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氨氮在人工土层快渗系统中运移的模拟研究

作　者: 王飞
导　师: 郭劲松
学　校: 重庆大学
专　业: 市政工程
关键词: 人工土层快渗系统氨氮硝态氮运移对流-弥散模型模拟
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

人工土层快渗系统(Constructed Rapid Infiltration,简称CRI)作为污水土地处理的一种方法,是在污水快渗系统( Rapid Infiltration system,简称RI)的基础上发展起来的,通过采用渗透性能较好的渗滤介质代替天然土层处理污水,与其它生态处理工艺相比,具有水力负荷较高,占地面积较小等特点。课题组前期对CRI系统处理生活污水性能试验发现:CRI系统对污水的氮去除率不高制约了整个系统的除污性能。本论文在三峡地区的土壤和气候条件下,试验观测氨氮和硝态氮在CRI系统中的运移过程,并利用基于土壤溶质运移模型所建立的氨氮运移模型模拟其在CRI系统中的运移过程。通过试验及模拟研究氨氮及硝态氮在CRI系统中的运移过程,得到以下结论:通过研究氨氮在CRI系统中的运移过程发现:在布水阶段所去除的氨氮大部分以吸附状态被截留在土层中,且0-40cm土层对氨氮的吸附去除贡献最大。在CRI系统中吸附态的氨氮经过落干过程被氧化成为硝态氮,硝态氮极易在下一周期布水的开始阶段从土层中随水冲出。通过研究硝态氮在CRI系统中的运移过程发现:CRI系统的反硝化作用主要发生在布水后9-24h,且反硝化作用主要发生在25-70cm土层处。利用基于土壤溶质运移模型所建立的CRI系统氨氮运移模型模拟氨氮在CRI系统中的运移过程,结果表明:模拟值与实测值在趋势上具有一致性,但在数据精度上有系统误差,需加入误差补偿值对模拟结果进行修正。本研究建立的误差补偿函数为:C=-0.46t+17.35;经修正后的模拟值能够达到很高的拟合精度。通过对阻滞系数、平均孔隙流速、纵向弥散系数三个主要参数进行敏感性分析,可以得出:提高阻滞系数和纵向弥散系数能够有利于CRI系统对氨氮的去除效果,而提高平均孔隙流速将不利于CRI系统对氨氮的去除。从敏感性分析结果可以看出,就参数对CRI系统氨氮去除的影响程度来说,平均孔隙流速>阻滞系数>纵向弥散系数。

氨氮在人工土层快渗系统中运移的模拟研究

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