本文關(guān)鍵詞：基于計(jì)算智能方法的生物除磷狀態(tài)評(píng)價(jià)及污泥紅外光譜分析

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【摘要】：采用生物除磷技術(shù)降低廢水中磷的含量,是抑制水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要途徑。本文在研究強(qiáng)化生物除磷反應(yīng)器和城市污水廠運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上,采用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)結(jié)合計(jì)算智能方法對(duì)除磷污泥胞內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì)(聚β羥基烷酸酯(PHA)、糖原和聚磷)進(jìn)行定性定量的分析,并對(duì)不同來源污泥樣品進(jìn)行聚類分析。主要研究結(jié)果如下:(1)接種的污泥馴化兩個(gè)月后污泥呈現(xiàn)出橙黃色,并呈顆�；螒B(tài),顆粒的平均粒徑在0.3mm左右,顆粒污泥形狀呈規(guī)則的球形和橢球形,表面光滑密實(shí),污泥的沉降性能好。(2)典型周期除磷顆粒污泥胞內(nèi)儲(chǔ)存物的化學(xué)指標(biāo)變化符合強(qiáng)化生物除磷的規(guī)律,糖原和聚磷在厭氧階段逐漸減少,好氧階段含量逐漸上升,PHA厭氧階段不斷積累,好氧階段分解產(chǎn)生的能量為過量吸磷提供能源。(3)利用平行因子法和模糊綜合評(píng)價(jià)法并結(jié)合各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的去除率和水樣的三維熒光光譜對(duì)某城市污水廠的全年運(yùn)行效果和穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)�？傮w結(jié)果顯示被評(píng)價(jià)的污水廠全年運(yùn)行穩(wěn)定性較差。(4)除磷污泥紅外光譜中位于1740cm-1處、1020 cm-1和1082cm-1處、890 cm-1和1280cm-1處的吸收峰分別歸屬于污泥胞內(nèi)PHA、糖原和聚磷的特征峰,采用偏最小二乘法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法分別建立胞內(nèi)PHA特征峰吸光度數(shù)據(jù)與化學(xué)分析含量之間的定量分析模型,其預(yù)測(cè)值與測(cè)量值的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.9878和0.9871,平均絕對(duì)誤差分別達(dá)到0.343%和0.323%;采用兩種方法建立的糖原定量分析模型,其預(yù)測(cè)值與測(cè)量值的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.9905和0.9766,平均絕對(duì)誤差分別達(dá)到0.079%和0.13%;采用兩種方法建立的聚磷定量分析模型,其預(yù)測(cè)值與測(cè)量值的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.9981和0.9910,平均絕對(duì)誤差分別達(dá)到0.13%和0.26%。(5)強(qiáng)化生物除磷污泥的紅外光譜1740cm-1和1280cm-1處的吸收峰強(qiáng)度高于污水廠污泥,1020cm-1處的吸收峰強(qiáng)度略低于污水廠污泥,表明強(qiáng)化生物除磷過程中污泥胞內(nèi)合成的PHA和聚磷含量高于污水廠污泥;而糖原含量低于污水廠污泥。(6)通過主成分分析結(jié)合模糊聚類方法對(duì)不同來源的污泥進(jìn)行了聚類分析,初步區(qū)分污水廠污泥和強(qiáng)化生物除磷污泥,但各污水廠污泥之間的區(qū)分并不明顯,部分污水廠污泥特性相似。
【關(guān)鍵詞】：強(qiáng)化生物除磷 紅外光譜 計(jì)算智能方法 胞內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì) 相關(guān)系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 文獻(xiàn)綜述14-30
• 1.1 含磷廢水處理及工藝研究14-17
• 1.1.1 含磷廢水處理概述14
• 1.1.2 化學(xué)沉淀法14-15
• 1.1.3 活性污泥法15
• 1.1.4 好氧顆粒污泥法15-16
• 1.1.5 生物除磷工藝研究16-17
• 1.2 強(qiáng)化生物除磷污泥胞內(nèi)儲(chǔ)存物的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 污泥胞內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化17
