城市污水处理智能控制技术研究论文

城市污水处理智能控制技术研究论文（通用12篇）

篇1：城市污水处理智能控制技术研究论文

摘要:中国每年排放的污水数量惊人，大量的城市污水造成了水资源的极大浪费，同时也加剧了中国水污染现象，人均水资源紧缺问题愈发严重，正是由于这个原因，污水处理成为国家注视的焦点，现有的污水处理控制技术存在多种问题，而智能控制技术可以很好的解决这些问题，本文就谈谈污水处理中的智能控制技术。

关键词:污水处理;原因;智能控制技术

随着经济发展，工业废水和生活污水总量上升，水污染现象严重，国家对此保持高度重视，在各个城市建立了污水处理厂，对污水进行一系列工艺的处理之后，使其达到排放标准，以此降低水污染严重程度。污水处理过程具有多变量、非线性、时变性与随机性的特点，其控制过程十分复杂［1］，我国的污水处理厂引进污水治理工艺时间较晚，其自动化程度有待提高，由此造成的设备使用寿命降低、管理杂乱、实时性较弱等情况使得出水水质不稳定，因此提出将智能控制技术应用于城市污水处理。

一、什么是智能控制技术

智能控制技术是控制理论发展的新阶段，主要用来解决那些传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。常用的智能技术包括模糊逻辑控制、神经网络控制、专家控制、学习系统、分层递阶控制、遗传算法等［2］。因为污水处理过程中的控制过程复杂，传统的控制方法难以实现对污水处理的实时控制，而相对于传统的控制方法，智能控制技术在控制污水处理过程中的优点极为明显。

二、为什么在城市污水处理中应用智能控制技术

(一)原有城市污水处理技术有待提高

中国由于引进污水处理技术时间较晚，虽说发展到现在，我国的环保理念和处理工艺都有了很大的进步与提高，与国外的差距并不算大，但是在环保单元设备和自动控制技术方面仍与国外具有较大差距，其处理工艺及所用设备的自动化水平不高。因为设备的自动化和自动控制技术的落后，加上污水处理本身的特点，污水处理工艺控制过程极为复杂，原有的设备和技术导致污水处理之后的水质不稳定，在污水处理效果上有待加强，同时设备的损坏程度和使用寿命也受到影响，污水处理过程中所消耗的资源数量较大，这些问题普遍存在于中国污水处理工艺过程中，中国原有的污水处理工艺和控制技术有待加强［3］。

(二)智能控制技术优势明显

智能控制技术相对于我国原有的控制技术，优势极为明显。首先，智能控制技术在控制上便处于极大的优势地位，污水处理本身就具有多变性、非线性等特点，在具体的污水处理过程中，不能按照既定的、线性的规定进行控制，多变的具体情况使得我国现有的污水处理控制技术在应变方面显露不足，而智能控制技术在这一点上远超现有的控制技术，智能化控制污水处理过程，并且可以根据污水处理的实时情况进行相应的调整，规范化控制，摒除现有的管理混乱现象。因为对污水处理的实时性控制和非线性的应变能力，使得智能控制技术可以有效管理整个污水处理过程，因此可以有效掌握污水处理过程中的多变性并作出应对，从而保证了出水水质的稳定。规范化管理带来的是减少不必要的资源消耗如电力消耗，以及降低设备的损耗程度，从而在污水处理整体上既降低损耗，又保证水质稳定。

三、城市污水处理的智能控制技术

基于智能控制技术在污水处理控制上的优点，将智能控制技术应用于城市污水处理过程中对污水处理和水资源净化具有重大意义。将智能控制技术应用于污水处理，有三大目的，一是通过智能技术实现对污水处理系统的有序、有效管理;二是降低污水处理过程中的能耗;三是保证污水处理系统处理的污水在多种条件影响下仍然达到标准出水水质。策略上理应从这目的出发。

(一)模糊控制

模糊控制是一种智能控制系统，该系统是通过一种控制规则来控制系统的，这种控制规则能够将专家或者实际工作操作者的控制经验和相关知识变成语言变量描述，然后模糊控制系统就利用这种控制规则来实现对智能系统的控制。鉴于模糊控制是根据实际操作者或者专家的经验和知识来进行控制的，因此模糊控制比较适用于复杂的、非线性的不能建立实际数学模型的系统的控制，而污水处理过程中重要的一点就是过程的非线性，因为非线性的特点使得污水处理过程具有复杂性，不便于系统管理，模糊控制系统可以很好的解决这个问题，因此，近几年该控制系统受到污水处理系统研究的高度重视。

(二)神经网络系统

神经控制是人工神经网络控制的简称，神经网络和人体神经网络组成有共同点，人体神经网络中有大量神经元作为节点，而神经网络则是由大量的人工神经元联结起来形成的网络，神经网络的强大之处在于它的自适应性和学习能力极强，容错能力高，和模糊控制相似的是它也适用于非线性的控制，这些特点或者说是优点吸引了许多污水处理专家的目光，国内外污水处理专家都对神经网络重视程度加深，同时开展了大量研究，致力于将神经网络控制应用在污水处理智能控制系统中，并且取得了良好进展，成果斐然。

(三)专家控制

专家控制是智能控制技术中一个重要的组成部分，又被称为专家智能控制。专家智能控制，顾名思义，在特殊情况下可以根据专家的系统理论和技术知识，仿效专家的方法，对污水系统进行控制。该智能控制系统由于具备专家技术和理论知识，并且可以根据具体情况对系统进行智能控制，因此，专家控制也受到关注，尤其是在国外，早在上世纪九十年代就有国外专家将专家控制应用于污水处理智能控制系统中，并且取得了不俗的成绩。结束语:智能控制技术虽然因为其特点在污水处理控制系统中具有非常明显的优势，国内外也对智能控制技术在污水处理控制系统中的应用作出了相关研究，并且成绩不俗，尤其是在国外，由于技术水平较高，在智能控制技术应用方面的研究也较为领先，在中国，将智能控制技术应用于城市污水处理系统中具有重要的现实意义，对解决现阶段污水处理中存在的问题很有帮助。

参考文献：

［1］傅晓阳．城市污水处理智能控制技术应用前景研究［D］．北京工业大学，2010．

［2］彭芳．污水处理智能控制系统的研究与实现［D］．电子科技大学，2004．

篇2：城市污水处理智能控制技术研究论文

城市污水泵站集中网络控制系统的防雷技术

摘要：依据《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-94),对广西城市污水泵站集中网络控制系统防雷工程进行了设计.阐述了防雷措施的.整体构架策略和实现方法,详细介绍了系统信号部分的四种防雷措施、电源部分的三级防雷保护及等电位接地系统的设计方案.作 者：李纳璺 LI Na-wen 作者单位：桂林电子科技大学,设计系,广西,桂林,541004期 刊：中国给水排水 ISTICPKU Journal：CHINA WATER & WASTEWATER年，卷(期)：,22(22)分类号：X703.1关键词：污水泵站 防雷技术 等电位接地

篇3：谈城市污水污染控制技术

1.1 城市污水排放量的预测

目前, 全国有设市城市640多个, 建制镇1.6万多个, 人口约2.7亿人。自90年代以来, 我国的国民生产总值连续以8~11%的高速率的增长, 预计新世纪的头20年内我国经济增长将保持在6~9%的高、中速率稳定发展。污水量增加考虑上述因素按5%的速率考虑。到2010年增加污水量300亿m3。

建制镇的污水产生量, 按照我国政府有关部门新制定的小城镇发展规划, 今后新型小城镇的发展重点为沿路、沿江河、沿海、沿边境等地理位置和交通条件较好、资源丰富、乡镇企业有一定基础或农村批发和专业市场初具规模的小城镇;建设目标为布局合理、设施配套、交通方便、环境优美、经济繁荣、各具特色、具有3万左右人口规模的新型小城镇。到2010年, 全国城镇人口达到5.6亿人左右, 城市化水平达到40%左右。2010年, 全国设市城市达到1200个左右, 建制镇达到2.5-3万个, 到2010年, 全国村镇自来水普及率达到65%, 小城镇人均日用水量180升、村庄110升, 依此计算村镇年废水量可能达到270亿吨。

