地下水源热泵经济分析论文范文

2024-09-13

地下水源热泵经济分析论文范文第1篇

隧道岩爆一旦发生,破坏力较大,可能伤及人员和设备。传统隧道岩爆分级:一是通过工程类比、经验判据;二是利用数值分析,主要有剪切抗压强度比法、应力比法、临界深度法等。文章旨在研究国内外22个项目104组岩爆分级数据,通过机器学习LGBM分类算法预测隧道岩爆分级。该分析方法可用在其他室内试验或监测检测领域,为工程决策提供依据。

隧道; 岩爆分级; 机器学习; LGBM算法

U456.3+3B

[定稿日期]2021-06-22

[作者简介]刘永红(1979~),男,硕士,高级工程师,从事岩土工程设计与施工工作。

隧道岩爆是隧道掌子面或洞壁在高地應力条件下出现岩块爆裂、剥落、弹(抛)射、气浪、发声甚至产生震动的现象,它是由于原先岩体在三向应力状态所积蓄的应变能在开挖暴露形成临空面后,使围岩失稳,突然瞬间转换为冲击动能的地质灾害,破坏力较大,可能伤及人员和设备[1]。

2009年11月28日四川凉山州冕宁锦屏水电站发生岩爆坍塌事故,造成多人死亡,数亿元人民币的经济损失[2];2014年3月9日,云南贡山县独龙江公路隧道内发生因岩爆造成的岩石结构坍塌风险事故,3名施工管理人员不幸被坠落的岩石砸中遇难[3];2015年5月31日,巴基斯坦NJ水电站引水隧洞发生岩爆,造成TBM严重损坏、3人死亡17人受伤[2].随着埋深的增加和应力水平的增高,地下工程岩爆呈频发趋势[3]。

传统隧道岩爆分级:一种方法是通过经验判据、工程类比;二是利用数值分析,主要有剪切抗压强度比法、应力比法、临界深度法等。随着数据挖掘技术和深度学习技术的不断发展,全面考虑多个影响因素的非线性岩爆预测方法取得了良好的预测效果,是一种值得研究、推广的方法[4]。

本文通过研究天生桥二级水电站、龙羊峡水电站、李家峡水电站、挪威Sewage隧道、意大利Raibl铅硫化锌矿、秦岭隧道、江边水电站、金川二矿、马路坪矿、北洺河铁矿、锦屏二级电站、苍岭隧道、二郎山隧道等22个工程,共104组岩爆分级数据,通过机器学习LGBM分类算法预测隧道岩爆分级。

1 数据描述

本次所采用的数据主要由4个参数组成每组数据,分别为:X1隧道岩石最大切向应力与岩石单轴抗压强度之比σθ/σc;X2岩石单轴抗压强度与单轴抗拉强度之比σc/σt;X3弹性能量指数Wet;X4爆烈分级。岩爆可分为4个等级,轻微岩爆(Ⅰ级)、中等岩爆(Ⅱ级)、强烈岩爆(Ⅲ级)和极强岩爆(Ⅳ级)。

岩爆的发生是多因素导致的,但是从根本上来讲,岩体的内部因素与外部条件决定了岩爆的发生。其中,内部因素是指岩体本身的岩石力学性质,包括岩体自身的脆性、岩石的抗压强度和储存弹性能等因素;外部条件是指岩体工程的整体地质环境以及环境的变化,如工程围岩的地应力水平和工程开挖方法等因素(表1、表2)。

从表2检测结果整体描述可以看出该数据集无缺失值以及各数据的分布范围。

2 特征重要性分析

2.1 特性向量相关性

在统计分析中,会用到相关系数进行表达,常用的相关系数有3种:Pearson相关系数、Spearman相关系数和Kendall相关系数。其中,Pearson相关系数是英国统计学家皮尔逊于20世纪提出的一种计算直线相关的方法,按照线性代数学水平理解,可以看做是两组数据的向量夹角的余弦,计算如式(1)所示。

ρx,y=cov(X,Y)σxσy=EX-μxY-μyσxσy

=E(XY)-E(X)E(Y)EX2-E2(X)EY2-E2(Y)(1)

r通常表示样本相关系数,希腊字母ρ用于表示总体参数。相关系数的取值范围为(-1,1),相关系数的正负号表示相关的方向,相关系数的含义理解如下:

(1)正值表示正相关,负值表示负相关,绝对值表示相关的程度。

(2)越接近1,表明两个变量相程度越高。

(3)r=1为完全正相关,r=-1为完全负相关,r越接近0,表明两个变量相关程度越低,r=0为零相关。

经计算分析,与隧道岩爆分级相关因素之间的相关性如图1所示。

根据图1可以看出,X1与X3呈正相关;X2与X3呈负相关。假定岩石单轴抗压强度为定值,围岩最大切向应力越大,X1越大,即X3弹性能量指数越大;单轴抗拉强度越小,X2越大,X3弹性能量指数越小。这些规律与岩爆多发生在高地应力区硬质岩中的常识是一致的。

