基于主成分分析优化BP神经网络模型的厌氧膜生物反应器膜污染预测*

膜污染是厌氧膜生物反应器运行中不可避免的问题,制约了工艺技术的推广应用,分析膜污染的形成过程是控制膜污染的重要内容。基于主成分分析（PCA）和反向传播神经网络（BPNN）的理论,提出了一种采用主成分分析优化BP神经网络的膜污染预测模型。以反应器连续运行试验数据为样本,利用相关性分析确定模型的输入变量,并基于输入变量间存在信息重叠问题,采用主成分分析法对输入因素进行降维处理,提取贡献率为70.4%的第一主成分和贡献率为17.7%的第二主成分作为输入特征。结合模型的贡献度分析和主成分分析发现,反应器内的污泥浓度是膜污染影响因素中最主要的特征变量,贡献度为34.9%。对比分析优化模型和单一模型的预测结果,发现PCA-BPNN模型的拟合效果更好,平均相对误差仅为3.8%,可用于膜污染分析研究,为后续研究提供参考。     

餐厨垃圾高温厌氧消化连续运行性能：有机物转化效率、发酵稳定性与代谢活性

在高温 (50±1)℃条件下处理实际工程的餐厨垃圾,采用全混式厌氧反应器（CSTR）进行了80 d的连续试验。试验以水力停留时间（HRT）20 d启动,HRT 15 d连续运行,研究了反应器启动和运行期间的发酵特性,解析了餐厨垃圾厌氧消化运行稳定性和代谢活性。试验结果表明,在HRT 15 d、有机负荷（OLR）为7.3 kg_COD/(m³∙d)的条件下,容积产甲烷率为2.2 L/(L∙d),挥发性固体（VS）的甲烷产率达到480 L/kg_VS左右,有机物转化率约为95%。批次试验表明,高温产甲烷菌代谢乙酸能力较强,在适宜pH下可承受10 000 mg/L的乙酸浓度。餐厨垃圾的高温降解速率快,10 d达到90%的产气,有承受更高负荷的可能。系统pH稳定在7.6 ~ 7.7,总氨氮和自由氨浓度低于抑制水平。研究结果表明,餐厨垃圾的高温厌氧消化可实现较高的产气潜力和有机物去除率,系统稳定性好且有机物转化效率高,具有应用于工程高温餐厨垃圾厌氧处理的潜力。     

双子季铵盐起泡剂的合成及性能评价

以氯代长链烷烃及四甲基乙二胺(TMEDA)为原料,在溶剂回流温度下进行季铵化反应合成了一系列双子季铵盐起泡剂。通过优化实验考察了反应时间、原料、溶剂对实验的影响并对双子季铵盐的起泡能力进行了检测。最终确立了最优的反应条件为:反应时间48 h,异丙醇为溶剂,氯代十四烷作原料在溶剂回流温度下反应。在此条件下合成出的双子季铵盐产率高、纯度高、起泡性能好。     

可变透光ETFE气枕光热性能研究

本研究基于合肥市气候条件定制了一种可变透光ETFE气枕.通过Grasshopper平台建立了典型办公室模型和光热联合模拟程序.同时,在合肥市搭建了一个等比例缩小的办公室模型,通过实验验证软件模拟结果.全年动态采光和能耗模拟表明:可变透光ETFE气枕可以有效降低临窗区域照度,增加全年有效采光(450＜1ux＜2000)时长,但会导致远离窗的区域采光不足.可变透光ETFE气枕相较于透明双层玻璃窗拥有更低的太阳得热系数,并能适应室外太阳辐射率变化.在合肥地区气候条件下,本研究所选用的可变透光ETFE气枕相较于透明双层玻璃窗可以减低建筑全年16.33％的能耗.     

