Research on Factors Affecting Boiler Feedwater Quality and Its Improvement

Nowadays, with the rapid progress and development of the Chinese society, people’s material level has been continuously improved, and the demand for electricity has also been increasing year by year. For thermal power plants, it is of great importance to strictly control the feedwater quality and to conduct real-time tracking and supervision, as well as to ensure the safety of the production process. In this paper, we take the boiler feedwater quality in the production process as the research object. First of all, the cause-and-effect diagram is used to find out the reasons for the deviation of feedwater quality;Secondly, each index of feedwater is analyzed by multiple linear regression method to find out the key variables affecting the change of its pH value, so as to develop and implement improvement measures;Finally, the pH value is compared and verified by control chart and process capability analysis, and relevant improvement suggestions and countermeasures are proposed.

近20年来人类活动对洪泽湖水质影响归因

为研究人类活动对湖泊水质的影响,改善湖泊水环境,以洪泽湖及其周边地区为例,分析1996年~2020年高锰酸盐指数(I_(Mn))、总氮(TN)、总磷(TP)浓度的演变特征,利用Pearson相关和多元线性回归模型识别影响因子并量化其贡献作用。结果表明:研究期间,洪泽湖水质因子浓度均呈现显著下降趋势,并且与周边地区的社会经济指标变化显著相关;影响I_(Mn)、TN、TP浓度的主要指标分别是工业污水排放量、人口和耕地面积,贡献度分别为32.89%、24.60%和49.1%;区域上,淮阴区和盱眙县的人口、洪泽区和盱眙县的工业污水排放、盱眙县和泗洪县的耕地面积分别对TN、I_(Mn)、TP浓度贡献较大。研究结果可为该地区针对性解决湖泊水环境问题提供一定参考。

秦淮河流域典型排涝泵站前池水质与降雨特征响应关系

为分析排涝泵站前池水质与降雨特征的响应关系,对南京市城区秦淮河沿线2个排涝泵站前池水质以及降水量开展高频在线自动监测,结合回归树方法分析了不同降雨强度、前期干旱时间条件下排涝泵站前池水质变化规律,探讨了不同类型排涝泵站前池水质的主要影响因素。结果表明:晴雨天均有生活污水汇入的A泵站前池氨氮质量浓度在大雨强下降低,中雨强下先升高后降低,小雨强下平缓上升,A泵站前池污染物质量浓度主要受降雨强度和次降水量影响;主要接收降雨径流,雨量大时有生活污水溢流汇入的B泵站,前池污染物质量浓度在大雨强下先升高后逐渐降低,中雨强下降低,小雨强下变化不大,B泵站前池水质主要受次降水量、前期干旱时间和降雨强度影响;2个泵站前池COD_(Mn)质量浓度变化与降雨的响应规律相似,但更多受到与前期干旱时间关联的地表径流冲刷作用影响;连续降雨均导致泵站前池氨氮质量浓度和COD_(Mn)质量浓度波动变化较大,而前期干旱时间越长,降雨发生后泵站前池水质越差。

义昌江流域水质水量演变规律分析

研究义昌江流域降水量、径流量和水质指标演变规律,可为流域水资源开发利用、水环境保护和水生态改善提供数据支撑。运用线性趋势回归检验法研究其变化趋势,采用有序聚类分析法对其进行突变分析;分析水质指标时空变化,并进行水质评价;基于Pearson相关分析和双累积曲线法,研究义昌江流域水质变化的原因。结果表明:降水量、径流量、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、粪大肠菌群变化趋势不明显。一般情况下,下游大冲口断面水质比上游断面好;从季节变化来看,冬季水质大部分合格、水质较好;从年变化来看,水质变化波动;径流对溶解氧、氨氮的影响比降水和水温更大,水温对高锰酸盐指数、粪大肠菌群的影响比降水和径流更大;水质指标变化受自然因素和人类活动共同影响。

