A2/O工艺处理城市污水(一) (2011-12-03 21:13:00)转载▼标签: 教育 分类: 博文 摘要本次毕业设计的题目为江阴某经济开发区污水处理厂设计— A2/O 工艺。主要任务是完成该经济开发区排水管网布置及污水处理厂初步设计和单项处理构筑物施工图设计。其中初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水与污泥高程图一张;单项处理构筑物施工图设计中,主要是完成A2/O 平面图和剖面图及部分大样图。该污水处理厂工程,近期规模为万吨/日。该污水厂的污水处理流程为:从泵房到沉砂池,进入A2/O 反应池,进入辐流式二次沉淀池,进入接触池,再进入巴氏计量槽,最后出水;污泥的流程为:从A2/O反应池排出的剩余污泥进入集泥配水井,再由污水泵送入浓缩池, 再进入储泥池,最后外运处置。污水处理厂处理后的出水优于国家污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。所选择的A2/O 工艺,具有良好的脱氮除磷功能。关键词:A2/O 工艺;脱氮除磷;ABSTRACT The topic of this graduate design is about the design of the sewage disposalplant in the development area of economy and techonology in Jangyin City. The technics of the plant is the Anaerobic-Anoxic-Oxic. The main task is the primary design of the plant and the shop drawing of the oxidation ditch pond. The task of the primary design isthata design book、a plan of the plant、the high drawing of the disposal of sludge and sewage; in the single disposal build design, the harvest is that the section plane drawing 、the plan and some part magnifying drawings of the Anaerobic-Anoxic-Oxic. The construction of this plant is 25000 steres per day. The process of the sewage in the plant is that the sewage runs from pumphouseto sand sinking pond, enters the pond of sedimentation tank, enters disinfection pond, then enters calculation trough ,at last lets out. The process of the sludge is that: Surplus sludge from the sedimentation tank enters concentration pond, enters digestion pong, then it is dehydrated, at last it is carried out of the plant. The outlet water of the plant meets the level one of the National SewageDischarge Standard (GB8978-1996). There is an Anaerobic-Anoxic-Oxic more than the craft of SBR in the craft of CASS. it prevents sludge from eapending,promots releasing phosphorus ,andstrengthens anti-nitration. Key words: The Anaerobic-Anoxic-Oxic; Taking off the nitrogen and thephosphorus;第一部分第1章 设计概论 设计任务本次毕业设计的主要任务是完成某经济技术开发区A2/O 工艺处理城市污水设计。工程设计内容包括:1.确定开发区排水体制,完成排水管网规划设计图;2.进行污水处理厂方案的总体设计:通过调研收集资料,确定污水处理工艺方案;进行总体布局、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路及绿化设计;完成污水处理厂总平面及高程设计图。3.进行污水处理厂各构筑物工艺计算:包括初步设计和施工图设计(每位学生要求至少有一个构筑物的设计达到施工图深度)、设备选型,图中应有设备、材料一览表和工程量表。4.进行辅助建筑物(包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等)的设计:包括尺寸、面积、层数的确定;完成设备选型和设备管道安装图。 开发区概况及自然条件 开发区概况1.城市规划江阴临港新城位于江阴市西部,东临主城区、北枕长江、西面和南面与常州接壤,下辖“两街、两镇、一办”:夏港街道、申港街道、利港镇、璜土镇、港口办事处,总计行政区划面积188平方公里,总人口约20万人。2005年12月, 临港新城被列入无锡在“十一五”期间重点建设的五大新城之一;2006年1月,临港新城开发建设正式启动;2006年9月,临港新城被国家发改委正式核准同时被省政府批准为省级经济开发区,命名为江苏江阴临港经济开发区。江阴临港新城始终坚持“以港兴城、港以城兴、港城共荣、互动发展”的战略,全力打造苏锡常都市圈临港产业中心和江阴城市副中心。全面做好港口码头、临港产业、国际商务、现代服务、绿色生态等“五篇文章”,加快实施《临港新城培育四大千亿产业集群纲要》,推动经济与城市全面转型、同步提升。产业是城市发展的根本。依托港口,发展低碳、新材料、机械装备、现代物流四大临港特色产业,全力培育千亿级产业集群是构筑临港新城新一轮区域经济发展比较优势,打造临港经济新增长极,实现可持续发展的必由之路。2.地面水环境状况在开发区范围内长江为主水体,根据江阴市环境监测中心站编制的《江阴临港经济技术开发区环境质量报告书》,在上述7 个水体中共布设监测点19 个,并分枯水期和平水期对其进行采样监测。长江水质检测结果为:在枯水期平均值超标的(按地面水环境质量三类标准GB383888)污染物主要有生化需氧量、亚硝酸盐氮、凯式氮、总磷和大肠菌群等五项;在平水期平均值超标的主要有凯氏氮和总磷两项。其中枯水期BOD5 值最高值和平均值分别为 和5mg/L ,分别超标 倍和 倍,亚硝酸盐氮最高值和平均值分别为 和 ,分别超标 和 倍,凯式氮最高值和平均值分别为 和 ,分别超标 倍和 倍,总磷最高值和平均值分别为 和,分别超标 倍和 倍, 大肠菌群最高值和平均值分别为920000个/升和191333 个/升,分别超标91 倍和18 倍;而平水期凯式氮最高值和平均值分别为和 ,分别超标倍和倍。