1.2 污水处理率与投资估算

考虑现状污水量、污水增量和建制镇污水量, 到2010年污水排放总量为1050亿m3/a。综上所述, 考虑现状污水量、污水增量和建制镇污水量, 到2010年城市污水排放总量为1050亿m3。根据《国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》的要求, 到2010年城市污水处理率要达到50%, 则需增加500亿m3/a (1.4亿m3/d天) 的处理规模。城市污水污水量和投资按增长速率预测, 达到50%的污水处理率, 按静态投资 (考虑配套管网) 处理每立方米污水投资为2000-3000元, 则需投资3000-4000亿元。根据对于污水处理程度和污水量的增长, 对于城市污水处理厂的主要技术设备 (特别是二级处理相关设备) 的市场份额需进行分析。为扩大内需, 带动经济发展, 1998年以来, 国家加大了基础设施的投入, 城市基础设施成为其中重要的一部分, 目前发行的1000亿国债中将有300亿用于城市基础设施建设。在地方上报建设部的给水排水建设项目中, 供水项目322个、污水项目208个, 总投资将达1100亿元。1999年国家增发650亿其中一部分国债主要用于1998年的在建项目和一些新建项目。如此巨大的投资和市场份额, 这对我国水工业的发展既是机遇又是挑战。

在以上份额中机械加工等传统产业 (机电产品:如水泵、风机等) 占了大约15-30%的份额, 建筑业占35-45%的份额。这两者之和占总投资的60%以上, 在今后10年内存在每年200亿左右的市场份额。从事以上行业的主体为国家大中型企业。从而可见对于城市污水和城市给水这种大规模的基础建设项目, 国家投资将带动大批如机电行业、机械制造和加工行业和建筑行业等传统行业的发展。从而可带动相关产业的发展和消费总量的增加, 有利于大中型企业的改革和经济发展, 这也与国家目前的搞活大中型企业的政策是一致的。在水污染治理中自控和仪表和技术服务所占的比例虽然不高在8-15%左右, 但是相对的产值较高。这一部分市场额定大约在40-60亿元/年。另外, 一般污水处理的运行管理费用约占投资的10%, 运营服务业的份额约40亿/年。

2 城市污水处理技术发展

2.1 城市污水处理工艺

我国城市污水处理技术从“七五”国家科技攻关开始逐步进行研究。“七五”和“八五”攻关项目在氧化塘、土地处理和复合生态系统等自然处理技术方面的研究较多, 以这些成果为设计依据。建立了一些氧化塘、土地处理城市污水示范工程。在人工处理技术方面, “八五”对高负荷活性污泥、高负荷生物膜、一体化氧化沟技术进行了深入研究, 引进、开发了A/B、A/A/O、A/O、B/C、SBR等处理工艺, 研究成果已被应用于大批污水处理厂;城市污水厂污泥处置问题在“九五”科技攻关中受到重视, 并配套开发成套的污泥处理。“九五”期间工艺技术研究重点为中小城镇简易高效污水处理实用的成套技术, 解决人工处理能耗高、自然处理占地大等问题。

经过“七五”、“八五”和“九五”期间的努力, 我国在城市污水处理技术方面取得了较大的成就, 攻关成果丰硕。就工艺技术的广度而言, 与国际上的差距已经缩小。目前在水污染治理技术上, 已能提供下列技术的工艺参数。传统活性污泥法技术包括传统法、延时法、吸附再生法和各种新型活性污泥工艺, 如:SBR、AB法和氧化沟技术等等;A-O法和A2-O技术;酸化 (水解) -好氧技术;多种类型的稳定塘技术;土地处理技术等等。这已经可以满足大多数城市污水污水治理的要求。

2.2 城市污水处理技术问题讨论

从20世纪60~70年代, 氧化沟和SBR工艺发展迅速, 近年来成为我国城市污水处理厂占主导性的工艺。而曝气生物滤池和一级强化工艺是国际上20世纪80年代末、90年代初新开发的、具有发展潜力的高效城市污水处理工艺。城市污水处理新工艺---水解-好氧生物处理工艺是我国自主知识产权的工艺。我国在近年引进了很多国外的新工艺, 建立了相当多的工程, 这些工作是我国在城市污水领域的宝贵财富, 应该对此进行系统的总结。但我国的污水处理技术研究以单项研究为主, 且偏重于工艺研究, 缺乏足够的系统性、完整性, 也缺乏综合性的比较研究和技术经济评价体系。这也是近年来, 首先流行AB工艺, 然后流行三沟氧化沟, 以及其他形式的氧化沟, 目前又在流行SBR工艺的原因所在。缺乏全面和综合比较能力, 在很长的一段时间内国外的新技术和新产品就不断冲击国内市场, 国产技术总是无法在市场上占有一席之地。

从另一方面讲, 目前我国城市污水处理厂普遍采用的工艺为普通活性污泥法、氧化沟法、SBR (间歇式活性污泥) 法、AB法等, 这与美国、德国等发达国家所采用的技术与工艺几乎处在同一水平上, 而我国的国民生产总值远远低于上述国家。上面各项技术是国外在水污染控制中, 被证明是行之有效的技术。但以上的技术并不一定是先进的技术, 特别并不一定都完全适合我国的国情。

篇4：城市污水处理智能控制技术研究论文

关键词：OPC技术；城市污水处理；控制系统；应用研究

一、OPC技术概述

通常企业会选用不同厂家的硬件设备用于控制系统中，但是不同厂商所生产的设备之间的通讯协议是不兼容的，这样就导致通讯相对比较复杂。作为自动化系统的厂商则希望能够将不同厂家的软硬件产品集成到一起，实现不同厂家设备之间的相互通信及相互操作，并且能够将工业现场的数据从车间直接汇入到企业整个信息系统之中。因此，企业在综合自动化的过程中更加关注实时数据的有效、可靠、实时及高效的获取。OPC技术就是在这种时代背景之下产生的。OPC（OLE（Object Linking and Embedding）for Process Control，一一用于过程控制的OLE）作为软硬件的一个中间件，就能够解决上述所出现的问题，其为工业数据通讯提供了一种标准。

OPC技术是在微软的OLE/COM技术的基础之上发展而来的一项技术规范及标准，其主要运用的是Client/Server模型，该模式具有语言无关性、易于集成性及代码重用性等特点，同时其明确了一组COM对象和其双接口的定义。OPC的服务器同时也可以成为OPC的数据源，其数据的使用者主要是OPC应用程序。PLC、DCS及条形码读取器等控制设备均可以作为数据源，且其他的应用程序或者是数据库也可以作为数据源。针对不同构成的控制系统，OPC服务器不仅可以是和OPC应用程序在同一台计算机上运行的本地的OPC服务器，还可以是在其他计算机上运行的远程的OPC服务器。一个客户程序能够同时和一个或者是多个厂商提供的OPC服务器进行连接。

OPC技术的诞生主要是为了解决现场管理层和过程管理之间的通信标准而设计的一种标准或者是规范，它为过程管理客户端和现场数据源之间进行通信提供了一种标准模式。作为硬件生产厂商，主要的任务是开发设备数据的访问接口，也就是数据的采集端口，并称之为OPC Server，该部分封装了针对具体硬件设备的数据通信逻辑，提供标准的OPC接口供客户访问，从而完全实现了软/硬件的隔离。而由软件开发商来负责创建服务器的对象及访问服务器所支持的接口，即客户程序端，视为OPC Client。

二、应用实例

（一）污水处理工艺

某城区的污水处理主要采取一级处理和二级处理两种处理工艺。一级处理主要是运用物理法将污水中的悬浮物及部分的有机物取出，具体做法如下：首先将管网中的污水排放到控制井中，进而有效条件污水量和水质，确保污水的处理时限稳定平衡的运转。接着分别利用粗细格栅来截阻颗粒较大的悬浮物。最后利用重力分离的原理，在沉砂池中将污水中所包含的砂粒及矿渣等无机颗粒进行分离，并利用吸砂机将沉砂吸出，再送至砂水分离器当中。

