污水厂二维沉淀池水流和悬浮物运动数值模拟

以典型城市污水处理厂平流矩形沉淀池速度和浓度分布计算为例,利用涡量-流函数法建立控制方程,并以有限差分法中的控制容积法对方程进行了离散,求出速度分布场后,利用二维浓度迁移方程对沉淀池浓度分布进行了计算.通过与实验数据的对比,验证了方法的有效性与可行性.另外还对沉淀池数值模拟的应用进行了初步探索.     

辐流式二沉池的数值模拟及应用

采用标准k—ε两方程紊流模型和简化的多相流Mixture模型对辐流式沉淀池内的水流速度场和悬浮物浓度场进行了模拟。通过验证表明该模型能够很好地模拟沉淀池中水流流场以及污泥的分布情况。利用该模型模拟辐流式沉淀池在不同进水流速和不同挡板布置形式下的水流流场、悬浮物的浓度场,经过分析比较提出了更合理的沉淀池运行工况,并优化了挡板的布置形式,以期提高沉淀池的运行效率。     

辐流式斜管沉淀池处理生活污水的实验研究

斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道分割成一系列浅层沉淀层,被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆(异)向流、同向流和逆向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间相当于一个很浅的沉淀池。辐流式沉淀池半桥式周边传动刮泥活性污泥法处理污水工艺过程中沉淀池的理想配套设备适用于一沉池或二沉池,主要功能是为去除沉淀池中沉淀的污泥以及水面表层的漂浮物。一般适用于大中池径沉淀池。辐流式沉淀池采用机械排泥,运行较好,设备较简单,排泥设备已有定型产品,沉淀性效果好,日处理量大,对水体搅动小,有利于悬浮物的去除。本研究通过掌握斜管沉淀池的构造功能及沉淀原理、通过改变运行因素来验证斜管沉淀池的处理效率。     

迷宫式斜板沉淀池

迷宫式斜板沉淀池是在常规沉淀池的理论基础上改进发展的一种新型，高效沉淀工艺，在沉淀效率上，它是平流式沉淀池的４０～５０倍，是普通斜板沉淀池的５倍，是斜管沉淀池的２．３倍，在停留时间上它要比斜板沉淀池停留时间少１０～３１．４倍。     

斜管沉淀池应用中存在问题的探讨

斜管沉淀池是目前广泛使用的污水物化处理工艺。针对实际应用所遇到的问题，如沉淀池进口布水不均匀，致使出水水质下降，从沉淀的基础理论，通过水力学的分析，较深入地说明了斜管沉淀池矾花泛起，水质恶化的原因。并提出了应用斜管沉淀池应注意的事项。     

周期循环静止沉淀工艺实验研究与实践

为了提高给水处理中常规沉淀池的沉淀效率，采用多个沉淀池代替常规的单一沉淀池进行沉降实验，多池依次进水、依次静止沉淀，然后出水，周期循环，并在实验的基础上提出了“周期循环静止沉淀”这种给水处理新工艺。实验结果和实践表明，周期循环静止沉淀工艺与常规连续进、出水的单一沉淀池工艺相比，其沉淀效率明显提高，其出水水质显著改善。     

污水处理厂沉淀池改进方案

根据某污水处理场沉淀池的COD和SS去除率较低的情况，文中着重探讨了问题的产生原因，并针对平流式沉淀池及斜管式沉淀池提出了相应的改进方案，实践证明改进后提高了COD和SS去除率30％，并明显降低了二级生物处理阶段的有机物负荷，节省了大量的暴气量通过改进达到了降低处理场其它环节的负荷和降低污水处理成本的目的。     

平流式灰水沉淀池应用需注意的问题

一、引言 目前，随着环保事业的发展，1999年提出要求，锅炉排烟必须进行湿式处理。循环水的灰水分离是提高除尘效率及避免管线、喷头堵塞的关键。灰水分离基本方法有灰水分离器及平流式沉淀池，前者造价较高，需长期运行和定期维修。平流式沉淀池可避免以上情况，但施工单位及管理部门对沉淀池了解不够，使沉淀池不能正常运行。除尘器循环水量小，循环水中的灰分在池中能较好分离沉淀，     

