研究生论文摘要

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水工业SCADA系统互联及供水行业企业网的构建rn硕士生:关 凯 导师:杨 开rn(武汉大学土木建筑工程学院环境工程专业 430072)rn 武汉市白沙洲水厂一期、二期供水能力为20万m3/d.其二期自动化控制系统采用奥地利ELIN公司的产品.三期扩建后的供水能力增加为50万m3/d,三期自动化控制系统采用美国Allen-Bradley公司的产品.rn 过程控制和数据采集(SCADA)系统对整个水厂的制水工艺流程进行监测控制,实时处理各种检测信息,各工艺流程的控制设备均具有现场手动功能.由于二期、三期采用不同公司的产品,所以全厂分为两套独立的SCADA系统.并且两套SCADA系统之间存在着网络数据通讯不兼容的问题.ELIN公司的控制系统采用ARCNET工业局域网;Allen-Bradlcy公司的控制系统采用DH+工业局域网.rn 目前武汉市白沙洲水厂正准备进行第四期扩建工程,四期扩建的工艺设计要求供水量增加10万m3/d,自控设计主要按10万m3/d设计考虑,留有部分主要设备的远期接口.针对该水厂自有的特点,本文拟就白沙洲水厂的自动化改造进行可行性研究,主要内容为SCADA系统特点和功能、SCADA系统在该项目中具体实施方案、部分设备的选型及计算机与SCADA系统构成的水工业企业的网络构建方案.rn 通过对该课题的研究将有助于解决SCADA系统的国产化问题,提出并评价同一控制对象由于采用不同的SCADA系统的互联方案,为水工业企业的网络化调度提供理论上依据.在实际中可以建立多级控制系统,采用新系统代替老系统,并选用与现有PLC系统完美结合、与现有网络完美结合的高强度、高性能的PLC产品,建立先进的面向CIPS的企业网络模型,如果采用以上方案,可以大大减少工程费用,缩短工期,减少后期的维护费用和难度.rn [关键词] SCADA系统,水厂,自动化,PLC,企业网.(答辩时间:2000年12月)rn微生物絮凝剂-聚铝复合絮凝法强化一级处理低浓度城市污水的试验研究rn硕士生:张永波 导师:杨 开rn(武汉大学土木建筑工程学院环境工程专业 430072)rn 我国南方城市污水浓度普遍偏低,大多数二级污水处理厂实际运行水质远小于设计值,不仅给运行管理带来不便,而且造成资金和能源的巨大浪费.事实上,在某些条件下,这种中低浓度污水仅经一级或强化一级处理后也可达标排放.因此,研究适宜的“低投资,少能耗”的城市污水强化一级处理技术对我国南方城市的污水处理事业具有重要的现实意义.rn 本文以典型的南方城市低浓度污水(武汉水质净化厂进rn水)为研究对象,采用生物絮凝剂普鲁兰与聚合氯化铝复合絮凝的方法,进行了基于絮凝沉淀和絮凝气浮两种工艺的强化一级处理试验研究.通过烧杯试验研究了各种影响复合絮凝剂效果的因素,得出试验条件下最佳复合投药量为:0.6mg/L普鲁兰+15 mg/I聚合氯化铝;最佳絮凝条件为:同时投加普鲁兰和聚合氯化铝,在250r/min的速度下,快速搅拌1 min,再以60 r/min的速度慢速搅拌10 min,沉淀30 min,对应G值为23 s,GT值为1.4×104;最后初步分析了复合絮凝剂的絮凝机理.rn 试验研究表明:①最佳絮凝条件下,絮凝沉淀强化一级处理效果良好:浊度去除率为95%以上,COD去除率为52%～68%,氨氮去除率为15%左右,总磷的去除率约为91%以上.