地表水处理系统优化模型

地表水处理系统优化模型

一、地表水处理系统优化模型(论文文献综述)

成芃荣[1](2021)在《洪泽湖备用水源地水质改善技术研究》文中指出洪泽湖备用水源地采用了复合人工湿地系统进行水质净化,本文通过现场实验监测水源地各处理单元的水质指标及水生态变化情况,主要研究了备用水源地水质的总体变化趋势和各处理区水质改善效果,并分析了备用水源地人工湿地生态系统的变化规律,为备用水源地污染防治及管理提供后期管理建议。主要包括以下内容:(1)通过现场实验研究了备用水源地水质改善总体效能,探明了备用水源地水质季节性变化趋势。结果表明,在备用水源地中,CODMn的去除率在夏季(7、8、9月)最高,平均去除率为32.24%,在11月至次年4月去除率较低,平均去除率仅为16.9%。出水口浑浊度下降明显,浑浊度值在3.79~20.22NTU之间,8~1月份稍高,3~7月份较低,在7月份去除率最高,去除率能达到97.13%,在12月份去除率最低,去除率为66.53%。TN整体去除率较高,在40.77%~70.94%之间,夏季高冬季低,4~12月去除率均大于50%。出水口氨氮均值在0.29~0.73mg/L,变化趋势与进水相同,1~7月达到Ⅱ类水质标准,其他月份达到Ⅲ类水质标准,整体去除率在9.57%~35.95%之间。总磷整体去除率在25%~70.59%之间。(2)通过现场实验研究了备用水源地预处理区、清水生态滤墙、复合湿地区一区、复合湿地区二区、复合湿地区三区、深水净化区六个单元的水质改善效果,结果表明,复合湿地区是去除CODMn、TP的主要区域;预处理区、生态滤墙、复合湿地区、深水区是去除浊度物质的主要区域;生态滤墙、复合湿地区去除TN效果明显;预处理区和复合湿地区是去除NH4+-N的主要区域;pH值、溶解氧在进入备用水源地后先小幅减少,进入深水区后小幅上升;透明度在深水区大幅度提高。(3)通过现场监测研究了备用水源地人工湿地生态系统对水质改善效果影响,探明了备用水源地全年水生动植物的种类、密度、分布状况和洪泽湖原水中泥沙在备用水源地的淤积速度、污染物含量。结果表明,备用水源地挺水植物有8种,主要分布于复合湿地区,总面积40396.37m2。沉水植物有4种,主要分布于复合湿地区流槽和深水区两岸3m宽范围内,总面积26990m2。浮叶植物有菱角,漂浮植物3种(萍蓬草、浮萍、水葫芦),主要分布于深水区上游,总生长面积为9594.16m2;水源地在不同区域选用不同植物交替种植,构建挺水植物、沉水植物、浮叶植物生态系统,植物种类较为丰富,能够达到全年高效稳定净化效果。深水区共有8种鱼类,鱼类资源总量约29491kg,备用水源地中投放的白鲢鱼和鳙鱼长势很好,有效抑制蓝藻生长繁殖,很好地实现了水体氮磷转移。备用水源地底泥年平均淤积厚度分别为0.9、0.5、0.6cm/年,备用水源地中底泥淤积速度缓慢,短期内不需要清淤。

杜磊[2](2018)在《第三水厂地表水处理监控系统研究》文中认为城市供水关系着一个城市稳定发展的重要行业,是一个城市的不可或缺的重要保障。近年来,随着我国发展日新月异,人民对生活品质的要求不断提高,对引用水的质量和供水的安全可靠要求也不断提升,北京作为首都,对供水的安全性、可靠性的要求更高。如何高水平、高可靠性地完成首都供水保障任务成为一个需要认真重视的课题。北京第三水厂地表水处理工艺是一个复杂的地表水处理工艺流程,由于处理工艺具有较高的复杂性,就对监控系统提出了更高的要求。地表水处理监控系统是水厂供水水质安全,工艺稳定可靠、长期运行的重要技术保障措施。地表水净化处理工艺作为地表水处理工艺的核心组成部分,采用了基于PLC网络的工业控制系统,可以在很大程度上满足生产工艺的要求。在地表水处理工艺过程中,通过地表水处理监控系统对工业控制系统的集中监控与管理,保证了地表水工艺运行的稳定性,提高了对出厂水水质的监测效率,降低了地表水处理工艺的管理成本,提高了经济效益。地表水工艺监控系统的设计包括净水工艺中的高密控制分站、加药控制分站、滤池控制分站、臭氧控制分站、污泥控制分站。地表水处理工艺监控系统针对地表水工艺运行的特点设计监控系统,帮助无法实时监控现场的运行值班人员可以远距离监控地表水工艺的当前运行工况。地表水工艺监控站在设计实施、运行过程中可以较好地协助运行人员及时发现设备故障,排除隐患确保地表水处理工艺运行稳定。论文的主要工作如下:(1)设计了一套地表水工艺监控系统,根据现有地表水处理工艺,设计了一套地表水工艺监控系统,帮助运行人员解决远程监控问题。(2)对地表水工艺监控系统的实施及调试,在地表水工艺生产环境中调试地表水工艺监控系统,完善相关功能。(3)总结地表水工艺监控系统协助运行的作用,地表水工艺监控系统在实际运行中协助运行人员管理运行地表水处理工艺的效果。

