構(gòu)建濕地水力學(xué)參數(shù)最優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、構(gòu)建濕地是應(yīng)用于生活污水和工業(yè)廢水凈化處理的新型技術(shù)。它通過人工建立的半自然濕地生態(tài)系統(tǒng)中基質(zhì)、濕地植物和基質(zhì)內(nèi)微生物三者的共同作用達(dá)到凈化污水的目的，顯示出了較好的凈化效果。其水力學(xué)因素對于系統(tǒng)處理效果的影響較大。國內(nèi)對于構(gòu)建濕地系統(tǒng)的內(nèi)部機(jī)理，特別是對水力學(xué)方面的研究較少，成為限制污水凈化效果顯著提高的主要原因。相對于構(gòu)建濕地污水處理技術(shù)較成熟的國家，我國目前構(gòu)建濕地的設(shè)計主要借助于傳統(tǒng)的經(jīng)驗公式和實(shí)際工程經(jīng)驗，只有少數(shù)工作對濕地運(yùn)

2、行中和建造設(shè)計時的水力學(xué)問題有所關(guān)注，且尚未得到規(guī)律性結(jié)論。為此本文對構(gòu)建濕地系統(tǒng)的重要水力學(xué)問題以及水力學(xué)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行了較全面地研究，并提出了最優(yōu)化的設(shè)計模型。 本文分析了水力學(xué)因素包括水力負(fù)荷、水力停留時間、系統(tǒng)水深等對濕地系統(tǒng)處理效果的影響。然后，引入了三個重要的構(gòu)建濕地系統(tǒng)的設(shè)計模型，即基于達(dá)西流影響下的一級動力學(xué)模型、Monod反應(yīng)動力學(xué)模型以及對流—彌散模型。進(jìn)而通過實(shí)驗確定了反應(yīng)動力學(xué)模型的一些重要參數(shù)即去除

3、速率常數(shù)kv、達(dá)西定律中的水力滲透系數(shù)K以及對流—彌散模型中的水動力彌散系數(shù)D的值。最后研究了應(yīng)用上述三種計算模型在構(gòu)建濕地系統(tǒng)設(shè)計計算過程中的具體水力學(xué)優(yōu)化方法。并應(yīng)用新型的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型對構(gòu)建濕地去除效果進(jìn)行模擬。重點(diǎn)介紹了對流—彌散模型在構(gòu)建濕地系統(tǒng)設(shè)計方法上的應(yīng)用。 根據(jù)國內(nèi)外構(gòu)建濕地研究的大量文獻(xiàn)調(diào)研，垂直流構(gòu)建濕地系統(tǒng)相對于其他類型的構(gòu)建濕地系統(tǒng)在污水處理效果、衛(wèi)生條件和占地面積等方面具有優(yōu)越性。因此，通過構(gòu)建