• 1.2.2 污泥胞內(nèi)PHAs物質(zhì)的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 污泥胞內(nèi)糖原物質(zhì)的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.4 污泥胞內(nèi)聚磷物質(zhì)的研究19-20
• 1.3 計(jì)算智能方法20-28
• 1.3.1 平行因子法20-21
• 1.3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法21-22
• 1.3.3 光譜預(yù)處理方法22
• 1.3.4 偏最小二乘法（PLS）22-24
• 1.3.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）24-26
• 1.3.6 聚類分析法26-28
• 1.4 研究的目的、意義和主要內(nèi)容28-30
• 1.4.1 課題的來源28
• 1.4.2 研究目的和意義28
• 1.4.3 主要內(nèi)容28-30
• 第二章 強(qiáng)化生物除磷反應(yīng)器和城市污水廠運(yùn)行狀態(tài)及評(píng)價(jià)30-42
• 2.1 反應(yīng)器運(yùn)行狀態(tài)及評(píng)價(jià)30-35
• 2.1.1 反應(yīng)器裝置及配水組成30-31
• 2.1.2 除磷顆粒污泥的培養(yǎng)31-32
• 2.1.3 分析指標(biāo)的采集和檢測(cè)方法32-34
• 2.1.4 反應(yīng)器典型周期運(yùn)行狀態(tài)及效果評(píng)價(jià)34-35
• 2.1.5 典型周期除磷顆粒污泥胞內(nèi)儲(chǔ)存物的變化35
• 2.2 城市污水廠的運(yùn)行狀態(tài)及評(píng)價(jià)35-41
• 2.2.1 城市污水處理概述35-36
• 2.2.2 待評(píng)價(jià)污水廠的基本情況36
• 2.2.3 污水廠全年各指標(biāo)去除率變化36-37
• 2.2.4 污水廠全年水樣熒光分析37-39
• 2.2.5 污水廠處理效果的模糊綜合評(píng)價(jià)39-41
• 2.3 小結(jié)41-42
• 第三章 污泥胞內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì)紅外光譜分析42-56
• 3.1 紅外光譜儀概述42-43
• 3.1.1 紅外光譜儀工作原理42
• 3.1.2 紅外光譜定性定量分析理論與應(yīng)用42-43
• 3.2 標(biāo)準(zhǔn)污泥胞內(nèi)儲(chǔ)存物的紅外光譜表征43-47
• 3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)PHA物質(zhì)的紅外光譜表征43-44
• 3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)糖原物質(zhì)的紅外光譜表征44-45
• 3.2.3 標(biāo)準(zhǔn)聚磷物質(zhì)的紅外光譜表征45-47
• 3.3 典型周期顆粒污泥胞內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì)的紅外光譜表征47-48
• 3.3.1 典型周期污泥胞內(nèi)PHA變化的紅外光譜表征47-48
• 3.3.2 典型周期污泥胞內(nèi)糖原變化的紅外光譜表征48
• 3.3.3 典型周期污泥胞內(nèi)聚磷變化的紅外光譜表征48
• 3.4 典型周期顆粒污泥胞內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì)的紅外光譜定量分析48-54
• 3.4.1 污泥胞內(nèi)PHA的紅外光譜定量分析48-51
• 3.4.2 污泥胞內(nèi)糖原的紅外光譜定量分析51-53
• 3.4.3 污泥胞內(nèi)聚磷的紅外光譜定量分析53-54
• 3.5 小結(jié)54-56
• 第四章 污泥樣品的紅外光譜聚類分析56-61
• 4.1 污泥樣品的來源56-57
• 4.1.1 聚類分析污泥樣品來源56
• 4.1.2 各污水廠基本情況56-57
• 4.2 不同來源污泥紅外光譜對(duì)比分析57-58
• 4.3 污泥樣品聚類分析模型的建立58-60
• 4.4 小結(jié)60-61
• 第五章 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 總結(jié)61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 后記或致謝69-70
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果70

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