Application of subsurface wastewater infiltration system to on-site treatment of domestic sewage under high hydraulic loading rate

In order to enhance the hydraulic loading rate （HLR） of a subsurface wastewater infiltration system （SWIS） used in treating domestic sewage, the intermittent operation mode was employed in the SWIS. The results show that the intermittent operation mode contributes to the improvement of the HLR and the pollutant removal rate. When the wetting-drying ratio （RwD） was 1.0, the pollutant removal rate increased by （13.6 ± 0.3）% for NH3-N, （20.7 ± 1.1）% for TN, （18.6± 0.4）% for TP, （12.2 ± 0.5）% for BOD, （10.1 ± 0.3）% for COD, and （36.2 ± 1.2）% for SS, compared with pollutant removal rates under the continuous operation mode. The pollutant removal rate declined with the increase of the HLR. The effluent quality met The Reuse of Urban Recycling Water - Water Quality Standard for Scenic Environment Use （GB/T 18921-2002） even when the HLR was as high as 10 cm/d. Hydraulic conductivity, oxidation reduction potential （ORP）, the quantity of nitrifying bacteria, and the pollutant removal rate of NH3-N increased with the decrease of the RWD. For the pollutant removal rates of TP, BOD, and COD, there were no significant difference （p 〈 0.05） under different RwDS. The suggested RWD was 1.0. Relative contribution of the pretreatment and SWlS to the pollutant removal was examined, and more than 80% removal of NH3-N, TN, TP, COD, and BOD occurred in the SWIS.

Effect of Hydraulic Loading Rate on the Efficiency of Effluent Treatment in a Recirculating Puffer Aquaculture System Coupled with Constructed Wetlands

Constructed wetlands(CWs) were integrated into an indoor recirculating aquaculture system of obscure puffer(Takifugu obscurus) for effluent treatment. The effect of hydraulic loading rate(HLR) on the efficiency of effluent treatment by CWs was examined for over a month. The CWs were operated under brackish conditions(salinity 7.4–7.6) at 3 different HLRs(0.762, 0.633, and 0.458 m d–1) 3 times, 10 days each. Overall, the CWs exhibited high efficiency in removal of total ammonium nitrogen(by 81.03–92.81%) and nitrite nitrogen(by 99.40%–99.68%). The efficiency of CWs in removal of total ammonium nitrogen, nitrate nitrogen, total Kjeldahl nitrogen, total phosphorous, and total suspended solids(TSS) increased with the decrease of HLR. The CWs operated at the 3 HLRs in a decreasing trend proves to be effective, providing a useful method for effluent treatment in commercial puffer aquaculture systems.

Load Dependent Series-Parallel Systems with Common Bus Performance Sharing Mechanism

A series-parallel system was proposed with common bus performance sharing in which the performance and failure rate of the element depended on the load it was carrying. In such a system,the surplus performance of a sub-system can be transmitted to other deficient sub-systems. The transmission capacity of the common bus performance sharing mechanism is a random variable. Effects of load on element performance and failure rate were considered in this paper. A reliability evaluation algorithm based on the universal generating function technique was suggested. Numerical experiments were conducted to illustrate the algorithm.

计及设备变负载率特性的综合能源系统“源-荷-储”协同优化调度策略

针对传统综合能源系统忽略设备变负载率特性建模而导致调度方案经济性降低等问题,提出了一种计及设备变负载率特性的综合能源系统“源-荷-储”协同优化调度策略。文章基于对系统“源-储”两侧设备运行特性的研究,建立了设备的变负载率模型,以减少传统恒定效率模型带来的调度误差;引入主从博弈理论分析了综合能源系统供需两侧之间的交互过程,建立了计及设备变负载率特性的供需两侧主从博弈模型,进而证明了所提模型存在唯一博弈均衡,并提出相应求解流程;最后,对某园区综合能源系统进行仿真分析。结果表明:所提策略能够实现综合能源系统“源-荷-储”协同运行,提升供给侧与需求侧的经济效益。