2.2 特征重要性排行

为进一步分析各因素对的影响程度,对各特征向量的重要性进行排行,如图2所示。

根据图2,可以看出对于岩爆分级的影响X1>X3>X2,硬质岩在高赋能下,开挖出现临空面,在剪应力(切向应力)作用下,极易发生岩爆。

3 LGBM回归分析

3.1 LGBM计算原理

LGBM在原理上与GBDT及XGBoost类似,都是利用损失函数的负梯度作为当前决策树的残差逼近来拟合新的决策树。LGBM采用histogram算法,Histogram算法的基本思路是先把连续的浮点特征值离散化成k个整数,同时构造一个宽度为k的Histogram。在遍历数据的时候,根据离散化后的值作为索引在Histogram中累积统计量,当遍历一次数据后,Histogram累积了需要的统计量,然后根据Histogram的离散值,遍历寻找最优的分割点[7]。

假设训练集中有n个实例x1,…,xn。每次梯度迭时,模型分析数据研究变量的损失函数的负梯度发展方向可表示为g1,…,gn,决策树通过一个最优分割点(最大信息系统增益点)将数据分到各个不同节点[6]、[8]。GBDT通过分割后的方差来度量信息增益,例如O表示一个固定节点的训练集,d表示特征j的分割,定义为:

Vj|O(d)=1nO∑xi∈O:xij≤dgi2njl|O(d)+∑xi∈O:xij>dgi2njr|O(d)(2)

式中:nO=∑Ixi∈O,njlo=∑Ixi∈O:xi≥d,njr|O=∑Ixi∈O:xi>d

遍历每个特征的每个分裂点,找到dj=argmaxdVj(d),并计算得到最大的信息系统增益Vj(dj),然后,将数据可以根据不同特征j的分裂点dj将进行数据分到左右子节点[5]。

3.2 LGBM训练分类

本文分析使用Python语言,安装LGBM库,在Jupyter Notebook中加载数据进行分析[10]。

图3中,y轴1~4分别对应岩爆分级Ⅰ~Ⅳ,y轴分别为精确率(Precision)、召回率(Recall)、F1分数、每行标签出现的次数(support)。由于训练数据相对较少,模型整体得分71.5。

在分类模型混淆矩阵中T、F、P、N的含义:T真,F假,P阳性,N阴性。其两两组合后,TP:预测为1,实际为1,预测正确;FP:预测为1,实际为0,预测错误;FN:预测为0,实际为1,预测错误;TN:预测为0,实际为0,预测正确[9]。

精確率(Precision)=TPTP+FP(3)

召回率(Recall)=TPTP+FN(4)

精确率和召回率以称为查准率和查全率,通常情况下,根据他们发展之间的平衡点,定义进行一个新的指标:F1分数。F1评分兼顾了精确率和召回率,让两者同时达到最高水平,取得平衡。

F1=21Precision+1Recall(5)

3.3 模型测试

随机选择10行数据进程测试,用机器学习训练好的模型进行预测,结果见表3。

4 结论

(1)岩石切向应力与蓄能指数正相关,在工程中通过超前钻孔注水,提前释放岩石中蓄积的能量,可以有效降低岩爆发生的风险。

(2)单轴抗拉强度与蓄能指数负相关,也就是说硬岩抗拉强度越小,岩爆的风险越大。

(3)数据集样本数量偏少,在实践中需要继续搜集相关数据,以提高预测的准确度。

(4)本文的分析方法可用在其他室内试验或监测检测领域,为决策提供依据。

参考文献

[1] 冯夏庭,陈炳瑞,张传庆,等.岩爆孕育过程的机制、预警与动态调控[M].北京:科学出版社,2013.

[2] Feng X T.Rockburst: Mechanism,Monitoring,Warning and Mitigation[C] Elsevier - Health Sciences Division,2017.

[3] 中新网云南频道.近期隧道坍塌事故汇总[OL].[2014-09-16].http://www.yn.chinanews.com/pub/html/spe-cial/2014/0916/20967.html.

[4] 王超,李岳峰,张成良.基于大样本数据挖掘分析的岩爆烈度分级预测模型[J].昆明理工大学学报: 自然科学版,2020,45(1):26-31.

[5] 李航.统计学习方法.清华大学出版社,2012.

[6] 卢锦玲,郭鲁豫,张梦雪,等.基于MGS-LGBM算法的电力系统暂态稳定评估[J].电力科学与工程,2020(3):1-9.

[7] 张旭东,钱仲文,沈思琪,等.一种基于LSTM与LGBM的电力负荷预测算法[J].系统工程,2019,37(1):152-158.

[8] 王向鹏. 基于不平衡三分类LGBM模型的贷后风险预警研究[D].兰州:兰州大学,2019.

[9] 唐华松,姚耀文.数据挖掘中决策树算法的探讨[J].计算机应用研究,2001,18(8):18-19.

[10] XGBoost:A Scalable Tree Boosting System. Chen T,Guestrin C. ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining . 2016.

