本文關(guān)鍵詞：潛流人工濕地水力學(xué)特性與污染物運(yùn)移實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：人工濕地污水處理技術(shù)作為一項(xiàng)處理效率高、運(yùn)行維護(hù)成本低、環(huán)境友好的生態(tài)污水處理技術(shù)在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用與關(guān)注。水平潛流人工濕地具有衛(wèi)生條件好、受溫度影響低、處理效率高等優(yōu)點(diǎn),在人工濕地工程中占有較高的比例。水力學(xué)性能與污染物運(yùn)移規(guī)律對(duì)于潛流人工濕地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行十分重要。本研究首先利用示蹤劑實(shí)驗(yàn)與計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)值仿真模擬方法對(duì)水平潛流人工濕地的水力學(xué)特性進(jìn)行了研究,探究出水口位置、水力停留時(shí)間、基質(zhì)填料方式對(duì)潛流濕地系統(tǒng)水力學(xué)性能的影響,并在此基礎(chǔ)上提出一種新型高效防堵塞人工濕地模型;其次以污水廠二沉池出水為對(duì)象,考察了濕地系統(tǒng)對(duì)廢水組分硝酸鹽氮(NO3--N)、氨氮(NH4+-N)、亞硝酸鹽氮(NO2--N)和COD的去除效率,并采用自主開(kāi)發(fā)的《污染物濕地修復(fù)模擬系統(tǒng)V1.0》對(duì)污染物遷移規(guī)律進(jìn)行了模擬研究,以磷酸鹽為代表對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。得出的主要結(jié)論如下:(1)橫向基質(zhì)排布濕地系統(tǒng)單出水口出水條件下,同濕地中出水口出水和下出水口出水相比,上出水口出水時(shí)濕地的水力學(xué)效率最高,短路值最小,水力學(xué)性能最好;(2)橫向基質(zhì)排布濕地系統(tǒng)多出水口出水條件下,同濕地上下出水口出水、中下出水口出水以及上中下出水口同時(shí)出水相比,上中出水口出水的水力學(xué)效率最高,短路值最小,水力學(xué)性能最好;(3)橫向基質(zhì)排布濕地系統(tǒng)上出水口出水條件下,水力效率隨水力停留時(shí)間先增加后降低,在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的最佳水力停留時(shí)間為1天;(4)橫向基質(zhì)排布濕地系統(tǒng)對(duì)二沉池出水中硝酸鹽氮(NO3--N)、氨氮(NH4+-N)的去除率可以達(dá)到90%以上,對(duì)亞硝酸鹽氮(NO2--N)的去除率在50%-75%范圍內(nèi)波動(dòng),對(duì)COD的去除率在60%左右。而濕地系統(tǒng)對(duì)磷酸鹽的去除隨時(shí)間逐漸降低,運(yùn)行結(jié)束時(shí)磷酸鹽去除率降低至22%;(5)濕地系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中磷酸鹽濃度變化最大的方向與濕地系統(tǒng)內(nèi)部水流流速較快的方向較為一致,《污染物濕地修復(fù)模擬系統(tǒng)V1.0》對(duì)濕地系統(tǒng)內(nèi)部的水流與污染物運(yùn)移模擬結(jié)果較為準(zhǔn)確,與實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果相符。
[Abstract]:Artificial wetland sewage treatment technology is a high efficiency, low operation and maintenance cost, environmental friendly ecological wastewater treatment technology is widely used and concerned in our country. The level of wetlands have good sanitary conditions, affected by temperature and low processing efficiency, high proportion in the artificial wetland project. The hydraulic performance and pollutant migration is very important for the design and operation of subsurface flow constructed wetland system. Firstly, using numerical simulation of tracer experiments and computational fluid dynamics method to simulate the hydraulic characteristics of the horizontal subsurface flow constructed wetland was studied, explore the outlet position, hydraulic retention time, the effect of matrix filler on the hydraulic performance of subsurface flow wetland system and on this basis, a new efficient anti clogging model of artificial wetland; next to the sewage treatment plant two sedimentation tank Water as the object, the wetland system divided the nitrate nitrogen of wastewater was investigated (NO3--N) group (NH4+-N), ammonia nitrogen, nitrite nitrogen (NO2--N) removal efficiency and COD, and the independent development of the wetland restoration "pollutant simulation system V1.0> on pollutant migration was simulated by using phosphate as research, on behalf of the model verified. The main conclusions are as follows: (1) the transverse matrix arrangement of wetland system single outlet water conditions, compared with the water in the wetland water outlet and the water outlet, the water outlet hydraulic efficiency of wetland is the highest value of the minimum short-circuit, the best hydraulic performance; (2) the transverse matrix arrangement of the water outlet system of wetland under the condition of the same wetland on the water outlet, the lower water outlet and lower water outlet and water in the water outlet compared to the hydraulic efficiency is highest, the minimum value of the hydraulic circuit. The best; (3) the water outlet conditions of transverse matrix arrangement on wetland system, the hydraulic efficiency with the hydraulic retention time increased first and then decreased in the experimental range, the optimum hydraulic retention time of 1 days; (4) the transverse matrix arrangement of wetland system on two heavy tank effluent nitrate nitrogen (NO3--N), ammonia nitrogen (NH4+-N) the removal rate can reach above 90%, the nitrite nitrogen (NO2--N) removal rate in the range of 50%-75%, the removal rate of COD is about 60%. The wetland system on the removal of phosphate decreases with time, running at the end of the phosphate removal rate reduced to 22%; (5) the change of phosphate concentration operation the process of wetland and wetland system in the direction of maximum internal flow velocity fast direction is consistent, "pollutant wetland restoration simulation system V1.0> flow and pollutant transport of wetlands within the system more accurate simulation results, and experimental points The result accords with the result.

【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703

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本文編號(hào)：1389532