石墨烯可见光催化技术对城市景观水体的水质提升效果模拟研究
发布时间：2021-07-13 03:40
为了寻求改善城市景观水体水质的可靠方法,本研究选择合肥市的景观河道潭冲河与人工景观湖泊翡翠湖作为研究对象,针对其部分水体黑臭的现状,选择国内新型黑臭水体治理技术——石墨烯可见光催化技术对其进行水质提升实验研究,采用MIKE11水质模型与WASP水质模型构建了潭冲河与翡翠湖的水质模型,模拟了运用石墨烯可见光催化治理技术处理后的水质,并通过潭冲河与翡翠湖的水质提升项目实验进行了结果验证。研究内容及主要结论如下:（1）应用MIKE11水动力水质模型,以主要污染物化学需氧量、氨氮和总磷为指标,可以有效地模拟石墨烯光催化技术对城市景观河道潭冲河的水质提升效果。结果表明:模拟治理前后潭冲河实验河段水体中化学需氧量、氨氮和总磷的模拟值与检测值的平均相对误差均小于20%。经过石墨烯光催化技术治理后,潭冲河实验河段在四个月内由《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中劣Ⅴ类水提升至Ⅳ类水水质标准（COD≤30mg/L、NH3-N≤1.5mg/L、TP≤0.3mg/L）。（2）应用WASP水质模型,以主要污染因子溶解氧、化学需氧量、氨氮和总磷为模拟指标,可以有效地模拟石墨烯光...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
MIKE11HD模型结构
合肥工业大学学术硕士研究生学位论文14也可以与其他模块相耦合，用于描述多个子流域的横向流入。图2.2NAM模拟的水文过程Fig2.2NeurologicalprocessesofNAMmodel2.4WASP模型简介WASP模型是由美国环保署（EPA）于1983年开发，到目前为止，最新版本为2019年4月发布的WASP8.32。而本研究选用操作较为简单且应用较广泛的WASP7.3。WASP水质模型可以对各种类型的地表水体（如河流、湖泊、海湾、港口、湿地、沼泽地、池塘、水库等）进行一维、二维和三维的水质模拟，因而被称为“万能水质模型”。WASP模型由水动力模拟程序DYNHYD和水质模拟程序WASP两个独立的程序组成。水动力模块是水质模块的基础，可以为水质模块提供水体的流速流量水位等水文信息。水动力模块有四种计算模式：总流（grossflows）、净流量（netflows）、一维河网动力波（1-Dnetworkkinematicwave）和水动力链接（hydrodynamiclinkage）。前三种模式由软件自身完成，第四种模式需要借助其他水动力模型，如EFDC、EPD-RIV1、SWMM等水动力模型。WASP是对水体的水质进行模拟分析的部分，WASP水质模块包含TOXI模块（有毒污染物）和EUTRO模块（常规污染物）。TOXI模块主要对水体中的有毒污染物进行模拟，包括有机化学物质、重金属离子与沉积物等。EUTRO模块通常用来模拟水体的富营养化问题，主要预测与分析各种传统污染物如溶解氧、生化需氧量、氨氮、硝酸盐、磷酸盐的迁移转化规律，以及水体中浮游植物的生长过程。2.4.1WASP水质模型的基本原理WASP水质模型基于质量守恒定律对水体中每一个水质组分的质量进行解释，用来模拟各个水质因子的时空变化过程[55]。除了水体中基本的平移和扩散规律外，WASP模型方程还包括物理生化过程中的源与汇[56]。WASP模型的基本方
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年《中国生态环境状况公报》（摘录二）[J]. 环境保护. 2019(12)
[2]基于MIKE11的污染河流水质改善最佳方案研究[J]. 熊鸿斌,陈雪. 中国给水排水. 2019(03)
[3]污染水体底泥原位生物修复技术应用分析[J]. 冯雅清. 中国新技术新产品. 2019(02)
[4]基于人工浮床技术的黑臭水体治理试验研究[J]. 陈鸥,徐子令,段育慧. 水利技术监督. 2018(05)
[5]石墨烯光催化网新技术在江阴市河道治理中的应用[J]. 金庆锋,杨文革,李雷. 江苏水利. 2018(04)
[6]南淝河城市河道水质模型的空间敏感性分析[J]. 谢如意,黄静水,周琪. 净水技术. 2018(03)
[7]疏浚技术在黑臭水体治理中的应用及生态影响[J]. 张桐. 环保科技. 2018(01)
[8]基于WASP模型的水质模拟及参数敏感性分析[J]. 唐国平,陈德超,黄振旭,徐小峰. 水电能源科学. 2017(05)
[9]过氧化钙在城镇黑臭水体修复中的作用[J]. 李亮,武成辉,陈涛,林翰志,晏波,肖贤明. 化工进展. 2016(S2)
[10]基于MIKE11的苏南运河镇江至无锡段水环境容量计算与污染物削减模型研究[J]. 梁英,唐扬,吴娅明,倪天华,李爱民. 污染防治技术. 2016(03)
博士论文
[1]基于WASP模型的不确定性水质模型研究[D]. 彭森.天津大学 2010
硕士论文
[1]基于MIKE11模型的河道旁路人工湿地对城市内河水质改善的研究[D]. 鲁超.合肥工业大学 2019
