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数学模型在排水领域的应用探讨

城市道桥与防洪 2020年第7期 151-155,M0015页

作者：上官海东福州城建设计研究院有限公司福建福州350001

针对目前数学模型在排水领域存在诸多的应用问题,通过对模型软件的项目实践,以Infoworks ICM软件为例,总结综合排水模型的应用方法。介绍降雨事件选择、产汇流模型和模型参数率定方法,提供数学模型在排水管网、二维积水模拟和河道污染... 详细信息

针对目前数学模型在排水领域存在诸多的应用问题,通过对模型软件的项目实践,以Infoworks ICM软件为例,总结综合排水模型的应用方法。介绍降雨事件选择、产汇流模型和模型参数率定方法,提供数学模型在排水管网、二维积水模拟和河道污染模拟的应用流程和关键指标,为数学模型在排水领域的应用提供参考。

关键词：城市雨洪模型排水管网内涝河道治理

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基于数学模拟的污水处理厂设计:方法与案例

中国给水排水 2019年第10期35卷 21-26页

作者：魏忠庆胡志荣上官海东叶均磊邱勇同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 福州城建设计研究院有限公司福建福州350001 浙江工商大学环境科学与工程学院浙江杭州310018 加拿大GL环境科技有限公司加拿大清华大学环境学院北京100084

随着我国城镇污水处理厂出水水质标准的逐步提高,基于经验的传统(定性或半定量)设计方法已经难以满足稳定达标和高标准水质排放的要求。提出了基于数学模拟的污水处理工艺设计中的工艺评估和优化方法,并列举了两个应用案例(一个为新建... 详细信息

随着我国城镇污水处理厂出水水质标准的逐步提高,基于经验的传统(定性或半定量)设计方法已经难以满足稳定达标和高标准水质排放的要求。提出了基于数学模拟的污水处理工艺设计中的工艺评估和优化方法,并列举了两个应用案例(一个为新建污水处理厂,另一个为污水处理厂提标改造),包括工艺方案的比较选择、工艺方案评估优化等内容。案例模拟结果表明,数学模拟技术的应用有助于污水处理厂的设计或提标改造的定量化分析,可使污水处理工艺的优化更加合理、全面。

关键词：数学模拟 GPS-X 污水处理厂

超滤/纳滤双膜工艺处理苦咸水过程中DOM三维荧光特征分析

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光谱学与光谱分析 2021年第8期41卷 2518-2523页

作者：肖友淦陈宏景魏忠庆陈寿彬上官海东林辉李中圣林泽营范功端福州城建设计研究院有限公司福建福州350002 福州大学土木工程学院福建福州350116 道尔顿环保科技(福建)有限公司福建福州350004

为探明“超滤-纳滤”双膜深度处理工艺处理苦咸水过程中DOM组分三维荧光特征的变化规律,采用三维荧光光谱研究了双膜工艺净水过程中DOM组分变化,发现原水中主要含有两个强度较高的尖峰和两个强度较低的尖峰,随着净水的流程,水样中的荧... 详细信息

为探明“超滤-纳滤”双膜深度处理工艺处理苦咸水过程中DOM组分三维荧光特征的变化规律,采用三维荧光光谱研究了双膜工艺净水过程中DOM组分变化,发现原水中主要含有两个强度较高的尖峰和两个强度较低的尖峰,随着净水的流程,水样中的荧光峰值逐渐减弱。采用平行因子分析的方法对净水过程中的水样进行了定量分析,在对各水样进行三线性分解的过程中发现水样中主要含有以高激发光类色氨酸和低激发光类色氨酸为代表的类蛋白物质,以紫外类富里酸和可见类富里酸为代表的类富里酸两类因子,并通过水样中各因子的最大荧光峰强度的变化分析了DOM组分的变化规律,其中原水的类蛋白物质因子和类富里酸因子的荧光峰强度分别为0.35108和0.17555,类蛋白物质荧光峰的荧光强度大于类富里酸荧光峰,说明原水受到了一定程度外源有机物的污染。在经过水厂原有“混凝—沉淀—过滤”的工艺处理后,DOM的去除效果不佳,类蛋白物质在经过常规工艺处理后仅下降了22.27%,而对于类富里酸具有一定的去除效果,下降了47.57%。“混凝—沉淀—过滤”的常规工艺中未完全去除的DOM将进入“超滤-纳滤”双膜法净水工艺,双膜法工艺中超滤单元对DOM没有很好的去除效果,主要起预处理作用,保障进入纳滤单元的水质;对DOM去除起主要作用的是纳滤单元,经纳滤单元处理后,水中DOM大幅下降,两类因子的荧光峰强度分别为0.01367和0.00256,与原水相比,类蛋白物质下降了96.11%,类富里酸物质下降了98.54%。因此,在使用“超滤-纳滤”双膜法工艺处理苦咸水的过程中,应该注意在前处理中选用合适的预氧化处理以加强常规工艺对DOM的去除,在保证除盐效果良好的情况下以减轻DOM对膜污染的影响,本研究将为双膜法的推广应用及其膜污染的控制提供进一步理论基础和科学依据。