地下水源热泵经济分析论文范文第2篇

摘要:近年来,随着我国通信技术的迅速发展,光纤传输技术凭借其传输距离长,传输质量高,通信容量大等优势逐渐成为了,现阶段国内通信部署的重要手段。但是光纤本身较为脆弱,无法进行直接应用,需将其制成光缆。常见的光缆类型包括架空光缆和管道光缆两类,城市光缆铺设一般采用管道光缆铺设手段。

关键词:通信;管道光缆;线路施工;质量检查

引言

光缆通信传输线路和电缆通信传输线路是设计施工中的两种常见类型,在现代施工过程中,工作人员不仅要考虑到气候、地势对其影响,还要综合设计内容与要求保证通信传输线路的安全稳定性以及隐私性。随着社会的不断发展,光纤入户已经普及,通信传输线路的施工难度也随之增加,因此,国家对其要求更为严格。

一、通信工程中的线路施工技术

(一)施工准备

在施工开展之前,施工人员应对施工现场的地理环境进行调查,了解附近的自然环境,根据设计图纸进行环境影响因素的判断,并规划具体的施工路线。审批施工所需的材料采购质量规划,明确具体的施工流程,得到上级审批后方可开展施工工作。同时,明确施工人员的具体施工流程。在施工开始之前进行材料的采购,在材料进场后予以严格的检测与审查,同时要对采购的施工设备予以安全检查,对施工的具体工作流程进行细化与分解,制定施工过程中的具体安全保护措施。此外,施工单位应向通信公司进行技术交底,明确具体的施工技术、安全状况、施工质量标准、施工天数以及详细的施工流程。

(二)线路敷设技术

敷设线路时要确保线路的规划合理,否则会对施工的整个过程产生不利影响。在敷设过程中,要对细节进行严格把控,及时对影响线路质量的因素进行合理的优化与调整,进而保障施工质量。在施工开始之前,应对影响通信线路的因素进行分析与防控,明确选用光纤材料的直径。应保证电力线的光缆超过2m,地面的光缆线路超过5m。在安装光缆线路时,应尽量避免发生光缆扭曲的现象,以免发生通信故障。及时调整施工细节,有利于提升敷设效果。施工人员应严格按照设计图纸进行施工,规范施工步骤,保障通信线路的施工符合国家的标准与企业的要求,一旦施工过程中出现问题必须及时与设计部门沟通,确保及时解决问题,以免影响工程进度。

(三)通信管道光缆选型分析

城市中的通信管道光缆施工,主要包括小区内,市政配套道路两大类。具体来看,(1)在居住地小区管道内进行施工,如建设有地下室管道场景,则需预埋管间修建管道。此时管道预埋的距离较短,尽量保持管孔容量和预埋容量一致。如小区内无地下室,则应首先确定内外各主要管道的特点,继而选择预埋的机房位置,然后连接各小区单元入口和机房,实现小区的全覆盖。此时,管道容量应根据小区内实际用户数量的累计值来确定。(2)市政配套道路施工是难度较高的一种管道光缆施工项目,首先如在主干道进行施工,则需同时满足主干道路通信要求和与之相关的其他道路预期建设需求;其次,如在城市次要道路上施工,结合城市主干道施工情况,保证后期工作的开展。

二、通信管道光缆施工及质量检查关键技术

(一)光缆线路铺设施工和质量检查

通信管道光缆线路铺设环节,是工程施工的主要构成部分,在具体进行光缆工作统筹规制与质量审查时,结合光缆线路的基本情况,实行铺设施工环节工作要点系统性安排。其一,普通类光缆线路铺设施工。首先,将主干光缆中红色端口部分连接在外部线路之上,绿色端口部分连接在基站之上。其次,借助光缆牵引力逐步将光缆线路输送开来,此时应注意牵引力的大小应与光缆线路的粗细情况相互协调,避免出现牵引力过大线路中断的问题。最后,光缆铺设部分的弯曲、扭折等工作的调节,均应对应做好线路牵引,继而实现光缆工作环节的协调性安排。普通光纜安装时,注重安装关键点的把握,是通信管道规制与优化处理的质量审核控制主导性条件。其二,由于通信管道光缆线路地区建设的基本需要,部分光缆施工期间需要采取架空施工法进行操纵。该类通信管道光缆线路施工因素的控制条件可整合为:(1)运用挂钩将光缆都规制到一处,并采取吊线搭接法,将电缆线路都连接在一起。此时为了注意线路施工质量,具体操作时应尽量将其挂钩部分的拉力控制在600N-700N之间;(2)架空光缆施工期间,应观察光缆线路部分与光缆、大树等空中物体之间是否具有交叉的状况。若存在应立即进行调整;(3)线路安装完成后,要综合、全面的检查光缆线路部分是否存在着局部破损的状况,对于破损的问题应立即进行修复和弥补,确保通信管道光缆线路施工质量。其三,通信管道光缆线路施工要素的综合把握与控制,应结合电缆线路施工的基本情况,系统而有序的进行线路张力状况的把握。比如,通信管道光线部分的安装工作,应将其张力强度控制在线路安装最大张力的3-4倍之间,进行杆塔部分负荷情况勘测、垂直高度定位等方面探究时,注重控制条件的定位,也是其工作具体把握的核心施工点。

(二)光缆质量检测

光缆质量检测过程中应格外注意以下3点,首先,应检查光缆各个接头是否符合规范要求,并检测本身有无明显外伤;其次,子管的检查应重点观察是否存在跨井敷设情况;最后,检测安装位置是否与设计位置一致。

(三)衰减测量技术

衰减测量是通信光缆线路检测的常用手段,工作人员使用校准器将测试信号发出,并在另一端使用接收器测量光纤辐射信号并进行相应分析。此过程应格外注意,为避免干扰信号,应在测量之前对插件进行清理;与此同时,信号发射器使用的光缆应与信号接收器的光缆一致,降低系统误差。