另外根据开发区地面水环境质量评价结果也可以看出,长江申港段污染负荷比最大,在枯水期超标的评价参数是生化需氧量、亚硝酸氮、凯式氮和总磷;在平水期超标的评价参数是总磷和凯式氮。3.开发区排水现状及规划开发区为新建区域,根据开发区排水总体规划,以采用雨污分流制的排水系统为宜。开发区范围内的雨水根据道路布置情况,依据道路控制高程分散排入现有明渠或湖汊入湖,开发区污水将汇集排入长江。目前开发区已初具规模,随着开发区的建设及工业企业的逐步开工,开发区的废水排放量将不断增多,对上述已被污染的长江申港段将进一步加大其污染负荷比,给开发区环境将带来严重的影响,也将直接影响到开发区的投资环境。另外,开发区位于长江江阴段上游,未经处理的污水直接排入长江,也将对武汉市江段的水质及饮用水源的安全造成威胁。因此,为优化投资环境,改善和提高城区生活环境质量,保证城市居民身体健康,决定修建分流制排水系统和开发区污水处理厂。 开发区的自然条件1.气象资料开发区属亚热带季风气候,全年四季分明,日照充足,雨量充沛,其气象特征如下:(1) 气温年平均气温:℃;最高气温:℃;最低气温:℃。(2)降水量年平均降水量: ;年平均降雨天数: 天。(3) 湿度年平均相对湿度:72%(4)降雪24 小时最大积雪深度:(2008年南方雪灾) 。年降雪日:一般在10 日以内(5)风全年主导风向为东北偏北,冬季以北风和东偏北为主,夏季多为东南风。年平均风速: ;最大风速: 。(6)雾日数年平均雾日数: 日;年最小雾日数:10 日。(7)蒸发量年平均蒸发量:1294mm 。 设计水量与水质⒈ 设计水量污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625升/人.日,综合污水量按照给水量标准的80%计,则平均污水量标准为500 升/人.日。按近期规划人口10 万人计算,则该污水处理厂的近期设计污水量为:平均日25000m3/d 。2.污水水质及净化要求原污水水质:COD 320mg/L,BOD5 150mg/L,SS 200mg/L,TN 35 mg/L,NH3-N 15mg/L,TP 4 mg/L。污水经处理后应符合以下具体要求:CODCr≤60mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L,TN ≤15 mg/L,NH3-N≤5mg/L,TP 1 mg/L。第2 章总体设计 排水体制在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水,排水系统,也就是将城镇的污水、废水和雨水系统有组织地排除与处理的工程设施。排水系统通常由排水管网和污水处理厂组成。这些污废水是用一个管渠系统还是用两个、三个管渠系统来排,构成了不同的排除方式,称之为排水系统的体制。 合流制排水系统目前我国大多数城市排水体制为合流制,合流制排水系统就是将生活污水、工业废水和雨水用一个管渠系统汇集排除的系统。这种体制有下面两种方式:1.合流制这种方式是将管渠系统分成若干排出口,将混合污水不经任何处理直接就近排八水体。这是一种合流制排水方式,国内外许多老城市几乎者是采用这种简单的排水方式。在过去,工业尚不发达,人口少,污水相对不大,采取水体的自净作用,这种排水体制被长期采用。但是在当今,科技的发展,人口增加,使污水不断增加,水质也日趋复杂,从环保卫生上来看,合流制是水环境污染的主要原因,所以在目前情况就不宜再采用这种排水体制。 截流式合流制这种方式就是在江河岸边修建截流干管,并在合流干管与截流干管交汇设置溢流井。晴天时,混合污水全部由截流干管送至污水处理厂处理后排放;雨天时,当混合水是超过截流干管输水能力后,其超出部分通过溢流并泄八水体。这种体制对带有较多悬浮物的初期雨水和污水都进行处理,对保护水体是有利的,但周期性地给水体带来一定程度的污染,很明显,同为合流制,它又前者优越。这种方式,对一些旧城合流制排水系统改造是可以考虑加以采用的。 分流制排水系统当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时,称为分流制排水系统。其中排除生活污水,工业废水的系统称为污水排水系统;排除雨水的系统称为雨水排水系统。这种体制又有两种方式: 1.完全分流制将城市生活污水及工业废水排到污水系统和雨水排入到雨水系统的体制为分流制。污水排至污水处理厂进行处理,雨水直接排入水体,对于新建城市、新的开发区和新建住宅小区,大都采用这种形式,分流制系统是把城市污水全部送到污水处理厂处理后排放水体,对环保卫生及防止水体污染方面无疑是比较好的排水体制。2.不完全分流制只建污水排水系统,未建雨水排水系统,雨水沿着地面、道路边沟和明渠泄入水体。对于常年少雨、气候干燥的城市可采用这种制。 排水体制的比较排水体制的选择直接影响到对环境的污染。直泄式合流制是不经任何处理把混合污水排入水体,其对水体污染的严重性是不言而喻的,截流式合流制能将晴天时全部生活和工业废水及降雨时较脏的初期雨水截走,送往污水处理厂,这对保护水体是有利的,但在暴雨时,仍有部分混合污水通过溢流井进入水体,造成污染。分流制排水系统,将城市污水全部送至污水厂处理,但初期雨水未经处理直接排入水体,是其不足之处。一般情况下,分流制比截流式合流制在防止水体污染方面更为优越,而且较灵活,较易适应发展的需要,因此应用较广泛。从基建投资方面来看,合流制只需一套管渠系统,其断面尺寸与完全分流制的雨水管渠基本相同,虽然合流制在污水泵站及处理厂规模上要大一些,造价要高一些,但在总体造价还是低于完全分流制,大约要低20-40%。不完全分流制由于没有雨水排水系统,所以其投资最省,施工期最短,发挥效益也快,所以对于一般新建地区,地形坡度比较好,雨水又能沿坡度流入水体,为节约初期投资,可先采用不完全分流制,以后随着建设的发展,再逐步造雨水管渠。从维护管理方面来看,合流制管渠维护管理较简单,对于管渠中的沉积物也可利用雨天的大流是来冲刷,但污水泵站、处理厂因晴雨天的排水量变化幅度较大,增加了运行管理上复杂性。相比之下分流制污水管渠和污水处理厂,流量变化不大,不致产生沉淀物,有利于污水处理厂和管渠的运行管理。 排水体制选择选择排水体制时,应当根据当地的实际条件和环保要求,通过技术经济比较来确定。1.新建城市(1)对于新建城市,当地形有利,在城市发展初期,可采用不完全分流制。人卫生角度上看,虽然雨水沿着地面流动,会带入一些污染物质进入水体,但由于最肮脏的生活污水已用污水管渠收集并加以处理,因此不致于对环境卫生产生很大影响;从经济上看,由于只建污水管渠,造价可大为降低,这在城市发展初期具有很大经济意义;从技术上看,由于已预留雨水管渠的位置,它可随城市发展逐步增设雨水管渠,成为较理想的完全分流制。(2)对于建设水平要求较高且面积较大的开发区城市,应采用完全分流制。2.旧城改造和扩建旧城排水系统的改造和扩建,应在原排水体制的基础上加以考虑。旧城排水系统,一般均为没有污水处理厂的合流制排水系统,污水就近排入水体,没有预留埋设其他管线的地方。