二级处理是基于一级处理的基础之上，主要是采取物化法将污水中的胶体和溶解性物质去除，其主要是采用CASS池工艺生化处理，CASS池包含了厌氧池、好氧池及沉淀池等。首先在厌氧区处理一级处理后的污水，利用厌氧池中的污泥来吸收污水当中的部分有害物质，然后将污水放进好氧池中，利用鼓风机来提供微生物所需要的氧气，并和池内的活性污泥进行混合成为混合液；接着在曝气池当中对其进行连续且充分的曝气；然后将污水放入沉淀池当中，沉淀之后的污泥流入污泥浓缩池当中进行处理，并将沉淀杂质比较少的上清液通过污泥回流泵送至厌氧池进行循环处理。最终经过CASS池、接触池并进行加氯消毒之后，该污水已经达到了国家的排放标准。

（二）污水处理系统结构

在该城区的污水处理自动系统中，依据其污水处理工艺、构筑物及整体控制的需求，其自动控制系统总共设置了3个现场PLC监控站及1个中心控制室，以便于实现分散检测及控制和集中显示管理。其中污水处理过程中的粗格栅和污水提升泵房的控制、变配电室的控制室及污泥脱水机房控制室等主要由3个现场监控站进行监督管理；并在厂区综合办公楼内设置中心控制室，且中央控制室当中的中央监控机能够监视整个厂区各个工艺设备的运行情况、工艺过程中的相关参数、主要设备的控制机事故报警和主要参数的越限报警等。下位机系统采用PLC，上位机系统采用IPC（工业PC机）。

该污水处理自动控制系统主要采用的是集散型的控制系统，也就是分别由上位机、通信网络、现场控制站（PLC可编程的控制器）和就地控制盘共同组成。在就地控制室内设置各个现场控制站，且各个现场控制站主要是将收集到的各种参数及信号传输至中央监控管理计算机，同时接收上位机的指令。如果上位机系统出现故障，则整个自动控制系统依然可以依照预先编好的程序来控制整个辖区内的设备。就地控制盘直接设置在被控设备的附近，其主要作为工艺设备成套的控制装置，并具备3种主要的控制功能：第一，就地手动控制，主要用于自动控制系统发生故障或者需要检修的时候；第二，远程遥控控制，通常用于异常情况下的控制，操作员主要在中心控制室直接进行控制；第三，自动控制。该种情况主要用于系统自动运行的模式之下。以上三种控制模式在实际运用当中，其控制的级别由高至低依次为：现场手动控制、遥控控制、自动控制。

（二）OPC技术的通信实现

在该污水处理工程中，主要选用的是西门子及罗克韦尔公司所生产的PLC作为OPC Server，并且在上位机当中开发了OPC Client，并实现了这2种PLC之间的互操作。西门子公司为S7-300/400提供的OPC Server接口集成在Simatic Net软件包内，所以可直接利用S7系统提供的OPC Server；同时，在PC机上创建OPC服务器，并采用Simatic Net软件建立Profibus-DP网络，实现了OPC服务器与S7 300 /400系列PLC输入、输出接口点对点的连接。

RSL inx是AB可编程控制器在Windows环境下建立工厂所用通信方案的工具，它不仅提供了多种网络驱动程序，而且提供了快速的OPC，DDE和Custom C /C++接口。在项目的具体实施过程中，采用VB软件编写OAPC客户端应用程序，实现了上位机与Logix5550控制器之间的通信。

首先在WinCC中组态监控画面，再在Logix5000中进行I/0组态及控制程序编写，然后在RSL inx中配置通信驱动，最后采用OPC技术实现RSL inx与W inCC之间的通信以及AB PLC与s7-300 PLC之间的互操作。待RSL inx配置完后，再到W inCC里新建用于监控的变量，最后利用RSL inx中Edit单下的Copy /DDE OPC Link功能，找到所需的通信地址、OPC链接格式。逐个建立完这种链接后，即可在WinCC里像使用本地直接链接的变量一样使用通过OPC链接的变量。

总之，在本城区污水处理工程中，充分利用OPC技术所开发出的智能控制系统，有效降低了系统造价成本，确保了通信网络具备较好的兼容性及稳定性，并有效实现了不同厂商设备之间的无缝集成，且确保了通信的时效性和快速性，因此OPC技术在污水处理工程中的应用值得大力推广。

参考文献：

[1]吉顺平，孙承志，路明.西门子PLC与工业网络技术[M].北京：机械工业出版社，2008

篇5：城市污水处理智能控制技术研究论文

城市污水处理工艺选择的水质因素进水水质水量特性和出水水质标准的确定是城市污水处理工艺选择的关键环节,也是我国当前城市污水处理工程设计中存在的薄弱环节。城市污水管网的完善,对城市污水处理厂设计规模和设计水质的确定至关重要,目前我国大多数城市管网不配套,造成城市污水处理规模和水质难以合理确定,投入运行后实际值与设计值往往相差较大,效能难以充分发挥。

在国内城市污水处理厂的综合调查中,获得了87个城市污水处理厂的设计进水水质和最近一年的月平均实际进水水质情况。统计分析结果表明,在调查的城市污水处理厂中:(1)设计进水COD值一般选择400-600mg/L,占调查总数的74.2%,低于400mg/L和高于700mg/L的分别占20%和5.7%;(2)设计进水BOD5值一般选择200mg/L左右,占总数的87.2%,选择高于400mg/L的仅占6.4%;(3)设计进水SS值一般选择200mg/L,占总数的78.8%,选择大于350mg/L的仅占10.6%。城市污水处理厂的实际进水水质与设计进水水质的比值能够反映出污水处理厂设计进水水质的准确程度,调查研究结果表明,在调查的城市污水处理厂中:(1)实际进水COD与设计进水COD比值低于1.0的占65.8%。高于1.0的占34.3%;(2)实际进水BOD5与设计进水BOD5比值低于1.0的.占83%,高于1.0的占17%;(3)实际进水SS与设计进水SS比值低于1.0的占61.6%,高干1.0的占38.3%。

对于城市污水处理工艺方案及其设计参数的确定,进行必要的水质水量特性分析测定和动态工艺试验研究是国际通行的做法,有些发达国家甚至开展连续多年的全面水质水量特性测定和中试研究。在国内,由于体制和资金来源等方面的问题,在污水处理工艺方案的确定过程中虽然不太可能开展大规模的前期试验研究,但进行水质特性分析与短期动态工艺试验的条件还是具备的,不应该忽视。

因此,污水处理技术政策中要求,应切合实际地确定污水进水水质,优化工艺设计参数。必须对污水的现状水质特性、污染物构成进行详细调查或测定,作出合理的分析预测。在水质构成复杂或特殊时,应进行污水处理工艺的动态试验,必要时应开展中试研究。积极审慎地采用高效经济的新工艺,对在国内首次应用的新工艺,必须经过中试和生产性试验,提供可靠设计参数后再进行应用。

一般城市污水主要污染物是易降解有机物,所以目前绝大多数城市污水处理厂都采用好氧生物处理法。如果污水中工业废水比重很大,难降解有机物含量高,污 水可处理性差,就应考虑增加厌氧处理改善可处理性的可能性,或采用物化法处理。

污水的有机物浓度对工艺选择有很大关系。当进水有机物浓度高时,AB法、厌氧酸化/好氧法比较有利。AB法中的A段只需较小的池容和电耗就可去除较多的有机物,节省了基建费和电耗,污水有机物浓度越高,节省的费用就越多。厌氧处理要比好氧处理显着节能,但只有在浓度较高时才显示出优越性。当有机物浓度低时,氧化沟、SBR等延时曝气工艺具有明显的优势。在要求除磷脱氮的场合须选用稳定可靠的生物除磷脱氮工艺。