(四)光缆线路前期准备和质量检查

通信管道光缆线路施工具有涉及范围广、建设线路管道复杂等特征,因而,具体施工工作落实过程中,施工人员应做好全面的准备和质量检查。其一,施工人员要结合工程施工图,对项目施工的基本情况进行全面分析。比如,光缆线路施工前,从宏观和微观两个方面,同时核对光缆线路施工设计图。其二,对通信管道光缆线路施工中的相关条件进行精准调节。比如,通信管道光缆线路施工时,对具体的管道施工图纸进行分析,同时对竣工图、入孔间距图、硅芯管长度等数据信息都认真核对,做好通信管道光缆线路的质量核查等,这些都是施工前期的质量审核与准备工作。

结语

通信管道光缆线路施工涉及内容较多,是一项系统集成度较高的复杂工程,施工人员为确保施工质量,应在作业过程中仔细核对每项技术和工艺流程,并结合不同场景进行相应操作。只有在熟悉掌握施工工具和质量检查关键技术的基础上,才能高质快速的完成光缆的施工。

参考文献:

[1]吴志强.通信管道光缆线路施工和质量检查的关键技术探究[J].通讯世界,2019,26(10):17-19.

[2]田仁海.通信管道光缆线路施工和质量检查的关键技术[J].通讯世界,2019,26(06):78-79.

[3]许莉.光缆通信线路设计的基础要求及设计要点[J].数字通信世界,2019(11):102.

[4]王阳,刘立元.光纤光缆线路敷设技术探讨[J].通讯世界,2019,26(10):88-89.

[5]杨晓鸣.通信传输线路设计与施工的关键技术探讨[J].中国新通信,2012,14(24):84.

[6]罗林万.探讨通信传输线路设计与施工质量技术[J].通讯世界,2016,(16):75-76.

[7]陈东明.光纤通信工程光缆线路施工技术要点探析[J].科学与信息化,2017(11):119-119.

作者简介:

沈林方,湖州六通通信工程有限公司。

地下水源热泵经济分析论文范文第3篇

原水源采用宝坻深井水为水源,其水质的平均含盐量为250mg/L,碱度239mg/L(以Ca CO3计),Si O2含量14.1mg/L。而切换后水源变为滦河水作为水源,,其水质的平均含盐量为410mg/L,碱度108 mg/L(以Ca CO3计),Si O2含量2.96mg/L,COD含量2.19mg/L。其水质、水温发生较大的变化,导致二级除盐水水质变差,电导率频繁超标,离子交换器制水周期迅速下降、水质恶劣,工人操作强度增加,酸碱、水大量浪费,一方面严重影响用户使用,一方面产生的大量再生废水造成环境污染。通过采取多方面的措施,才得以保证出水水质达标。

1 问题产生

按照设计要求,现有除盐水装置适用于地下水(宝坻水源),经过多年运行,出水水质指标电导率一直小于等于0.2μs/cm,相对运行稳定,未出现水质超标情况。

自从2015年12月30日将装置水源改为地表水后,情况发生巨大变化,阳离子交换器制水周期下降60%以上、阴离子交换器的周期制水量下降40%以上。再生过程中再生废水产生大量泡沫,与此同时,离子交换器的再生难度增加,再生时间更长。还有混合离子交换器出水电导率持续增长,一度超过了控制指标0.3μs/cm,同时产水中硅含量也有所增加,严重影响用户的生产能力。

2 原因分析

车间技术人员集思广益,查阅大量资料,向树脂供应厂家咨询,经过一系列的探讨和分析后,认为导致装置制水量下降、二级除盐水电导率超标的原因较多较复杂,但是总结发现以下几个问题比较突出。

2.1 水温

冬季地表水水温较低,为5℃,影响树脂活性,交换能力下降。另外,水温低使得再生液Na OH温度降低,使得再生液中的OH-的扩散受到较大的影响,从而会影响到OH-和树脂的接触,影响树脂的再生效果。

2.2 树脂装填比例

地表水和地下水所含离子含量不一,阴阳离子比例也有所不同,详见表1。原来离子交换器树脂装填比例不能达到处理要求。

2.3 再生时间

按照原设计再生时间安排再生深度已不能满足新的要求。

2.4 树脂污染

源水中地表水COD含量、铁含量较地下水高,树脂存在一定程度的污染。铁污染会使树脂床的压降增加并可能导致偏流,树脂交换容量和再生效率严重下降。有机物污染阴树脂后,相当于树脂骨架上存在一些弱有机酸基团,在用碱再生时生成弱酸强碱盐,正洗时水解不断释放出Na OH,使正洗的时间延长,正洗水量增加,有机污染后期树脂粘在一起,交换容量的急剧下降,周期制水量明显减少[1] 。

3 应对措施

3.1 冬季水源加温

由于地表水冬季时水温较低,最低能达到0℃,因此,在源水管线上增加汽水混合器,利用蒸汽给生水加温到15℃以上,使得树脂活性得到充分展现。

3.2 冬季再生液加温

对再生液加温,增加再生液活性,保证再生深度[2] 。如把HCl加热到40℃时,则大大改善对树脂中铁及氧化物的清除,同时还能减少钠的漏泄。对强碱阴树脂在35~50℃温度下再生和清洗,可使硅较容易地溶出,从而提高除硅效果。经过技术比较选用富裕凝结水为再生液加温,加温后再生液温度25℃左右。