因此要将它改造为完全分流制,这在经济上要花费一笔可观的费用,在技术上也十分困难,往往难以实现。且附近水体又缺乏足够的自净能力时,才可考虑改建成其他体制。3.因此,对某城区排水系统的改造和扩建工程中,采用具有截流制合流制排水系统为宜,截流后污水排入到污水处理厂进行处理。总之,影响排水体制的因素较多,我们应立足于本地实际条件,同时考虑污水管排水能力发展的余地,使城市排水体制更加合理完善。根据该经济开发区的较为平坦的地势因素,故管道敷设主要以管长最短为原则,沿街道敷设,一起送入污水处理厂处理后排入长江。 污水处理厂设计规模污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625 升/人.日,综合污水量按照给水量标准的80%计,则平均污水量标准为500 升/ 人.日。按近期规划人口10 万人计算,则该污水处理厂的近期设计污水量为:平均日25000m3/d。第3 章污水处理厂设计 污水处理厂址选择污水厂厂址选择应遵循下列各项原则1、应与选定的工艺相适应2、尽量少占农田3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向4、应考虑便于运输5、充分利用地形本开发区在总体规划、专业规划及开发区建设中,已按自然地形,用地规划预留了污水处理厂位置。 污水污泥处理工艺选择 水质根据《江阴临港新城经济开发区污水处理厂可行性研究报告》及江阴临港新城经济技术开发区委员会“污水处理厂可行性研究报告评审会专家组意见”,开发区管委会参照类似地区的污水水质及国家《污水综合排放标准》(GB18918-2002) 提出污水处理厂进、出水水质指标列于表 污水处理厂进、出水水质指标单位:毫克/升 表序号 项目 原污水质 出水水质1 BOD5 160 202 CODCr 400 603 SS 125 204 TN 45 205 NH3—N 28 8(15)6 TP 5 污水、污泥处理工艺选择1. 处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下,所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时,还需要考虑各处理单元构筑物的形式,两者互为制约,互为影响。污水处理工艺流程的选定,主要以下列各项因素作为依据。① 污水的处理程度② 工程造价与运行费用③ 当地的各项条件④ 原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力约万吨,属于中小规模的污水处理厂。按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐,20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如A2 /O工艺,A/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。A2O工艺污水处理量:25000m3/d氧化沟工艺污水处理量:3000m3/dSBR工艺污水处理量:5000m3/d2.适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除,应采用二级强化处理。根据《城市污水处理和污染防治技术政策》推荐,以及国内外工程实例和丰富的经验,比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有:AA /O 工艺,A/O 工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、AA/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合,都是比较实用的除磷脱氮工艺。一、A2O处理工艺 (1)A2/O 处理工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic 的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称,A2/O 工艺是在厌氧-好氧除磷工艺的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能。(2)A2/O 工艺的特点:A:厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能;B:在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其它工艺。C:在厌氧-缺氧-好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI 一般小于100,不会发生污泥膨胀。D:污泥中含磷量高,一般为以上。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理,并且污水处理量25000m3/d。所以A2O工艺符合要求。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能;具有改善污泥沉降性能的作用的能力,减少的污泥排放量;具有提高对难降解生物有机物去除效果,运行效果稳定;技术先进成熟,运行稳妥可靠;管理维护简单,运行费用低;沼气可回收利用;国内工程实例多,容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟,运行稳妥可靠,最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺,节省基建费用,占地面积相对较小,在市场经济的形势下,寸土寸金,该工艺无疑具有非常大的吸引力。 法同步脱氮除磷工艺的原理:A2/O 分为三大部分,分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区,同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥,本反应器的主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器,本反应器的首要功能是脱氮,硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的,循环的混合液量较大,一般为2Q(Q——原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气器,这一反应器单元是多功能的,去触BOD ,硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的,混合液中含有NO3-N ,污泥中含有过剩的磷,而污水中的BOD 则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。选定核心构筑物后,本设计的工艺流程也就相应确定了。 主要生产构筑物工艺设计 进水泵房污水进水泵房由格栅间、泵房组成(泵房配电间设于离泵房不远的地方,具体布置见污水厂平面总体布置图,另外厂内另设有集中变配电间、中控室)。