污水土地处理的数值模拟

【摘要】： 本文通过与常规污水生化处理方法的对比,认为土地处理系统是一种低投资、低能耗、高效率的自然净化技术。针对目前土地处理系统设计和运行中的主观性和盲目性,提出了利用数值模拟技术实现较短时间内确定土地处理系统的适宜工艺参数,从而提高其处理效率,有效推动这一污水生态处理技术在我国的推广应用。并探讨了数值模型在土地处理系统的具体应用,为污水土地处理的数值模拟提供参考。 本文运用数值方法首先就弥散系数、吸附系数和降解系数这三个重要的溶质运移参数的变化对污水处理效果的影响进行了敏感性分析,讨论了污水处理效果对设计参数的依赖性;接着通过机械组成和室内人工快渗土柱实验,确定了COD运移的主要参数值,将实测数据与模拟结果比较,进行了土地处理系统数值模拟的可行性分析;最后将数值模拟应用到目前土地处理系统中应用最广的两种类型:人工快渗、人工湿地的处理过程中,其中针对人工快渗系统,模拟分析了快渗池的面积、厚度、水力负荷和水力负荷周期的变化对处理效果的影响,在此基础上确定了不同处理量不同处理要求条件下人工快渗系统的适宜设计参数值。而针对人工湿地,模拟分析了湿地的面积、厚度、植被(主要考虑植被的根深)、水力负荷和有机负荷的变化对处理效果的影响,确定了面积最小、水力负荷最大条件下的750m~3/d人工湿地系统的适宜设计参数值。通过上述应用,对通过数值技术模拟污水土地处理系统系统,进而设计污水土地处理参数和控制污水土地处理过程控制做了定量探讨和分析。 【关键词】：污水 土地处理 数值模拟 HYDRUS-2D
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-16
• 1.1 我国水资源现状7-9
• 1.2 我国主要污水处理技术和方法的分析9-13
• 1.3 土地处理系统的特点13-16
• 第二章 污水土地处理系统简介16-24
• 2.1 污水土地处理的净化机理16-17
• 2.2 土地处理系统的类型17-20
• 2.3 土地处理不同类型工艺参数设计20-24
• 第三章 污水土地处理系统的数值模拟24-34
• 3.1 土壤溶质运移数值模拟技术的发展24-26
• 3.2 土壤溶质运移模型26-28
• 3.3 数值求解模型: HYDRUS-2D28-29
• 3.4 污水处理效果对运移参数的敏感性分析29-34
• 第四章 数值模拟在污水土地处理系统的应用34-49
• 4.1 数值模拟室内实验污水处理系统34-38
• 4.2 数值模拟在设计土地处理系统运行参数中的应用38-49
• 第五章 结语49-52
• 5.1 结论49-51
• 5.2 进一步研究的问题51-52
• 参考文献52-55
• 附录55-56
• 致谢56-57

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