污泥的处理处置

在我国的城市水污染治理中,污水处理厂污泥处理处置费用约占工程投资和运行费的25%-45%。污水处理厂污泥处理处置高昂的投资及其运行费用,一方面使得目前国内大部分污水处理厂未对污泥进行稳定处理或处理工艺的配套设施不完善,另一方面也使得建有完善污泥处理设施的污水处理厂常因其运行费用较高而基本停用。随着我国城市污水处理设施的普及,处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量将有较大的增长,预计到,我国城市污水处理厂的湿污泥年产量将达余万吨,污泥的处理处置将成为难题。而通过技术改进和革新,降低污水处理厂的污泥产生量;研究开发先进的污泥处理工艺,提高污泥处理系统的效率,降低污泥处理成本;研制出技术先进、经济高效的国产污泥处理成套设备;积极进行污泥资源化利用研究等是解决当前及今后我国据市污水处理厂污泥处置问题的有效途径。

根据我国污水处理技术政策,城市污水处理产生的污泥,应采用厌氧、好氧和堆肥等方法进行稳定化处理,也可采用卫生填埋方法予以妥善处置;处理能力在10万m3/d以上的污水二级处理设施产生的污泥,宜采取厌氧消化工艺进行处理,产生的沼气应综合利用:处理能力在10万m3/d以下的污水处理设施产生的污泥,可进行堆肥处理和综合利用;采用延时曝气技术的污水处理设施,污泥需达到稳定化; 采用物化--级强化处理的污水处理设施,产生的污泥须进行妥善的处理和处置;经过处理后的污泥,达到稳定化和无害化要求的,可农田利用;不能农田利用的污泥,应按有关标准和要求进行卫生填埋处置。

城市污水的再生利用

在我国,花费大量投资建设了城市污水处理厂,但经过处理后的再生水并没有得到充分利用,有的地区甚至还将处理后的再生水与未经处理的污水混入一起同流合污,有的地区没有将再生水合理再用却直接排入大海造成淡水资源的浪费。因此,在城市污水处理 决策中应充分考虑污水的再生利用。城市污水处理厂出水可用作农业用水、市政杂用水、工业冷却用水、工业生产用水、地下水补充等;另一方面,城市污水处理厂出水也可看作是水文循环的组成部分,将合乎质量要求的出水排放到河流水体中,使河流水休能维持或变成供下游使用的原水源,不仅经济可行,而且可减少风险并发挥河流自净能力。

在我国的城市污水处理技术政策中,提倡各类规模的污水处理设施按照经济合理和卫生安全的原则,实行污水再生利用。发展再生水在农业灌溉、绿地浇灌、城市杂用、生态恢复和工业冷却等方面的利用。城市污水再生利用,应根据用户需求和用途,合理确定用水的水量和水质。污水再生利用,可选用混凝、过滤、消毒或自然净化等深度处理技术。因此,缺水城市和水环境污染严重的地区,在规划建设远距离调水之前应积极实施城市污水再生利用工程,同时做好非投资性或低投资性的节水减污工作。

城市污水再生利用规划建设要依照客观需要和实际可能的原则,按照远期规划确定最终规模,以现状水量及用水需求为主要依据确定实施规模。城市污水再生利用技术选择与工程实施要考虑国情、实际条件和用户需求,城市污水再生利用规模、处理程度、处理流程、输水方式、再生水质、使用用途的选择上,既要满足要求,又要经济合理。日前城市污水再生利用应着重于农业灌溉、市政杂用、景观水体、生活杂用、工业冷却、生

环境和补充地表水。

篇6：我国城市固体废物处理技术研究

城市固体废弃物是人们在生产、生活中产生的综合废弃物,只要人类存在,就会从其活动中产生废弃物.本文分析了我国城市固体废物特点,处理问题和对策.

作 者：张海辉 李海明  作者单位：张海辉(天津科技大学,300457)

李海明(中国石油华北油田公司,062552)

篇7：城市污水处理智能控制技术研究论文

采用好氧发酵仓式堆肥系统,研究了城市污泥处理过程中温度、含水率、pH、有机质、水溶性有机碳和发芽指数等指标参数的变化规律.结果表明, 当物料初始含水率控制在 60%左右时,在强制通风量为 300 L・min-1,搅拌频率为 5 min・8 h-1～5 min・12 h-1的.工艺条件下,堆肥过程可以实现顺利升温并在 55 ℃以上维持 4 d,满足杀灭致病菌要求的条件; 14 d反应周期结束时,物料含水率、水溶性有机碳和有机质含量显著降低,堆肥产品腐熟,卫生学指标达到了美国 EPA污泥产品 A类标准;得到的污泥产品成为性质优良的土壤质量调节剂.

作 者：李宇庆 陈玲 赵建夫 许民 C.Paul Lo LI Yu-qing CHEN Ling ZHAO Jian-fu XU Min C.Paul Lo 作者单位：李宇庆,陈玲,赵建夫,许民,LI Yu-qing,CHEN Ling,ZHAO Jian-fu,XU Min(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,92)

C.Paul Lo,C.Paul Lo(School of Public Health and Tropical Medicine Department of Environmental Health Sciences, Tulane University, New Orleans, LA)

篇8：城市污水处理智能控制技术研究论文

随着现代工业的飞速发展, 环境保护和污水处理越来越引起世界各国的重视。由于污水处理过程具有多变量、非线性、时变性与随机性的特点, 其控制过程十分复杂;同时, 污水处理系统的控制又属于多目标控制, 需要控制几种出水指标 (BOD、COD、SS等) , 需要抑制外部环境的扰动变化对处理过程的影响以确保处理过程的稳定性, 同时也需要经济指标最优化。采用传统的控制方法难以实现污水处理的实时控制, 智能控制是自动控制发展的高级阶段, 具有自学习、自适应和自组织功能, 可以解决用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。

目前, 关于新兴技术商业化前景的研究主要以专家的知识和经验为主, 而进行主观性的研究比较多[1]。Craig S.Galbraith等对69个极先进的技术进行了跟踪研究, 一个合理的好的技术商业化预测模型可以考虑从组织上和技术上的因素来构建, 这些因素有:公司规模、发展阶段和战略伙伴关系等[2]。So Young Sohn等用结构方程模式 (SEM) 来预测技术商业化成功指数 (TCSI) , 预测过程中涉及技术开发者、技术受让人、技术转让中心和环境因素[3]。Tugrul U.Daim等使用情景分析方法研究了影响食品安全技术商业化前景的不同情景, 为该技术的商业化提供了不同的见解。国内在这方面的研究比较少, 且仅仅停留在对技术发展趋势的研究或环境分析上, 并没有就其商业化前景进行综合研究, 而且主要采用主观的方法, 其结果比较片面。尽管主观性判断比较容易实施, 但主观性研究的缺陷是不同专家的评估会带来不同的结果, 因此, 只依靠主观判断很难客观地判断一项技术的商业化前景。

文献计量学是以文献体系和文献计量特征为研究对象, 采用数学、统计学等计量方法研究文献的分布结构、数量关系、变化规律, 进而解释与评价过去、现在并预测 (见) 事物的某些结构、特征和规律的一门科学[4]。邱均平认为, 科技的发展必然带来科技文献量的增加。科技文献与专利的数量和结构的变化以及相互引证规律反映了相应的科学技术领域的发展特征。通过文献计量来预测科学技术的发展前景和趋势, 是科学技术预测的一个新的重要途径。同时, 文献计量学中的“文献”与技术产业的发展具有紧密关系, 因此可以用文献计量学去研究新 (兴) 技术商业化前景[5]。本文首先采用基于文献计量学的方法分析了城市污水处理系统的智能控制技术的成熟度情况, 然后分析了该技术的商业化环境条件, 从而阐明该技术商业化接近成功的程度。

2 技术成熟度分析

既然产业的发展以科学发展和应用科学知识 (论文) 为基础并形成专利成果, 那么从文献计量学角度就可以以文献或专利为数据对新 (兴) 技术的成熟度进行判断。本部分主要采用基于文献计量的关键词变化法来判断城市污水处理系统智能控制技术的成熟度。