关键词：三维荧光光谱双膜法工艺 DOM 平行因子分析苦咸水

基于GPS-X模拟的污水处理厂提标工艺优化

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中国给水排水 2018年第19期34卷 81-84页

作者：魏忠庆上官海东叶均磊胡志荣同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 福州城建设计研究院有限公司福建福州350001 浙江工商大学环境科学与工程学院浙江杭州310012 加拿大GL环境科技有限公司加拿大

为指导污水处理厂提标设计,采用GPS-X软件的MANTIS模型构建福建某污水处理厂提标工艺模型。通过模拟不同进水温度下的处理效果,发现改良Bardenpho工艺的脱氮效果更好。在此基础上对改良Bardenpho工艺进行优化模拟,选择排泥量为1 050 m^3... 详细信息

为指导污水处理厂提标设计,采用GPS-X软件的MANTIS模型构建福建某污水处理厂提标工艺模型。通过模拟不同进水温度下的处理效果,发现改良Bardenpho工艺的脱氮效果更好。在此基础上对改良Bardenpho工艺进行优化模拟,选择排泥量为1 050 m^3/d,优化后工艺混合液回流比和污泥回流比分别由原来的200%、100%降至160%、80%,工艺总体积降低了906 m^3。生化工艺出水COD、BOD_5、NH_3-N、TN、TP均达到准Ⅳ类地表水水质标准。

关键词：污水处理厂提标 GPS—X模拟脱氮除磷

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基于排水模型的调蓄池RTC模拟优化

给水排水 2023年第S1期49卷 880-887,894页

作者：肖友淦林瑞盛魏忠庆卓雄王俊杰范功端上官海东福州城建设计研究院有限公司福州350001 福州市城乡建总集团有限公司福州350007 福州大学福州350108 福州水务集团有限公司福州350001

为优化雨洪调蓄池运行效率及水质截留效能,构建了福州某5000 m^(3)调蓄池及其截流管网系统模型,并且设计三种RTC调度方案,从最佳控制阈值、调蓄池进水浓度、管网负荷评估和实测极端台风情景模拟等角度进行综合评估,提供了雨洪调蓄池RTC... 详细信息

为优化雨洪调蓄池运行效率及水质截留效能,构建了福州某5000 m^(3)调蓄池及其截流管网系统模型,并且设计三种RTC调度方案,从最佳控制阈值、调蓄池进水浓度、管网负荷评估和实测极端台风情景模拟等角度进行综合评估,提供了雨洪调蓄池RTC调度方案选择依据,确定RRTC和WQRTC最佳控制阈值分别为40 mm/hr和35 mg/L,对于截留管网负荷从小到大排序为WRTC>RRTC>WQRTC,WQRTC方案的溢流和污染物控制能力受降雨强度和降雨雨型最小,而RRTC方案截流了更多的高浓度的混流雨水,能有效提高调蓄池进水浓度进而有利于下游污水处理厂的提质增效,RRTC方案是提高雨水调蓄效能的最佳方案,为智慧水务建设、雨洪调蓄池RTC调度实践提供参考。

关键词：调蓄池运行优化数学排水模型雨水径流污染控制排水管网改造

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基于暴雨强度公式的设计雨型

城市道桥与防洪 2022年第11期 118-121,144,I0013页

作者：卓雄格日乐上官海东梁小光李树平福州城建设计研究院有限公司福建福州350001 同济大学环境科学与工程学院上海市200092

排水管渠系统计算机模型常需要采用设计雨型作为降雨量输入,其中基于暴雨强度公式的设计雨型是常用方法之一。研究中分析了均匀强度雨型、三角雨型、交替块状雨型和芝加哥雨型的构造方法;通过示例说明了这几种雨型的雨峰强度、降雨深度... 详细信息

排水管渠系统计算机模型常需要采用设计雨型作为降雨量输入,其中基于暴雨强度公式的设计雨型是常用方法之一。研究中分析了均匀强度雨型、三角雨型、交替块状雨型和芝加哥雨型的构造方法;通过示例说明了这几种雨型的雨峰强度、降雨深度、雨峰位置系数的特点,以及在汇水面积中形成的峰值流量、总径流量、到达峰值流量时间等径流特征。其中芝加哥雨型在雨峰强度、降雨深度、引起的峰值径流量数值均较大,且到达峰值径流量时间较短,在基于风险的雨水管渠系统设计中,其计算结果较为保守,因此推荐使用。

