[發明專利]一種基于水質模型的低污染水生態凈化效果評估方法

在審

• 申請號: 201410030115.5
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103745121A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 錢新;朱文婷;張瑞斌;高海龍
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于水質模型的低污染水生態凈化效果評估方法，其特征在于：針對低污染尾水河道，設計生態凈化單元，通過小試實驗得到各個生態凈化單元針對需要考察水質指標的降解參數；根據選定低污染尾水河道的調查和監測數據，建立該河道的QUAL2K水質模型，并進行驗證；將小試實驗參數輸入已建立的模型中，運行模型可得尾水河道的出水水質，從而進行挺水植物單元、沉水植物單元、浮水植物單元或生物接觸氧化工藝單元中的一種或者一種以上的任意組合的方案的效果預先評估和篩選。

2.根據權利要求1所述的一種基于水質模型的低污染水生態凈化效果評估方法，其特征在于，所述低污染水是指水體的富營養化指標：溶解氧(DO)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH₃-N)、有機氮、硝氮、總磷(TP)，上述指標濃度低于城鎮污水處理廠污染物排放標準而高于地表水環境質量標準V類水標準的各種排放水；低污染水主要包括農業面源、污水處理廠尾水、降雨徑流和低污染生活污水。

3.根據權利要求1所述的一種基于水質模型的低污染水生態凈化效果評估方法，其特征在于：獲取生態凈化單元的小試凈化參數，輸入已建立的水質模型，即得低污染水河道出水的水質指標，從而可以進行生態凈化的效果評估。

4.根據權利要求1所述的一種基于水質模型的低污染水生態凈化效果評估方法，其特征在于，所述生態凈化單元包括：挺水植物單元、沉水植物單元、浮水植物單元和生物接觸氧化工藝單元；

其步驟為：

A)針對低污染尾水河道特征和當地氣候條件，設計不同的生態凈化單元；

B)通過小試實驗得到各個生態凈化單元針對需要考察水質指標的降解參數；

C)根據選定低污染尾水河道的調查和監測數據，建立該河道的QUAL2K水質模型，并進行驗證；

D)將小試實驗參數輸入已建立的模型中，運行模型可得尾水河道的出水水質，從而進行不同生態凈化技術組合方案的效果預先評估和篩選。

5.一種基于水質模型的低污染水生態凈化效果評估方法，其特征在于：針對低污染尾水河道，設計生態凈化單元，通過小試實驗得到各個生態凈化單元針對需要考察水質指標的降解參數；根據選定低污染尾水河道的調查和監測數據，建立該河道的QUAL2K水質模型，并進行驗證；將小試實驗參數輸入已建立的模型中，運行模型可得尾水河道的出水水質，從而進行不同生態凈化技術組合方案的效果預先評估和篩選；

所述水質模型采用QUAL2K模型的水質基本方程是一維平流-擴散物質遷移方程，該方程考慮了平流擴散、稀釋、物質組分的自身反應，水質組分間的相互作用以及組分的外部源和漏對組分濃度的影響；其水質組分平衡方程如下：

dcidt=Qi-1Vici-1-QiVici-Qout,iVici+Ei-1′Vi(ci-1-ci)+Ei′Vi(ci+1-ci)+WiVi+Si]]>

式中：c_i-水質組分濃度(mg/L)；

t-時間(d)；

Q_i-河流流量(m³／d)；

E_i-河流縱向彌散系數(m²／d)；

W_i-外部組分負荷(kg/d)；

S_i-外部的源和匯(kg／d)；

Q_out，i-河段i流出流量(m³／d)；

V_i-計算單元體積(m³)。