高炉煤粉喷吹控制系统优化方案探讨

对国内冶金行业高炉煤粉的喷吹系统优化技术进行了探讨,对高炉喷吹系统的工作原理、工艺流程、控制设备、仪表、监控参数以及保护措施进行了说明,对喷煤系统的问题点进行了陈述,指出了喷吹控制系统存在的问题,对控制系统进行了优化设计,阐述了喷吹过程中煤粉波动的原因。结合某钢厂喷吹系统的实际问题,提出了一种优化改造方案,采用该方案改造后可有效提升喷吹罐的装粉效率、减少煤粉喷吹速率误差、提高煤粉喷吹精准度。

化工装置真空系统设计负荷计算及影响因素探讨

介绍了化工装置中真空系统的气体负荷、空气泄漏率、初始抽气速度、抽气时间等基本概念,概括了真空系统设计负荷确定的主要步骤,总结了真空系统空气泄漏量的估算方法、工艺蒸汽流量及含量的计算方法和初始抽气速率的计算。通过实例计算,总结出减少真空系统的空气漏入量和降低真空系统入口温度是减小真空系统设计负荷的主要方法,为化工装置中常规真空系统设计负荷的确定,提供了思路和方法。

汉江兴隆枢纽二线船闸通过能力及有效尺度论证分析

近年来,兴隆枢纽坝下河床下切较为严重,一线船闸1000吨级船舶通航保证率不高。为研究二线船闸建设规模,需要根据过闸运量预测,分析既有船闸和新建船闸的通过能力。文章根据过闸船舶统计数据和发展变化的规律,预测了未来过闸船舶的组成。采用离散事件系统仿真方法,模拟船舶随机到闸和排档过程,按船舶随机到达顺序依次过闸,构建了船闸群的系统仿真模型。计算结果表明,兴隆二线船闸近、远期单向年通过能力分别为3198万t、3873万t,兴隆二线船闸有效长度取300 m是合适的。

电力系统中供电线路负载率计算方法研究

负载率是衡量电力系统安全稳定运行的重要指标,为了降低供电线路发生故障的概率,提出了电力系统中供电线路负载率的计算方法。利用数字孪生技术映射处理供电线路负载信号的高低时频域;利用电力系统中供电线路的各个节点能量,计算供电线路负载信号的谱熵值,提取供电线路负载信号特征。当供电线路在正常状态下运行时,采集供电线路的负载数据,实现供电线路的负载率计算。实例结果表明:该方法可以计算出供电线路的负载率,并将计算误差控制在10%以内。

Estimation of ammonia nitrogen load from nonpoint sources in the Xitiao River catchment, China

Ammonia nitrogen (NH4+-N) is one of the three main forms of total nitrogen (TN). Most studies have estimated the load of TN from nonpoint sources instead of one specific form. The relationship between land use and concentrations of NH4+-N in runoff was analyzed using the hydraulic analysis functions of a Geographic Information Systems (GIS), and the annual loads of NH4+-N in the Xitiao River catchment were estimated according to model results. The results suggested that the calculated annual loads of NH4+-N...

基于3D-DIC系统的白砂岩单轴压缩应变率效应的力学性能试验研究

通过选取典型岩样,研究了白砂岩在10^(-5)~10^(-3)s^(-1)应变率范围内的单轴压缩性能,采用3D-DIC系统观测和采集岩样表面位移云图,并分析不同应变率下岩样变形破坏特征差异。结果表明,岩样表面位移场变化反映了破坏面演化规律,剪切破坏面与位移场集中存在对应关系。全局轴向应变差异主要发生在微裂隙压密到弹性变形期间;加载初期,全局径向应变存在差异,在峰值强度时下端部区域径向位移最大,岩样上端部变形受到端部效应影响,径向向外膨胀受端面与垫片间摩擦限制;此外,下端部局部轴向应变大于上端部区域。随着加载速率增大,岩样从延性特征向脆性特征转变。加载速率较低时,岩样破坏过程中孔隙坍塌使得部分裂隙再次闭合、滑移而产生摩擦效应,从而使峰值强度附近的应力-应变曲线出现波动。白砂岩峰值强度、弹性模量、泊松比等力学参数随加载速率增大而增加。