⑴ 格栅间平面尺寸:长×宽= 米× 米,地下深 米,为钢筋砼结构,格栅间内设三道进口粗格栅,两道为机械格栅,另一道为人工辅助格栅。机械格栅宽 米,高 米,栅条间隙20 毫米,安装倾角600 ,机械除渣。人工格栅(在机械格栅检修时做应急用)宽 米,高 米,栅条间隙、安装倾角均同机械格栅。⑵ 泵房采用半地下室钢筋砼结构,平面尺寸:长× 宽= 米× 米,地下埋深 米,采用立式污水泵抽升污水,泵房内设五台型号为250QW700—11—37 的立式污水泵(四用一备)。单泵流量为690 米3/时,扬程为 米,转速970 转/分,电机功率37 千瓦。每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀,起吊设备采用电动单梁起重机,最大起重量为2 吨。 细格栅和沉砂池共设两道进口细格栅,安装在出水井与沉砂池的连接渠道上,用于去除进厂污水中较大的漂浮物和悬浮物,以保证后续处理工艺的安全运行。细格栅(一期)分两组设置,每组设2 道进口机械弧形细格栅(旋转角为90。)及1 道人工应急格栅(国产),渠宽为1.3m,栅隙宽为10mm,最大过栅流速为/s 。格栅的运行由格栅前、后水位差自动控制。栅渣由设于平台面以下的国产无轴螺旋输送器输出后外运处置。沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2 池,型号旋流式沉砂池Ⅱ7),单池直径为、池深为,采用气提排砂,在排砂之前有一气洗过程,这使得排出的砂含有机物较少,有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。由两座沉砂池排出的泥砂经2 台国产的砂水分离器处理后外运处置。 A2/O 池A2/O 生物池分两组(共2 座),污泥负荷为0.12kgBODs/(kgMLSS·d),污泥浓度为 g/L,单池平面尺寸为×(包括隔墙厚度),池深为 m(有效水深为 m),每池分三区即厌氧区、缺氧区及好氧区,厌氧区设4台、缺氧区设4 台进口潜水搅拌机,单台搅拌机的功率为 kW。好氧区设有2938 个进口膜式微孔曝气器,曝气量为1~3m3 /( h × 个)。每池设有3 根进气总管,每根总管设有1 个进口电动空气调节蝶阀(用于调节供氧量)。A2/O 工艺需有大量的混合液回流(一般为处理水量的2~4 倍),这使得其能耗较高。为此,在设计时结合了循环流式生物池的特点,采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型,省去了混合液回流以降低能耗,同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构,充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理,这大大提高了氧的利用率,在确保常规二级生物处理效果的同时,经济有效地去除了氮和磷。该系统较常规A2/O 工艺降低能耗约0.045(kW·h)/m3。
2004年,我国大江大河除长江、淮河的局部河段和珠江流域西江发生超警戒水位的洪水外,水势比较平稳,部分中小河流发生了较大洪水。2004年全国旱情偏轻,农作物受旱面积比2003年减少约亿亩,但华南部分地区旱情严重。党中央、国务院高度重视防汛抗旱工作,各级政府和防汛抗旱指挥部通力协作,加强洪水管理,拓宽抗旱领域,控制了灾情的扩展蔓延,减少了灾害损失,保障了粮食丰收。各级水利部门认真落实科学发展观,按照中央水利工作方针,努力推进可持续发展水利,在水利规划、重点水利工程建设、水资源配置、农村水利、节约用水和水利改革等方面迈出了新的步伐,为推进新时期的治水事业、全面建设小康社会做出了贡献。一、水资源量降水量 2004年我国大部分地区降水量比常年值(多年平均值,下同)偏少,全国平均降水量601毫米,折合降水总量为56876亿立方米,比常年值减少。松花江、辽河、海河、黄河、淮河、西北诸河六个水资源一级区(以下简称北方六区)面平均降水量比常年值减少,长江、东南诸河、珠江、西南诸河四个水资源一级区(以下简称南方四区)面平均降水量比常年值减少。在各省级行政区中,降水量比常年值偏多的有山东、新疆、天津、西藏、河南、湖南、重庆、青海8个省(自治区、直辖市),其中山东偏多;比常年值偏少的有23个省(自治区、直辖市),其中广东、海南、江苏和内蒙古偏少20%以上。地表水资源量 2004年全国地表水资源量23126亿立方米,折合径流深244毫米,比常年值减少。北方六区地表水资源量比常年值偏少,南方四区比常年值偏少。在各省级行政区中,地表水资源量比常年值偏多的只有山东、西藏、新疆、上海4个省(自治区、直辖市),除山东偏多外,其他3省(自治区、直辖市)偏多程度均低于7%;比常年值偏少的27个省(自治区、直辖市)中,北京、江苏、河北、海南偏少四成以上,福建、甘肃、广东、江西和山西偏少四成至三成。2004年,从国外流入我国境内的水量为179亿立方米,从国内流出国境的水量为6094亿立方米,流入国际界河的水量为970亿立方米,入海水量为12921亿立方米。地下水资源量 2004年全国矿化度小于或等于2克/升的地下水资源量为7436亿立方米,比常年值减少。平原区地下水资源量为1642亿立方米,加上井灌回归补给量后的总补给量为1704亿立方米。北方六区平原地下水总补给量为1379亿立方米,占全国平原区总补给量的81%,其中降水入渗补给量、地表水体入渗补给量、山前侧渗补给量和井灌回归补给量分别占、、和。地下水资源量大部分与地表水资源量重复,不重复量仅1003亿立方米。水资源总量 2004年全国水资源总量(地表水资源量与不重复量之和)为24130亿立方米,比常年值减少。北方六区水资源总量4589亿立方米(占全国的),比常年值减少;南方四区水资源总量19541亿立方米(占全国的),比常年值减少。全国产水总量占降水总量的,平均每平方公里产水万立方米。二、蓄水动态大中型水库蓄水动态 2004年全国共统计大型水库462座、中型水库2771座,水库年末蓄水总量2219亿立方米,比年初增加25亿立方米。北方六区水库年末蓄水量比年初减少31亿立方米,除辽河区和海河区比年初分别增加13亿和8亿立方米外,其他区均比年初减少;南方四区水库年末蓄水量比年初增加56亿立方米,除珠江区比年初减少24亿立方米外,其他区均比年初增加。在各省级行政区中,蓄水增加的有15个省(自治区、直辖市),共增加蓄水量138亿立方米,其中增幅较大的浙江和湖南分别增加了37亿和29亿立方米;蓄水减少的有14个省(自治区),共减少蓄水量113亿立方米,其中减幅较大的河南减少了24亿立方米。北方平原区浅层地下水动态 2004年对北方71万平方公里(缺新疆)平原地下水开采区进行了统计分析,年末浅层地下水储存量比年初减少68亿立方米。按省级行政区统计,地下水储存量减少的有12个省级行政区,其中黑龙江、安徽、河北、吉林减少较多,分别减少19亿、15亿、14亿和10亿立方米;储存量增加的有4个省级行政区,其中山东和辽宁增加较多,分别增加8亿和6亿立方米。按水资源一级区统计,除辽河区增加2亿立方米外,其余五个水资源一级区均有不同程度的减少,其中松花江区、海河区和淮河区减少较多,分别减少28亿、18亿和16亿立方米。