贺岩[3](2017)在《田村水厂加药精确控制研究》文中指出随着社会的发展,人们对水量的需求渐渐增大,对水质的要求也在提高。可以说,供水事业对于人民日常生活是十分重要的。所以,使供水水质有所提升的同时,又不能减少日供水量,这对水厂运行和净水工艺是一个挑战。加药混凝、絮凝,是净水流程中最重要的步骤;但进厂水水量、水质等因素的变化,又会对加药过程产生影响,这就使加药环节成为水处理环节中的一大难点。所以如何精确控制加药量,补偿干扰,是现代水厂运营中待解决的一个难题。论文基于田村山净水厂的实际情况,对该水厂离散控制系统进行框架设计,并针对混凝过程存在的问题,设计了加药环节前馈-反馈控制方法,改进传统PID控制器为积分分离PID控制器,设计PLC程序。具体做了以下几点研究:(1)首先研究水厂水处理工艺和控制系统框架,设计分布式控制系统。并根据实际情况,对加药混凝环节控制方法进行设计,确定了以PID控制器为核心的负反馈控制方法。(2)根据水厂水质剧烈变化的过程中,PID算法的积分环节容易过分积累,而使系统出现超调的缺陷,修改控制器算法,提出了积分分离PID控制的方法,实现了加药环节算法的优化改进。(3)对进厂水水量突变,影响加药环节的情况,提出前馈控制的方法,解决系统的干扰问题,并最终确立了加药系统前馈-反馈控制方法(4)将控制系统抽象成数学模型,求出被控对象的传递函数。用MATLAB中的SIMIULINK工具箱做系统仿真,对比传统PID控制器及积分分离PID控制器的控制效果,同时做系统扰动仿真试验。(5)对所设计的加药系统,进行工程实现,系统包括配药和投加两个部分,设计PLC程序,对系统前端硬件进行选型设计。(6)应用组态王软件,对上位机监控系统进行设计。通过组态画面,让操作人员及时有效的掌握水厂的运行情况。并对系统进行运行前调试,在系统正式运行之初,后收集数据并进行分析,验证设计初衷。

廖日红[4](2015)在《非常规水源补给型地表水污染特征与控制技术研究》文中提出本文选择海河流域北运河(北京段)水系为非常规水源补给型地表水研究对象,查明了北运河(北京段)上游及中游典型河段的优控污染物因子、污染特征、类型及成因;以此为基础,考察了分别采用大孔功能化载体构成的新型生物固定化膜生物反应器(IMBR)工艺、臭氧生物活性炭(O3-BAC)工艺及磁性离子交换树脂-混凝沉淀-超滤膜组合工艺净化非常规水源补给型地表水的适用工况和系统性能。针对臭氧氧化和磁性离子交换树脂净化等关键污染控制单元,利用三维荧光光谱(EEM)分析等手段,探索了污染控制机理;通过对不同组合工艺净化效果和技术经济分析,提出了各自的适用条件,结合示范工程应用,形成了非常规水源补给型地表水污染控制技术体系。

何理,李晶,任丽霞,杜鹏,董焕焕,黄国和[5](2014)在《地下水环境修复工艺优化设计研究进展》文中认为介绍了3种应用相对广泛的地下水修复技术,即抽出处理法、可渗透反应墙和自然降解法,重点回顾和评述了地下水修复系统优化设计的方法,探讨了结合健康风险评价体系和不确定性研究的地下水修复系统优化设计,旨在为地下水资源的修复和管理提供理论依据。

王睿[6](2012)在《浸没式连续微滤系统(CMF-S)中试优化及清洗研究》文中研究说明本文依据系统优化、数理统计、水处理等理论方法,通过处理规模为72m3/d的混凝沉淀-浸没式连续微滤中试系统的大量试验,对浸没式连续微滤处理单元的运行优化和化学清洗、预氯化对混凝沉淀和微滤处理效果的影响进行深入研究,提出一套用以指导再生水厂微滤处理单元在不同运行工况下的优化运行方案、以及混凝沉淀-微滤系统协同优化运行方案,在保证处理效果前提下,减少运行费用,减缓膜污染。首先,根据水厂实际运行水质水量变化,通过正交试验,对夏、冬两季浸没式连续微滤运行参数(过滤周期、单独气洗时间、气水联合反洗时间)进行优化,确定了不同季节、不同处理负荷共六种运行工况的最佳运行参数。优化结果表明,产水率提高2.7%4.5%,反冲洗费用降低20.93%37.21%,跨膜压差增长速率减缓4.5%30.2%,有利于提高微滤膜产水能力,减缓膜污染,降低运行成本。其次,对混凝沉淀预处理中预氯化工艺进行优化研究,考察预氯化对混凝沉淀预处理和微滤处理效果的影响、对微滤膜比通量的影响以及微滤进、出水有机物分子量分布的影响,在此基础上根据不同运行工况的微滤膜污染情况,确定最佳投氯量。试验结果表明,不同负荷工况下,最佳投氯量为45mg/L;采用预氯化后,水中分子量小于4kDa和分子量大于50kDa的有机物去除较为显着。第三,为将试验研究成果用于水厂实际生产,完成了微滤处理连续运行试验,并从膜污染速率、微滤处理效果、运行成本和化学清洗周期等方面对运行参数调整前后进行对比分析。结果表明,按优化参数运行,在保证微滤处理效果满足要求的前提下,跨膜压差增长速率减缓9.38%,微滤处理水量增加1.76%,反洗费用降低了24.44%,验证了优化运行参数调整的可行性。此外,还研究了微滤膜CIP化学清洗,通过对微滤膜表面电镜扫描、能谱分析和有机物分析,以及对化学清洗后药液的TOC测定和原子吸收分析发现,造成膜污染的主要为成垢物质和有机物;氯洗对膜透水性能的恢复好于酸洗,而酸洗对金属离子去除效果较好。最后,在上述研究成果基础上,提出混凝沉淀-微滤系统协同优化运行策略,建立多目标优化模型。根据不同处理水量、原水水质等条件,优化确定最佳投药量和微滤过滤周期,降低运行成本,减缓膜污染。优化方案与原实际相比,混凝-微滤系统运行总费用减少6.41%19.53%,膜反洗恢复率提高3.67%13.15%,系统产水率提高37.21%,并延长了微滤膜化学清洗周期,效益显着。