词频分析是文献计量学中的一种基本的方法。词频分析法是利用能够揭示或表达文献核心内容的关键词或主题词在某一研究领域文献中出现的频次高低来确定该领域研究热点和发展动向的文献计量方法。关键词变换法就是在词频分析的基础上演化出来的一种方法。创新过程通常起始于“一轰而上”的过度乐观和广泛关注阶段, 然后是过分悲观阶段, 紧跟着是缓慢的反弹阶段。在缓慢反弹过程中, 文献出版物虽然是在增加, 但已经不再是迅猛增加[5]。当用词频分析法分析时, 发现这一阶段的文献关键词发生了变化, 即描述某一特性的关键词由多变少、由分散趋向于集中, 表明技术开始步入成熟阶段。

我们首先确定城市污水处理系统智能控制技术方面的关键词, 然后根据词频高低找出该领域的主要研究热点。我们选用的是ISI-Web of Science (SCI) 数据库 (1991年到2008年7月) , 并利用Bibexcel软件进行关键词统计分析, 以wastewater、sewage和intelligent control、fuzzy control、neural network、expert control、 automatic control、artificial intelligence以及genetic algorithm为关键词进行检索。忽略部分文章在收录时缺失的关键词, 共检索出441篇论文, 出现1 159个关键词。这里选取频次排名前30位 (降序) 关键词作为高频词, 其中wastewater treatment plant、wastewater treatment plants以及waste-water treatment都并入到wastewater treatment中, neural network合并到neural networks中, artificial neural network、ANN合并到artificial neural networks中, activated sludge process并入到activated sludge中, modeling与modelling合并, genetic algorithm并入genetic algorithms中 (如表1) 。

由表1可以得到以下结论:

(1) 在城市污水处理系统的智能控制技术领域, 排名前30的关键词可以分为以下几类:表征研究对象, 表征研究内容, 表征研究方法, 表征控制方法。

(2) 由表征研究对象的关键词可知, 污水处理 (wastewater treatment) 和污水 (wastewater) 为研究热点。

(3) 由表征研究内容的关键词可知, 活性污泥法 (activated sludge) 、厌氧消化 (anaerobic digestion) 、反硝化作用 (denitrification) 和SBR以及表征控制参数的ORP和pH为研究热点。

(4) 由表征研究方法的关键词可知, 建模 (modeling) 、诊断 (diagnosis) 、预测 (prediction) 为研究热点, 说明从事该项技术理论研究的人居多。

(5) 由表征控制方法的关键词可知, 神经网络 (neural networks) 、人工神经网络 (artificial neural networks) 、遗传算法 (genetic algorithms) 、专家系统 (expert system) 以及模糊控制 (fuzzy control) 为研究热点。

下面分析各个时间段的关键词的频次, 可分为三个时间段:1991年到1996年、1997年到2002年、2003年到2008年, 分别选取频次排名 (降序) 前10位关键词 (如表2) 。

根据表2可以得到以下结论

(1) 1991—1996年间, 出现频次最高的关键词是活性污泥法 (activated sludge) , 由于活性污泥法在城市污水处理中应用范围最广, 是技术最为成熟的工艺, 所以活性污泥法是当时的研究热点。排名前十的关键词有7个是关于控制方法的 (如模糊控制、动态控制、神经网络、过程控制、专家系统等) 。由于这一阶段研究处于初期、处于探索阶段, 文献篇数很少, 且研究面也比较宽, 但模糊控制 (fuzzy control) 是研究热点。

(2) 1997—2002年间, 出现频次最高的关键词是污水处理 (wastewater treatment) , 由于城市污水处理系统的智能控制技术是基于污水处理的, 所以污水处理出现的频次最高也就不足为奇了。活性污泥法 (activated sludge) 出现的频次也很高, 仍为当时的研究热点。排名前十的关于控制方法的关键词有6个 (神经网络、模糊控制、专家系统、遗传算法、人工神经网络、以及过程控制) , 频次最高的是神经网络 (neural network) , 其次是模糊控制, 说明当时这两方面是研究重点。同时, 出现了与污水处理工艺相关的关键词anaerobic digestion, 说明了理论与实际相结合, 研究深入到实际应用中。

(3) 2003—2008年间, 污水处理仍为出现频次最高的关键词。在控制方法上, 与前两个阶段相比, 频次最高的关键词只有3个:人工神经网络 (artificial neural networks) 、神经网络、遗传算法, 控制方法开始集中, 说明该技术在走向成熟。在处理工艺上, nitrogen removal及表征控制参数的ORP和pH排名靠前, 关键词发生了转变, 显示出研究取得新进展。在研究方法上, 出现了建模 (modeling) , 说明该技术的研究有了新的突破, 向成熟迈进。

综上所述, 在城市污水处理系统的智能控制技术领域, 在不同的阶段关键词的变化不是很明显, 但还是有所变化的。尤其在控制方法上, 开始时, 描述控制技术的一般特性的关键词居多 (如模糊控制、动态控制、神经网络、过程控制、专家系统等) , 最近描述控制技术的关键词减少 (只有人工神经网络、神经网络、遗传算法) , 控制方法趋向于集中, 根据有关文献[2]的理论, 说明该技术开始走向成熟。描述实施技术的工艺特性方面的关键词的出现, 以及技术实施的系统分析特性方面的关键词大量出现, 表明该技术开始步入成熟阶段。关键词的这种变化并不是偶然的, 随着研究的不断深入, 该技术的优势越来越明显。

3 新技术商业化环境判断

新技术自身发展步入成熟阶段是新技术商业化的内在条件, 而新技术在步入成熟阶段后, 技术外部条件就成为新技术商业化成功的关键。本部分对其商业化环境进行分析。

3.1 相关技术环境分析

通过以上分析可知, 智能控制作为支撑技术主要集中在模糊控制、神经网络和专家控制。下面分别介绍这些技术的进展情况。

模糊控制用于活性污泥法, 其节能方面效果十分明显, 并且应用到污水处理的多个领域, 控制的工艺参数也多种多样。Meyer U等[6]提出了基于模糊逻辑的前置反硝化污水处理厂的控制策略, 该控制策略可以根据进水条件及出水水质确定曝气区溶解氧的设定值和硝化/反硝化的容积比例, 不仅可以提高出水水质, 同时可以降低曝气的能量消耗。彭永臻等[7]在化学工业废水SBR工艺去除有机物过程中将溶解氧 (DO) 浓度作为模糊控制参数, 相对传统控制采用模糊控制系统处理效率能够提高35%, 而能耗却下降了50%, 使用模糊控制系统COD去除率能达到85%—90%。

常用于污水处理中的神经网络包括误差反向传播 (BP) 神经网络、径向基函数 (RBF) 神经网络、自适应神经网络等。Choi D J[8]将复合人工神经网络作为软件传感器对凯氏氮浓度进行推算, 应用实际结果表明复合神经网络技术能够从噪音资料中提取信息以及描述复杂污水处理工艺非线性问题, 具有较好的应用价值。Dogan[9]等开发了一种人工神经网络模型来测量每日的污水生化处理中输入的BOD量, 数据集来自当地的污水处理厂 (按2005年364天的记录) , 效率明显提高。

专家系统在水处理的自动控制和预测控制、工艺流程选择以及故障诊断等多方面得到应用。Flores J[10]设计了一个智能化系统来运行和管理废水处理多级厌氧系统, 这个厌氧系统由各自的控制器控制, 而这些控制器又通过宽带网与中央管理器相联, 该专家系统具有模块化结构, 容易修改, 并且系统启动比人工操作要快。Hong S W等[11]已经进行了两年的小型污水处理系统的预测, 专家系统包括逻辑存储控制器和一个人机界面, 建立了实时数据采集系统, 数据通过无线局域网传输系统从各子站传输到中控室, 与传统的人工控制方式相比, 具有更高的效率和稳定性。

模糊控制、神经网络以及专家系统等智能控制技术在其他领域的应用已经相当成熟, 在污水处理领域, 作为支撑技术, 与传统的控制技术相比, 其优势是明显的, 该技术的商业化是有利的。