[2]城市人工景观水体净化效率分析及水质模拟研究[D]. 林钰琪.中国地质大学(北京) 2018
[3]化学钝化和水生植物技术原位修复水体污染的研究[D]. 贺振洲.合肥工业大学 2017
[4]补水及面源负荷对伏牛溪水质影响的数值模拟[D]. 刘增威.重庆大学 2015
[5]基于WASP7.3的南四湖水质模拟分析研究[D]. 路成刚.青岛理工大学 2010
[6]WASP水质模型应用与DO模型评价[D]. 于顺东.天津大学 2007
本文编号：3281263
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
MIKE11HD模型结构
合肥工业大学学术硕士研究生学位论文14也可以与其他模块相耦合，用于描述多个子流域的横向流入。图2.2NAM模拟的水文过程Fig2.2NeurologicalprocessesofNAMmodel2.4WASP模型简介WASP模型是由美国环保署（EPA）于1983年开发，到目前为止，最新版本为2019年4月发布的WASP8.32。而本研究选用操作较为简单且应用较广泛的WASP7.3。WASP水质模型可以对各种类型的地表水体（如河流、湖泊、海湾、港口、湿地、沼泽地、池塘、水库等）进行一维、二维和三维的水质模拟，因而被称为“万能水质模型”。WASP模型由水动力模拟程序DYNHYD和水质模拟程序WASP两个独立的程序组成。水动力模块是水质模块的基础，可以为水质模块提供水体的流速流量水位等水文信息。水动力模块有四种计算模式：总流（grossflows）、净流量（netflows）、一维河网动力波（1-Dnetworkkinematicwave）和水动力链接（hydrodynamiclinkage）。前三种模式由软件自身完成，第四种模式需要借助其他水动力模型，如EFDC、EPD-RIV1、SWMM等水动力模型。WASP是对水体的水质进行模拟分析的部分，WASP水质模块包含TOXI模块（有毒污染物）和EUTRO模块（常规污染物）。TOXI模块主要对水体中的有毒污染物进行模拟，包括有机化学物质、重金属离子与沉积物等。EUTRO模块通常用来模拟水体的富营养化问题，主要预测与分析各种传统污染物如溶解氧、生化需氧量、氨氮、硝酸盐、磷酸盐的迁移转化规律，以及水体中浮游植物的生长过程。2.4.1WASP水质模型的基本原理WASP水质模型基于质量守恒定律对水体中每一个水质组分的质量进行解释，用来模拟各个水质因子的时空变化过程[55]。除了水体中基本的平移和扩散规律外，WASP模型方程还包括物理生化过程中的源与汇[56]。WASP模型的基本方
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年《中国生态环境状况公报》（摘录二）[J]. 环境保护. 2019(12)
[2]基于MIKE11的污染河流水质改善最佳方案研究[J]. 熊鸿斌,陈雪. 中国给水排水. 2019(03)
[3]污染水体底泥原位生物修复技术应用分析[J]. 冯雅清. 中国新技术新产品. 2019(02)
[4]基于人工浮床技术的黑臭水体治理试验研究[J]. 陈鸥,徐子令,段育慧. 水利技术监督. 2018(05)
[5]石墨烯光催化网新技术在江阴市河道治理中的应用[J]. 金庆锋,杨文革,李雷. 江苏水利. 2018(04)
[6]南淝河城市河道水质模型的空间敏感性分析[J]. 谢如意,黄静水,周琪. 净水技术. 2018(03)
[7]疏浚技术在黑臭水体治理中的应用及生态影响[J]. 张桐. 环保科技. 2018(01)
[8]基于WASP模型的水质模拟及参数敏感性分析[J]. 唐国平,陈德超,黄振旭,徐小峰. 水电能源科学. 2017(05)
[9]过氧化钙在城镇黑臭水体修复中的作用[J]. 李亮,武成辉,陈涛,林翰志,晏波,肖贤明. 化工进展. 2016(S2)
[10]基于MIKE11的苏南运河镇江至无锡段水环境容量计算与污染物削减模型研究[J]. 梁英,唐扬,吴娅明,倪天华,李爱民. 污染防治技术. 2016(03)
博士论文
[1]基于WASP模型的不确定性水质模型研究[D]. 彭森.天津大学 2010
硕士论文
[1]基于MIKE11模型的河道旁路人工湿地对城市内河水质改善的研究[D]. 鲁超.合肥工业大学 2019
[2]城市人工景观水体净化效率分析及水质模拟研究[D]. 林钰琪.中国地质大学(北京) 2018
[3]化学钝化和水生植物技术原位修复水体污染的研究[D]. 贺振洲.合肥工业大学 2017
[4]补水及面源负荷对伏牛溪水质影响的数值模拟[D]. 刘增威.重庆大学 2015
[5]基于WASP7.3的南四湖水质模拟分析研究[D]. 路成刚.青岛理工大学 2010
[6]WASP水质模型应用与DO模型评价[D]. 于顺东.天津大学 2007
本文编号：3281263
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