凡纳滨对虾养殖塘叶绿素a与水质因子的多元回归分析

2009年4-9月期间,对上海市奉贤区某凡纳滨对虾养殖场22个养殖池塘水体叶绿素a、水温、pH、溶解氧、透明度、悬浮物(SS)、总有机碳(TOC)、五日生化需氧量(BOD5)、高锰酸盐指数(CODMn)等15项水质因子进行测定。取164组测定数据,进行描述性统计,分析叶绿素a与各项因子的相关性系数。分析结果显示,与叶绿素a呈极显著线性正相关的水质因子为SS、TOC、BOD5、CODMn、TN、TP;呈显著正相关的为DO;而叶绿素a与透明度呈极显著线性负相关,与PO43--P呈显著线性负相关;与水温、pH、NO2--N、NO3--N、NH3-N则未呈现显著相关性。根据多元线性回归选择自变量的原则,选择了TOC、TN、PO34--P和TP4项水质因子,建立了叶绿素a与4项水质因子的逐步回归模型:Chl.a=-0.0545+0.00349TOC+0.0153TN-0.418PO43--P+0.276TP(r=0.7155)。利用偏回归系数检验各水质因子对叶绿素a的影响,结果表明,对叶绿素a影响从大到小依次是TP、TOC、PO34--P和TN。研究结果对进一步探讨养殖池塘生态系统的变化规律及水环境质量保护提供了依据。

城市非点源污染的主要来源及分类控制对策

土地利用方式是影响流域水质的主要因素,加强土地利用管理是提高流域水环境质量的重要途径之一.以武汉市汉阳区为例,利用逐步回归模型分析了城市土地利用类型与流域湖泊水质之间的相关关系,发现农村居民地、城市居民地、商业用地和滩地等用地类型是城市湖泊非点源污染的主要来源.基于土地利用类型,流域中的17个汇水单元可聚为3类,分别以农村居民用地,城市居民用地和商业用地,滩地为主.依照各类汇水单元的景观结构特点,针对性地提出了非点源污染的分类控制措施,简化了控制措施和提高了可操作性.

重庆白沙渗流井渗透水水质特征研究

对重庆江津白沙自来水厂施工的渗流井渗透水水质进行的研究表明,受微污染的高浊度江河水,通过天然河床渗滤处理转化为渗透水,能够较好地去除水中的悬浮物质,降低水的浊度,并有较好的除菌效果。渗透水的NO-3,COD,BOD,TOC含量明显降低,去除效果达75%以上。渗透水常量化学组分发生较为明显的变化,微量组分含量变化不大。渗透水水质达到国家饮用水标准,可以直接作为生活用水。

太湖水质指标主成分分析

用主成分分析的方法研究了太湖各水质监测站监测的水质指标,从原始数据出发提取了占总方差80%以上的两个主成分,对此作出了合理的解释:第一主成分主要是由水体中的N,P和有机物所引起的;而第二个主成分主要体现了水体的清澈程度。得到了水质监测站的水质分类图,从水质分类图中明显看出各站水质的污染情况及其污染原因,将大量抽象的数据变为形象的图表,降低分析的难度。

农业源头流域景观异质性与溪流水质耦合关系

以丹江口库区胡家山流域为研究区域,分析了溪流枯、丰水期的水质变化特征,结合流域和河岸缓冲带景观类型及其格局,运用Spearman秩相关分析筛选了影响溪流水质的景观指数,利用逐步回归和冗余排序法定量描述景观格局与溪流水质的耦合关系.结果表明：溪流水质指标中氨氮和总磷浓度时空变化较大,其标准变异系数范围分别为69.8%-207.6%和52.0%-146.1%.景观类型中耕地和居民地是溪流水体污染的重要来源,两者在100m河岸缓冲带尺度上对氨氮的解释程度为58.6%,高于流域尺度;景观格局指数中蔓延度、林地和居民地斑块密度、林地和居民地最大斑块指数以及林地和耕地聚集度指数等显著影响溪流水质（P〈0.05）,流域尺度上各景观类型的景观指数对总氮和总磷的解释程度分别介于71.1%-81.6%和74.5%-83.8%,均高于100m河岸缓冲带尺度,其中蔓延度对总氮和总磷均有显著影响（P〈0.05）.无显著因子进入高锰酸盐指数模型中,其浓度变化是各景观指数共同作用的结果.此外,景观格局季节变化也显著影响溪流水质.枯水期景观指数能够更好的解释总氮和总磷变化,而丰水期对氨氮的解释程度要好于枯水期.