平原区地下水位降落漏斗 2004年,21个省级行政区对地下水位降落漏斗(以下简称漏斗)进行了不完全调查,共统计漏斗76个(浅层漏斗和深层承压漏斗各38个),漏斗总面积万平方公里。2004年末与年初相比,浅层漏斗面积扩大的有23个,中心水位下降的有21个;深层漏斗面积扩大的有16个,中心水头下降的有27个。三、供用耗排水量供水量 2004年全国总供水量5548亿立方米,占当年水资源总量的23%。其中,地表水源供水量占,地下水源供水量占,其他水源供水量占。北方六区供水量2457亿立方米,占全国总供水量的;南方四区供水量3091亿立方米,占全国总供水量的。南方各省级行政区以地表水源供水为主,大多占总供水量的90%以上;北方各省级行政区地下水源供水占有较大比例,其中河北、北京、山西、河南、山东、辽宁和内蒙古等7个省(自治区、直辖市)占总供水量的50%以上。在4504亿立方米地表水源供水量中,蓄水工程占,引水工程占,提水工程占,水资源一级区间调水占。在108亿立方米调水量中,海河区引黄河水42亿立方米,淮河区从长江和黄河共引水60亿立方米,长江区从钱塘江和淮河共引水5亿立方米。另外,全国有8个省(直辖市)直接利用海水共计234亿立方米,主要作为火(核)电的冷却用水。其中广东和浙江两省利用海水最多,分别为105亿和64亿立方米。用水量 2004年全国总用水量5548亿立方米,其中生活用水占,工业用水占,农业用水占,生态用水(仅包括人为措施供给的城镇环境用水和部分河湖、湿地补水)占。按生活(单指居民生活)、生产、生态用水划分,生活用水占,生产用水占,生态用水占。与2003年比较,全国总用水量增加227亿立方米,其中农业用水增加153亿立方米,工业用水增加52亿立方米(其中火电用水增加48亿立方米),生活用水增加20亿立方米,生态用水略有增加。按东、中、西部地区统计,用水量分别为2145、1595、1808亿立方米,相应占全国总用水量的、、。由东往西,生活和工业用水比重逐渐减小,农业用水比重逐渐增大。在各省级行政区中,用水量大于400亿立方米的有江苏、新疆、广东3个省(自治区),用水量介于200~400亿立方米的有7个省(自治区),用水量介于100~200亿立方米的有10个省(自治区、直辖市),用水量少于100亿立方米的有11个省(自治区、直辖市)。农业用水占总用水量75%以上的有宁夏、新疆、西藏、内蒙古、海南、甘肃、河北7个省(自治区),大多位于西部地区;工业用水占总用水量30%以上的有上海、重庆、江苏、湖北、广东、福建、安徽7个省(直辖市);生活用水占总用水量20%以上的有北京、重庆、天津3个直辖市。用水消耗量 2004年全国用水消耗总量3001亿立方米,其中农业耗水占,工业耗水占,生活耗水占,生态耗水占。全国综合耗水率(消耗量占用水量的百分比)为54%,干旱地区耗水率普遍大于湿润地区。各类用户耗水率差别较大,农田灌溉为64%,工业为23%,城镇生活为30%。污水排放量 污水排放量是指工业、第三产业和城镇居民生活等用水户排放的水量,但不包括火电直流冷却水排放量和矿坑排水量。2004年全国污水排放总量693亿吨,其中工业污水占2/3,第三产业和城镇居民生活污水占1/3。四、用水指标2004年,全国人均用水量为427立方米,万元国内生产总值(当年价格)用水量为399立方米。城镇人均生活用水量为每日212升(含公共用水),农村居民人均生活用水量为每日68升, 万元工业增加值(当年价格)用水量为196立方米,农田实灌面积亩均用水量为450立方米。按东、中、西部统计分析,人均用水量分别为436、371、487立方米,即中部小,东、西部大;万元GDP用水量差别较大,分别为221、392、645立方米,西部是东部的倍;农田实灌面积亩均用水量分别为415、379、581 立方米,西部大于东、中部;万元工业增加值用水量分别为135、240、241立方米,呈东部小,中、西部大态势。因受人口密度、经济结构、作物组成、节水水平、水资源条件等多种因素的影响,各省级行政区的用水指标值差别很大。从人均用水量看,大于600立方米的有新疆、宁夏、西藏、内蒙古、江苏、黑龙江、上海7个省(自治区、直辖市),其中新疆、宁夏、西藏分别达2532、1259、1022立方米;小于300 立方米的有山西、陕西、河南、天津、重庆、北京、山东、四川、贵州、河北等10个省(直辖市),其中山西最低,仅168立方米。从万元GDP用水量看,大于1000 立方米的有新疆、宁夏、西藏等3个自治区,均位于西部地区;小于200立方米的有天津、北京、山东、上海、浙江、山西、辽宁等7个省(直辖市),大多位于东部地区,其中天津、北京分别为74和78立方米。五、地表水体水质根据2004年水质监测资料,采用国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),对全国河流、湖泊、水库的水质状况进行了评价。河流水质 根据1300条河流3200多个监测断面的水质资料,对13万公里河流水质进行了评价,全年期水质总体状况是:Ⅰ类水河长占,Ⅱ类水河长占,Ⅲ类水河长占,Ⅳ类水河长占,Ⅴ类水河长占,劣Ⅴ类水河长占。全年符合和优于Ⅲ类水的河长占总评价河长的,比2003年减少了3个百分点。各水资源一级区中,西南诸河、西北诸河、长江、珠江和东南诸河5个区水质较好,符合和优于Ⅲ类水的河长占97%~63%;黄河、海河、松花江、辽河和淮河5个区水质较差,符合和优于Ⅲ类水的河长占46%~31%。与2003年相比,黄河区、辽河区、西南诸河区、淮河区和海河区水质有所改善,西北诸河区、松花江区、珠江区、东南诸河区和长江区水质略有下降。省界水体水质 对全国229个省界断面的水质进行了评价,水质符合和优于地表水Ⅲ类标准的断面数占总评价断面数的,水污染严重的劣Ⅴ类占。总体来看,省界水体的水质状况不容乐观。各水资源一级区中,省界断面水质较好的是松花江区、珠江区和长江区(未含太湖流域),辽河区、太湖流域、淮河区和海河区的省界断面水质较差。省界断面的主要超标项目是氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氟化物、挥发酚、总磷等。湖泊水质 在评价的50个湖泊中,水质符合和优于Ⅲ类水的湖泊有18个,部分水体受到污染的13个,水污染严重的19个。对49个湖泊的营养状态进行评价,17个湖泊处于中营养状态,32个湖泊处于富营养状态。国家重点治理的"三湖"情况是:太湖的面积为Ⅲ类水,的面积为Ⅳ类水,的面积为劣Ⅴ类水;中营养水平的面积占23%,富营养占77%。滇池水质以Ⅴ类为主,占评价面积的69%,劣于Ⅴ类水质占评价面积的31%,全湖处于富营养状态。巢湖的东半湖巢湖市第一水厂湖区水质为Ⅳ类,中庙湖区水质为Ⅴ类,西半湖水质为劣Ⅴ类,湖水处于富营养状态。水库水质 在评价的322座水库中,水质优良(优于和符合Ⅲ类水)的水库有265座,占评价水库总数的;水质未达到Ⅲ类水的水库有57座,占评价水库总数的,其中水质为劣Ⅴ类水的水库有14座。主要超标项目为总磷、总氮和高锰酸盐指数。对238座水库的营养状态进行评价,三分之二的水库处于中营养状态,三分之一的水库处于富营养状态。说明:《公报》中涉及的全国性数据,均未包括香港、澳门特别行政区和台湾省。是不是太多啦?
