基于排水管网模型的抗生素排放风险特征分析

发布时间：2020-11-19 04:02

　　 本文在SWMM中搭建了东南地区某城市污水排水系统模型,选取当地一些地点采样,进行抗生素的检测并选取当地典型的抗生素进行降解实验。根据旱季模拟结果对当地管网情况进行总结;实现不同区域不同降雨类型下的污水管网入流入渗过程评估;对研究区域管网系统中抗生素在旱季以及雨季不同雨情下的排放情况进行模拟,估算该地区抗生素排放风险。现场实验分别在污水处理厂进、出水口、小区出户管及总出水口、医院等位置检测了多种抗生素的浓度,检测结果表明磺胺甲恶唑、磺胺嘧啶、红霉素以及罗红霉素的检出率和检出浓度较高。本文选取磺胺甲恶唑为目标抗生素,在重力管道反应器中的动力学实验得出磺胺甲恶唑在重力管道中12h去除率为81.7%。本文以SWMM为基础,arc-GIS辅助,在GIS中加载了管网信息,并根据GIS中地形、土地情况等资料对区域进行汇水区的划分。利用inp.PINS将数据库转化到SWMM的inp文件,在SWMM添加泵站、雨水等信息,最终完成模型的建立。根据当地居民生活用水特征总结了旱季污水排放的日变化规律,以泵站提升量为基础计算总进流量。分别在旱季和雨季的不同雨情下进行管网的模拟,得到研究区域管网溢流及降雨引起的入流入渗情况。模拟结果表明在整个研究区域内荆溪桥泵站附近的管网超载情况严重,常年有溢流;研究区域在中雨的情况下入流入渗率在0.13~0.16左右,在大雨的情况下入流入渗率在0.36~0.53左右。在选取的1.4~1.10日与4.17~4.20日两种雨情中,去除降雨引起的入流入渗量的影响即只有生活污水流量时,在排水系统中磺胺甲恶唑的总溢流量分别为41g和46g。而在有入流入渗的情况下,两种雨情中抗生素的溢流量以及排放到环境中的总量均有增加,均引起了磺胺甲恶唑排放至环境中的质量负荷的增加。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU992;X703
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 背景
    1.2 污水管网系统水量水质模型研究现状
    1.3 入流入渗过程研究现状
    1.4 下水道中抗生素的研究现状
    1.5 研究内容
    1.6 模型数据需求
    1.7 技术路线
第二章 抗生素实验
    2.1 现场实验
        2.1.1 水样采集
        2.1.2 抗生素检测
    2.2 抗生素反应动力学实验
        2.2.1 实验设置
        2.2.2 动力学实验结果
第三章 排水系统模型搭建过程
    3.1 建模区域资料
        3.1.1 区域概括
        3.1.2 区域用水情况
        3.1.3 区域排水系统情况
    3.2 arc-GIS中模型的搭建
        3.2.1 arc-GIS概述
        3.2.2 ArcGIS中数据的整理与汇水区的划分
    3.3 GIS数据到SWMM的转换
    3.4 SWMM中模型的搭建与完善
        3.4.1 SWMM概述
        3.4.2 SWMM的主要模拟模块
        3.4.3 模型的完善
        3.4.4 SWMM参数的率定
第四章 污水系统的旱季模拟
    4.1 旱季污水进流量设置
        4.1.1 旱季污水时间序列设置
        4.1.2 污水分配设置
        4.1.3 工业污水的设置
    4.2 旱流特征结果分析
    4.3 抗生素模拟
        4.3.1 抗生素浓度设置
        4.3.2 旱季抗生素模拟结果
第五章 降雨引起的入流入渗过程模拟
    5.1 模拟情景的选择
    5.2 中雨情景下的模拟结果
        5.2.1 中雨情景下的管道入流入渗结果
        5.2.2 中雨情景下的抗生素模拟结果
    5.3 大雨情景下的模拟结果
        5.3.1 大雨情景下的管道入流入渗结果
        5.3.2 大雨情景下的抗生素模拟结果
结论
    6.1 主要结论
    6.2 建议
参考文献
攻读硕士学位期间参与的课题和发表的论文
致谢

【参考文献】

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本文编号：2889666