SUFR系统中活性污泥特性及反硝化除磷稳定性

通过试验考察了螺旋升流式反应器(SUFR)系统中活性污泥的特性及ρ(CODCr)和污泥龄(SRT)对反硝化除磷稳定性的影响.结果表明:SUFR系统的活性污泥指数(SVI)介于50～150 mL/g;污泥活性均在0.75以上;污泥颗粒直径多在0.7～0.9 mm,属于小颗粒污泥;污泥沉降性能良好.污泥的比硝化速率(SNR)约为1.95 mg/(g.h),前0.5 h的比厌氧释磷速率(SPRR0.5)为26.82 mg/(g.h),比好氧吸磷速率(ASPUR)为6.04 mg/(g.h),比缺氧吸磷速率(NSPUR)为4.27mg/(g.h),污泥产率系数约为0.60,对氮磷均有较好的去除能力.SUFR系统反硝化吸磷作用对ρ(CODCr)和SRT都有一定的抗冲击能力,系统除磷效果对进水ρ(CODCr)的耐冲击负荷能力较高,但长期在较低SRT下运行会使系统内活性污泥量急剧降低,导致处理效果下降.

ERIC-PCR指纹图谱技术对低温下SUFR反应器中菌群结构分析

使用ERIC-PCR指纹图谱技术对螺旋升流式反应器(SpiralUp-FlowReactor,SUFR)在低温下的微生物群落结构进行了分析.结果表明,低温下反应器中微生物菌群呈多样性分布,优势菌群突出;在遭受约5℃低温条件冲击后,反应器中菌群多样性和反应器脱氮除磷效率都有所降低,但TN去除率和TP去除率仍然达到了72.35%和93.28%,维持了反应器的正常功能.不同温度下对比分析可以看出,在低温和常温下反应器中优势菌群发生了一定变化,常温条件下的优势菌群比低温条件下更丰富多样.总体看来,SUFR反应器良好的螺旋升流特质有利于不同菌群在不同温度下的功能发挥,特别是低温下脱氮除磷功能的维持.

SUFR-UCT系统中一株好氧反硝化菌的鉴定与反硝化性能分析

从螺旋升流式SUFR-UCT系统好氧反应器的活性污泥中分离得到一株好氧反硝化菌Y4,经16SrDNA系列相似性比较和系统发育分析初步鉴定属于Gordonia.sp(戈登氏菌属)。对菌株Y4反硝化能力进行试验研究,结果表明菌株Y4可以在好氧条件下有效去除培养液中的硝酸盐氮,在初始硝酸盐氮质量浓度为286mg/L时,48h脱氮效率可达61.2%。另外试验考察了溶解氧和温度对菌株Y4反硝化效果的影响,结果显示Y4有较高的氧耐受力,在DO为2～11.8mg/L时都可保持较高的脱氮率;菌株Y4对温度适应性强,在30℃时脱氮效率高达90%。试验证明在螺旋升流式SUFR-UCT系统中存在有较好反硝化性能的好氧反硝化菌。

SUFR系统去除废水中COD和氮、磷的模拟

目前,以国际水协ASM系列(1～3号)为代表的活性污泥数学模型已经广泛地应用于污水处理厂的设计、改建和运行管理以及新工艺和新技术的开发研究。通过对废水组成的详细分析和模型参数的修正,运用ASM2模拟了SUFR(螺旋升流式反应器)系统中COD和氮、磷的去除。模拟结果表明:由模型所得出的模拟值与实测值拟合较好。说明ASM2能够反映COD和氮、磷在SUFR系统中的变化状况。当SUFR系统运行参数发生变化时,模型可以作为有效的预测平台。

指纹图谱技术跟踪SUFR反应器恢复运行期间菌群变化

使用ERIC-PCR指纹图谱技术对SUFR反应器恢复运行后的菌群结构进行分析.结果表明:反应器在停顿10 d开始重新运行后,菌群结构逐渐发生变化,反应器的脱氮除磷效果也随之得到增强.在较短的时间内功能菌群得到重建,菌群结构开始稳定下来,反应器达到稳定运行状态.反应器在稳定运行期间的菌群结构呈多样性分布特征,且优势菌群突出,同时处于稳定运行状态的反应器在常温和低温下有着不同的功能菌群.

