構建濕地水力學參數(shù)最優(yōu)化設計研究.pdf

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

2、行中和建造設計時的水力學問題有所關注，且尚未得到規(guī)律性結論。為此本文對構建濕地系統(tǒng)的重要水力學問題以及水力學參數(shù)的優(yōu)化設計進行了較全面地研究，并提出了最優(yōu)化的設計模型。 本文分析了水力學因素包括水力負荷、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建濕地系統(tǒng)的設計模型，即基于達西流影響下的一級動力學模型、Monod反應動力學模型以及對流—彌散模型。進而通過實驗確定了反應動力學模型的一些重要參數(shù)即去除

3、速率常數(shù)kv、達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。最后研究了應用上述三種計算模型在構建濕地系統(tǒng)設計計算過程中的具體水力學優(yōu)化方法。并應用新型的人工神經網絡預測模型對構建濕地去除效果進行模擬。重點介紹了對流—彌散模型在構建濕地系統(tǒng)設計方法上的應用。 根據(jù)國內外構建濕地研究的大量文獻調研，垂直流構建濕地系統(tǒng)相對于其他類型的構建濕地系統(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，通過構建