商凤英[7](2012)在《超滤水处理系统优化设计的研究》文中研究表明水资源短缺和水污染已成为制约社会发展的世界性问题,多方面进行治理是解决水资源短缺问题的重要方法。随着人口的增加和工业经济的发展,人们对高质量水的需求越来越多,超滤膜技术替代传统预处理方法具有明显的应用优势;另外,超滤在其他水处理方面的应用也愈来愈广。因此,超滤技术在水处理领域有着重要的应用价值。但目前,超滤的技术经济指标和理论值相比,还有一定的差距,其工艺设计和系统操作等仍有很大的待改进空间。随着新工艺的不断出现,需要有新的模型对系统进行描述。膜污染是超滤技术应用时面临的一个关键问题,早期的研究缺乏对膜组件清洗更换问题的全面考虑。鉴于以上原因,本论文从系统工程角度出发,对超滤过程进行分析,采用数学规划方法对超滤水处理系统的优化设计进行研究,得出了系统工艺流程的最优设计结果。主要内容和结论如下:1.超滤水处理过程膜组件选型的研究。基于超滤的基本原理和超滤水处理系统的特征,依据微孔理论建立了超滤系统的单元操作模型,并给出相关的经济模型。考察了一级一段超滤系统工艺流程,将超滤膜分为高通量膜和低通量膜两种类型,在满足过程热力学和处理要求等约束条件下,以年费用最小为目标,将问题表达为一个非线性规划(NLP),运用GAMS软件进行求解。结果表明,当进料液质量浓度高、产水水质要求低时,宜选用高通量膜;当进料液质量浓度低、产水水质要求高时,宜选用低通量膜。2.超滤水处理系统中膜污染是应用中遇到的一个难题,对膜组件进行清洗是防治超滤膜污染的关键措施。本文对一级一段超滤水处理系统中膜组件的化学清洗问题进行了研究。改进了膜污染模型,同时根据膜组件的分离性能给出清洗依据,规划期为两年,一个月为一个时段,以规划期内总的操作费用最小为目标,将膜组件的化学清洗时机表达为一个混合整数非线性规划(MINLP)问题,通过求解优化获得了规划期内膜组件的最佳清洗时机。实例结果表明,提出的超滤膜组件的化学清洗策略和求解方法是可行的,与实际生产中膜组件的清洗操作相一致。3.考虑膜组件的更换问题,进一步对超滤水处理系统的优化设计进行了研究。以两年为规划期,一个月为一个时段,同时考虑两年规划期内超滤膜组件的清洗和更换情况,给出了清洗更换依据,以规划期内年总费用最小为目标,将超滤系统的优化设计表达为一个混合整数非线性规划(MINLP)问题。提出了超滤水处理系统优化设计的步骤:①给出超滤过程单元数学模型,以此模拟超滤过程;②用单元数学模型建立不同的系统模型;③给出膜组件的污染模型,确定膜组件的清洗更换依据,给出规划期内超滤膜组件的最佳清洗更换时机;④给出设备经济模型,将系统费用和设计变量关联;⑤以前四步为基础,用数学规划的方法对超滤水处理系统进行设计。算例结果表明,吨水费用均低于实际应用中的费用,说明本文提出的优化设计方法是可行的。

张继昌[8](2011)在《D市多水源供水管网系统水源事故时优化调度研究及应用》文中提出城市供水管网系统是城市重要的基础设施,在人们的生产和生活中发挥着不可替代的作用。随着经济和社会的发展,供水安全问题越来越受到重视。然而,我国水污染状况的不断加剧以及其他不确定因素的影响,致使水源突发污染事件频发,对供水系统安全可靠性提出了严峻挑战。为提高供水系统的安全可靠性,采用多水源供水已成为发展趋势。针对突发水源污染事件,各地区制定了许多应急预案措施。其中,对突发水源污染的多水源供水管网系统进行积极的优化调度就是一项重要的措施。在传统的供水管网水力模型中,节点的流量是根据需水量给定的,是一定值,难以模拟水源突发污染时供水量不足的运行工况。针对传统水力模型的不足,从节点流量角度出发,将节点流量分为节点实际用水量和节点漏失量两部分,分别建立其与供水压力的关系式,构建起能够模拟供水量不足工况下的供水管网水力模型。结合模型给出水源污染事故下节点供水满足率的表达式,并采用综合评价法对水源事故时的供水管网系统失效程度进行评价。通过对管网计算实例求解分析,发现该供水管网水力模型不仅能够准确模拟管网正常运行工况,同时对水源突发污染事故时供水量不足的运行工况也能较好的模拟。为优化调配水源突发污染时供水量不足的供水管网系统,提出三个调度目标:(1)提高重点用户在重要时段的供水满足率;(2)降低管网漏失量,提高管网实际用水量;(3)降低泵站运行费用。以泵站中水泵各时段的开启状态和调速比为决策变量,构建出水源突发污染时多水源供水管网系统优化调度模型,并采用改进的非控制排序遗传算法进行求解。结合我国华北D市多水源供水管网系统现状,建立起正常运行工况下能模拟供水量不足状态的管网水力模型,通过模型校核后节点压力和节点流量与管网实际监测数据吻合度较高。在此基础上,通过假定某水源发生突发事故,进行事故下的优化调配分析,为水源突发事故下的多水源供水管网系统调度决策提供指导。