3.3 调整树脂填装高度

原来每台阳离子交换器内装强、弱树脂高度1800 mm,强弱比例1:1,另加弱树脂压实层200 mm。每台阴离子交换器内装强、弱树脂高度2000 mm,强弱比例1:1.5,另加弱树脂压实层300 mm。经过核算,树脂高度进行调整。装填强阳树脂6吨,装填弱阳树脂4吨,其中压脂层1.96 m3,强阳:弱阳=2.2:1;装填强阴树脂2.5吨,装填弱阴树脂5.9吨,其中压脂层2 m3,强阴:弱阴=1:1.9。

3.4 调整再生情况

调整离子交换器再生时间,增加再生剂浓度。适当延长再生小反洗时间,将并增加大反洗频率,适当提高再生液浓度,并严格执行操作步骤,保证再生成功率。

3.5 树脂复苏

针对铁对阳离子交换树脂的污染,则使用浓度10%HCl溶液浸泡树脂,使树脂充分复苏,复苏时间为4小时。

针对阴离子交换树脂的污染则采用4%的氢氧化钠与10%的氯化钠等体积混合液对其进行复苏,即先用4%Na OH复苏2小时后用10%Na CL复苏2小时,总的复苏时间为12小时。

4 效果评价

经过上述几种措施综合实施后,水源切换对除盐水水质影响基本消除。离子交换器周期制水量有所恢复,其中阳离子交换器周期制水量能达到3000吨左右,阴离子交换器周期制水量能达到4500吨左右,都接近原有水平。二级除盐水电导率逐渐下降,最终降至0.1μs/cm左右,硅含量也恢复到水源切换之前的水平,满足用户生产要求。

摘要:水源切换后,水质、水温等条件发生变化,除盐水处理装置离子交换器周期制水量降低、生产二级除盐水水质不达标,分析查找原因后,提出相应的处理措施,恢复了装置,产水水质达标。

关键词:水处理,离子交换器,周期制水量,除盐水

参考文献

[1] 栾金义,傅晓萍.石油化工水处理技术与典型工艺,北京:中国石化出版社,2013.

地下水源热泵经济分析论文范文第4篇

摘要:水资源短缺即将成为全世界共同面对的问题,随着我国经济水平的快速增长,导致水资源的需求日益增大,面对日益增长的水资源需求,水源污染的问题就成为了需要快速解决的社会问题。我国在污水处理的过程中尚处于初期发展阶段,一些体量较大的污水处理还有较大的难度。本文结合水资源污染治理的技术展开了有效分析,并对水资源污染的主要原因展开了探究,希望能够通过有效的措施来遏制水源污染现象的出现,通过科学技术来推动水资源污染治理水平的提升,为相关的从业人员提供有效参考。

关键词:水资源 污染治理 技术 策略

在我国国民经济水平快速提升的背景下,我国的制造业以及人们的日常生活水平都得到了快速发展,再加上我国较大的人口基数,导致我国对水资源的需求不断增大。但在经济发展的过程中,不可避免地将会出现环境污染问题,尤其是水资源的污染与人们的生活以及身体健康息息相关,及时对水资源污染问题展开探究和分析并制定相应的污水处理技术,是进一步保障水资源有效发展的重要途径。

1水污染来源

1.1工业废水

在工业生产过程中所排放的污水对环境的影响非常大,虽然工业废水的排放体量不如生活污水的体量大,但在有毒有害物质方面却要比生活污水超出很多倍,如果这些工业废水未经处理就直接排放到河流或地下管道当中,就会对生态环境造成非常恶劣的影响。尤其是工业生产当中会并存一些废气、废渣[1],有毒有害物质将会使土壤以及空气环境都出现不良影响,在大气受到污染后还会以降水的方式污染水体。

1.2农业污水

由于我国是一个农业生产大国,在现代农业生产过程中,很多农民为了缩短农作物的生长周期,会在农作物生长过程中添加一些化学肥料或病虫害防治农药等,这些化学物质残留在瓜果蔬菜表面并流入市场进入千家万户,就会对人们的身体健康造成一定影响,并且过量使用化肥农药会对土壤、空气以及水源[2]造成非常严重的影响和污染,农业污水现已成为环境污染过程中急需解决的污染内容。

1.3生活污水

随着城市生活垃圾的日益增多,在生活污水当中人们会进行各种日常生活生产活动,洗衣服的洗涤剂和一些垃圾化学物质掺杂在废水当中,逐渐形成了生活污水,导致目前生活污水当中的氮元素与磷元素[3]的含量非常高,生活污水的污染程度也在不断提升,水污染程度的进一步加重,将使整个污水处理面临更加严峻的挑战。生活当中的污水来源多样且渠道更加复杂,这也为生活污水的处理与控制增加了难度,需要采取有效的措施对生活污水进行集中化治理,通过优化处理技术来提高水源质量,才能提高整体的污水治理水平。

2水资源污染治理的技术策略

2.1建立综合治理机制

面对我国污水处理的复杂现象,水资源污染处理技术仅仅通过相关工作人员对技术升级是远远不够的,需要政府以及相關部门根据城市水源污染的实际情况加强对水源污染处理与环境保护的实施力度,逐步建立综合治理机制[4],通过科学有效的法律法规对该项工作进行明确的约束,落实城市水源污染治理以及环境保护的政策要求,不断构建整体性的水源防治管理体系,建立健全水污染监察机制,及时发现水资源污染情况以及该过程中存在的不同问题。在生活、工业、水污染治理过程中,需要明确各个生产企业的权利与责任,一旦发现水资源污染情况,要以具体的法律法规为依据展开治理工作,逐步设置完善的处罚条例,若发现工业用水未经处理直接排放,要加大惩处措施,通过有效的制约手段完善污水治理机制。