影响土壤斥水性的污灌水质主成分分析

为了探明不同污灌水质对土壤斥水性的影响,研究采用12种不同污染程度的生活污水对以色列3种类型的5种斥水土壤进行斥水性测定分析,通过对非均质条件下测定的土壤斥水持续时间进行标准化处理,并对12种污水中的9种独立水质指标进行主成分分析,计算污水水质综合指标,分析不同污水水质综合指标和不同主成分分量与土壤斥水性持续时间的关系.研究结果表明:黏性土和壤土的斥水持续时间与综合水质指标F值呈线性正相关关系,即土壤斥水持续时间随水质污染程度的增大而增大;砂质土壤的斥水持续时间与F值不具有统计学意义,即土壤斥水持续时间不受水质污染程度的影响.经多元回归分析得出,水质中的2个主成分分量与黏性土和壤土的土壤斥水性都呈正相关关系,而且第一主成分对土壤斥水性的影响大于第二主成分.

海河流域污染状况与常规污染指标数据分析

海河流域是我国重要流域之一,对其污染及治理的研究显得尤为重要。由2004年-2010年7年的连续数据进行统计和分析,在对海河污染程度现状分析的基础上,发现了溶解氧的浓度与整个水质等级的对应情况。在全部的统计分析数据中,对天津三岔口监测点2010年全年的监测数据进行了进一步分析,其中详细分析了溶解氧、高锰酸盐指数和氨氮三者间的相关性,计算得到回归方程:CODMn=7.308-0.246DO±2.714;NH3-N=2.345-0.173DO±1.18。由相关性分析结果表明,溶解氧浓度与高猛酸盐指数及氨氮浓度呈现显著的负相关性。经过分析得到了在溶解氧分别在3mg/L以下、3～5mg/L、5mg/L以上3种条件下的水质特征。

基于PCA-MCAFA-LSSVM的养殖水质pH值预测模型

为解决水质预测传统方法精度低、鲁棒性差等问题，提出了基于主成分分析（PCA）、改进文化鱼群算法（MCAFA）和最小二乘支持向量机（PCA-MCAFA-LSSVM）的养殖水质pH值预测模型。该模型通过主成分分析提取养殖生态环境指标的主成分，降低模型输入向量维数，利用改进文化鱼群算法对最小二乘支持向量机超参数进行组合优化，以自动获取最优超参数建立非线性养殖水质pH值预测模型。应用该模型对宜兴市河蟹养殖某池塘2011年9月1日～9月4日在线监测的水质数据进行了预测分析，试验结果表明：该模型取得较好的预测效果，与分别用蚁群算法或遗传算法优化LSSVM的方法相比，PCA-MCAFA-LSSVM模型有93.05%的测试样本绝对误差小于8%，最大绝对误差仅为11.61%，均方根误差、平均相对误差绝对值和运行时间分别为0.0474、0.0041和4.367s，且均优于其他预测方法。PCA-MCAFA-LSSVM算法不仅计算速度快、测精度高，还能够为河蟹养殖水质调控管理提供决策依据。

不同污染程度的水对土壤斥水性的影响

污水在农业灌溉中的回用是一种有效的节水途径,但长期应用会导致土壤斥水性的提高。本研究以以色列西南部Berry的原状土壤为例,研究了8种不同污染程度的灌溉用水对土壤斥水性的影响,并用统计分析方法从多个水质参数中找出主要的影响因素。结果表明,土壤斥水性与综合水质指标F值具有很高的相关性,相关系数为0.957,呈极显著正相关;多元回归分析发现,水质中有机质含量指标化学需氧量(COD)是影响土壤斥水性的最主要因素,其次是浑浊度(Turbidity),它们与土壤斥水性建立的多元回归方程的相关系数达0.997。仅用化学需氧量(COD)与土壤斥水性建立关系,相关系数为0.877。这为进一步研究土壤斥水性和节水灌溉提供理论依据。

改进主成分分析与多元回归融合的汉丰湖水质评估及预测

基于2015—2017年汉丰湖水质监测数据,采用改进主成分分析和多元回归相融合的评价方法对水环境质量状况进行评价。先对水质主要影响因素采用改进主成分分析作降维处理并计算主成分得分值,再对选定的主成分作多元线性回归处理得到水质预测回归模型,并用于研究区水质的评估预测。结果表明:选出的4个主成分因子其累积方差贡献率达到87.3%,实现了数据结构的简化;同时,改进主成分回归预测值总体上更趋近于实测值,其预测结果的相对误差最大值<4%,而常规方法预测结果的相对误差最大值接近10%,体现出该方法所建模型具有较高的预测精度。