关键词：暴雨强度公式设计雨型径流

基于串并联设计的LID径流污染控制效果及成本效益分析

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广东化工 2020年第7期47卷 264-266页

作者：李汇沣陆丽君魏忠庆上官海东同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 福州城建设计研究院有限公司福建福州350000

不同LID间的路径设计对其水质水量控制效果有显著影响。本研究使用InfoSWMM SUSTAIN软件,以福州市某区域为研究对象,设计无LID方案、LID并联方案和LID串联方案三种情景,评估不同LID路径设计方案的水量水质控制效果,同时进行成本效益分... 详细信息

不同LID间的路径设计对其水质水量控制效果有显著影响。本研究使用InfoSWMM SUSTAIN软件,以福州市某区域为研究对象,设计无LID方案、LID并联方案和LID串联方案三种情景,评估不同LID路径设计方案的水量水质控制效果,同时进行成本效益分析。结果表明,设置LID对TSS和径流量都起到了一定的削减控制作用,而在相同LID规模下,串联方案的综合效益优于并联方案。本研究结论可为相关LID布设方案的汇流路径设计和成本控制提供参考。

关键词： InfoSWMM SUSATAIN 低影响开发径流污染控制汇流路径

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城市排水管网模型研究进展

市政技术 2023年第10期41卷 21-29,194页

作者：王俊杰肖友淦程顺健林瑞盛陈晓晨牛佳上官海东福州城建设计研究院有限公司福建福州350001 福州市城乡建总集团有限公司福建福州350007 福州大学环境与安全工程学院福建福州350108 福建理工大学生态环境与城市建设学院福建福州350118

排水管网是城市基础设施的重要组成部分,但传统的基于经验的排水管网设计和分析方法过程繁琐且误差较大,而建立城市排水管网模型可实现排水管网的精准分析和决策。介绍了城市排水管网模型的发展,分析了城市排水管网模型软件中常用的产... 详细信息

排水管网是城市基础设施的重要组成部分,但传统的基于经验的排水管网设计和分析方法过程繁琐且误差较大,而建立城市排水管网模型可实现排水管网的精准分析和决策。介绍了城市排水管网模型的发展,分析了城市排水管网模型软件中常用的产汇流、水力和水质模型的原理、特点和应用条件。结合国内外城市排水管网模型的研究文献,对模型的应用情况和存在的问题进行了论述,对模型的发展进行了展望,以期为未来城市排水管网模型的实际工程应用、节能降耗和助力“双碳”目标实现提供参考。

关键词：城市排水管网模型模型原理模型应用

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芡实壳中鞣花酸的HPLC-DAD-MS/MS鉴定与含量检测

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中国食品学报 2016年第11期16卷 221-226页

作者：国海东张清峰蒋艳上官新晨江西农业大学食品科学与工程学院江西省天然产物与功能食品重点实验室南昌市农产品加工及质量控制重点实验室南昌330045

芡实壳为芡实种仁的外壳,是芡实加工过程中的废弃物。采用HPLC-DAD-MS/MS对芡实壳成分进行分析,首次鉴定了芡实壳中主要活性多酚成分——鞣花酸,建立了其HPLC定量分析方法。鞣花酸标准曲线线性关系为0.9994,HPLC色谱峰保留时间相对标准... 详细信息

芡实壳为芡实种仁的外壳,是芡实加工过程中的废弃物。采用HPLC-DAD-MS/MS对芡实壳成分进行分析,首次鉴定了芡实壳中主要活性多酚成分——鞣花酸,建立了其HPLC定量分析方法。鞣花酸标准曲线线性关系为0.9994,HPLC色谱峰保留时间相对标准偏差为0.41%,峰面积相对标准偏差为1.14%,加标回收率为(100.40±3.14)%。以乙醇为提取溶剂,对微波辅助法提取芡实壳中鞣花酸的工艺条件进行单因素试验优化。结果表明:最佳提取工艺条件为:乙醇体积分数75%,微波功率600 W,微波时间4 min,料液比1∶50。在此条件下,测得芡实壳中鞣花酸含量为11.51 mg/g。与其它一些植物原料相比,芡实壳具有资源丰富,价格低廉,鞣花酸含量较高的特点,具有很好的开发应用前景。

关键词：鞣花酸芡实壳 HPLC-MS/MS 含量检测