2.2加强生产企业的监督管理

地方政府的相关管理部门要强化对生产企业管理的有效措施,对一些污染严重且影响到周边居民生活和工作生产的企业要加大打击力度,在经济发展过程中对其进行处罚和限制,严重的情况要结合相关的管理规定责令企业关闭或搬迁。在经济发展与生态平衡的过程中,一定要做到痛定思痛,这样才能在坚定的治理信心基础上保障经济与环境协调发展。为了有效保障污水处理的实际成果,要限制一些污染型企业的发展规模,利用多种调查方式了解企业是否存在偷排污水的现象,若存在,必须要采取强制措施并追究相关人员的法律责任。相关管理部门要结合现代科学技术对城市水源展开动态监测,通过计算机技术及时反馈给相应的管理人员,这样就能够使管理人员及时了解城市水资源质量的变化动态,通过这种方法节省大量的人力资源投入,有效提升城市水资源的管理效果。

2.3因地制宜处理污水

在基于现有水资源污染治理现状展开处理的过程中,要在研发治理技术的过程中综合考虑经济因素展开技术升级。由于我国地域环境较大,针对不同地区的水源污染出现原因要展开针对性的规划治理,要将因地制宜的污水处理理念渗透到治理过程中,有效提高污水处理的针对性与实效性。我国很多城市当中的污水处理有机物主要存在于城市化粪池以及排水管道当中,同时在这些部位出现了严重的渗漏,许多发达国家开始取消初沉池,通过这种手段来减少污水治理成本。由于水中含有大量的有机物,在有机物当中投放氯化并不能实现杀菌,并且还会产生更多的有机氯化物,会造成水体进一步污染。我国在治理水污染的过程中,开始建立大量的消化池,但多数的消化池效果并不好,甚至部分消化池没有得到正式运行。因此,必须采取正确的污泥处理技术来提高污水治理成效,通过污泥循环利用,开发当中的燃料资源,这样就可以有效实现生态循环。

2.4水环境修复工程建设

当前的水资源污染问题非常严重,这直接对人们的身体健康以及生活品质产生了不良影响。基于此,我国开始加大对城市水环境修复工程的重视力度,常见的水环境修复法包括了物理修复法以及化学修复法、生态修复法等不同的方式,物理修复法是指采用一些凝聚、沉淀、过滤等不同的方式[5]去除水体中的污染物,有效拓宽河道宽度并清除垃圾,进一步提高水体循环净化能力。化学修复法是根据水资源污染程度投放一定量的化学药剂来实现化学反应,这种方式可以快速降低污染物的含量,但这种化学试剂的投放一旦超量会起到适得其反的效果,且资金成本高、污染风险大,并不是最佳选择。生态修复法是通过生态系统来改善水质的一种方法,通过建立生态湿地和水生植物处理系统等栽种不同的水生植物并投放水生生物,有效缩小水环境污染范围,在所有的水环境污染修复法中得到了极高的重视和应用。

2.5加强农村水资源污染治理

农村地区的污水处理源有生活污水、农田污水、养殖污水等不同的污水源头,在实际的污水处理过程中,面对的各种因素更加复杂,需要结合具体的污染源来制定针对性的水资源污染治理技术,并结合实际污染情况展开处理技术的升级和完善。目前农村水污染处理一直是水资源集中处理的重点环节,农田污水主要是存在化肥农药过量使用的现象,再加上农村畜牧废水不但导致水体污染,还会散发恶臭,对附近居民的日常生活造成非常恶劣的影響。在农业生产过程中采用高科技手段预防农作物病虫害问题,使农作物保持良好的生长状态,在减轻水资源污染的基础上,提高农作物产量与农产品质量。畜牧养殖业作为我国重要的经济支柱产业,一些养殖户为了缩短牲畜出栏周期,投放一些催化药物,这些药物随牲畜粪便排放到水体中,造成了严重的污染。必须要联合相关部门加强生态农业监管,普及科学饲养知识并提高监管力度,从而有效改善农村地区的生态环境与水源质量。

2.6利用新兴工艺治理水污染

我国目前的整体发展还处于发展中国家行列,总体的经济发展虽然呈现积极向上的态势,但是在经济与生态均衡发展的处理方面,与发达国家仍然存在一些差距。许多国家的水源污染问题非常严重,需要采取一些低成本且高效率的技术来参与水源污染治理问题,污水处理技术既要符合我国的基本国情,又能遏制水源污染问题,要充分利用环境友好型的处理技术改善水质污染问题。新兴工艺治理水源污染包括了人工湿地生态系统,这是通过人工干预而构建的一个综合性生态系统,利用土壤、微生物、植物等不同的主体展开污水治理工作,在经济投资以及后期均衡发展方面呈现出很大的优势,也能够有效提高污水处理效果。目前,成都的活水公园就通过将人工湿地与景观建设相结合,建设了世界上第一座污水处理与景观建设的实例,这也为我国人工湿地生态系统处理污水问题指明了方向。除此以外,生物浮岛技术以及蚯蚓生态滤池[6]都是新兴的污水处理技术,通过在污水处理环节当中的有效应用,能够通过绿色环保的方式来提高污水净化效果,这些都是具有自然生态本质的污水处理技术,值得针对这些技术进行有效探究并优化升级。

3结语

结合本文对水资源污染治理技术策略的有效分析可以得知,目前我国的水资源污染原因并不是单方面的,在实际的处理过程中具有一定的复杂性,需要社会给予足够的支持与配合,而相关的污水处理工作人员也要不断优化自身的污水处理技术,通过有效调节来保障生态环境稳定,在重要的节点当中有效提高水资源污水处理技术的探索力度,保障整个城市的生态平衡,推动污水处理效率获得全面提升。

参考文献

[1]杨雨凡.环境工程中污水处理策略分析[J].科技资讯,2021,19(1):238-240.