云存储环境下智慧医疗门诊信息整合系统设计

采用目前方法整合医院门诊信息时,存在系统服务器负载率高、反馈时间长、反馈正确率低的问题。为此,在云存储环境下设计了智慧医疗门诊信息整合系统。以B/S结构为骨架轮廓,以MVC为开发框架,设计分离业务逻辑和数据视图代码的组织模型,按照医院门诊需求模拟系统不同层级,设计基本信息模块和挂号、收费、退费、配药及退药五项业务模块,完成医院门诊信息整合。实验结果表明,设计系统负载率低、反馈时间短、反馈正确率高。

学生公寓集中空调水系统管网特性研究

在我国“双碳”政策的背景下,推动建筑节能的发展有利于降低能源消耗,提高能源利用率.集中空调系统在暖通空调工程中广泛应用,越来越多的高校学生公寓也开始使用末端为风机盘管的集中空调供冷.为分析不同负荷率下集中空调冷冻水系统的管网特性,该文以某高校学生公寓为例,应用Flowmaster软件建立了该水系统风机盘管、水阀以及管网的仿真模型,并对不同工况进行了数值模拟和对比分析.结果显示,在不同工况下,该系统各支路均出现一致不等比失调的现象,且各支路在部分负荷下的实际流量大于设计值.该结论可指导后续系统运行策略的制定,实现优化系统水力特性及降低系统能耗的目的.

长洲枢纽既有船闸和扩建船闸的通过能力分析

目前长洲水利枢纽共有4线船闸,2021年下行量达1.19亿t,船闸运行接近饱和。为研究新建船闸建设方案,需结合过闸运量预测,分析既有船闸和新建船闸的通过能力。根据过闸船舶统计数据和发展变化的规律,预测2030年过闸船舶的组成、各吨级船舶的平均载重吨和装载系数。采用离散事件系统仿真方法,模拟船舶随机到闸和排档过程,考虑多线船闸不同的调度规则,构建了船闸群的系统仿真模型。结果表明:按船舶随机到达顺序依次过闸的规则,船闸总体通过能力相对较优;五线船闸选新闸址建设,且闸室平面尺度宜为340 m×34 m。

机采系统节能技术深化研究与应用

油田开采后期,抽油机井产液量降低,其系统效率随之降低,导致耗能逐渐增加。为了增强市场竞争能力,运用数学模型对系统效率、电动机负载率、电动机固有功率因数以及抽油机单耗等数据进行分析,运用机械调速对抽油机进行针对性改造,解决了抽油机系统耗能高,即节能参数综合合格率仅为15%的行业难题,提高电动机固有功率因数到0.4以上,抽油机单耗降低25%以上,单井日平均节电量50 kWh,5口井实施后年创效益11.8万元,投资回收期1.69 a,对油田提质增效和降低生产成本具备重要的作用。

吸能减震纳米流控系统研究现状

纳米流控系统的能量吸收密度远高于传统吸能材料,可用于机械结构部件的吸能减震,具有很大的应用前景。纳米流控系统是由纳米多孔介质与非浸润性功能流体封装而成,与传统吸能材料相比,具有极其优良的吸能减震效果,具有体积小、能量吸收密度高、可重复使用等优势,工作原理为机械能向固液界面能的转换和吸收或耗散。从纳米流控系统的工作原理出发,给出了纳米流控系统的研究现状。详细阐述了内部因素如纳米多孔介质种类、功能流体种类等对纳米流控系统吸能特性的影响规律,外部因素如系统环境温度、加载速率以及外加电场等对纳米流控系统吸能特性的影响规律,探讨了进一步研究的方向与思路,展望了纳米流控系统的未来发展方向与应用前景。

