污水地下渗滤系统ORP变化特征

发布时间：2023-04-09 03:05

　　污水地下渗滤处理系统作为一种自然生态净化与人工工艺相结合的小规模污水土地处理技术，得益于其干湿交替运行时不断变化的氧化还原微环境，对污染物具有较好的处理效果。目前对于渗滤系统至关重要的氧化还原微环境研究却相对较少，仅停留在氧化还原电位(ORP)与污染去除关系的定性描述层面，缺乏渗滤系统基质床体ORP变化特征定量表达及影响因素的深入研究。 本文围绕干湿交替运行时地下渗滤系统ORP变化问题，通过室内土柱实验，利用去极化ORP监测设备，实时、连续、动态监测ORP值，分析ORP变化特征，探讨水力负荷、环境温度、基质床层部位、Fe-Mn-S离子赋存形态及微生物作用等因素对ORP变化的影响，并将基质床体氧化还原微环境进一步细分。利用BP神经网络模型、Matlab等数据处理工具，进行ORP周期性变化预测，构建了ORP单周期变化模型，以期深入揭示干湿交替运行时ORP变化规律，实现ORP“暗箱变化”可视化。论文的主要研究结果如下： (1)进水-落干交替运行方式有利于地下渗滤系统氧化环境的恢复，但短时间内能力有限，仅能作用于床体40cm以上区域。 (2)进水-落干周期运行时，渗滤系统基质床层ORP变化存在...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 污水地下渗滤处理系统研究进展
        1.2.1 地下渗滤系统工艺及其技术特征
        1.2.2 地下渗滤床体内部氧化还原微环境
        1.2.3 地下渗滤系统研究的热点问题
    1.3 研究目的、内容及技术路线
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究特色
        1.3.4 技术路线
第2章 实验系统设计与平台搭建
    2.1 模拟装置
    2.2 基质组成
    2.3 信号采集
    2.4 样品分析
    2.5 数据处理
第3章 不同工况条件下地下渗滤系统 ORP 变化特征
    3.1 进水方式不同条件下地下渗滤系统 ORP 的变化特征
        3.1.1 连续进水运行时床体 ORP 变化规律
        3.1.2 干湿交替运行时床体 ORP 变化规律
    3.2 水力负荷波动条件下地下渗滤系统 ORP 的变化特征
        3.2.1 低水力负荷(0.04m3/(m2·d))条件下 ORP 变化规律
        3.2.2 中水力负荷(0.06⁰.10 m3/(m2·d))条件下 ORP 变化规律
        3.2.3 高水力负荷(0.14⁰.18 m3/(m2·d))条件下 ORP 变化规律
    3.3 环境温度对地下渗滤系统 ORP 变化的影响
    3.4 地下渗滤系统床体内部氧化还原微环境分区特征
第4章 地下渗滤系统基质床层 ORP 变化响应
    4.1 不同基质床层地下渗滤系统 ORP 的变化特征
        4.1.1 基质床上层 ORP 变化规律
        4.1.2 基质床中层 ORP 变化规律
        4.1.3 基质床底层 ORP 变化规律
    4.2 基质床材料的 Fe-Mn-S 体系赋存形态对 ORP 的影响
        4.2.1 铁离子环境行为对 ORP 的影响
        4.2.2 锰离子环境行为对 ORP 的影响
        4.2.3 硫离子环境行为对 ORP 的影响
    4.3 影响地下渗滤系统 ORP 的其它因素分析
        4.3.1 水体中溶解氧对 ORP 的影响
        4.3.2 基质微生物对 ORP 的影响
第5章 地下渗滤系统 ORP 变化数值模拟
    5.1 渗滤系统基质床层 ORP 变化 BP 神经网络预测
    5.2 渗滤系统基质床层 ORP 变化回归模型
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
附录
    附录 1：BP 神经网络模型训练 Matlab 代码
    附录 2：回归模型模拟结果比较 Matlab 代码
在学期间研究成果
致谢



本文编号：3786947