[2]马月琴.水污染治理现状分析[J].皮革制作与环保科技,2021,2(15):50-51.

[3]刘继凯.试析环境保护中水污染治理的措施[J].绿色环保建材,2021(7):29-30.

[4]唐经华.城市水环境综合治理与污染控制措施[J].人民黄河,2021,43(S1):83-84.

[5]周楠.文化传承视域下生态文明建设创新路径探究[J].文化创新比较研究,2020,4(24):10-13.

[6]乔扬源. 基于水生态足迹理论的山西省水资源可持续利用对策研究[D].临汾:山西师范大学,2020.

地下水源热泵经济分析论文范文第5篇

地下建筑气体污染主要包括各种氡及其子体等放射性污染, 挥发性有机物 (voc) 、甲醛、二氧化碳等有害气体污染。

地下建筑空气中的氡主要来自岩石、土壤、地下水、建筑材料和室外空气等。不同类型地下建筑物的氡及其子体浓度往往有较大差异, 其主要原因与覆盖层厚度、地质结构、建筑材料生产工艺过程及材质等因素有关。覆盖层越厚, 自然通风率越差, 氡的积累也就越高。地质结构断裂带, 高含镭量、高孔隙率、大颗粒、多孔隙的几何形状及含水的建材, 氡析出率高。目前主要的防氡方法集中在以下方面。

(1) 新开发地下建筑时选择位置应避开花岗岩地区, 特别是花岗岩裂缝区;设计建筑时应该充分考虑防氡效果, 如保证通风、切断地下水渗入等。

(2) 采用土壤减压法, 在地板下面安装抽气泵抽走地基下土壤中的氡, 以减少氡向室内扩散的机会。

(3) 在地下建筑通风时将抽气式通风改为压人式通风, 抽气式通风降低室内氡浓度的效果不大, 有时还会增加室内氡浓度。采用机械通风时有管通风效果优于无管通风。

(4) 密封地板、墙壁、涂覆防水防氡密封涂料等。根据标准, 当土壤氡高过5倍以上时, 必须采取更加有效的综合措施。

(5) 通风时采用无纺布、人造纤维等织物过滤去除氡子体;也可利用静电和增加负离子法清除氡子体。

(6) 选择符合辐射安全标准的建筑材料。不使用铀、钍、镭含量高的建材, 特别是要控制石煤渣砖的使用。

(7) 建筑材料生产工艺过程中加入重晶石粉、石膏、氧化铁等基元材料, 具有较好的辐射屏蔽功能。

(8) 建筑材料生产过程中增加煤矸石的量、成型过程中增加负压值, 以及适当提高焙烧温度均对建筑材料氡的析出率有不同程度的影响。

有研究人员对呼和浩特市某地下建筑进行了通风降氡效果研究。研究结果显示送风比排风对降低氡浓度效果更好, 最好采用送风和排风相结合的措施。通风时间越长, 对降低氮浓度效果越好。研究表明, 该地下建筑长期不通风时氡浓度最高可达1041Bq/m3。通风方式有送风、排风、送排同时、送排轮流4种, 其中, 送排风同时效果最好。用送排风同时通风方式连续通风8h, 氡浓度可减低91.4%。如果每天坚持通风, 则2h通风即可保证8h工作期间氡浓度符合国家有关标准规定的水平。如果接近地面环境, 可每天通风3h。如果长期不通风, 需加大通风力度。

地下建筑空间的VOC主要来自各种建筑材料、装饰材料、家具、有机涂料、油漆等。减少有害气体浓度是地下空间空气品质良好的重要保证。按照相关规范:室内二氧化碳浓度不超过0.10% (日平均值) , 甲醛不超过0.10mg/m3 (1h均值) , 总挥发性有机物 (TVOC) 浓度小于0.60mg/m3 (8h均值) 。按照标准:已用地下建筑氡浓度的行动水平为400Bq/m3, (平衡当量氡浓度) ;待建地下建筑的设计水平为200Bq/m3 (平衡当量氡浓度) 。目前, 减少室内挥发性有机物 (VOC) 、甲醛和二氧化碳的最常用、最高效的方法是通风, 通过提高新风负离子浓度、新风量改善其卫生条件。有条件也可在地下空间种植绿色植物, 吸收有害气体。