稳定剂对交联聚合物线团形态的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱法及低压差微孔滤膜法等手段，考察了低浓度下部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与柠檬酸铝(AlCit)在60℃、m(HPAM)／m(Al^3 )=20、NaCl质量分数2000mg／kg、稳定剂存在下所形成的交联聚合物溶液(LPS)中交联聚合物线团(LPC)的微观形态及其封堵性能。结果表明，加入稳定剂的LPS体系中的基础粒子仍然是纳米尺寸的球形LPC，但稳定剂的种类会影响LPC的尺寸和聚集形态，并有助于改善其封堵效果。在SEM观测LPC形态实验中，在除尘与自然干燥条件下制作干片，同时为更好地观测LPC微观形态，在体系中加入少量NaCl。     

丙烯酰胺-丙烯酸钠反相微乳液共聚合

采用电导率法及Tyndall效应研究了白油／(Span80 Tween60)／(丙烯酰胺 丙烯酸钠)水溶液体系，得到了一系列反相微乳液的拟三元相图。在40℃下，可以得到最大水相增溶量的HLB值为8．5，此时，单体丙烯酰胺-丙烯酸钠占油水两相的质量分数为20％。在反相微乳液中进行了丙烯酰胺-丙烯酸钠的聚合反应，考察了引发体系对产物HPAM相对分子质量的影响，得知(NH4)2S2O8-SO2为较好的引发体系。应用动态光散射和扫描电子显微镜(SEM)表征微乳液，得到微乳液中聚合物的平均粒径约60nm，而水溶液中聚合物的平均粒径为几百nm。     

L形住宅转角平面的处理

旧城区建筑密度和人口密度都比较高,居住条件差,这样,各开发公司为了提高出房率,大多选用能提高容积率的L形住宅平面,但常常碰到的问题是,其转角平面较难设计。本文从以下三个方面加以考虑,希望设计出较为合理的转角平面(见图)。     

丙二醇嵌段聚醚及其聚硅氧烷改性产物的界面性能和破乳性能

对丙二醇嵌段聚醚进行含氢聚硅氧烷接枝改性，合成了丙二醇嵌段聚醚接枝聚硅氧烷类破乳剂，研究了它们的界面行为和破乳能力。结果表明，丙二醇嵌段聚醚接枝聚硅氧烷破乳剂比其前身物具有更好的界面性能和破乳能力。破乳剂的分子结构对其界面性能和破乳能力有较大的影响，多分支的破乳剂具有较好的破乳能力。     

四氯化钛离子液体中辛基酚己二酸酯的Fries重排反应

制备了溴代丁基吡啶四氯化钛([Bpy]B r-TiC l4)离子液体,并将其用作溶剂和Lew is酸催化剂催化辛基酚己二酸酯的Fries重排反应,合成出了辛基酚己二双酮。实验结果表明,使用离子液体操作简单,产物易分离提纯。在反应温度为60℃、反应时间为6 h的条件下,重排反应产物的选择性高达100%,收率提高到65%以上。     

ASP三元复合驱用石油磺酸盐的组成分析及界面活性研究

为了明确不同结构的ASP三元复合驱用石油磺酸盐的界面活性,将新疆油田三元复合驱用的石油磺酸盐KPS工业品提纯、分离出了极性从大到小的H、C、B三个组分。采用核磁、质谱等分析方法分析了KPS及其组分的分子结构以及相对分子质量分布,考察了KPS及其组分在不同的表面活性剂质量分数、碱质量分数和盐质量分数下的界面活性。结果表明,H组分亲水性强,低质核比的分子占比高,分子结构以芳烃为主;B组分亲水性差,高质核比的分子占比高,分子结构以直链烷烃为主;C组分的亲水性较好,相对分子质量分布介于H组分和B组分之间,分子结构以支链烷烃为主。在表面活性剂质量分数0.1%~0.5%、Na_2CO_3质量分数0.2%~2.0%的条件下,C组分呈现出良好的界面活性,Na_2CO_3质量分数1.2%、C组分质量分数0.3%、聚合物质量分数0.18%时,油水界面张力最低,达10~(-4)mN/m数量级。在NaCl质量分数0.2%~2.0%(聚合物质量分数0.18%)的条件下,C组分同样呈现出良好的界面活性,表面活性剂质量分数为0.3%时,油水界面张力最低可达10~(-3)mN/m。