王君伟[9](2011)在《水厂加药系统的优化控制》文中研究表明供水是一个关系国计民生的重要产业,水厂出水的水质直接影响到居民的生活水平。随着经济的持续发展和人民生活水平的不断提高,对城市供水提出了更高的要求,在保证充足供水的同时还要求有较高的水质。水处理过程的自动化控制是保证供水质量的关键之一,其主要难点在于混凝加药过程的控制。目前国内众多水厂主要采用的加药方式为人工经验加药和基于PID控制算法的自动加药控制,两者的控制效果都不是十分理想,主要存在出水浊度波动较大,混凝剂浪费严重等问题。如何对加药系统进行优化控制,使其能根据原水流量和水质的变化自动调整加药量,实现混凝剂量的最佳投加,是目前水处理工业中亟待解决的问题。论文结合大连市花园口应急供水工程的实际情况,对该水厂的自动控制系统进行了总体方案设计。针对加药控制系统存在的问题,提出了加药环节前馈—反馈的优化控制框架,首次将动态积分分离PID算法应用于出水浊度的反馈控制中,并用PLC实现了该控制算法。论文主要做了以下几点研究:(1)在深入分析水处理工艺基础上,设计了基于集散式分布控制的水厂自动控制系统结构。(2)加药环节控制算法的优化改进。设计了加药环节前馈—反馈的控制框架,提出了基于PLC的增量式动态积分分离PID算法实现混凝剂加药量的自动控制,为水厂加药环节的自动化提供了一条新的途径。(3)加药系统优化控制的工程实现。工程实现主要分为硬件配置和软件设计两个部分,其中软件设计包括:加药自动搅拌、药罐自动切换和加药量变频控制。(4)系统上位机监控系统的设计与实现。上位机的组态软件采用北京亚控公司的组态王6.53,通过上位机组态软件对整个控制系统进行全面的监控,让操作人员及时有效的掌握现场的运行情况。(5)系统的运行调试。对加药自动控制系统进行了运行调试,并给出了水厂实际运行的数据报表。生产数据表明经过系统优化后,出水浊度能稳定在0.5NTU,有效提高了混凝剂的利用率。

张南桥[10](2010)在《地表水源热泵与蓄能技术的集成应用研究》文中提出水源热泵利用了可再生能源,是一种节能环保的冷热源技术;蓄能技术可以“削峰填谷”、平衡电网、降低运行费用。将这两种技术进行集成应用,能充分发挥各自的优势,是对可再生资源的优化利用,从而最大限度地实现系统的高效、经济和节能。本研究在分析了当前国内外地表水源热泵与蓄能技术集成应用现状以后,针对地表水源热泵结合蓄能空调系统在具体应用中的一些关键问题和难点进行研究。主要基于地表水源热泵技术和蓄能技术的特点,研究地表水源热泵结合蓄能系统的适应性;对比分析常用的负荷预测方法,采用人工神经网络方法预测建筑未来24小时的空调负荷,研究并解决预测模型建立中的难点问题;基于空调负荷的准确预测,以系统的设备初投资和日运行费用最小为目标,建立系统优化的数学模型,并研究水源热泵结合蓄能系统的控制策略,拟采用自适应的模糊PID控制对系统控制,并且进行动态仿真研究;建立包括了系统经济性、节能性、安全性、环境效益和火用特性等多个方面的模糊综合评价体系。最后通过国内具体工程实例对本研究理论进行了应用分析。研究结果表明:地表水源热泵结合蓄能技术的适应性主要受建筑物功能、使用情况、负荷特点、峰谷电价、水源条件等因素的制约;研究所建立的动态负荷预测模型可以满足实际工程应用,从实际工程预测可以看出,实测值与预测值相对误差基本小于8%,且预测值反映出较符合实际的稳定;针对工程实例,根据系统优化数学模型确定的优化控制策略在日运行费用上较主机优先、融冰优先、定比控制等运行策略分别节约16.5%、10.8%、13.1%;采用自适应模糊PID控制较常规PID控制时间短、精度高、波动小;系统综合评价体系采用模糊数学理论对集成系统进行定量和定性相结合的综合评价,可以反映系统的特性,同时,体现了系统经济性、节能性、安全性、环境效益以及火用的单项特性和综合特性,为方案决策、系统设计和运行管理提供了重要依据;从国内某实际工程四种空调系统综合评价结果可以看出,地表水源热泵结合冰蓄冷系统的评价结果为0.9222,其值大于常规空调+冰蓄冷系统评价结果0.6120,而常规空调+冰蓄冷评价结果与水源热泵结果0.5680基本相同,常规空调评价结果最低,仅为0.2762。本研究成果能更好地实现系统的节能性和经济性,推动复合式系统的合理应用。

二、地表水处理系统优化模型(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、地表水处理系统优化模型(论文提纲范文)

(1)洪泽湖备用水源地水质改善技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号说明
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 洪泽区备用水源地建设概况
        1.3.1 备用水源地建设的必要性
        1.3.2 备用水源地建设规模及采用的技术
    1.4 研究目标与内容
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
第2章 备用水源地水质改善效能评估研究
    2.1 研究目的
    2.2 材料与方法
        2.2.1 水源地水质监测方法
        2.2.2 水源水质的季节性变化情况
        2.2.3 水源地进出水口混凝沉淀效果实验
        2.2.4 人工湿地优化实验方法
        2.2.5 人工湿地系统优化研究实验装置
    2.3 分析方法与仪器
        2.3.1 分析方法
        2.3.2 主要仪器
    2.4 实验结果分析
        2.4.1 备用水源地水质改善总体效能评估
        2.4.2 备用水源地各处理区水质改善效能
        2.4.3 备用水源地人工湿地系统优化研究结果分析
    2.5 本章小结
第3章 备用水源地人工湿地生态系统评估研究
    3.1 研究目的
    3.2 研究方法
        3.2.1 水生植物的监测
        3.2.2 鱼类情况的监测
    3.3 实验结果分析
        3.3.1 水生植物监测结果分析
        3.3.2 鱼类监测结果分析
    3.4 本章小结
第4章 备用水源地底泥污染物评估研究
    4.1 研究目的
    4.2 研究方法
        4.2.1 底泥沉积情况监测
        4.2.2 分析方法与仪器
    4.3 实验结果分析
        4.3.1 底泥淤积速度结果分析
        4.3.2 底泥污染物含量分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与建议
    5.1 主要结果与结论
    5.2 建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(2)第三水厂地表水处理监控系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 目的及意义
    1.3 地表水处理监控系统国内外研究现状
    1.4 论文的主要研究内容及组织结构
第2章 第三水厂工艺运行分析
    2.1 地表水处理工艺流程
        2.1.1 净水车间工艺
        2.1.2 污泥处理车间工艺
    2.2 地表水处理工艺常见故障
        2.2.1 预臭氧工艺常见故障
        2.2.2 高密度澄清池常见故障
        2.2.3 滤池工艺常见故障
    2.3 本章小结
第3章 地表水工艺监控系统体设计
    3.1 地表水工艺监控系统需求分析
        3.1.1 用户要求
        3.1.2 地表水工艺监控系统需求分析
    3.2 地表水监控系统
        3.2.1 高密池分站
        3.2.2 加药分站
        3.2.3 小高密分站
        3.2.4 滤池分站
    3.3 工艺监控系统设计
        3.3.1 通信方式设计
        3.3.2 通讯协议概述
        3.3.3 通信协议选取
    3.4 工艺监控系统组态设计
        3.4.1 iFix系统组态设计
        3.4.2 iFix软件结构
        3.4.3 节点类型设计
        3.4.4 节点方案试验
    3.5 地表水工艺监控系统界面结构
    3.6 数据采集设计
    3.7 iFix组态软件数据库
    3.8 报警设计
    3.9 安全配置
    3.10 界面设计
    3.11 本章小结
第4章 地表水工艺监控系统调试
    4.1 组态软件调试方案
    4.2 地表水工艺监控系统运行调试
        4.2.1 现场通讯连接调试
        4.2.2 软件功能调试
    4.3 本章小结
第5章 地表水工艺监控系统应用分析
    5.1 地表水工艺监控系统特点
    5.2 地表水工艺监控系统在实践中的应用
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢

(3)田村水厂加药精确控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 工程背景和研究意义
        1.1.1 工程背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 水处理混凝技术现状与历史
        1.2.1 水处理现状
        1.2.2 加药控制系统历史变迁
        1.2.3 PLC控制系统现状
        1.2.4 组态软件发展现状
        1.2.5 PID控制研究现状
    1.3 论文的研究内容及组织安排
第2章 水处理总体控制系统结构介绍
    2.1 水处理工艺概述
    2.2 混凝原理
    2.3 影响混凝剂投加的因素及浊度值对混凝效果的反映
        2.3.1 影响药剂投加量的因素
        2.3.2 NTU的含义-浊度
        2.3.3 浊度值对混凝效果的反映
    2.4 水处理控制系统设计
        2.4.1 分布式控制系统
        2.4.2 水厂控制方案
    2.5 本章小结
第3章 加药控制系统设计
    3.1 控制系统框架设计
        3.1.1 基于田村水厂源水情况,分析影响混凝加药的因素
        3.1.2 控制框架的设计
    3.2 PID算法设计
        3.2.1 传统PID介绍
        3.2.2 PID方程的离散化
        3.2.3 传统PID算法劣势
    3.3 积分分离PID控制方法
    3.4 加药过程的数学建模
        3.4.1 数学模型形式确立
        3.4.2 系统辨识
        3.4.3 干扰通道传递函数确定
    3.5 系统仿真实验
        3.5.1 MATLAB介绍
        3.5.2 Simulink—基于模型的设计、仿真工具介绍
        3.5.3 系统仿真试验
    3.6 本章小结
第4章 加药系统优化控制的工程实现
    4.1 西门子S7-200PLC简介
    4.2 加药系统硬件配置
        4.2.1 执行设备选择
        4.2.2 控制柜设备配置
    4.3 加药系统软件设计
        4.3.1 溶药池自动配药
        4.3.2 自动加药控制
    4.4 本章小结
第5章 上位机监控系统设计
    5.1 组态的概念
        5.1.1 组态的普遍功能
        5.1.2 组态软件的选择
    5.2 基于组态王的人机界面开发设计
        5.2.1 总体设计
        5.2.2 人机交互界面设计
    5.3 本章小结
第6章 系统运行测试与运行结果
    6.1 系统运行测试
        6.1.1 系统硬件测试
        6.1.2 PLC安装及程序调试
        6.1.3 人机界面程序调试
    6.2 系统运行结果
    6.3 本章小结
结论
    总结
    展望
参考文献
致谢