基于人工神经网络与回归分析的水质预测

针对人工神经网络(Artificial Neural Networks,缩写ANN)在预测中出现的异常值现象,采用了回归分析模型得到的预测区间来控制异常值现象的方法。并且应用在黄河三门峡河段的水质预测中,氨氮通量预测的ANN模型控制前平均精度仅有50.05%,控制后该月的相对精度为90.08%,平均精度达到80.79%,整体预测精度明显提高。化学需氧量(COD)浓度的预测也有类似情况。实践表明该方法对于消除ANN模型预测中出现的异常值现象是较为有效的。

聚类分析在秦淮河水质指标相关性研究中的应用

随着水质监测尺度和监测网络的扩大,传统的水质指标相关性分析的方法已经不能适应于庞大的水质数据。而采用聚类分析法,在对水质指标进行降维处理的同时,可以筛选出水质相关项。利用SPSS软件计算水质指标相关系数矩阵,并绘制聚类分析树形图,对已知水质数据进行相关性分析,结果发现秦淮河东山站水体总有机碳和高锰酸钾指数、总氮和氨氮具有较强相关性。结合线性回归方程的验证,证明R型聚类分析在庞大数据背景下的水质指标相关性研究中具有较好的效果,可以在水污染治理、水质监测评价中发挥较好的作用。

基于相关分析和回归模型的引江济太水量水质关系分析

在分析引江过程中水质水量关系时,先采用相关分析理论判断水质与水量是否具有相关性,以及两者的相关程度,再根据相关分析结果,建立初始水质情况与达标时所需引水量之间的关系模型,并对模型进行检验.由于望亭立交闸下的水质会受到望虞河干流各站点水质的影响,因此在考察水质水量的关系时,初始水质情况由各站点的初始水质共同决定,达标时所需的引水量由各站点水质均达标时流经望亭立交闸下的累计引水量决定.在对水质水量建立回归模型时,考虑到季节变化的因素以及异常值的影响,根据相关分析结果分别建立不同情况下的回归模型,并通过对不同模型进行比较来确定最终模型,从而保证水质水量关系模型的正确性.

改进多元回归法与神经网络应用于水质预测

为提高水质预测模型的精度,在传统算法的基础上,提出了改进多元非线性回归算法,并以黄河干流龙门至潼关监测断面的水质预测为例,与神经网络算法进行了比较计算。结果表明,两种模型均可用于黄河水质预测,改进多元非线性回归模型预测效果略优于人工神经网络模型。

海上油田水质处理及其对驱油剂性能影响研究

渤海LD5-2油田注入水中Ca2+和Mg2+浓度较高,致使聚合物溶液增黏性变差,进而影响驱油剂的调驱性能。针对海上油田特征和注入水水质特点,笔者开展了水处理方法筛选及其水处理效果评价,在此基础上进行了水质对驱油剂增黏性、流动特性、分子线团尺寸、分子构型影响研究。结果表明,LD5-2油田注入水中Ca2+和Mg2+浓度含量超过900mg/L,对聚合物溶液和Cr3+聚合物凝胶性能造成严重不利影响。水处理结果表明,"氢氧化钠-碳酸钠"加药法技术效果和经济效益较好,适用于海上油田水处理。与注入水相比较,软化水聚合物溶液和Cr3+聚合物凝胶黏度较高,分子线团尺寸较大,分子构型趋向伸展,阻力系数和残余阻力系数较大。与钾钠离子相比较,钙镁离子使聚合物分子链更倾向于卷曲构象,黏度降低幅度更大。

库水位响应滞后影响下的滑坡位移预测模型研究

滑坡的位移变化不仅与其地质环境有关,还取决于外界诱发因素的动态变化,如降雨和库水位变化。本文以白家包滑坡监测数据为依据,对滑坡诱发因素与滑坡位移变化之间的影响关系进行了综合分析,并选取月降雨量与库水响应滞后影响下的库水位月平均变化量为诱发因子,采用时间序列分析方法,通过构建差分自回归移动平均(ARIMA)模型,对该滑坡的位移进行了动态预测。结果表明:该模型可以较好地反映滑坡位移在外界诱发因素影响下的动态变化,可有效提高模型预测精度,且简单易行,为判断滑坡的动态变化提供了可靠的理论依据。