新型反应器(SUFR)去除城市污水中氮和磷的试验研究

开发了一种新的污水生物处理反应器——螺旋升流式反应器(Spiral Up-Flow Reactor,SUFR),与传统的“池型反应器”(如氧化沟)相比,既提高了反应器中稳定的活塞流流态的容积利用率,又便于工程应用。运用SUFR对生物脱氮除磷进行了研究,系统连续稳定运行6个月的结果表明,该系统能保证出水平均质量浓度COD小于31mg/L,总氮小于10mg/L,总磷小于0.50mg/L,对COD、TN和TP的去除率分别达94%、86%和96%以上。对去除性能的分析结果表明,(1)SUFR系统厌氧反应器、缺氧反应器和好氧反应器对COD的去除量分别占去除总量的51.2%、12.5%和36.3%;(2)在去除总氮时,好氧反应器表现出了同步硝化反硝化功能,其对总氮的去除量约占SUFR系统去除总量的10%～20%;(3)去除总磷时,缺氧反应器表现出了反硝化吸磷现象,吸磷的量与进水COD质量浓度有关。

溶解氧浓度对SUFR系统脱氮除磷性能影响

采用螺旋升流式反应器(SUFR)处理城市生活污水,考察好氧区DO浓度对系统脱氮除磷的影响。试验设计了好氧区DO浓度分别为:1.5～2.5mg/L(第一种工况)和2.5～3.5mg/L(第二种工况)两种工况。结果表明:DO浓度在1.5～3.5mg/L变化时,DO浓度对系统COD、TP去除效果影响不大,COD去除率>90%,出水COD浓度<33mg/L;TP去除率>91%,出水总磷浓度<0.5mg/L。第二种运行工况下系统脱氮效果较好,总氮、氨氮去除率均值分别为80.01%和97.06%,出水总氮浓度<10mg/L。

SUFR系统活性污泥特性及稳定性研究

通过实验考察了SUFR系统中活性污泥的特性及进水COD浓度、SRT和停运对稳定性的影响。结果表明:SUFR系统的污泥颗粒直径多在0.7～0.9 mm之间,属于小颗粒污泥,污泥沉降性能良好;对氮、磷有较好的去除效果。SU-FR系统氮的去除对SRT有一定的耐冲击负荷,但受进水COD的影响较大;磷的去除对进水COD和SRT有较好的冲击能力;系统在经过72 h停运后污泥沉降性、脱氮与除磷效果都有较大降低,但基本在1周内就可恢复。

多因素影响下SUFR系统除磷效果研究

在进水COD浓度控制在300～400 mg/L范围内,针对SRT、C/N和C/P 3个因素对TP的影响设计了正交实验,并在此基础上进行回归正交实验。实验结果显示:SRT、C/N、C/P 3个因素中SRT对厌氧释磷和好氧吸磷速率的影响最大,随着SRT的增大,系统除磷效率逐渐下降。C/N和C/P的增长使系统进水TN、TP浓度降低,对活性污泥的增殖有抑制作用,进而使厌氧释磷速率和好氧吸磷速率降低。C/P对SUFR系统TP去除率影响较大,但其主要通过进水TP浓度的改变而改变去除率的基数。

基于高精度统计学抽样方法的快堆MET-1000敏感性与不确定度分析

国际上为了研究快中子反应堆物理计算过程中重要物理参数的不确定度大小,提出了MET-1000基准题。本文采用一种新的高精度统计学抽样方法自主开发了快堆堆芯物理计算不确定度分析程序SUFR1.0,对MET-1000基准题重要响应参数进行了敏感性系数及不确定度计算,计算的响应量包括有效增殖因子、钠空泡反应性、多普勒常数、控制棒价值、中子寿命、缓发中子份额及功率分布。计算结果表明:采用高精度统计学抽样方法,即使采用较少的样本数量(33群,采用了50个样本),计算得到的各参数的不确定度大小与国际上其他参考解的结果吻合较好,初步验证了采用高精度统计学抽样方法开发的SUFR1.0程序具备快堆不确定度分析的工程应用的可行性。

基于边缘图像和SURF特征的可见光与红外图像的匹配算法

利用灰度信息对可见光与红外图像进行匹配时,其效果受两类图像间灰度分布差异的影响。结合这两类图像的特征,提出了一种基于边缘图像和SURF(Speed-Up Robust Feature)特征的图像匹配方法。首先采用改进的三次B样条分别对两幅源图像进行边缘提取;然后利用SURF算法在边缘图像上进行特征点检测;再通过最近邻次近邻比值法对特征点进行粗匹配,最后利用对极几何约束的RANSAC算法剔除误匹配点对,从而实现图像的匹配。实验结果表明,在正确匹配率方面本文算法明显优于Canny边缘提取和SURF的匹配方法,具有一定的有效性。