A2/O工艺处理城市污水(一) (2011-12-03 21:13:00)转载▼标签: 教育 分类: 博文 摘要本次毕业设计的题目为江阴某经济开发区污水处理厂设计— A2/O 工艺。主要任务是完成该经济开发区排水管网布置及污水处理厂初步设计和单项处理构筑物施工图设计。其中初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水与污泥高程图一张;单项处理构筑物施工图设计中,主要是完成A2/O 平面图和剖面图及部分大样图。该污水处理厂工程,近期规模为万吨/日。该污水厂的污水处理流程为:从泵房到沉砂池,进入A2/O 反应池,进入辐流式二次沉淀池,进入接触池,再进入巴氏计量槽,最后出水;污泥的流程为:从A2/O反应池排出的剩余污泥进入集泥配水井,再由污水泵送入浓缩池, 再进入储泥池,最后外运处置。污水处理厂处理后的出水优于国家污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。所选择的A2/O 工艺,具有良好的脱氮除磷功能。关键词:A2/O 工艺;脱氮除磷;ABSTRACT The topic of this graduate design is about the design of the sewage disposalplant in the development area of economy and techonology in Jangyin City. The technics of the plant is the Anaerobic-Anoxic-Oxic. The main task is the primary design of the plant and the shop drawing of the oxidation ditch pond. The task of the primary design isthata design book、a plan of the plant、the high drawing of the disposal of sludge and sewage; in the single disposal build design, the harvest is that the section plane drawing 、the plan and some part magnifying drawings of the Anaerobic-Anoxic-Oxic. The construction of this plant is 25000 steres per day. The process of the sewage in the plant is that the sewage runs from pumphouseto sand sinking pond, enters the pond of sedimentation tank, enters disinfection pond, then enters calculation trough ,at last lets out. The process of the sludge is that: Surplus sludge from the sedimentation tank enters concentration pond, enters digestion pong, then it is dehydrated, at last it is carried out of the plant. The outlet water of the plant meets the level one of the National SewageDischarge Standard (GB8978-1996). There is an Anaerobic-Anoxic-Oxic more than the craft of SBR in the craft of CASS. it prevents sludge from eapending,promots releasing phosphorus ,andstrengthens anti-nitration. Key words: The Anaerobic-Anoxic-Oxic; Taking off the nitrogen and thephosphorus;第一部分第1章 设计概论 设计任务本次毕业设计的主要任务是完成某经济技术开发区A2/O 工艺处理城市污水设计。工程设计内容包括:1.确定开发区排水体制,完成排水管网规划设计图;2.进行污水处理厂方案的总体设计:通过调研收集资料,确定污水处理工艺方案;进行总体布局、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路及绿化设计;完成污水处理厂总平面及高程设计图。3.进行污水处理厂各构筑物工艺计算:包括初步设计和施工图设计(每位学生要求至少有一个构筑物的设计达到施工图深度)、设备选型,图中应有设备、材料一览表和工程量表。4.进行辅助建筑物(包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等)的设计:包括尺寸、面积、层数的确定;完成设备选型和设备管道安装图。 开发区概况及自然条件 开发区概况1.城市规划江阴临港新城位于江阴市西部,东临主城区、北枕长江、西面和南面与常州接壤,下辖“两街、两镇、一办”:夏港街道、申港街道、利港镇、璜土镇、港口办事处,总计行政区划面积188平方公里,总人口约20万人。2005年12月, 临港新城被列入无锡在“十一五”期间重点建设的五大新城之一;2006年1月,临港新城开发建设正式启动;2006年9月,临港新城被国家发改委正式核准同时被省政府批准为省级经济开发区,命名为江苏江阴临港经济开发区。江阴临港新城始终坚持“以港兴城、港以城兴、港城共荣、互动发展”的战略,全力打造苏锡常都市圈临港产业中心和江阴城市副中心。全面做好港口码头、临港产业、国际商务、现代服务、绿色生态等“五篇文章”,加快实施《临港新城培育四大千亿产业集群纲要》,推动经济与城市全面转型、同步提升。产业是城市发展的根本。依托港口,发展低碳、新材料、机械装备、现代物流四大临港特色产业,全力培育千亿级产业集群是构筑临港新城新一轮区域经济发展比较优势,打造临港经济新增长极,实现可持续发展的必由之路。2.地面水环境状况在开发区范围内长江为主水体,根据江阴市环境监测中心站编制的《江阴临港经济技术开发区环境质量报告书》,在上述7 个水体中共布设监测点19 个,并分枯水期和平水期对其进行采样监测。长江水质检测结果为:在枯水期平均值超标的(按地面水环境质量三类标准GB383888)污染物主要有生化需氧量、亚硝酸盐氮、凯式氮、总磷和大肠菌群等五项;在平水期平均值超标的主要有凯氏氮和总磷两项。其中枯水期BOD5 值最高值和平均值分别为 和5mg/L ,分别超标 倍和 倍,亚硝酸盐氮最高值和平均值分别为 和 ,分别超标 和 倍,凯式氮最高值和平均值分别为 和 ,分别超标 倍和 倍,总磷最高值和平均值分别为 和,分别超标 倍和 倍, 大肠菌群最高值和平均值分别为920000个/升和191333 个/升,分别超标91 倍和18 倍;而平水期凯式氮最高值和平均值分别为和 ,分别超标倍和倍。