随着废水处理厂提标改造标准的日趋严格，废水处理工艺流程逐渐延长而复杂化。为了应对废水处理系统故障可能引发的重大安全事故与环境污染，如何对工艺装置运行工况进行智能检测并提高故障管控水平，已成为当前研究热点。从废水处理工艺流程特点与主要故障类型出发，对近些年国内外在该领域最新废水处理工艺的故障检测与智能诊断成果及进展进行了全面综述,总结了三类故障检测和智能诊断方法，包括基于解析模型的方法、基于领域经验的方法和基于数据驱动的方法，分析了这些废水处理工艺故障检测和智能诊断方法的应用现状以及优缺点，梳理了存在的问题。最后，展望了废水处理工艺故障检测与智能诊断技术的未来研究方向。
为了解决单独使用氧化石墨烯（GO）时血液相容性差和壳聚糖（CS）吸附能力低的问题，制备了一种氧化石墨烯/壳聚糖共混膜（GO/CS膜）；利用SEM、FTIR进行了微观形态及组成分析，并进行了GO/CS膜的胆红素吸附实验。结果表明，当铸膜液中GO质量分数为3%时，GO/CS膜对胆红素的吸附能力最优；1 650 cm-1附近归属于酰胺基团的C=O吸收强度增大，3 353 cm-1处的-NH2的伸缩振动峰和1 570 cm-1处的N-H的弯曲振动峰同时减弱，并且在1 718 cm-1附近没有出现羧基C=O的伸缩振动峰，说明GO和CS分子之间发生了酰胺反应，GO/CS膜制备成功；在反应温度为37 ℃、吸附时间为120 min的条件下，GO/CS膜的胆红素吸附效果最优，其饱和吸附量为77.8 mg/g；提高胆红素质量浓度，在碱性条件下降低pH，均有利于吸附；增大溶液的离子强度或牛血清白蛋白质量浓度，不利于胆红素的吸附。
在石油开采、加工和储运过程中，释放到土壤中的总石油烃（TPH）不仅会改变土壤的理化特性，还会通过迁移转化的过程严重影响水环境的质量。针对土壤石油污染环境问题，开发高效、绿色和环保的修复技术已成为当前行业亟需解决的课题。结合国内外研究现状，综述了目前在石油污染土壤修复领域主要的修复技术。研究发现，物理法适用于修复石油挥发性强且渗透系数大的污染土壤，化学法适用于处理严重且难降解的石油污染土壤，而生物法则对土壤环境友好，更适合处理轻度石油污染。通过比较不同修复技术的原理和应用范围发现，联合修复技术具有普适性强、应用广泛的优点。对未来石油污染土壤修复技术在绿色环保方向的发展趋势进行了展望，以期为实际应用中的石油污染土壤修复提供参考依据。
采用溶胶凝胶法制备了双金属Cu与Ni掺杂TiO2改性多壁碳纳米管（MWCNTs/Cu?Ni?TiO2）新型吸附材料，并对该新型材料进行了脱硫脱硝实验；在n（Cu）/n（Ni）=2的条件下，探究了O2体积分数、水蒸气体积分数和体积空速等因素对改性多壁碳纳米管联合脱硫脱硝性能的影响，并对材料的吸附性能进行了评价。结果表明，双金属改性的多壁碳纳米管的联合脱硫脱硝性能明显优于单种金属改性的材料，且对SO2的吸附量明显提升；当模拟烟气的SO2质量浓度为3 140 mg/m3、NO质量浓度为736 mg/m3时，在水蒸气体积分数为5%、O2体积分数为8%、体积空速为2 598 h-1的工况下，双金属改性材料吸附效果最佳，SO2的最佳吸附量为20.43 mg/g，NO的最佳吸附量为0.86 mg/g。
负极材料是钠离子电池的关键组成部分，而石油焦是制备钠离子电池碳基负极的重要前驱体之一。通过X射线衍射（XRD）和拉曼（Raman）光谱系统分析了碳化温度和硫质量分数对石油焦基负极材料结构的影响，并分析了不同结构的负极材料储钠性能变化。结果表明，当碳化温度为1 000 ℃时，负极材料的缺陷密度和层间距适中，具有优异的导电性，表现出较好的电化学性能，在50 mA/g电流密度下的放电比容量为434 mA·h/g；硫抑制了碳层重排和生长，随着石油焦硫质量分数的增加，负极材料具有较高的储钠容量和较好的循环、倍率性能，但首周库仑效率由65%降至54%，对未来的研究提出了挑战。
采用水热合成法结合800 ℃真空热处理手段，制备了尖晶石相的不同La3+掺杂量的近红外长余辉发光纳米粒子Zn2Ga2.98-x Ge0.75O8:Cr0.02, La x （x=0，0.005，0.010，0.015，0.020，0.025）；通过透射电镜和发射光谱分析、热释发光测试手段，研究了La3+掺杂对粒子尺寸、有效陷阱的数量及深度、长余辉发光性能的影响。结果表明，当La3+掺杂量从0增加到0.025时，粒子尺寸从64 nm增至78 nm；在590 nm光激发下，La3+掺杂后ZGGO:Cr3+纳米粒子表现出较强的来源于Cr3+的2E（2G）→4A2（4F）跃迁的697 nm附近的窄带近红外发射；近红外发光的增强归因于粒子尺寸的增加和同时处于较强晶体场环境下的发光中心数目的增多；La3+掺杂导致了更多有效陷阱的形成，从而使余辉发光时间超过15 h。