有关斜管沉淀池的上升流速讨论

文章从理论上了分析斜管沉淀池上升流速对沉淀池处理效果的影响,及原水特性与斜管沉淀池上升流速取值的关系。讨论分析斜管沉淀池设计时,应根据原水特性不同选择不同的斜管沉淀池上升流速。     

二次沉淀池操作运行图的绘制和应用

介绍了一种可以广泛应用的活性污泥法二次沉淀池操作运行图，并举例说明了城市污水厂操作管理人员如何利用这种操作运行图来采取措施改善二次沉淀池的工作状况。     

西南喀斯特流域泥沙来源、输移、平衡的思考——基于坡地土壤与洼地、塘库沉积物~(137)Cs含量的对比

汇总了西南喀斯特地区坡地土壤和洼地、塘库沉积泥沙的~(137)Cs比活度资料,并进行了对比,分析流域泥沙来源。坡地地面流失轻微的,汇水面积小于0.5 km~2的微小流域,流域产沙主要源于地下流失(裂隙土)和沟岸侵蚀(沟壁土);坡地地面流失强烈的,主要源于坡地地面流失(坡地表层土壤)。地下流失和沟岸侵蚀是小流域和较大流域的主要产沙方式,且有随着流域面积增大,产沙贡献率越高的趋势。由于裂隙土和沟壁土都基本不含~(137)Cs,~(137)Cs单一示踪法不能区分这两种源地土体的产沙贡献率。建议采用多元示踪法,研究流域的泥沙来源。区分裂隙土和沟壁土的产沙贡献率,可考虑尝试磁性法和孢粉法。通过沉积物~(137)Cs断代等方法确定洼地、河流滩地和塘库泥沙淤积量,结合径流小区和水文站输沙量资料,分析不同类型洼地、河流滩地和塘库的泥沙截留率,分析河流泥沙输移比。在查明泥沙来源,泥沙输移比和输沙量(或产沙量)的基础上,确定流域泥沙平衡,结合径流研究成果,建立喀斯特流域产沙模型。     

桐梓河流域输沙量变化及其对气候和人类活动的响应

基于桐梓河流域二郎坝水文站1975-2015年长时间序列降水、蒸散量及输沙量数据,通过累积距平法、Morlet小波分析和Hurst指数等数理统计方法;定量分析了流域40年以来输沙量的演变过程以及未来变化趋势,并应用累积量斜率变化率比较法定量评估了研究区降雨量变化和人类活动对流域输沙量变化的影响和贡献率。研究结果表明：（1）40年来流域降水量介于608.10~1132.70 mm之间,其平均值为829.00 mm,呈不显著减小趋势,年均减小量为-3.10 mm/a。（2）流域年输沙量介于0.44万~478.01万t,其平均值为64.68万t,呈极显著减少趋势,减少速率为-4.13万t/a。未来流域输沙量呈持续递减趋势,但10年后将呈现出增加趋势。（3）1989年为流域输沙量的突变年份,1989年以前呈现上升趋势,1989年之后呈显著下降趋势,且突变年份后输沙量较突变年份前减少了76.82%。（4）输沙量存在12年左右的年代际震荡周期,形成了两个高震荡周期和一个低震荡中心,高震荡周期位于1976-1979年以及1986-1992年,低震荡周期位于1979-1985年。（5）多年季节输沙量呈持续性减少趋势,夏季输沙量在8年之后可能呈现出增加趋势,而其他季节则不存在持续性周期。（6）以1975-1989为基准期,降水量和人类活动对流域输沙量的贡献在1990-2015年分别达到4.87%和95.14%;如果考虑蒸发量对流域输沙量的影响,则人类活动对桐梓河流域径流量变化的贡献率在2003-2015年会增加到98.65%。流域输沙量在1990-2015年的减少主要由人类活动控制,人类活动每年导致输沙量减少1.57万t。     

Investigation on the effectiveness of pretreatment in stormwater management technologies

