论文部分内容阅读
针对城市污水管网汇流区域污染物沉积与冲刷影响其稳定运行的问题,本文通过建立城市污水管道模拟系统,探究了不同流态下城市管网汇流区域污水中污染物的冲刷与沉积特性,分析了管道沉积物中碳、氮、磷类污染物质在不同垂直纵深和不同汇流区域的沿程迁移转化规律,解析了汇流区域污染物变化对污水厂进水水质的影响,为城市管网汇流运行优化及管道沉积物清淤提供了理论依据。通过探究不同流态下各汇流区域污水和沉积层污染物的特性,可将污水管道沿程划分为滞流区、分离区、最大流速区及流动复原区这四个功能区域。其中,当V_支/V_干=0.15/0.25变化至V_支/V_干=0.15/0.35时,管道整体沉积层厚度显著下降5-10mm,滞留区、分离区沉积作用占主导,污染物浓度有所增加。而在汇流后污水流速达到极限的最大流速区,冲刷作用占主导,污染物浓度下降最为显著。在流动复原区污染物沉积冲刷特性不显著。同时,各区域表层沉积污染物分布在附着有机污染物为主的10-50μm粒径范围内,占比增加约25%,而分布在附着氮、磷类污染物为主的≤10μm粒径范围内占比变化较小;而当V_支/V_干=0.15/0.35变化至V_支/V_干=0.25/0.35时,各区域沉积物厚度下降量仅为3-6mm,但滞留区、分离区污染物浓度仍有少量增加,最大流速区和流动复原区的污染物变化较小。基于上述不同流态下汇流区域污染物迁移转化规律,本研究进一步分析了汇流区域污染物沉积冲刷对污水厂进水水质的影响。研究表明,在流速较低时,污水中大颗粒态污染物自然沉积,使得污水厂进水水质含少量有机物;在高流速下,部分颗粒态污染物被冲刷流入管道污水中,使污水中有机物含量增加,从而有助于改变污水处理厂碳源不足的现状。