(4)非常规水源补给型地表水污染特征与控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
详细摘要
Detailed Abstract
第一章 国内外地表水污染与控制技术领域研究进展
    1.1 地表水中的污染物及其危害
        1.1.1 天然有机物
        1.1.2 人工合成有机物
        1.1.3 重金属污染物
        1.1.4 病原污染物
        1.1.5 植物营养物
    1.2 地表水污染控制技术研究现状
        1.2.1 地表水预处理技术
        1.2.2 深度处理技术
        1.2.3 传统工艺强化处理技术
        1.2.4 生物修复技术
    1.3 选题依据、目的、意义和内容
        1.3.1 选题依据
        1.3.2 研究目的和意义
        1.3.3 研究内容
第二章 北运河(北京段)典型河段的污染特征、类型及成因分析
    2.1 北运河(北京段)河流地表水污染态势分析
    2.2 监测方法与试验步骤
        2.2.1 北运河(北京段)上游研究区水质监测与分析方法
        2.2.2 北运河(北京段)中游研究区水质监测与分析方法
    2.3 北运河(北京段)上游河流水环境质量状况及污染来源
        2.3.1 北运河上游水环境质量状况
        2.3.2 北运河上游排污总量及主要来源
        2.3.3 入河污染物总量及其分布
        2.3.4 重点排污口入河污染物总量
    2.4 北运河(北京段)中游典型河段地表水环境质量状况
        2.4.1 研究区水质沿程变化分析与研究
        2.4.2 研究区水质历时变化分析
    2.5 北运河(北京段)中游典型河段水质污染类型及成因分析
        2.5.1 河流的聚类
        2.5.2 主成分分析
    2.6 本章小结
第三章 基于固定化微生物与膜生物反应器(MBR)组合工艺的污染控制技术研究
    3. 1 试验材料、装置和方法
        3.1.1 试验材料与装置
        3.1.2 进水水质
        3.1.3 接种污泥
        3.1.4 分析项目和方法
    3.2 系统性能研究
        3.2.1 MBR 系统驯化阶段反应器性能研究
        3.2.2 不同工况条件下污染物去除影响研究
        3.2.3 系统对有机污染物的去除及膜污染分析
    3.3 本章小结
第四章 基于臭氧氧化与生物活性炭组合工艺的污染控制技术研究
    4.1 试验材料、装置和方法
        4.1.1 试验材料与装置
        4.1.2 进水水质
        4.1.3 接种污泥
        4.1.4 分析项目和方法
    4.2 活性炭吸附性能研究
        4.2.1 对单项污染物的吸附性能研究
        4.2.2 活性炭对河水中污染物吸附效果分析
        4.2.3 活性炭连续流动态吸附实验
    4.3 不同工况条件下污染物去除影响研究
        4.3.1 回流比对污染物去除的影响
        4.3.2 碳源投加对污染物去除效果的影响
        4.3.3 气水比对污染物去除效果的影响
        4.3.4 碳层深度对污染物去除效果的影响
        4.3.5 温度对污染物去除效果的影响
    4.4 系统对其他污染物的去除
        4.4.1 系统对 TP 的去除
        4.4.2 系统对 UVA254的去除
    4.5 本章小结
第五章 基于磁性离子交换树脂-混凝沉淀-臭氧/超滤膜组合工艺的污染控制技术研究
    5.1 试验材料、装置和方法
        5.1.1 试验材料与装置
        5.1.2 试验步骤
        5.1.3 检测项目及分析方法
    5.2 磁性离子交换树脂组合工艺研究
        5.2.1 磁性离子交换树脂工艺研究
        5.2.2 磁性离子交换树脂-混凝沉淀组合工艺研究
        5.2.3 磁性离子交换树脂-混凝沉淀-臭氧氧化/超滤膜组合工艺研究
    5.3 本章小结
第六章 典型工艺对非常规水源补给型地表水的净化机制及技术经济性研究
    6.1 臭氧预氧化过程对微污染地表水作用机理研究
        6.1.1 臭氧接触时间对出水污染物水平的调控作用
        6.1.2 臭氧投加浓度对出水污染物水平的调控作用
    6.2 磁性离子交换树脂对不同地表水净化机制研究
        6.2.1 磁性离子交换树脂对 TN、氨氮和硝氮的去除效果的研究
        6.2.2 磁性离子交换树脂对叶绿素 a,浊度去除效果的研究
        6.2.3 磁性离子交换树脂对有机物去除效果的研究
        6.2.4 基于 EEM 光谱的磁性离子交换树脂对 DOM 去除效果的研究
    6.3 不同组合工艺对微污染地表水的处理效果、成本及经济分析
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 建议与展望
主要创新点
参考文献
致谢
作者简介

(5)地下水环境修复工艺优化设计研究进展(论文提纲范文)

1 地下水修复技术
    1. 1 抽出处理法
    1. 2 可渗透反应墙
    1. 3 自然降解法
2 地下水修复系统优化设计
    2. 1 地下水修复系统优化设计的理论
    2. 2 地下水修复系统优化设计的方法
        2. 2. 1 传统的非线性规划
        2. 2. 2 混合整数规划和多目标规划
        2. 2. 3 代理规划
        2. 2. 4 结合风险分析的地下水修复系统优化及不确定条件下的决策
3 结语

(6)浸没式连续微滤系统(CMF-S)中试优化及清洗研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 再生水回用概况
        1.1.1 再生水回用的发展过程
        1.1.2 再生水回用的主要方面
        1.1.3 再生水回用的效益分析
    1.2 膜技术用于再生水回用
    1.3 微滤膜研究现状
        1.3.1 微滤膜过滤原理
        1.3.2 微滤膜污染机理
        1.3.3 滤膜污染控制及清洗
    1.4 课题研究内容和技术路线
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第二章 试验装置及分析方法
    2.1 膜组件性能介绍
    2.2 试验装置
        2.2.1 浸没式连续微滤预处理装置
        2.2.2 浸没式连续微滤装置
    2.3 分析项目及方法
        2.3.1 常规水质指标
        2.3.2 非常规水质指标
第三章 浸没式连续微滤膜优化运行试验
    3.1 原水水质情况
    3.2 运行参数优化
        3.2.1 方案设计
        3.2.2 参数优化试验
        3.2.3 产水率
    3.3 处理效果分析
        3.3.1 浊度、色度分析
        3.3.2 总磷、氨氮分析
        3.3.3 COD、UV_(254)分析
    3.4 本章小结
第四章 预氯化对混凝-微滤膜系统的影响
    4.1 原水水质情况
    4.2 预氯化对混凝-微滤系统处理效果的影响
        4.2.1 浊度、色度去除效果
        4.2.2 总磷、氨氮去除效果
        4.2.3 COD 和 UV_(254)去除效果
    4.3 预氯化对膜比通量的影响
    4.4 预氯化对微滤系统出水有机物分布的影响
    4.5 本章小结
第五章 微滤膜连续运行及化学清洗研究
    5.1 连续运行对比试验
        5.1.1 膜污染速率
        5.1.2 处理效果分析
        5.1.3 运行成本分析
        5.1.4 化学清洗周期对比
    5.2 化学在线清洗研究
        5.2.1 膜污染分析
        5.2.2 化学清洗方法
        5.2.3 化学清洗效果分析
    5.3 本章小结
第六章 混凝沉淀-微滤系统协同运行优化
    6.1 混凝沉淀-微滤处理单元数学模型建立
        6.1.1 沉淀池出水浊度数学模型
        6.1.2 跨膜压差增长量数学模型
        6.1.3 反洗恢复率数学模型
    6.2 混凝沉淀-微滤系统优化模型建立及求解
        6.2.1 优化模型目标函数
        6.2.2 优化模型约束条件
        6.2.3 模型求解
    6.3 实例计算及分析
    6.4 本章小结
第七章 结束语
    7.1 结论
    7.2 创新
    7.3 展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

