基于排水管網(wǎng)模型的抗生素排放風險特征分析
發(fā)布時間:2020-11-19 04:02
本文在SWMM中搭建了東南地區(qū)某城市污水排水系統(tǒng)模型,選取當?shù)匾恍┑攸c采樣,進行抗生素的檢測并選取當?shù)氐湫偷目股剡M行降解實驗。根據(jù)旱季模擬結果對當?shù)毓芫W(wǎng)情況進行總結;實現(xiàn)不同區(qū)域不同降雨類型下的污水管網(wǎng)入流入滲過程評估;對研究區(qū)域管網(wǎng)系統(tǒng)中抗生素在旱季以及雨季不同雨情下的排放情況進行模擬,估算該地區(qū)抗生素排放風險。現(xiàn)場實驗分別在污水處理廠進、出水口、小區(qū)出戶管及總出水口、醫(yī)院等位置檢測了多種抗生素的濃度,檢測結果表明磺胺甲惡唑、磺胺嘧啶、紅霉素以及羅紅霉素的檢出率和檢出濃度較高。本文選取磺胺甲惡唑為目標抗生素,在重力管道反應器中的動力學實驗得出磺胺甲惡唑在重力管道中12h去除率為81.7%。本文以SWMM為基礎,arc-GIS輔助,在GIS中加載了管網(wǎng)信息,并根據(jù)GIS中地形、土地情況等資料對區(qū)域進行匯水區(qū)的劃分。利用inp.PINS將數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)化到SWMM的inp文件,在SWMM添加泵站、雨水等信息,最終完成模型的建立。根據(jù)當?shù)鼐用裆钣盟卣骺偨Y了旱季污水排放的日變化規(guī)律,以泵站提升量為基礎計算總進流量。分別在旱季和雨季的不同雨情下進行管網(wǎng)的模擬,得到研究區(qū)域管網(wǎng)溢流及降雨引起的入流入滲情況。模擬結果表明在整個研究區(qū)域內(nèi)荊溪橋泵站附近的管網(wǎng)超載情況嚴重,常年有溢流;研究區(qū)域在中雨的情況下入流入滲率在0.13~0.16左右,在大雨的情況下入流入滲率在0.36~0.53左右。在選取的1.4~1.10日與4.17~4.20日兩種雨情中,去除降雨引起的入流入滲量的影響即只有生活污水流量時,在排水系統(tǒng)中磺胺甲惡唑的總溢流量分別為41g和46g。而在有入流入滲的情況下,兩種雨情中抗生素的溢流量以及排放到環(huán)境中的總量均有增加,均引起了磺胺甲惡唑排放至環(huán)境中的質(zhì)量負荷的增加。
【學位單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2019
【中圖分類】:TU992;X703
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 背景
1.2 污水管網(wǎng)系統(tǒng)水量水質(zhì)模型研究現(xiàn)狀
1.3 入流入滲過程研究現(xiàn)狀
1.4 下水道中抗生素的研究現(xiàn)狀
1.5 研究內(nèi)容
1.6 模型數(shù)據(jù)需求
1.7 技術路線
第二章 抗生素實驗
2.1 現(xiàn)場實驗
2.1.1 水樣采集
2.1.2 抗生素檢測
2.2 抗生素反應動力學實驗
2.2.1 實驗設置
2.2.2 動力學實驗結果
第三章 排水系統(tǒng)模型搭建過程
3.1 建模區(qū)域資料
3.1.1 區(qū)域概括
3.1.2 區(qū)域用水情況
3.1.3 區(qū)域排水系統(tǒng)情況
3.2 arc-GIS中模型的搭建
3.2.1 arc-GIS概述
3.2.2 ArcGIS中數(shù)據(jù)的整理與匯水區(qū)的劃分
3.3 GIS數(shù)據(jù)到SWMM的轉(zhuǎn)換
3.4 SWMM中模型的搭建與完善
3.4.1 SWMM概述
3.4.2 SWMM的主要模擬模塊
3.4.3 模型的完善
3.4.4 SWMM參數(shù)的率定
第四章 污水系統(tǒng)的旱季模擬
4.1 旱季污水進流量設置
4.1.1 旱季污水時間序列設置
4.1.2 污水分配設置
4.1.3 工業(yè)污水的設置
4.2 旱流特征結果分析
4.3 抗生素模擬
4.3.1 抗生素濃度設置
4.3.2 旱季抗生素模擬結果
第五章 降雨引起的入流入滲過程模擬
5.1 模擬情景的選擇
5.2 中雨情景下的模擬結果
5.2.1 中雨情景下的管道入流入滲結果
5.2.2 中雨情景下的抗生素模擬結果
5.3 大雨情景下的模擬結果
5.3.1 大雨情景下的管道入流入滲結果
5.3.2 大雨情景下的抗生素模擬結果
結論
6.1 主要結論
6.2 建議
參考文獻
攻讀碩士學位期間參與的課題和發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】
本文編號:2889666
【學位單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2019
【中圖分類】:TU992;X703
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 背景
1.2 污水管網(wǎng)系統(tǒng)水量水質(zhì)模型研究現(xiàn)狀
1.3 入流入滲過程研究現(xiàn)狀
1.4 下水道中抗生素的研究現(xiàn)狀
1.5 研究內(nèi)容
1.6 模型數(shù)據(jù)需求
1.7 技術路線
第二章 抗生素實驗
2.1 現(xiàn)場實驗
2.1.1 水樣采集
2.1.2 抗生素檢測
2.2 抗生素反應動力學實驗
2.2.1 實驗設置
2.2.2 動力學實驗結果
第三章 排水系統(tǒng)模型搭建過程
3.1 建模區(qū)域資料
3.1.1 區(qū)域概括
3.1.2 區(qū)域用水情況
3.1.3 區(qū)域排水系統(tǒng)情況
3.2 arc-GIS中模型的搭建
3.2.1 arc-GIS概述
3.2.2 ArcGIS中數(shù)據(jù)的整理與匯水區(qū)的劃分
3.3 GIS數(shù)據(jù)到SWMM的轉(zhuǎn)換
3.4 SWMM中模型的搭建與完善
3.4.1 SWMM概述
3.4.2 SWMM的主要模擬模塊
3.4.3 模型的完善
3.4.4 SWMM參數(shù)的率定
第四章 污水系統(tǒng)的旱季模擬
4.1 旱季污水進流量設置
4.1.1 旱季污水時間序列設置
4.1.2 污水分配設置
4.1.3 工業(yè)污水的設置
4.2 旱流特征結果分析
4.3 抗生素模擬
4.3.1 抗生素濃度設置
4.3.2 旱季抗生素模擬結果
第五章 降雨引起的入流入滲過程模擬
5.1 模擬情景的選擇
5.2 中雨情景下的模擬結果
5.2.1 中雨情景下的管道入流入滲結果
5.2.2 中雨情景下的抗生素模擬結果
5.3 大雨情景下的模擬結果
5.3.1 大雨情景下的管道入流入滲結果
5.3.2 大雨情景下的抗生素模擬結果
結論
6.1 主要結論
6.2 建議
參考文獻
攻讀碩士學位期間參與的課題和發(fā)表的論文
致謝
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本文編號:2889666
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