风险评价是管道完整性管理的核心工作，也是实现风险预防管理的前提和基础。海底管道的服役条件苛刻，监测和维修难度大，事故后果严重。为了保障海底管道的安全运行，结合新奥LNG外输海底管道舟山段服役条件和运行特点，对其危险因素进行识别，并采用Kent评分法对其进行风险评价，得到了该LNG外输海底管道的相对风险值；根据相对风险值，对该LNG外输海底管道系统的风险管段进行了等级评定。结果表明，海底管道舟山段的相对风险值主要介于100~200，风险等级处于较低水平。同时，提出了针对海底管道舟山段的风险管理措施和建议。本研究可为建立基于风险级别的管理机制及保障海底管道的安全运行提供科学指导和参考依据。
油藏历史拟合优化问题属于高维系统最优控制问题，选择合适的优化算法对实现良好的拟合效果至关重要。由于梯度类方法在计算目标函数梯度时存在困难，随机性智能优化算法被广泛应用于油藏优化过程。提出了一种基于实数编码遗传算法（RGA）与连通性模型的油藏历史拟合问题的方法。该方法无须编码解码操作，直接将传统方法求解得到的可行解作为改进遗传算法的初始参数，可有效降低搜索空间的复杂性；在RGA中，采用实数编码直接表示参数，算法能够处理连续变量，可提升搜索的精度和收敛速度；引入自适应选择策略、交叉与变异操作，可进一步优化算法性能。结果表明，RGA能够有效提高拟合效果，并在较短时间内获得较优解，该方法在油藏历史拟合领域具有广阔的应用前景。
利用分子动力学，分别构建正十二烷、正十八烷和正二十九烷的最低能量构型，研究了含水率（质量分数）不同时油分子与蜡分子之间的相互作用；构建含水率不同的原油乳状液体系的分子动力学模型，研究了水分子溶解在体系后对含蜡原油黏度的影响；比较了蜡分子在含水率不同的体系内的径向分布函数。结果表明，碳数是决定原油分子之间相互作用能的主要因素；随着含水率的增加，分子间的距离变大，而相互作用能变小；水分子溶解在体系中后，蜡分子间的距离和静电相互作用均变大，蜡分子分布变得无序，原油的流动特性得到改善。
离心式压缩机是石油化工行业天然气管网的关键设备，其高故障率对所属企业会造成较大的经济损失。提出了一种基于本体的离心式压缩机故障诊断方法。首先，以石油化工企业积累的离心式压缩机故障分析报告为知识源，通过本体建模从知识源中提取故障诊断知识，促进故障诊断知识的集成、共享和重用；然后，使用本体软件Protégé构建故障诊断知识库，通过语义Web规则语言SWRL（Semantic Web Rule Language）实现基于规则的推理（Rule?Based Reasoning，RBR），并通过软件Neo4j进行知识存储和查询。采用该故障诊断方法，对离心式压缩机组合成油系统进行了测试。结果表明，该故障诊断方法有效，可提升故障知识的应用效率，并为离心式压缩机诊断决策提供优质的知识基础。
为了丰富对各种搅拌桨混合特性的认识，深度分析了桨式直叶桨、桨式斜叶桨、六直叶涡轮桨、六斜叶涡轮桨、直叶Rushton桨（圆盘直叶涡轮桨）、斜叶Rushton桨（圆盘斜叶涡轮桨）六种搅拌桨的转速和浸没深度对混合时间、功率、功率准数、混合时间数、混合效率数的影响。结果表明，当搅拌桨的转速为150 r/min时，混合时间随着浸没深度的增加先减小后增大，其中斜叶Rushton桨所需功率最小，混合速率最大，混合效率最高；当浸没深度为25 cm时，六种搅拌桨的混合时间均随着转速的增大而减小，斜叶Rushton桨所需功率最小，混合速率最大，混合效率最高；当转速及浸没深度一定时，斜叶Rushton桨所需功率最小，混合效率最高；斜叶Rushton桨的综合混合性能最优。研究结果为搅拌桨的工业应用提供了实验数据，为后续搅拌桨的优化设计提供了理论依据。
针对容易陷入局部最优解、收敛速度慢等问题的传统蚁群算法，提出了一种改进蚁群算法。首先，将当前目标节点与下一时刻要选择的节点之间的关系以及正态分布函数引入启发函数中，增强了算法在前期的搜索能力，并通过引入拐点因子加强了方向选择的多样性；其次，提出自适应动态信息素挥发系数，改变了信息素更新规则；最后，通过Matlab仿真实验，在三种不同栅格图上对传统蚁群算法和改进蚁群算法进行了对比研究。实验结果证明，与传统蚁群算法相比，改进蚁群算法具有收敛速度快、路径短、拐点少等优点。
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