3.2 社会支持与制约环境分析

水资源关系国计民生, 随着现代工业的飞速发展, 环境保护和污水处理越来越引起世界各国的重视。以下部分将从立法、民众意识以及政府投入方面, 分别介绍不同国家在环保和污水处理方面的情况。

德国是工业发达的国家, 从1976年开始就制定了污水达标排放标准、污水治理措施及污水排放量控制的法律法规。1997年3月, 联邦政府颁布了统一的污水治理法规, 叫“污水法”。1970—1994年德国政府用46亿马克用于污水处理厂建设, 约109亿马克用于排污系统建设。1991—1996年约投资43亿马克用于污水处理厂建设。污水处理厂的最初投资阶段, 国家根据处理厂的规模给予当地政府一定的资金援助。

新加坡自1972年以来环境部已经建设了能每天处理120万立方米工业和居民生活污水的6座公共污水处理厂及一座污泥处理厂, 通过2 823千米管网、134座泵站将100%的工业废水和97%的居民生活污水送入污水处理厂处理后排放。新加坡政府在过去20多年中累计为污水处理投资达20多亿新元, 其中1998年的开支是4.36亿新元, 用于项目发展, 维护污水处理的财政来源是对工业和居民收费。

中国政府越来越重视环保事业, 环保已成为中国地方政府官员政绩考核的一个标准。中国“十一五”期间规划投资3 300亿元用于污水处理事业, 政府也会制定相关的优惠政策鼓励污水处理事业的发展, 所以污水处理在今后几年会得到快速的发展。

从不同国家的情况可以看出, 各国都特别重视环保和污水处理并有相关的立法, 所以发展污水处理技术与人民和社会利益相关, 而城市污水处理的智能控制技术又是污水处理领域的佼佼者, 因此发展城市污水处理系统智能控制技术与社会发展是相符合的。

3.3 新技术商业化所需资源

由上可知, 城市污水处理系统智能控制技术的支撑技术的发展已经相当成熟, 但该技术的进一部完善还需要一定的条件——专业人才。通过文献分析 (数据来源于SCI, 检索词同上) , 共检索到521个机构, 我们可以发现以下机构在该技术的研究中处于领先地位 (取排名前10的科研机构, 如图1所示) 。这些机构主要分布在中国、西班牙、法国和加拿大。说明以上这些国家比较注重该技术的研究, 同时也取得了一些成果。

因此, 城市污水处理系统智能控制技术领域的人力资源是比较丰富的, 也就是说并不缺乏科研人才, 如果加强与这些科研机构 (尤其是图1所示的机构) 的合作, 该技术会取得更大的突破, 为该技术实现商业化提供了技术保障。

在城市污水处理系统的智能控制技术领域, 无论是支撑技术还是社会支持与制约环境, 以及商业化所需资源, 对其商业化都是有利的, 可以说, 为其实现商业化提供了有利的环境。

4 小结

本文应用基于文献计量学的方法, 客观地分析了城市污水处理系统智能控制技术的成熟度及其商业化环境。从上面分析中我们可以看出, 该技术还未达到成熟, 但是, 由于国家和社会对环保越来越重视而且该技术具有良好的商业化环境, 其实现商业化指日可待。同时, 本文为其它新 (兴) 技术商业化前景分析提供了一条思路。当然, 如果能结合主观判断法——基于专家 (学术界、产业界与政府有关部门) 的知识和经验判断, 就能更好地把握新 (兴) 技术的商业化前景。

摘要：新 (兴) 技术具有技术发展和商业化前景不确定的特点, 如何判断新 (兴) 技术商业前景, 对于技术投资决策具有重要意义。以城市污水处理系统智能控制技术为例, 首先论述了用文献计量学的方法研究新 (兴) 技术商业化问题的可行性;然后采用基于文献计量学的方法, 分析了城市污水处理系统智能控制技术的成熟度情况;最后判断该技术商业化是否具备了环境条件, 阐明该技术商业化接近成功的程度。

关键词：污水处理,智能控制,文献计量学,商业化前景

参考文献

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[2]SO YOUNG SOHN, TAC HEE MOON.Structural equation model forpredicting technology commercialization success index (TCSI) [J].Technological Forecasting&Social Change, 2003 (70) :885-899.

[3]TUGRUL U DAIM.Forecasting emerging technologies:use of biblio-metrics and patent analysis[J].Technological Forecasting&SocialChange, 2006 (73) :981-1012.

[4]邱均平.文献计量学[M].北京:科技文献出版社, 1988:102-204.

[5]BENOTGODIN.Research and the practice of publication in industries[J].Research Policy, 1996 (25) :587-606.

[6]MEYER U, HPOPEL HJ.Fuzzy-control for improved nitrogen re-moval and energy saving in WWW-plants with pre-denitrification[J].Water Science and Technology, 2003, 47 (11) :69-76.

[7]PENG YONGZHEN, ZENGWEI, WANG SHUYING.DO concentra-tion as afuzzy control parameter for organic substrate removal in SBRprocesses[J].Environmental Engineering Science, 2004, 21 (5) :606-616.

[8]CHOI D J, PARK H.A hybrid artificial neural network as a software-sensor for optimal control of a wastewater treatment process[J].Wa-ter Research, 2001, 35 (16) :3959-3967.

[9]DOGAN EMRAH, ATES ASUDE, YILMAZ ECECEREN, ERENBEYTULLAH.Application of artificial neural networks to estimatewastewater treatment plant inlet biochemical oxygen demand[J].Environmental Progress, 2008, 27 (4) :439-446.

[10]FLORES J, ARCAY B, ARIAS J.An intelligent system for distrib-utedcontrol of an anaerobic wastewater treatment process[J].Engi-neering Applications of Articial Intelligence, 2000, 13 (4) :485-494.

篇9：城市污水处理智能控制技术研究论文

关键词 城市供水 废水处理 自动化控制技术

中图分类号：X7 文献标识码：A

1 城市供水中自动化控制技术的应用

1.1 加大对水厂自动化控制技术的管理

近几年来，随着我国城市化进程的加快，城市供水的规模也在不断扩大，这在一定程度上，给水厂自动化控制技术提出了更高的要求，而计算机的发展给自动化控制技术的管理提供了便利，具体体现在：计算机信息技术实时监测水源井泵的电流及电压、保护及泵开关的状态、出水的流量和压力，监控停水源井水泵的情况等。水厂自动化控制技术的应用，不仅能够监测进厂及出厂的流量，而且还能够观测到出厂的压力、水池水位信息等。除此之外，自动化控制技术还能对加氯机的工程情况、加氯的速度等进行远程操作。

1.2 供水管网中自动化监测系统

城市工业发展以及居民生产生活中，供水管网是其重要的一个体系，在这个过程中，充分利用现代科技手段，能够有效提升供水的效率及质量，能够优化管网调度赫尔资源配置等问题，能够节约投资的费用。某城市一家供水企业共建有水厂三个，供水管道的直径>100mm，全长约有260km，其中，日供水量约为12万吨，足以为60万人同时供水。当前，大多数城市的供水调度均能实现远程的自动化控制，及时、有效地将管网的压力和供水的流量等信息、数据传输到水厂，并根据其出水量情况，实施有效的管控。这样，不仅能够确保供水的质量，而且还能减少或避免停水的现象。

1.3 城市供水收费自动化控制

城市供水收缴水费是城市生产经营的重要环节，还是供水单位实现经济及社会效益的重要体现。随城市供水事业步伐的加快，传统收费模式已经无法满足市场及社会发展的需要。城市供水的水费管理自动化控制系统，不仅能够促进城市供水单位、自来水部门收费工作的科学化、规范化，而且还能进一步提升供水行业的服务水平，形成现代化营销管理。在城市供水收费过程中应用自动化控制技术，除了能够提升收费的效率以外，还能对各种信息和数据进行统计和汇总，以便能够详细查询供水系统的收费情况，进而及时、快速且准确的对其决策。