(7)超滤水处理系统优化设计的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 水处理与膜技术
        1.1.1 水资源问题
        1.1.2 膜法水处理应用
        1.1.3 水处理的预处理工艺
    1.2 超滤在水处理中的应用及存在的问题
        1.2.1 超滤在水处理中的应用研究进展
        1.2.2 超滤技术的膜污染及控制
        1.2.2.1 超滤膜污染
        1.2.2.2 超滤膜污染的控制对策
    1.3 超滤系统的主要组成
    1.4 超滤系统的设计研究
    1.5 选题依据及主要研究内容
2 超滤水处理系统中膜组件的选型
    2.1 引言
    2.2 超滤原理
    2.3 超滤水处理系统的流程描述
    2.4 超滤水处理系统的过程模型
        2.4.1 超滤的单元数学模型
        2.4.2 经济模型
    2.5 超滤水处理系统膜组件的选型策略
    2.6 实例研究
    2.7 本章小结
3 超滤水处理系统中膜组件清洗问题的研究
    3.1 引言
    3.2 规划期的划分
    3.3 超滤水处理过程的数学模型
    3.4 超滤水处理系统中膜组件清洗方法的确定
    3.5 算例
    3.6 本章小结
4 考虑膜更换的超滤水处理系统优化设计
    4.1 引言
    4.2 模型的建立
        4.2.1 超滤过程单元数学模型
        4.2.2 超滤系统模型
        4.2.3 超滤系统膜组件的污染模型
        4.2.4 超滤系统经济模型
        4.2.5 优化模型
    4.3 算例
        4.3.1 例
        4.3.2 例
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
符号说明
致谢
个人简历、发表的学术论文

(8)D市多水源供水管网系统水源事故时优化调度研究及应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 我国供水水源污染事故频发
        1.1.2 采用多水源联合供水提高供水安全
        1.1.3 优化调度是应急的重要措施
    1.2 供水管网系统水力模型与优化研究进展
        1.2.1 管网水力模型研究进展
        1.2.2 供水系统优化调度研究进展
        1.2.3 非正常工作状态下调度研究进展
    1.3 课题来源及研究目的与意义
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 研究目的与意义
    1.4 课题研究的主要内容
第2章 供水管网系统水力建模
    2.1 城市供水管网水力模型的构建
        2.1.1 供水管网水力建模所需信息
        2.1.2 供水管网传统水力模型建模过程
        2.1.3 供水管网水力模型校核
    2.2 供水管网水力模型准确度的影响因素
    2.3 本章小结
第3章 供水量不足时管网水力模型
    3.1 传统供水管网水力模型
        3.1.1 传统供水管网水力模型方程
        3.1.2 传统水力模型难以模拟水源事故时低压供水工况
    3.2 传统管网水力模型的改进
        3.2.1 节点流量的调整
        3.2.2 供水量不足时管网水力模型
    3.3 遗传算法求解模型
        3.3.1 遗传算法简介
        3.3.2 遗传算法求解水力模型
        3.3.3 程序代码
    3.4 水源突发污染事故时节点供水满足率
    3.5 水源污染时供水系统失效评价
        3.5.1 供水系统失效程度评价模型的建立
        3.5.2 因素性能指标的确定
    3.6 算例分析
        3.6.1 算例管网基本概况
        3.6.2 正常运行工况下算例求解结果
        3.6.3 水源污染停止供水工况下算例求解结果
        3.6.4 R1 停止供水时供水系统的失效程度
    3.7 本章小结
第4章 规避水源污染的供水管网优化调度模型
    4.1 供水管网系统正常运行状态下优化调度
        4.1.1 优化调度目标
        4.1.2 调度约束条件
    4.2 规避水源污染的管网优化调度模型
        4.2.1 供水量不足下优化调度分析
        4.2.2 优化调度目标
        4.2.3 节点用水量重要系数
        4.2.4 优化目标函数
        4.2.5 约束条件
    4.3 供水管网调度模型的求解
        4.3.1 多目标优化基本理论
        4.3.2 面向多目标问题的遗传算法
        4.3.3 NSGA-II 求解模型
    4.4 本章小结
第5章 D 市优化调度工程实例
    5.1 D 市供水管网基本概况
        5.1.1 供水水源基本概况
        5.1.2 供水管网基本概况
    5.2 D 市供水管网建模
        5.2.1 基础数据收集
        5.2.2 管网建模
        5.2.3 水力模型动态校核
    5.3 规避水源污染调度方案
        5.3.1 辛安水厂水源突发污染调度策略
        5.3.2 耿井水厂水源突发污染调度策略
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录I 供水量不足时管网水力模型求解部分原程序
附录II 算例管网节点信息表
附录III 算例管网管段信息表
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(9)水厂加药系统的优化控制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
    1.1 选题的工程背景和应用价值
        1.1.1 工程背景
        1.1.2 应用价值
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题来源和研究内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 研究内容
第2章 水处理工艺概述及控制系统设计
    2.1 水处理工艺流程综述
        2.1.1 混凝、沉淀
        2.1.2 过滤、消毒
    2.2 控制系统方案
        2.2.1 DCS简介
        2.2.2 控制方案
    2.3 本章小结
第3章 加药控制系统优化技术研究
    3.1 加药环节的控制框架
        3.1.1 控制框架描述
        3.1.2 工作原理
        3.1.3 性能分析
    3.2 PID算法
        3.2.1 控制器算法简介
        3.2.2 主要存在的问题
    3.3 优化算法
        3.3.1 积分分离PID算法
        3.3.2 动态积分分离PID算法
    3.4 本章小结
第4章 加药系统优化控制的工程实现
    4.1 系统优化的硬件配置
        4.1.1 控制柜设备配置
        4.1.2 执行设备选取
    4.2 系统优化的软件设计
        4.2.1 加药系统地址分配表
        4.2.2 加药自动搅拌
        4.2.3 药罐自动切换
        4.2.4 加药量控制
    4.3 本章小结
第5章 上位机监控系统的设计
    5.1 组态软件概述
        5.1.1 流行工控组态软件概述
        5.1.2 组态软件的选择
        5.1.3 水厂生产对监控系统的要求
    5.2 组态画面的开发设计
        5.2.1 人机界面系统设计
        5.2.2 实时数据库
        5.2.3 数据通信模块
        5.2.4 控制模块
    5.3 系统运行安全管理策略
        5.3.1 用户配置
        5.3.2 对象安全属性的配置
    5.4 系统运行测试
        5.4.1 参数设置
        5.4.2 PLC程序调试
        5.4.3 人机界面程序调试
        5.4.4 系统运行效果
    5.5 本章小结
第6章 总结
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录