另外根据开发区地面水环境质量评价结果也可以看出,长江申港段污染负荷比最大,在枯水期超标的评价参数是生化需氧量、亚硝酸氮、凯式氮和总磷;在平水期超标的评价参数是总磷和凯式氮。3.开发区排水现状及规划开发区为新建区域,根据开发区排水总体规划,以采用雨污分流制的排水系统为宜。开发区范围内的雨水根据道路布置情况,依据道路控制高程分散排入现有明渠或湖汊入湖,开发区污水将汇集排入长江。目前开发区已初具规模,随着开发区的建设及工业企业的逐步开工,开发区的废水排放量将不断增多,对上述已被污染的长江申港段将进一步加大其污染负荷比,给开发区环境将带来严重的影响,也将直接影响到开发区的投资环境。另外,开发区位于长江江阴段上游,未经处理的污水直接排入长江,也将对武汉市江段的水质及饮用水源的安全造成威胁。因此,为优化投资环境,改善和提高城区生活环境质量,保证城市居民身体健康,决定修建分流制排水系统和开发区污水处理厂。 开发区的自然条件1.气象资料开发区属亚热带季风气候,全年四季分明,日照充足,雨量充沛,其气象特征如下:(1) 气温年平均气温:℃;最高气温:℃;最低气温:℃。(2)降水量年平均降水量: ;年平均降雨天数: 天。(3) 湿度年平均相对湿度:72%(4)降雪24 小时最大积雪深度:(2008年南方雪灾) 。年降雪日:一般在10 日以内(5)风全年主导风向为东北偏北,冬季以北风和东偏北为主,夏季多为东南风。年平均风速: ;最大风速: 。(6)雾日数年平均雾日数: 日;年最小雾日数:10 日。(7)蒸发量年平均蒸发量:1294mm 。 设计水量与水质⒈ 设计水量污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625升/人.日,综合污水量按照给水量标准的80%计,则平均污水量标准为500 升/人.日。按近期规划人口10 万人计算,则该污水处理厂的近期设计污水量为:平均日25000m3/d 。2.污水水质及净化要求原污水水质:COD 320mg/L,BOD5 150mg/L,SS 200mg/L,TN 35 mg/L,NH3-N 15mg/L,TP 4 mg/L。污水经处理后应符合以下具体要求:CODCr≤60mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L,TN ≤15 mg/L,NH3-N≤5mg/L,TP 1 mg/L。第2 章总体设计 排水体制在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水,排水系统,也就是将城镇的污水、废水和雨水系统有组织地排除与处理的工程设施。排水系统通常由排水管网和污水处理厂组成。这些污废水是用一个管渠系统还是用两个、三个管渠系统来排,构成了不同的排除方式,称之为排水系统的体制。 合流制排水系统目前我国大多数城市排水体制为合流制,合流制排水系统就是将生活污水、工业废水和雨水用一个管渠系统汇集排除的系统。这种体制有下面两种方式:1.合流制这种方式是将管渠系统分成若干排出口,将混合污水不经任何处理直接就近排八水体。这是一种合流制排水方式,国内外许多老城市几乎者是采用这种简单的排水方式。在过去,工业尚不发达,人口少,污水相对不大,采取水体的自净作用,这种排水体制被长期采用。但是在当今,科技的发展,人口增加,使污水不断增加,水质也日趋复杂,从环保卫生上来看,合流制是水环境污染的主要原因,所以在目前情况就不宜再采用这种排水体制。 截流式合流制这种方式就是在江河岸边修建截流干管,并在合流干管与截流干管交汇设置溢流井。晴天时,混合污水全部由截流干管送至污水处理厂处理后排放;雨天时,当混合水是超过截流干管输水能力后,其超出部分通过溢流并泄八水体。这种体制对带有较多悬浮物的初期雨水和污水都进行处理,对保护水体是有利的,但周期性地给水体带来一定程度的污染,很明显,同为合流制,它又前者优越。这种方式,对一些旧城合流制排水系统改造是可以考虑加以采用的。 分流制排水系统当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时,称为分流制排水系统。其中排除生活污水,工业废水的系统称为污水排水系统;排除雨水的系统称为雨水排水系统。这种体制又有两种方式: 1.完全分流制将城市生活污水及工业废水排到污水系统和雨水排入到雨水系统的体制为分流制。污水排至污水处理厂进行处理,雨水直接排入水体,对于新建城市、新的开发区和新建住宅小区,大都采用这种形式,分流制系统是把城市污水全部送到污水处理厂处理后排放水体,对环保卫生及防止水体污染方面无疑是比较好的排水体制。2.不完全分流制只建污水排水系统,未建雨水排水系统,雨水沿着地面、道路边沟和明渠泄入水体。对于常年少雨、气候干燥的城市可采用这种制。 排水体制的比较排水体制的选择直接影响到对环境的污染。直泄式合流制是不经任何处理把混合污水排入水体,其对水体污染的严重性是不言而喻的,截流式合流制能将晴天时全部生活和工业废水及降雨时较脏的初期雨水截走,送往污水处理厂,这对保护水体是有利的,但在暴雨时,仍有部分混合污水通过溢流井进入水体,造成污染。分流制排水系统,将城市污水全部送至污水厂处理,但初期雨水未经处理直接排入水体,是其不足之处。一般情况下,分流制比截流式合流制在防止水体污染方面更为优越,而且较灵活,较易适应发展的需要,因此应用较广泛。从基建投资方面来看,合流制只需一套管渠系统,其断面尺寸与完全分流制的雨水管渠基本相同,虽然合流制在污水泵站及处理厂规模上要大一些,造价要高一些,但在总体造价还是低于完全分流制,大约要低20-40%。不完全分流制由于没有雨水排水系统,所以其投资最省,施工期最短,发挥效益也快,所以对于一般新建地区,地形坡度比较好,雨水又能沿坡度流入水体,为节约初期投资,可先采用不完全分流制,以后随着建设的发展,再逐步造雨水管渠。从维护管理方面来看,合流制管渠维护管理较简单,对于管渠中的沉积物也可利用雨天的大流是来冲刷,但污水泵站、处理厂因晴雨天的排水量变化幅度较大,增加了运行管理上复杂性。相比之下分流制污水管渠和污水处理厂,流量变化不大,不致产生沉淀物,有利于污水处理厂和管渠的运行管理。 排水体制选择选择排水体制时,应当根据当地的实际条件和环保要求,通过技术经济比较来确定。1.新建城市(1)对于新建城市,当地形有利,在城市发展初期,可采用不完全分流制。人卫生角度上看,虽然雨水沿着地面流动,会带入一些污染物质进入水体,但由于最肮脏的生活污水已用污水管渠收集并加以处理,因此不致于对环境卫生产生很大影响;从经济上看,由于只建污水管渠,造价可大为降低,这在城市发展初期具有很大经济意义;从技术上看,由于已预留雨水管渠的位置,它可随城市发展逐步增设雨水管渠,成为较理想的完全分流制。(2)对于建设水平要求较高且面积较大的开发区城市,应采用完全分流制。2.旧城改造和扩建旧城排水系统的改造和扩建,应在原排水体制的基础上加以考虑。旧城排水系统,一般均为没有污水处理厂的合流制排水系统,污水就近排入水体,没有预留埋设其他管线的地方。