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.pdf

1、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)填料方式對潛流濕地系

2、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象，考察了濕地系統(tǒng)對廢水組分硝酸鹽氮(NO3--N)、氨氮(NH4+-N)、亞硝酸鹽氮(NO2--N)和COD的去除效率，并采用自主開發(fā)的《污染物濕地修復(fù)模擬系統(tǒng)V1.0》對污染物遷移規(guī)律進(jìn)行了模擬研究，以磷酸鹽為代表對模型進(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

3、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)對二沉池出水中硝

4、酸鹽氮(NO3--N)、氨氮(NH4+-N)的去除率可以達(dá)到90％以上，對亞硝酸鹽氮(NO2--N)的去除率在50％-75％范圍內(nèi)波動(dòng)，對COD的去除率在60％左右。而濕地系統(tǒng)對磷酸鹽的去除隨時(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)