(10)地表水源热泵与蓄能技术的集成应用研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 地表水源热泵结合蓄能技术研究背景
    1.2 地表水源热泵结合蓄能技术的研究与应用现状
        1.2.1 国外研究与应用现状
        1.2.2 国内研究与应用现状
    1.3 本文研究主要内容
        1.3.1 本课题主要研究内容
        1.3.2 本课题拟解决的问题
    1.4 本章小结
2 地表水源热泵结合蓄冷技术的适应性
    2.1 地表水水源热泵应用条件
        2.1.1 地表水水源热泵原理
        2.1.2 地表水源热泵系统主要形式
        2.1.3 地表水源热泵适应性及影响系统能效因素
    2.2 蓄能技术应用条件
        2.2.1 蓄能形式及其适应性
        2.2.2 影响蓄能空调技术的因素
    2.3 地表水源热泵结合蓄能系统关键问题
        2.3.1 空调负荷预测
        2.3.2 优化控制模式
    2.4 本章小结
3 空调动态负荷预测
    3.1 空调负荷预测
        3.1.1 空调系统负荷特性
        3.1.2 蓄冷空调系统负荷预测方法
    3.2 人工神经网络
    3.3 BP 神经网络
        3.3.1 BP 神经网络模型
        3.3.2 BP 神经元特性
        3.3.3 BP 神经元模型
        3.3.4 BP 网络拓扑结构
        3.3.5 BP 网络模型学习规则(算法)
        3.3.5 室外气象参数预测
        3.3.6 BP 算法应用问题
        3.3.7 BP 神经网络评价指标
    3.4 程序简介
    3.5 应用分析
    3.6 本章小结
4 集成系统的运行模式与优化控制
    4.1 蓄冷空调系统运行模式
        4.1.1 全量蓄冷运行模式
        4.1.2 分量蓄冷运行模式
    4.2 蓄冷空调系统优化控制策略
        4.2.1 制冷机组优先控制策略
        4.2.2 蓄冰优先控制策略
        4.2.3 定比控制策略
        4.2.4 优化控制策略
    4.3 优化控制
        4.3.1 动态规划
        4.3.2 地表水源热泵结合蓄冷系统优化控制
        4.3.3 地表水源热泵结合蓄冷系统的控制
        4.3.4 模糊控制
        4.3.5 MATLAB 简介
    4.4 应用分析
        4.4.1 机组能耗模型
        4.4.2 水泵能耗模型
        4.4.3 系统优化模型
        4.4.4 模型求解
        4.4.5 系统自适应模糊控制
    4.5 本章小结
5 地表水源热泵结合蓄能系统的评价
    5.1 经济性评价
        5.1.1 制冷蓄冷系统经济评价
        5.1.2 蓄冷空调系统经济评价
        5.1.3 地表水水源热泵经济评价
    5.2 节能性评价
        5.2.1 地表水年供冷热量
        5.2.2 空调期节电量
        5.2.3 供暖期节煤量
    5.3 环境效益指标
        5.3.1 二氧化碳排放量
        5.3.2 二氧化硫排放量
        5.3.3 氮氧化物排放量
        5.3.4 粉尘排放量
    5.4 火用评价
        5.4.1 火用形式
        5.4.2 火用分析与火用方程
        5.4.3 冰蓄冷系统火用分析
    5.5 安全性评价
    5.6 模糊评价
        5.6.1 模型建立
        5.6.2 权重系数确定
    5.7 应用分析
        5.7.1 经济性比较
        5.7.2 节能性比较
        5.7.3 环境效益比较
        5.7.4 火用效率
        5.7.5 安全性
        5.7.6 模糊综合评价
    5.8 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录
    A. 人工神经网络源程序代码
    B. 作者攻读硕士研究生期间发表论文及科研项目

四、地表水处理系统优化模型(论文参考文献)

  • [1]洪泽湖备用水源地水质改善技术研究[D]. 成芃荣. 扬州大学, 2021(08)
  • [2]第三水厂地表水处理监控系统研究[D]. 杜磊. 北京工业大学, 2018(05)
  • [3]田村水厂加药精确控制研究[D]. 贺岩. 北京工业大学, 2017(05)
  • [4]非常规水源补给型地表水污染特征与控制技术研究[D]. 廖日红. 中国矿业大学(北京), 2015(04)
  • [5]地下水环境修复工艺优化设计研究进展[J]. 何理,李晶,任丽霞,杜鹏,董焕焕,黄国和. 水资源保护, 2014(03)
  • [6]浸没式连续微滤系统(CMF-S)中试优化及清洗研究[D]. 王睿. 天津大学, 2012(08)
  • [7]超滤水处理系统优化设计的研究[D]. 商凤英. 中国海洋大学, 2012(02)
  • [8]D市多水源供水管网系统水源事故时优化调度研究及应用[D]. 张继昌. 哈尔滨工业大学, 2011(05)
  • [9]水厂加药系统的优化控制[D]. 王君伟. 杭州电子科技大学, 2011(07)
  • [10]地表水源热泵与蓄能技术的集成应用研究[D]. 张南桥. 重庆大学, 2010(02)

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地表水处理系统优化模型
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