2 城市废水处理中自动化控制系统的应用

现今我国城市水资源的管理除了要优化、改进并实施自动化供水系统以外，还需对城市生产生活的过程中排放的废水进行处理。传统废水处理的方法及工艺虽起除污的目的，但就长远发展的目标来看，其适应性较差，废水处理的效率及质量较低。因此，引进PLC自动化控制技术，弥补这一不足已成为当前城市废水处理的关键。

PLC自动化控制技术在城市废水处理中具有逻辑分析的能力强、实时计算机监控、信息及数据的交互性强等特点，不仅能够保障城市废水处理的方便、快捷，而且治污的效果更为显著。PLC自动化控制技术基本流程如图1所示：

城市废水处理PLC自动化控制系统主要包括软件系统及硬件系统两个部门，其中，就硬件控制系统来说，主要有废水处理现场的信号及数据输入、设备的驱动和执行等；而从应用实践方面来说，该种控制系统包括系统的启动、集水池的高低液控制信号、SBR池的高低液位以及循环作业的按钮等；对于系统输出的单元来说，主要有粗/细格栅、酸碱法、抽水泵、搅拌机、鼓风机、回流的污泥泵等。在实际的废水处理运行中，其目的主要是通过PLC和I/O点数来进行控制。在此基础上，主机还配备了PLC控制系统，其输入口则是模拟量输入形式。

PLC自动化控制软件主要利用PLC自动化控制的程序来对城市生产及生活中的废水进行处理，如：粗/细格栅能够将废水中一些体积少打的悬浮物去除，从格栅中漏出的其他物质通过皮带传输运走。SBR池属于反应器，PLC系统操控下打开空气阀时，SBR池中会发生曝气，而溶氧仪能够在线实时监测废水溶解的氧浓度，并通过鼓风机对其宝器进行管控。

3 结束语

总之，城市供水及废水处理与城市发展与居民生活的质量息息相关，自动化控制技术在城市供水及污水处理方面的运用，不仅转变了传统计算机对处理的分析、调取及查询方式，而且还大大节约了水资源，提高了污水处理能力，确保城市居民用水的安全、可靠。

参考文献

[1] 莫摘.城市供水与废水处理自动化控制技术[J].数字化用户， 2013，19（34）：14-15.

篇10：城市污水处理智能控制技术研究论文

以污泥静态堆肥工艺为基础,针对上海曲阳污水处理厂的脱水污泥进行动态好氧堆肥处理工艺研究,重点研究了控制参数和评价参数(温度、含水率、pH、水溶性有机碳和发芽指数等)变化规律.结果表明:污泥堆肥过程中,含水率、物料温度、水溶性有机碳、发芽指数等指标变化规律性强,效果指示性明显,均可选作堆肥腐熟度的表征参数或评价参数.在优化工艺条件下,通过添加适量的木屑和回流物料,控制物料初始含水率在60%±2%时,堆肥处理可以实现顺利升温并在>55℃维持4d,100%杀灭了病原菌;14d反应周期结束时,物料含水率显著降低,水溶性有机质降解50%左右,出料松散且无臭味,堆肥产品腐熟,卫生学指标达到了我国标准和美国EPA污泥产品A类标准.

作 者：陈玲 赵建夫 李宇庆 C. Paul Lo 方萍 李季 CHEN Ling ZHAO Jian-fu LI Yu-qing C. Paul Lo FANG Ping LI Ji 作者单位：陈玲,赵建夫,李宇庆,方萍,CHEN Ling,ZHAO Jian-fu,LI Yu-qing,FANG Ping(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092)

C. Paul Lo,C. Paul Lo(School of Public Health and Tropical Medicine Department of Environmental Health Sciences,Tulane University,New Orleans,LA)

李季,LI Ji(中国农业大学资源与环境学院,北京,100094)

篇11：城市面源污染控制技术初步研究

城市面源污染控制技术初步研究

在对武汉市汉阳地区新建小区城市面源污染的来源、种类和特征进行详细分析的基础上,研究分析各类降雨径流污染的发生过程和污染物的迁移转化规律,并针对城市新建小区绿化面积较大的特点,运用城市面源控制新理念,研究提出一些城市降雨径流污染控制技术和管理措施,并在武汉市汉阳区桃花岛新建区建成面源污染源头控制工程.监测结果表明,屋面的.初期径流和地表径流的污染物浓度都达到和接近纯雨水的浓度值.

作 者：叶闽 雷阿林 郭利平YE Min LEI A-lin GUO Li-ping  作者单位：长江水利委员会,长江水资源保护科学研究所,湖北,武汉,430051 刊 名：人民长江  PKU英文刊名：YANGTZE RIVER 年，卷(期)： 37(4) 分类号：X52 关键词：城市降雨径流   控制管理   污染控制技术   研究  

篇12：噪声污染控制的末端处理技术研究

南京工业大学环境学院0701

唐敏超

摘要

噪声是全球性的主要环境污染之一。阐述噪声及噪声污染的危害，提出控制噪声污染的防治对策，这对于加强噪声污染的治理具有指导意义。

关 键 词

噪声污染

处理技术

进展

Abstract: Noise is one of the major global environmental pollution.It has guiding significance for strengthening the governance of noise pollution that elabrating noise’s meaning and the pollution hazards of noise,proposing the measures of controling noise pollution.Key word：noise pollution

processing technology

progress

噪声污染是世界公认的继废气污染、水体污染之后的第3大公害 ,普遍存在于各工业企业中。化工企业中由于易燃、易爆、有毒、有害物质对工人的生命健康和安全生产有着严重威胁 ,噪声污染的影响往往被忽视[1]。随着工业生产、交通运输、城镇建设的发展，城市化进程的加快，社会生活、文化、娱乐、旅游设施、各种家用电器（音响、电视机、空调器等）的增多，噪声污染日趋严重。我国三分之二的城市居民生活在超标的声环境中。生活噪声影响范围仍呈扩大之势，交通噪声问题也日益突出，所以控制噪声污染是我国目前亟待解决的环境问题。

1噪声污染

1.1 噪声的来源及分类

噪声是不同频率和强度的声音的杂乱组合。从生理学观点来看，人们生活离不开声音，但同样的声音有时是必要的，有时又成为不需要的。因此，凡使人感到不愉快，使人烦恼，为人们所不需要的声音都叫噪声。根据来源噪声可分为交通噪声、工业噪声、建筑噪声和社会生活噪声四种。

交通噪声

是各种交通运输工具所产生的噪声。在城市噪声中 70 %来源于此。如汽 车、火车和飞机等产生的噪声。载重汽车、公共汽车噪声约为 89～92dB，电喇叭约为 90～ 100dB，一般大型喷气客机起飞时，跑道两侧1km内语言通讯受扰，4km内不能睡眠休息。

工业噪声

是各类工厂在生产中所产生的噪声。如鼓风机、汽轮机、织布机、高压 锅炉等所产生的噪声。据统计，我国厂房噪声超过90dB 的占40 %，设备噪声超过90dB 的占50 %，职工在超标噪声环境下工作的人数占30 %～40 %。

建筑噪声

随着我国城市建筑大规模建设，城市施工噪声日趋严重，对居民的干扰 十分厉害。如挖土机、压路机、打桩机、混凝土搅拌机等产生的噪声。

社会生活噪声

是在社会人群活动出现的噪声。如家用电器声、饭店、游艺厅、歌 舞厅的高音喇叭声和喧闹叫卖声等。

1.2 噪声污染的危害

长期处在噪声过强的环境中，会引起听力损失或噪声性耳聋，甚至会导致某些疾病。以噪声诱发多种疾病为例，噪声能使大脑皮层的兴奋和抑制的平衡失调，导致条件反射异常脑血管涨力遭到损害，神经细胞边缘出现染色质的溶解，严重的可以引起渗出性血灶，脑电图电位改变，这些生理变化导致人产生头痛、昏晕、耳鸣、心慌和全身无力等症状。此外噪声还会影响内分泌系统，如甲状腺机能亢进，肾上腺皮质功能增强，胃肠系统出现胃液分泌减少等。

