再生水消毒及輸配的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及管理.pdf

1、再生水在城市供水中所占比例不斷上升,公眾對(duì)再生水的水質(zhì)安全性的關(guān)注也在日益增長(zhǎng)。而再生水水質(zhì)高度復(fù)雜、依賴于末端檢測(cè)的被動(dòng)管理方式,使其回用過程中的水質(zhì)安全保障相當(dāng)困難。針對(duì)這一問題,本文以對(duì)水質(zhì)變化的深刻描述、對(duì)水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的完整評(píng)價(jià)為基礎(chǔ),以影響水質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)的識(shí)別為核心,構(gòu)建了‘預(yù)防性’的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和管理方法框架,并分別針對(duì)真實(shí)的消毒工藝和輸配管網(wǎng)進(jìn)行了實(shí)踐。
　　論文首先根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)的再生水回用實(shí)際,論述了城市雜用、工業(yè)回

2、用和景觀回用過程中必須關(guān)注的再生水水質(zhì)指標(biāo),具體包括COD、BOD5、氨氮、糞大腸菌群、余氯和濁度項(xiàng)。繼而,開發(fā)了消毒工藝和管網(wǎng)輸配的水質(zhì)模型,建立了描述多相間(內(nèi))的物質(zhì)反應(yīng)、交互過程的多組分反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程組。其涉及了所關(guān)注的水質(zhì)組分在水相、生物膜和管壁相的物質(zhì)反應(yīng)和交互過程。
　　在模型參數(shù)率定中,本文以數(shù)值方法聯(lián)合貝葉斯理論(MCMC,Markov Chain Monte Carlo方法)和隨機(jī)過程(HSY,Hornberg

3、er-Spear-Young方法)的方式,分別率定了消毒和管網(wǎng)水質(zhì)模型的參數(shù),考慮了在水質(zhì)模型在刻畫真實(shí)、復(fù)雜反應(yīng)體系時(shí)參數(shù)的不確定性。并根據(jù)結(jié)構(gòu)性校驗(yàn)的原則,證實(shí)了模型和參數(shù)的可靠性。
　　在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中,以空間分布的形式描述模型參數(shù)、變量初值、工藝工況的可變性,通過MC方法對(duì)所述分布的充分采樣,完成工藝出水和管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的水質(zhì)模擬,以獲得的大量水質(zhì)模擬結(jié)果反映當(dāng)前工藝和管網(wǎng)的完整水質(zhì)信息。以此為基礎(chǔ)計(jì)算工藝出水的不合格風(fēng)險(xiǎn)概率、判斷

4、管網(wǎng)整體水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、與水量信息結(jié)合來評(píng)價(jià)管網(wǎng)水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)際影響。克服了基于有限、離散檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法無法完整認(rèn)識(shí)真實(shí)水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的局限。
　　基于水質(zhì)模擬結(jié)果,以RSA(Regional Sensitivity Analysis)方法識(shí)別工藝和管網(wǎng)的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)成因,量化原水水質(zhì)、工藝工況的各項(xiàng)因素對(duì)水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的影響,識(shí)別消毒和輸配環(huán)節(jié)水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵控制性因素,并論述水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的合理控制策略。指出應(yīng)以污水再生回用流程各單元聯(lián)動(dòng)的方式,