2 微生物污染

地下建筑空间微生物主要因湿度大温度适宜, 通风不畅所致。了解微生物种类及存在条件, 做到防菌消毒, 有利于清洁地下空间空气。有研究人员在1992年至2004年对华北地区51个地下空间 (密闭型12个通风型21个, 半封闭型18个) 空气中微生物进行检测, 得出地下房间和通道空气中含有大量真菌和厌氧菌, 对进驻人员健康有一定危害。具体测量结果:地下空间空气中细菌总数符合GJB3768-1999屯兵坑道环境卫生学要求, 半封闭型地下房间和通道空气中细菌总数、真菌数的检测结果均高于相应对照 (P<0.01) 。鉴定出的2845株真菌中青霉属和曲霉属为优势菌, 分别占41.5%及19.1%。73株黄曲霉菌中黄曲霉毒素B阳性者9株, 占12.3%。通风型、密闭型地下通道和房间空气中厌氧菌高于相应对照组 (P<0.01或P<0.05) , 链球菌与相应对照组相比, 差异无统计学意义。密闭型通道空气中厌氧菌分别是半封闭型及通风型通道的4.2倍及3.8倍。

根据实际环境的微生物种类, 采取综合治理措施可以较好地确保空气质量: (1) 做好防水除潮工作, 保持地下空间内部干燥、清洁卫生; (2) 采用高效、广泛且普及、安全的空气消毒剂 (CIO) 有重点地对地下空间消毒; (3) 加强地下空间的通风换气, 保证新风量的同时, 注意新风的杀菌、过滤; (4) 对于有表冷器、加湿器、冷凝水盘的空调系统的地下空间, 需经常对这3个部分和风管进行清理, 同时对送风进行过滤, 经常保持对过滤器滤料的更换和清洗; (5) 安装紫外线灯, 利用其发出的C波段紫外线对地下空间空气、水和物体表面进行辐射杀菌, 既节约能源又不污染环境, 效果十分理想。

3 固体颗粒物的污染

地下建筑空间内部空气中固体颗粒物来源视环境不同而产生差异。一般地下空间空气中颗粒物来源主要是空调、通风系统气流组织不合理, 人员携带和行走扬起的尘土等;地铁空间则主要是由人员带人和列车与铁轨摩擦产生的粉尘等。因此, 要根据不同的发尘机理和分布规律做好防尘除尘工作。对于普通地下空间, 首先应保持空间内的环境卫生, 减少室内烟雾的产生, 加强通风, 对室外送入空气进行过滤及通风空调系统合理的气流组织等。对于地铁系统, 因其内部状况稳定性差, 有研究表明地铁环境中颗粒物质量浓度存在季节性差异, 冬天明显高于夏天, 1天中上午的颗粒物浓度高于下午。因此, 可根据这个分布规律选择合适的时间进行过滤除尘, 可达到事半功倍的效果。

摘要:地下建筑空间相对密封, 空气缺乏流动, 光照不足, 本文重点分析了地下建筑空间存在的空气污染以及相应的预防措施。

关键词:地下建筑,有害气体,微生物污染,固体颗粒物

参考文献

[1] 李红彦.环境影响评价制度体系及发展重点[J].内蒙古环境科学, 2009.

地下水源热泵经济分析论文范文第6篇

1.在混凝土和砂浆中掺加减水剂,减少水的用量,可以减少多余水分蒸发引起的体积收缩,效果非常明显;

2.在混凝土和砂浆中掺加微膨胀剂,在混凝土、砂浆硬化过程中有一定的膨胀作用,以补偿他们的收缩,减少或克服裂缝的产生;

3.在混凝土和砂浆中掺加聚丙烯短纤维,每1m2砂浆或细石混凝土中掺入0.7~1kg,纤维砂浆、混凝土每平方分米断面中至少有十几到十根纤维,提高了它的抗拉力,抵抗了混凝土、砂浆被拉力;

4.掺加聚合物胶成为聚合物砂浆。一般使用在较平整的基层,厚度在2~8mm左右,起掺量为:聚合物胶固体成分的重量为水泥用量的0.03~0.04,即聚灰比为0.03~0.04,如50%固体含量的乳液,其掺量为水泥重量的6%~8% 。它能克服砂浆找平层的开裂和其他表面缺陷;

5.加铺网格布。在水泥砂浆或聚合物水泥砂浆中加铺浸塑耐碱玻纤网格布或聚丙烯网格布等,这样更能提高抗裂性,避免了找平层的微裂缝的产生;

6.掺石灰制作成混合砂浆。在水泥砂浆中掺入石灰浆,一般配比为水泥:石灰:砂=1:0.4:4~5.混合砂浆的强度一般大于5Mpa,能满足作为基层的强度要求,并在很大程度限制了找平层的开裂;

7.设置分格缝。当混凝土或砂浆找平层厚度大于20mm时,应按规范要求设分格缝,缝间距不大于4m,一般设在板端缝处。这样将找平层开裂变形集中于此,再在缝中嵌上密封胶,能使平面裂缝减少或不发生;

8.表面压光:对混凝土或水泥砂浆找平层的表面抺平后进行二次压光工艺或采用机械压光机压光,使表面裂缝得到有效的控制;

9.充分养护。混凝土或水泥砂浆养护是至关重要的,一要及时养护,二要养护到位,保证混凝土和砂浆表面湿润,三养护时间不少于7d.只有这样前面所有的措施才能发挥应有作用,否则采取了多种措施而不进行养护,就会前功尽弃;

10增强结构刚度,减少结构变形对找平层的影响,这是结构完善设计的体现。

上一篇:宏观调控政策信息管理论文范文下一篇:游戏教学高校足球教学论文范文