基于化学反应动力学的饮用水铝形态分布模型研究

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• 出版年：2010
• 作者：王文东；杨宏伟；王晓昌；蒋晶；祝万鹏；蒋展鹏
• 单位1：清华大学环境科学与工程系
• 单位2：西安建筑科技大学环境与市政工程学院
• 出生年：1980
• 职称：讲师
• 语种：中文
• 作者关键词：反应动力学；饮用水；铝形态；人工神经网络；模型
• 起始页：976
• 总页数：7
• 经费资助：国家自然科学基金项目（NSFC50838005）；教育部“长江学者与创新团队发展计划”创新团队项目（IRT0853）；美国铝业基金项目
• 刊名：环境科学
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 创刊时间：1976
• 主管单位：中国科学院
• 主办单位：中国科学院生态环境研究中心
• 主编：欧阳自远
• 地址：北京市海淀区双清路18号
• 邮编：100085
• 电子信箱：hjkx@rcees.ac.cn
• 网址：http://www.hjkx.ac.cn
• 卷：31
• 期：4
• 期刊索取号：P875.06 929-3

摘要

目前饮用水中的总铝超标现象十分严重，其危害与铝的存在形态密切相关。本研究利用三层前反馈式的人工神经网络技术，建立了基于化学反应动力学的铝形态预测模型。结果表明，无机单核铝和溶解铝的浓度变化速率与反应时间及水温、pH、总铝、氟离子、磷酸根和硅酸根等水质参数密切相关，二者的反应级数均为三级。通过人工神经网络可有效地进行饮用水中无机单核铝和溶解铝反应动力学参数的预测；反应速率常数k和初始浓度项1/c₀²的计算值和模型预测值的相关系数R均大于0.999。由M市管网水铝形态的预测结果可知：当总铝浓度<0.05mg·L^-1时，模型对无机单核铝浓度的预测误差较大；而当总铝浓度>0.05mg·L^-1时，模型有较好的预测能力，无机单核铝和溶解铝的相对预测误差分别为±15%和±10%。