The effectiveness of presettling basins as component of stormwater best management practice （BMP） technologies was investigated. Storm event monitoring and sediment collection were conducted from May 2009 to November 2012 on the presettling basins of the three BMP technologies designed to capture and treat stormwater runoff from highly impervious roads and parking lots. Data on captured runoff and sediment, total suspended solids （TSS） loadings, rainfall and runoff rate, sediment accumulation rate, as well as particle distribution and pollutant concentrations of sediment were gathered and analyzed along with the physical design characteristics of the presettling basins such as surface area and storage volume. Regression models were generated to determine significant relationships between design parameters. Results revealed that the storage volume ratio （ratio of storage volume of presettling basin to BMP） was an important parameter in designing the presettling basin of the BMP. For practicality, optimizing the design of the presetfling basin means that the storage volume ratio should be determined based on the desired captured amount of runoff and sediment from runoff to limit the frequency of maintenance caused by the accumulation of sediment. It was recommended that pretreatment of runoff should be employed when the site in which the BMP is to be sited has high TSS loading and runoff rate, and is subjected to high intensity rainfall.     

黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程的尺度适应性

黄土丘陵沟壑区大空间尺度植被减沙方程是分析黄土高原植被变化产沙效应的有效工具,其在不同空间尺度的适应性对于黄河水沙情势变化研究十分重要。运用数值试验方法,研究黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程在小流域、子流域和栅格等3种空间尺度的适应性。结果显示,黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程在各空间尺度的总体估算偏差（D）由小到大排序为小流域（D=52.26%）<子流域（D=60.07%）<栅格（D=92.17%）,纳什效率系数（NSE）由大到小排序为小流域（0.21）>子流域（-0.31）>栅格（-0.80）。可见,黄土丘陵沟壑区大空间尺度植被减沙方程在约500 km²以上的流域单元较为适用,在500 km²以下的子流域和栅格单元不适用。该研究成果可为黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程的推广应用提供参考。     

洋河水库流域土壤与库区沉积物中磷形态特征研究

应用SMT法研究了洋河水库流域土壤、河道及库区沉积物中总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、铁/铝磷(Fe/Al-P)、钙磷(Ca-P)等5种形态,分析了不同区域各形态磷的分布特征.结果表明,洋河水库流域土壤、沉积物中TP、总氮(TN)和有机质(OM)的均值含量总体变化趋势为河道>库区>土壤,其中TP含量变化不大,这说明营养盐不仅通过土壤径流、河道迁移进入库区,而且库区沉积物的释放作用同样明显.库区柱状沉积物有明显的“表层富积”现象,随着沉积物深度的增加,TP、TN和OM含量逐渐减少,在0~16cm下降趋势明显,16cm以下基本保持不变,说明库区沉积物主要以表层污染为主.土壤、沉积物中的磷以IP为主,大约占TP的46%~79%之间,且研究区各磷形态中以Ca-P为主,大约占TP的22%~68%,这与库区地质—地球化学特征有关.土壤中TP的增加主要来自于Ca-P,与该地区土壤的地质背景有关,河道沉积物中TP的增加主要来自于Fe/Al-P,即河道受到人类活动污染的影响较大,而库区TP的增加主要来自于OP,说明洋河水库的富营养化与流域的工业、生活污染以及农业面源污染有关.     

基于网格单元的碧流河流域土壤侵蚀吸附态氮污染负荷研究

在ENVI、ArcGIS系统的支持下,集成土壤侵蚀模型、泥沙输移模型和污染物富集模型,建立了基于网格单元非点源吸附态氮污染负荷的通用计算方法。以碧流河流域为例,利用调查、收集的数据资料确定了模型中各计算因子,估算了流域土壤流失量、输沙量和吸附态氮负荷。结果表明:2012年,碧流河流域平均土壤侵蚀模数为1137 t/（km2·a）,平均输沙模数为295 t/（km2·a）,吸附态氮流失模数为326 kg/（km2·a）,吸附态氮流失总量为878 t,其中林地562 t、耕地285 t,分别占吸附态氮流失总量的64%和32%。为减小碧流河流域土壤侵蚀吸附态氮的流失,应进一步提高流域内林地、草地质量,在水土保持功能弱的林草地上实施工程措施。     

