潛流人工濕地水力學特性與污染物運移實驗研究及數(shù)值模擬.pdf

1、人工濕地污水處理技術作為一項處理效率高、運行維護成本低、環(huán)境友好的生態(tài)污水處理技術在我國得到了廣泛的應用與關注。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，在人工濕地工程中占有較高的比例。水力學性能與污染物運移規(guī)律對于潛流人工濕地系統(tǒng)的設計和運行十分重要。
　　本研究首先利用示蹤劑實驗與計算流體力學的數(shù)值仿真模擬方法對水平潛流人工濕地的水力學特性進行了研究，探究出水口位置、水力停留時間、基質填料方式對潛流濕地系

2、統(tǒng)水力學性能的影響，并在此基礎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《污染物濕地修復模擬系統(tǒng)V1.0》對污染物遷移規(guī)律進行了模擬研究，以磷酸鹽為代表對模型進行了驗證。得出的主要結論如下:
　　(1)橫向基質排布濕地系統(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，上出水口出水時濕地的水力學效率最高，短路值最小，水力學性能最好;
　　(2)橫向基質排布濕地系統(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出水相比，上中出水口出水的水力學效率最高，短路值最小，水力學性能最好;
　　(3)橫向基質排布濕地系統(tǒng)上出水口出水條件下，水力效率隨水力停留時間先增加后降低，在實驗范圍內(nèi)的最佳水力停留時間為1天;
　　(4)橫向基質排布濕地系統(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，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間逐漸降低，運行結束時磷酸鹽去除率降低至22％;
　　(5)濕地系統(tǒng)運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，《污染物濕地修復模擬系統(tǒng)V1.0》對濕地系統(tǒng)內(nèi)部的水流與污染物運移模擬結果較為準確，與實驗分析結