基于管网水质安全保障的余氯衰减AVRC模型研究

发布时间：2021-04-12 01:09

　　供水管网中余氯浓度的控制在管网水质安全保障中具有重要意义,一般通过研究余氯衰减模型来预测和控制管网中的余氯水平。余氯衰减模型包含主体水余氯衰减模型和管壁衰减模型,前者的准确性是后者建模的基础。在主体水余氯衰减模型中,目前应用最广的一级模型存在诸多不可靠因素,其他模型也存在一些局限性。其中,VRC模型具有准确性高、可靠性好等优势,但也存在一些问题受到了其他研究者的质疑。因而,论文对VRC模型进行了改进和完善,以提高模型的适用性。受VRC等模型的数学推演思路的启发,经过对氯衰减因素的分析,提出了一种主体水氯衰减二级模型,称为AVRC模型。在该模型中,随着反应进行,总体反应速率系数是连续变化的,其变化率反映了主体水中与氯反应的物质反应活性逐渐降低。反应速率系数与温度的关系由Arrhenius关系式表示。设计并开展了在不同温度、二次加氯、水体混合情况下的主体水氯衰减实验。用实验数据对模型进行了求解和验证。分析了模型拟合的确定系数R²、均方根误差RMSE和F拟合优度检验,结果表明AVRC模型的准确性、适用性良好。AVRC模型相对于VRC的改进之处可以概括为:采用实验确定水样... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Cl的电极电位与pH关系图

没有残留[28]。但是，臭氧的化学性质极不稳定，投加前需要现备[28]，导致成本较高。高锰酸钾消毒方式便于操作，不会产生三卤甲烷毒副产物，这是它的优势。在实际应用中，高锰酸钾常与活性炭、氯/氯氧等联用[28]，消毒效果较好。物理消毒技术包括紫外线消毒法（UV）、活性炭吸附法、膜分离法（ MF、超滤 NF、纳滤 UF、反渗透 RO、电渗析 ED、渗透蒸发 PV）等[3三者与其他技术联合使用的方式在实际工程中应用比较广泛[28]。.2.2 氯衰减的动力学机制管网中氯的消耗受到诸多因素的影响[34-37]，主要包括以下两个方面[38]（1）与水中有机物、无机物等溶解性和非溶解性的物质反应，即主体的氯衰减[39]；（2）在管壁生长环上的氯消耗，包括管壁腐蚀引起的氯消耗以及与管面生物膜反应的氯消耗[40]。供水管网中管道内余氯的消耗情况见图 1-3。

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文中可能与参数建立的联系，为后续建立 AVRC 模型奠定理论基础。2）建立 AVRC 数学模型。以 VRC 模型的数学思路为基础，建立 A模型系数反映主体水中氯反应物活性的降低。研究总体反应速率系化特征，重新设定模型参数。将模型应用于不同温度、二次加氯和合情况，建立相应的公式。3）设计并开展主体水氯衰减静态实验。包括对同一水样、一定范氯浓度 ICCs 的氯衰减实验；在同一 ICC、不同温度下的氯衰减实温度、同一 ICC、不同时刻下的二次加氯实验；不同 ICCs 和体积多种情况的混合实验，测定氯浓度。4）AVRC 模型的求解及验证。确定模型的目标函数，运用 Excel、Mpro 等工具，对实验获得的氯衰减数据进行分析、处理、编程，校的最优值。通过考察模型统计学的评价标准，评估模型的准确性和术路线图见图 1-4。


本文编号：3132308