民用建筑供配电系统可靠性研究

基于可靠性工程理论,建立民用建筑典型低压配电系统可靠性评估模型,计算并比较分析各模型可靠度,对证GB 51348-2019 《民用建筑电气设计标准》中新增做法的合理性。以JGJ 284-2012《金融建筑电气设计规范》中相关可靠度规范要求,验证该模型研究方法和相关数据的有效性。

应用于储能变流器的超螺旋滑模控制器设计

工业园区内储能电站参与电网调峰具有随机性和非线性特点,会影响变流器快速准确地跟踪动态调度指令,针对此问题,提出一种应用于储能变流器的超螺旋滑模控制器设计方法。该控制器以dq0坐标系下储能变流器的数学模型为基础,采用电流内环超螺旋滑模控制来实现对信号的准确跟踪。超螺旋滑模控制包括连续控制和切换控制,在切换控制时引入超螺旋控制率,使得负载投切时扰动误差可以更快速地趋近滑模面。为了验证所提控制算法的有效性,在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果表明,所提控制算法能够在快速性和鲁棒性上优于PI控制和滑模控制。

某大中型综合性体育场馆冰蓄冷系统运行方案优化

以杭州某大中型综合性体育场馆为例,探讨冰蓄冷空调系统运行策略的优化。研究了85%、75%、50%及25%负荷率下冰蓄冷系统的运行策略,并对比了传统冷水机组优先控制策略与优化运行策略的运行费用。结果表明,不同负荷率下的优化运行策略可实现“削峰填谷”效果,并分别节约20%、22%、27%与21%的日运行费用。验证了优化运行策略的可行性和有效性,为冰蓄冷系统在综合性体育场馆的应用提供了依据。

制冷剂泵-蒸气压缩复合制冷系统性能研究

通过采用Dymola仿真方法研究使用制冷剂泵-蒸气压缩复合制冷系统对负载进行制冷时,环境温度变化对制冷系统性能和运行参数调控的影响。结果表明:对于蒸气压缩制冷模式,当环境温度升高时,压缩机的频率增大、制冷量增大才能满足降温速率的需求,同时系统功率和耗电量上升,当环境温度从20℃升高至60℃时,系统的耗电量从0.88 kW·h升高至3.07 kW·h;对于制冷剂泵循环模式,当环境温度升高时,可通过提高制冷剂泵频率和增大风机风量满足降温速率的需要。在本文所给定的条件下,环境温度为23℃是使用制冷剂泵循环系统达到目标的极限温度。当环境温度从15℃升高至23℃时,制冷剂泵循环系统的耗电量从0.20 kW·h升高至2.05 kW·h。制冷剂泵-蒸气压缩复合制冷系统两种模式的切换温度应该在环境温度20℃附近,高于20℃时启用蒸气压缩制冷模式,反之启用制冷剂泵循环模式。

基于级联多电平换流器的两级式储能系统控制策略

储能技术是构建以新能源为主体的新型电力系统的关键技术和维持微网可靠稳定运行的重要保证。国内外现有理论研究及示范工程主要集中于单级式链式储能系统,功率模块与电池系统之间无源连接,结构简单但控制自由度不高。同时,针对基于链式储能的电池荷电状态(state of charge,SOC)不均衡问题,现有的相内SOC均衡控制策略存在不同负载率适应性不足、极度不均衡时可能过调制等缺点,为此,文中基于两级式链式储能系统,研究其总体控制策略,对相间、相内SOC均衡策略进行分析,并提出一种自适应的相内SOC均衡策略,详细说明均衡控制参数的设计原则。该策略能有效地改善链式储能系统在轻载、重载等不同工况下的适应性和均衡效果。最终通过仿真验证了所提控制策略的可行性和有效性,从而为工程实施提供理论储备和技术支撑。