絮凝电气浮法处理效果优于沉淀法,但考虑到电极反应的辅助作用,其使用条件需进一步验证和探讨.②污泥沉降脱水性能良好,且产泥量不大:沉淀污泥产泥量约为污水体积的5%～6%,污泥含水率为99.4%,脱水后泥饼的含水率可降到75%左右;气浮污泥产泥量约为污水体积的2%～3%,污泥含水率约为97%.rn 技术经济分析表明,与常规二级处理相比,该方法具有处理效果好、对冲击负荷适应性强,基建运行费用低等特点,是一种优良的城市污水强化一级处理工艺.rn [关键词] 强化一级处理,微生物絮凝剂,普鲁兰,絮凝.(答辩时间:2000年12月)rn城市垃圾焚烧灰渣的稳定化处理研究rn硕士生:宋立杰 导师:赵由才rn(同济大学环境科学与工程学院 200092)rn 城市生活垃圾焚烧后不仅可以大大减少废物的体积,节省填埋场地,而且可以回收热能.但是,在肯定焚烧技术能替代填埋技术来处理生活垃圾的同时,还应意识到焚烧灰渣,主要是焚烧炉的底灰和烟气除尘器的飞灰,并不是化学惰性物质.灰渣中由于含有能被水浸出的重金属物质和盐类,若处理不当,将会污染地下水,因而是一种有害废物,必须对其进行无害化处理.rn 垃圾焚浇后,大约有5%～30%的灰渣产生.可以用来对灰渣进行无害化处理的方法有:直接地下处置、填埋、固化和重金属分离等.rn 本试验中,垃圾焚烧灰渣取自常州环境卫生综合厂,主要对灰渣的特性进行了测定和分析,并采用传统的水泥固化、沥青固化以及一种新型的稳定化技术一药剂稳定化对飞灰进行处理.rn 灰渣的特性分析结果表明:①出于不同种类重金属及其化合物的蒸发点差异较大,生活垃圾中的含量也各不相同,rn所以它们在底灰和飞灰的比例分配以及在飞灰中的含量上都有很大的差别,锌、铅、镉等挥发性重金属在飞灰中的含量明显高于底灰;②常州环境卫生综合厂的焚烧底灰是没有浸出毒性的,可直接填埋或用作建筑材料;③飞灰浸出液中锌、铅、镉的浓度高于固体废物浸出毒性鉴别标准,也正是因为这一点,飞灰被普遍认为是一种危险废物,必须对之进行稳定化处理.rn 飞灰的稳定化研究表明:①水泥固化和沥青固化均可得到较好的稳定效果.当飞灰:水泥=2:1和飞灰:沥青=2:1时,固化体浸出液中各重金属的浓度都低于固体废物的毒性鉴别标准,且沥青的固化效果要略好于水泥;②所采用的四种化学药剂中,经稳定化效果及技术经济性比较,不宜用NaOH和EDTA来处理飞灰,建议采用Na2S和硫脲;③稳定后的灰渣不推荐进填埋场,而是要利用起来,如作路基.借鉴常州垃圾焚烧灰渣的研究结果,针对上海垃圾的特点,提出了上海垃圾焚烧灰渣的处理方法.rn 在本研究中,还对灰渣中重金属的来源、形成机理以及各种稳定化方法的本质和特点进行了较深入的探讨.rn [关键词] 城市垃圾,焚烧灰渣,底灰,飞灰,重金属,危险废物,浸出毒性,稳定化/固化.(答辩时间:2000年12月)rn改性滤料在微污染原水处理中的应用rn硕士生:易小萍 导师:邓慧萍rn(同济大学环境科学与工程学院 200092)rn 本试验采用石英砂、陶粒作为载体滤料;FeCl3+NaOH,AlCl3+NaOH作为改性剂;控制反应条件为pH=0.5,温度110℃;采用沉积法制作了涂铁砂(Fe-CS)、涂铝砂(Al-CS)、涂铁陶(Fe-CT)、涂铝陶(Al-CT)四种改性滤料.