等技术参数。最后,根据实验结果,对进一步提高移动式水质净化平台的效率、平台运行管理等方面进行展望。移动式水质净化平台是一种富营养化水体治理的新技术,有望为富营养化水体营养盐削减和藻类水华防治提供新的解决方案。

智能化水质自动监测系统与运维管理平台研究

随着国家对地表水环境管理的重视日益提升,全国地表水国控、省控、市控监测断面建设数量大幅度增加,迄今数量超过1万个。为了保证地表水自动监测站数据的真实性和准确性,减少人为干预造成的数据质量问题,实现规范化管理,本研究开发设计了一套基于标准环保协议的信息化、智能化管理平台,可实现所有水质自动化监测站数据和运营的标准化管理,提升我国地表水自动监测数据质量,为实现水污染控制目标提供数据支撑。

基于AVR的湖泊水质远程监测系统设计

为准确有效地对湖库水华现象进行监测和预测,在分析湖泊水质特征的基础上,研究提出了一种基于AVR的水质远程监测系统。系统由下位机数据采集终端和上位机管理平台2部分构成:下位机对湖泊水质的各参数进行实时采集,再通过GPRS网络传输至上位机;上位机对水质数据进行管理,进行存储、显示和预测,并生成叶绿素变化趋势图。该系统具有性能高与低功耗等特点,同时实时性高、误差低,可以满足监测的需求。该系统的研究设计有助于掌握水质近况,为制定治理方案提供了一定的依据。

在线监测系统在水厂水质管理工程中的应用与研究

随着水厂水质管理技术和管理水平的提升,达到了在线监测系统通过监测数据的反馈,及时发现问题,快速、高效处理事故,优化了水资源的利用率,提高了供水系统的稳定性和安全性,从而有效地提高供水安全,为水厂工艺调整提供保障。

KMnO_4-FeSO_4氧化混凝去除水中砷效能与机理研究

以砷为目标污染物,北江水为本底,采用KMnO_4-FeSO_4(PPC)氧化混凝方法去除水中砷,通过烧杯实验和移动式水质应急实验平台优化工艺参数。该方法投加混凝剂量少,产生污泥量少,絮体沉降性能好,对滤池负荷增加小,便于操作,无需增加构筑物,经济可行;而且有较宽的pH适应范围,处理后出水各水质指标达标等优点。实验结果:当KMnO_4和FeSO_4投加量分别为0.01mmol/L和0.025mmol/L时,去除率最高达到98.9%,最佳pH范围6~8。处理后出水pH基本能稳定在7.5左右,浊度<1NTU,而且出水中铁<0.3mg/L、锰<0.1 mg/L。