再生水消毒及输配的水质风险评价及管理

发布时间：2021-04-27 04:26

　　再生水在城市供水中所占比例不断上升，公众对再生水的水质安全性的关注也在日益增长。而再生水水质高度复杂、依赖于末端检测的被动管理方式，使其回用过程中的水质安全保障相当困难。针对这一问题，本文以对水质变化的深刻描述、对水质风险的完整评价为基础，以影响水质的关键指标的识别为核心，构建了‘预防性’的水质风险评价和管理方法框架，并分别针对真实的消毒工艺和输配管网进行了实践。论文首先根据研究区域内的再生水回用实际，论述了城市杂用、工业回用和景观回用过程中必须关注的再生水水质指标，具体包括COD、BOD5、氨氮、粪大肠菌群、余氯和浊度项。继而，开发了消毒工艺和管网输配的水质模型，建立了描述多相间（内）的物质反应、交互过程的多组分反应动力学方程组。其涉及了所关注的水质组分在水相、生物膜和管壁相的物质反应和交互过程。在模型参数率定中，本文以数值方法联合贝叶斯理论（MCMC, Markov ChainMonte Carlo方法）和随机过程（HSY, Hornberger-Spear-Young方法）的方式，分别率定了消毒和管网水质模型的参数，考虑了在水质模型在刻画真实、复杂反应体系时参数的不确定性。并根据... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：170 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 再生水的利用
        1.2.1 再生水回用的优势
        1.2.2 国内外再生水回用现状
        1.2.3 再生水利用的发展前景
    1.3 再生水的消毒及输配
        1.3.1 再生水消毒面临的问题
        1.3.2 再生水输配面临的问题
    1.4 再生水消毒的研究现状
    1.5 再生水输配的研究现状
    1.6 本文的研究意义及内容
第二章 研究区域概况及现场水质检测
    2.1 研究区域内再生水回用概况
    2.2 研究区域内水厂工艺和输配管网
        2.2.1 处理工艺设计
        2.2.2 输配管网概况
    2.3 现场水质检测
第三章 水质风险评价指标与评价管理方法
    3.1 研究指标的选取
        3.1.1 城市杂用途径下的指标选取
        3.1.2 工业回用途径下的指标选取
        3.1.3 景观环境回用途径下的指标选取
        3.1.4 水质评价和管理指标的综合选取
    3.2 再生水的水质风险评价与风险管理方法
        3.2.1 多组分物质反应模型
        3.2.2 水质风险评价方法的建立
        3.2.3 水质风险管理方法的建立
        3.2.4 风险评价及管理方法学框架
    3.3 本章小结
第四章 消毒工艺水质风险评价及管理
    4.1 研究路线及目的
        4.1.1 研究的技术路线
        4.1.2 本章目的
    4.2 研究内容
        4.2.1 模型结构
        4.2.2 模型建立
        4.2.3 模型解算及参数率定
    4.3 结果及讨论
        4.3.1 模型校验
            4.3.1.1 参数率定结果
            4.3.1.2 模拟精度检验
        4.3.2 风险评价
            4.3.2.1 水质标准选择
            4.3.2.2 评价标准建立
            4.3.2.3 风险评价结果
        4.3.3 风险分析
            4.3.3.1 风险分析方法
            4.3.3.2 风险分析结论
            4.3.3.3 风险控制方法
    4.4 本章小结
第五章 管网水质风险评价及管理
    5.1 研究路线及目标
        5.1.1 研究技术路线
        5.1.2 研究目标
    5.2 研究内容及方法
        5.2.1 水质模型开发
        5.2.2 模型解算及参数率定
            5.2.2.1 动力学模型解法及参数先验分布
            5.2.2.2 动力学模型求解及参数率定流程
    5.3 研究结果及讨论
        5.3.1 模型校验
            5.3.1.1 参数率定结果
            5.3.1.2 模拟精度检验
        5.3.2 管网水质的风险评价
            5.3.2.1 管网水质风险评价的意义
            5.3.2.2 水质风险评价的方法
            5.3.2.3 水质风险评价
        5.3.3 管网水质风险的影响
            5.3.3.1 基于节点用水量的水质风险影响分析
            5.3.3.2 节点水质风险影响分析
        5.3.4 管网水质风险成因分析
            5.3.4.1 风险成因的分析方法
            5.3.4.2 多情景下的管网水质风险成因分析
            5.3.4.3 管网水质风险控制方法
    5.4 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
附录A 实测及模拟数据记录
附录B 模型参数相关性统计
附录C 管网模型参数及变量初值可接受数值的统计
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3162764