与原滤料相比,改性滤料的表面性质有了较大变化:①比表面积增大,其中Fe-CS的比表面积是原滤料的10倍;②等电点时的pH值(pH0)得到提高,且都大于7.Fe-CS,Fe-CT的pH0由0.7～2.2提高到8.5;Al-CS的由0.7～2.2提高到7.5～9.5;Al-CT的由0.7～2.2提高到9.4;③表面物相发生变化,Fe-CS,Fe-CT表面成分主要为α-Fe2O3;Al-CS表面的主要成分为Al(OH)3,Al-CT的主要成分为3Al2O3@2SiO2;④表面粗糙度增大.以上表面性质的变化都有利于去除水中溶解性有机物.rn 静态试验结果表明,四种改性滤料对水中溶解性有机物的吸附容量明显高于相应载体滤料.当进水有机物浓度(TOC)为46.14 mg/L时,Fe-CS的吸附容量是石英砂(US)的10倍;Fe-CT是陶粒(UT)的6.7倍.各种滤料对有机物的吸附都属于Freandlich吸附类型,可以思Freundlich公式表征.其中Fe-CS对有机物的去除效果最好.rn 将Fe-CS和US进行平行过滤去除有机物的试验.试验结果表明,Fe-CS对有机物的去除效果高于US,且具有比US更长的过滤周期.进水有机物浓度、空床接触时间、溶液pH值、水中Ca2+浓度、进水浊度的大小是影响Fe-CS去除有机物效果的重要因素.rn 进水有机物浓度大时,有机物去除率增大,但过滤周期变短;EBCT越大,有机物去除效果越好;溶液为pH中性时的有机物去除率最大;水中Ca27的增多可提高有机物去除率;当进水浊度较大时,有机物去除率下降,过滤周期变短,但此时投加适量混凝剂可以改善有机物去除效果.rn US,Fe-CS,Al-CS,UT,Fe-CT对氨氮的吸附属于Langmiur吸附类型,Al-CT的吸附类型为Freundlich类型.Fe-CT对氨氮有最好的去除效果.rn 浓度为0.5 N的NaOH可以有效再生吸附了有机物、氨氮的滤料,再生率达100%.rn [关键词] 改性,改性滤料,吸附,有机物,过滤,影响因素,氨氮.(答辩时间:2000年12月)rn环境无害化技术(EST)信息共享系统的研究rn硕士生:冯桂全 导师:张天柱rn(清华大学环境科学与工程系 100084)rn 环境无害化技术是减少污染、合理利用资源、节约能源、与环境相容的技术总称.环境无害化技术的开发、转移与应用是实现可持续发展目标的重要途径.运用现代信息技术,建立环境无害化技术信息共享系统是当前促进我国环境无害化技术应用和转移的重要工作,也是国家科委"九五”攻关项目"中国可持续发展信息共享示范”的子课题之一.rn 本文遵循信息系统开发的一般步骤(系统分析→系统设计→系统实施)进行环境无害化技术信息共享系统的开发.rn 本文首先从我国的实际情况出发,深入分析了环境无害化技术转移中心的业务流程以及环境无害化技术信息的分类和编码,明确了环境无害化技术信息共享系统的目标和功能,并按使用者的身份将其分解为三个组成部分:EST信息共享数据库、CESTT信息管理系统和EST信息共享网站.rn 本文在分析比较现有的信息系统体系结构和Web数据发布技术的基础上,针对环境无害化技术信息量大、结构复杂的特点,提出C/S与B/S体系相结合的环境无害化技术信息共享系统总体结构,完成了网络结构设计和上述三部分的系统设计.rn 最后本文阐述如何使用SQL Server、Visual Basic、VisualInterDev等较新的开发工具完成EST信息共享数据库、CESTT信息管理系统和EST信息共享网站的开发.rn 目前,环境无害化技术信息共享系统已正式运行,应用效果良好.rn [关键词] 环境无害化技术,信息系统,数据库,Web.(答辩时间:2000年6月)