螺旋升流式反应器的流态特性及流动模型研究

通过示踪试验以及计算流体力学软件Phoenics3.6对SUFR系统单元反应器的流态特性以及流动模型进行了研究。结果表明,SUFR反应器兼有推流与全混流的特点;SUFR单元反应器内的水流以螺旋方式行进,有助于反应器形成推流特征;SUFR单元反应器内的流动模型可以看作8个单元反应器串联而成,其中推流单元反应器与全混流反应器间隔排列,推流流态的容积占有率约为63%,其推流特征较为明显。

基于SURF的声纳图像配准与融合方法研究

针对侧扫声纳图像分辨率高测深精度低而多波束声纳图像分辨率低测深精度高的特点,提出了一种基于SUFR的声纳图像自动配准与融合方法。该算法检测同一区域内侧扫声纳图像和多波束图像的特征点,通过最近邻匹配获得匹配点后,计算图像间的变换矩阵,利用空间变换完成配准,采用加权融合法实现两者的融合。实验结果表明该算法具有很好的鲁棒性,配准精度达到像素级,可实现两者的高精度自动配准与融合,取得了理想的效果。

可见光和红外反相图像的SURF特征双向匹配

特征匹配的准确率影响图像配准的精度,是基于特征配准方法的重点和难点之一。为了解决单向最近邻/次近邻法所导致特征点一对多的误匹配问题,提出了一种红外和可见光图像的特征双向匹配方法。首先,对红外图像进行反相和直方图均衡化处理,增强两类图像的相似性,提取数量更多重复率高的共有特征;其次,对提取的SURF(Speed-up Robust Feature)特征进行双向最近邻/次近邻粗匹配,确保特征匹配的一致性,降低误匹配率,并利用RANSAC(Random Sample Consensus)算法对特征点进行二次匹配,实现特征点精确匹配。实验结果表明,该算法在正确匹配率和配准精度方面都优于传统SURF的单向最近邻/次近邻匹配方法,具有有效性。

螺旋升流式反应器脱氮除磷系统的运行效果与污泥性能分析

对螺旋升流式反应器脱氮除磷及去除COD的运行效果进行了研究 ,该系统连续稳定运行 6个月的结果表明 ,能保证出水平均质量浓度TN小于 1 0mg/L ,TP小于 0 5 0mg/L ,COD小于 31mg/L ,对TN、TP和COD的去除率分别达 86 %、96 %和 94 %以上。并且对SUFR系统的污泥性能进行了分析 :(1 )螺旋升流特征使本反应系统中的污泥易于颗粒化 ;(2 )SUFR系统中的微生物种群具有多样性 ;(3)污泥在好氧反应器中表现出了同步硝化反硝化功能 ;(4 )

基于改进SURF算法的图像拼接技术研究

针对传统的加速稳健特征(SURF)算法在图像拼接过程中计算复杂度高以及匹配精度不佳等问题,提出一种基于SURF的改进算法,首先基于加速分割检测特征(FAST)算法快速提取图像特征点,利用SURF算法对提取到的特征点进行特征描述,然后通过改进的k-d树最近邻查找算法(BBF)寻找图像间的匹配点,与双向匹配的自适应阈值配准法相结合进行图像的匹配,利用改进的随机抽样一致性(RANSAC)算法对提取的特征点进行误匹配剔除,最后使用渐入渐出的加权融合算法对图像进行拼接。实验表明与传统的SURF+RANSAC算法相比,本文算法的图像拼接速度快,匹配精度更高。

面向协方差矩阵抽样的快堆不确定性分析方法研究

基于传统统计学抽样的不确定性分析方法由于算法简单、程序容易实现及同时考虑高阶效应受到国内外广泛关注,但上述方法通常需要大量样本才能保证响应量计算精度。研究发现,产生以上现象的原因是抽样样本质量不高。通过改进抽样方法,面向协方差矩阵抽样时小样本量可以保证较高的计算精度。文中首先从理论上证明了面向协方差矩阵抽样方法的可行性,用简单测试题对其进行验证。在此基础上,使用自主开发的快能谱反应堆敏感性和不确定性分析程序SUFR,选取国际快堆基准装置ZPR-6/7,计算多个核素不同反应类型的核截面引起的有效增殖因子(keff)的不确定度,并与使用确定论方法计算的不确定度进行对比。结果表明,使用面向协方差矩阵抽样的情况下,样本量为50时,2种方法计算的不确定度偏差均低于1.3%。由此说明,面向协方差矩阵抽样方法可以很好地解决传统抽样方法计算不确定度时存在的问题,且SUFR程序面向协方差矩阵抽样功能的开发是正确的,该方法是对传统抽样方法的进一步发展。