【3】2噪声控制【2】

噪声污染无残留物，不持续，仅仅在近距离传播，对人的干扰是局部的。只有噪声污染 源、传翻途径和接受者同时存在，才会形成噪声污染。因此，控制噪声污染，应综合采用吸 声、消声、隔声、减振技术手段，从下面3个环节着手解决。

2.1 控制噪声源

产生噪声的各种设备是噪声污染的主要来源 ,降低噪声源强度是控制噪声污染的最根本措施。

2.1.1 改进结构，选择低噪声设备[4]，提高加工精度、装配质量，采用优化操作方法，代替噪声级高的陈旧设备和工艺。例如，建筑施工中，用水压式打桩机代替气锤式打桩机；在工业生产中,用压延式工艺代替锻打，用焊接代替铆接；机械传动装置中，用弹性轴套的齿轮代替普通齿轮，都可以降低噪声源的强度。降低汽车本身发出的噪声水平，会有利于降低交通噪声。另外，通过完善道路标志，改善道路路面状况，加强道路交通的管理和疏导，保持道路的畅通，减少车辆鸣笛、变速、刹车，会明显使交通噪声水平降低。

2.1.2 利用声的吸收、反射、干涉等特性，采用吸声、隔声、消声、隔振、减震等技术措施，控制噪声源。例如，将吸声材料做成吸声体 ,将吸声体安装在车间的屋顶墙壁空间 ,利用它们来吸掉一部分车间返回声 ,从而达到降噪的目的[5]。隔声[6]技术是通过特殊的设计来消减噪声 ,既可用在声源处控制噪声 ,也可用来控制外来噪声或有效控制噪声传播 ,从而达到一定降噪的目的。其中隔声室设计时 , 重点考虑门、窗及内墙的吸声处理。①安装隔声门。隔声门的设计应具有足够的隔声量而且开启方便 ,面板可选用一定厚度木质纤维板 ,夹层内装一定厚度的岩棉 ,隔声量可达30 dB(A)左右。隔声门的大小应考虑大修时设备的进出 ,考虑大修时的安全与便利 ,解决检修、运行检查与降噪之间的矛盾。②设计隔声窗。在隔声墙上设置非等距双层梯形隔声窗 ,双层玻璃中间加空气层 ,以进行吸声处理 ,玻璃与窗框、窗框与墙壁之间用橡皮嵌条密封。操作人员在室外通过隔声窗观察机器的运行情况。③对隔声室内梁柱及屋顶进行隔声和吸声处理。在车间内墙上设计吸声层 ,最大限度地吸收噪声。也可在混凝土预制板结构的屋面上增加阻尼层 ,在屋面下部适当部位安装隔声装饰板 ,进一步增大隔声量 ,强化降噪效果。

2.1.3 研究推广低噪声设备，如低噪声冷却塔、低噪声风机、低噪声电机、低噪声齿轮传动装置、低噪声木工机械、低噪声制钉机等等。

2.2 控制传播途径

2.2.1 增大噪声源与需要安静区域的距离 ,可起到降低噪声的作用。通过设置防护带使工业区与居民、文教区分开 ,布置时还应考虑主导风向。工业区在总体布局时应将高噪声污染的企业与噪声水平较低的企业分开布置 同一企业内,高噪声车间、机房与噪声较低的车间和生活区分开布置 ,以避免相互影响。对于特别强烈的噪声源 ,应将其布置在厂区比较边远的位置 噪声污染突出的企业应布置在整个工业区的边缘 ,处于远离居住区方向,使噪声得到最大限度地 自然衰减。同一车间内的不同工位布置 ,也应注意尽量使静、闹分开 ,把噪声大的设备如空压机、风机等相对集中布置在一起 ,防止声源过于分散 ,污染面大 ,以便于采取控制技术措施。

2.2.2 充分利用地形地貌 如山岗 土坡树丛草坪和有足够高度的围墙等,阻断或屏蔽一部分噪声能量 ,以减轻噪声污染。在噪声严重的工厂、施工现场或交通道路的两侧 ,设置 足够高度的围墙或挡板 ,大量植树都可以使噪声强度衰减。

2.2.3 利用声源的指向性来控制噪声污染。例如 ,把高压锅炉、压力容器的排气口朝向上空和朝向野外 ,避开生活区 ,可使噪声强度降低约。把车间内高速排放管道引出室外上排,或把排气道引入地沟 ,都可以减轻噪声污染水平,改善车间声环境质量。

2.2.4 对于从声源或从传播途径上没有得到完全控制的噪声污染 ,应采取多种局部声学控制技术措施 ,综合治理。这些声学控制技术包括吸声、隔声、隔振、阻尼减震和使用消声器。①在各种风机、空压机等进排气风道安装消声器 ,并在降低空气动力性噪声强度的同时 ,安装隔声罩。②利用各种隔声材料和结构,安装和建立隔声间 ,可阻断噪声的传播或避开噪声污染的侵害。③在噪声强度较高的室内可悬挂吸声体、制作吸声吊顶 ,用吸声材料和结构装饰墙壁 ,可较好的吸收散射声能量 ,使室内噪声衰减。④在机械设备底座安装减震器 ,可减小固体声的传播。将阻尼材料涂抹在车体、隔声罩、风道上 ,可以抑制震动 ,减少声辐射。

2.3

加强接收者的个人防护

对于那些在声源或传播途径上无法采取措施 ,或采取了声学措施仍无法满足声环境要求的情况 ,必须加强个体防护。工厂作业人员可通过佩带护耳器 ,如防声棉、防声耳塞、或耳罩、头盔等个人防护用具加强个体防护[7]。有时也可在噪声强度级高的地点 ,建立隔声室 ,缩短在高噪声环境下的停留时间 ,减少作业者接受噪声的暴露量。并根据作业人员定期听力检测结果 ,调整、轮换人员 对于公共建筑或住宅应通过安装隔声门、双层或多层玻璃窗 ,提高建筑的隔声性能 ,都是切实可行的防护措施。

2.4

其他

城市合理的功能分区也是减少噪声污染的途径[8]。城市经济和交通运输的发展，必然导致城市区域噪声源种类和强度的增加，但是城市总体规划与城市旧区改造、城市道路系统的规划建设与改造，都为改善城市区域声环境带来了难得的机遇。城市合理的功能分区，以及完善的、分工合理的道路系统是整个城市区域具有良好声环境的前提。

此外在噪声污染严重的车间四周种植一定密度和宽度的树丛和草坪 , 利用树林的散射吸声作用 , 以及地面的吸声功能 ,也能起到一定的降噪作用[9]。

3展望

随着声技术的发展 ,有源噪声控制技术正得到应用 ,开辟了噪声污染控制技术的新途径。有源噪声控制技术就是利用一个新声源产一个与噪声源相位相反、振幅相等的声音 ,以抵消噪声源的能量的声抵消技术。管道有源消声器可用于空调系统送排风管道和发动机的 进出气管口的噪声治理 ,另外 ,有源护耳器也在个体防护中崭露头角[10] [11] [12]。

无论是发达国家还是发展中国家，城市噪声已经成为全社会关心的问题。随着科学技术的进步，噪声控制技术也在不断发展。城市化和宁静的居住环境都是我们所追求的美好境界。

参考文献

[1]周忠元 李桂琴 化工安全技术与管理.北京化学工业出版社,2002 [2]张沛商 江亢 噪声控制工程.北京 北京经济学院出版社,1991 [3]中国建设工业出版社 工程建设规范汇编一建筑设计规范.北京 中国建筑出版社

[4]潘仲麟 翟国庆.噪声控制技术.北京 化学工业出版社,2006.[5]赵玫 周海亭 陈光冶 机械振动与噪声学.北京科学出版社,2004.[6]王竹霞 关于工业企业噪声监测的探讨.山西焦煤科技,2004 ,1(1):358.[8]秦佑国 王炳麟 建筑声环境 北京 清华大学出版社 ,1999 [9]Tae1 350.[10]章奎生 占嘉恺等 我国噪声与振动控制技术的现状与发展.上海环境科学,1994:，13（10:39-40）