百朗地下河沉积柱芯有机氯农药的高分辨记录

测定了广西百朗地下河大石围天坑河段沉积柱芯中有机氯农药(OCPs)的质量分数,探讨了有机氯农药的垂直分布特征,结合210Pb定年研究了百朗地下河流域有机氯农药的污染历史。研究结果表明,沉积柱中总有机氯农药含量为0.42~10.63 ng/g,平均值为2.74 ng/g。百朗河流域历史上主要使用的有机氯农药有六氯苯、六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)、狄氏剂和艾氏剂5种表层沉积物分析显示近年地下河流域仍有新的γ-HCH(林丹)和DDTs输入。有机氯农药的垂直分布表征百朗地下河流域在1955-1960年间六氯苯被最先使用,1961年替换为六六六,同时使用的有狄氏剂、艾氏剂农药,而滴滴涕使用可能稍晚,与我国有机氯农药的生产使用历史基本一致。研究提出了大石围天坑河段沉积柱芯中有机氯农药污的染峰值滞后于使用高峰期,与喀斯特山区土地利用方式和土壤颗粒在地下河中的迁移有关。     

嘉陵江流域吸附态非点源污染负荷研究

以美国通用土壤流失方程为基础,通过考虑引起流域土壤流失年际变化的水文条件和土地管理因素及泥沙输移过程的时空差异,提出了能够反映流域泥沙输出量逐年动态变化的估算方法,并以嘉陵江流域为研究对象进行了验证.在此基础上,根据流域吸附态氮磷污染年负荷与年泥沙输出量的相互关系,建立了流域吸附态氮磷污染年负荷模型.基于地理信息技术,应用所建模型,对嘉陵江流域1990～2005年因水土流失产生的吸附态氮磷污染负荷的空间分布进行了模拟和定量研究.结果表明,该流域吸附态氮磷流失较严重的地区主要分布在上游的白龙江和西汉水子流域;近年来,由于流域水土流失治理工作的进展,吸附态氮磷污染负荷逐年减少,近5年平均吸附态氮磷污染负荷分别为34423t/a和1848t/a,与1990年相比减少约60%.     

辽河流域水系表层沉积物典型重金属污染评价

用地质累积指数法和污染负荷指数法对辽河流域水系表层沉积物中典型重金属进行评价。结果表明,辽河流域水系表层土壤背景值标准的评价结果略高于普通页岩背景值标准的评价结果,但两者评价结果基本一致,无显著差异。从两种评价方法的评价结果来看,尽管评价结果略有差别,但总体上是一致的,即辽河流域水系沉积物中典型重金属的污染程度较轻。     

基于SWAT模型的黑河流域不同土地利用情景的非点源污染研究

以卫星遥感影像为基础,运用GIS与环境模型(SWAT2000)相结合的技术手段和景观生态学的研究方法,探讨了黑河流域土地利用与非点源污染的关系;从土地利用恶化与改善出发,对模型进行水量、泥沙和营养负荷部分的参数率定和验证并分析其在黑河流域的适用性,在此基础上通过对不同土地利用情景下非点源污染负荷的定量化分析,研究了土地利用/土地覆被变化对黑河流域非点源污染的影响过程.结果表明,随着流域林地面积的增加,流域径流深逐渐减少,水土流失量逐渐减少.从而使得流域产沙量也相应减少.林地的非点源污染单位负荷为:氮0.67kg·hm-2·a-1,磷0.11 kg·hm-2·a-1;耕地的单位负荷为:氮8.85 kg·hm-2·a-1,磷4.2kg·hm-2·a-1;当流域全部为林地时.总氮与总磷的负荷量分别为99.001t和17.145t.在2000年土地利用情景下总氮与总磷的负荷量分别为173.334t和38.653t;随着对植被的破坏,即土地恶化,会导致流域非点源污染的急剧增加;反之,随着退耕还林、水源涵养林保护工程的实施,流域水环境会得到极大的改善.