因此要将它改造为完全分流制,这在经济上要花费一笔可观的费用,在技术上也十分困难,往往难以实现。且附近水体又缺乏足够的自净能力时,才可考虑改建成其他体制。3.因此,对某城区排水系统的改造和扩建工程中,采用具有截流制合流制排水系统为宜,截流后污水排入到污水处理厂进行处理。总之,影响排水体制的因素较多,我们应立足于本地实际条件,同时考虑污水管排水能力发展的余地,使城市排水体制更加合理完善。根据该经济开发区的较为平坦的地势因素,故管道敷设主要以管长最短为原则,沿街道敷设,一起送入污水处理厂处理后排入长江。 污水处理厂设计规模污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625 升/人.日,综合污水量按照给水量标准的80%计,则平均污水量标准为500 升/ 人.日。按近期规划人口10 万人计算,则该污水处理厂的近期设计污水量为:平均日25000m3/d。第3 章污水处理厂设计 污水处理厂址选择污水厂厂址选择应遵循下列各项原则1、应与选定的工艺相适应2、尽量少占农田3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向4、应考虑便于运输5、充分利用地形本开发区在总体规划、专业规划及开发区建设中,已按自然地形,用地规划预留了污水处理厂位置。 污水污泥处理工艺选择 水质根据《江阴临港新城经济开发区污水处理厂可行性研究报告》及江阴临港新城经济技术开发区委员会“污水处理厂可行性研究报告评审会专家组意见”,开发区管委会参照类似地区的污水水质及国家《污水综合排放标准》(GB18918-2002) 提出污水处理厂进、出水水质指标列于表 污水处理厂进、出水水质指标单位:毫克/升 表序号 项目 原污水质 出水水质1 BOD5 160 202 CODCr 400 603 SS 125 204 TN 45 205 NH3—N 28 8(15)6 TP 5 污水、污泥处理工艺选择1. 处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下,所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时,还需要考虑各处理单元构筑物的形式,两者互为制约,互为影响。污水处理工艺流程的选定,主要以下列各项因素作为依据。① 污水的处理程度② 工程造价与运行费用③ 当地的各项条件④ 原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力约万吨,属于中小规模的污水处理厂。按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐,20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如A2 /O工艺,A/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。A2O工艺污水处理量:25000m3/d氧化沟工艺污水处理量:3000m3/dSBR工艺污水处理量:5000m3/d2.适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除,应采用二级强化处理。根据《城市污水处理和污染防治技术政策》推荐,以及国内外工程实例和丰富的经验,比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有:AA /O 工艺,A/O 工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、AA/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合,都是比较实用的除磷脱氮工艺。一、A2O处理工艺 (1)A2/O 处理工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic 的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称,A2/O 工艺是在厌氧-好氧除磷工艺的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能。(2)A2/O 工艺的特点:A:厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能;B:在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其它工艺。C:在厌氧-缺氧-好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI 一般小于100,不会发生污泥膨胀。D:污泥中含磷量高,一般为以上。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理,并且污水处理量25000m3/d。所以A2O工艺符合要求。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能;具有改善污泥沉降性能的作用的能力,减少的污泥排放量;具有提高对难降解生物有机物去除效果,运行效果稳定;技术先进成熟,运行稳妥可靠;管理维护简单,运行费用低;沼气可回收利用;国内工程实例多,容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟,运行稳妥可靠,最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺,节省基建费用,占地面积相对较小,在市场经济的形势下,寸土寸金,该工艺无疑具有非常大的吸引力。 法同步脱氮除磷工艺的原理:A2/O 分为三大部分,分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区,同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥,本反应器的主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器,本反应器的首要功能是脱氮,硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的,循环的混合液量较大,一般为2Q(Q——原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气器,这一反应器单元是多功能的,去触BOD ,硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的,混合液中含有NO3-N ,污泥中含有过剩的磷,而污水中的BOD 则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。选定核心构筑物后,本设计的工艺流程也就相应确定了。 主要生产构筑物工艺设计 进水泵房污水进水泵房由格栅间、泵房组成(泵房配电间设于离泵房不远的地方,具体布置见污水厂平面总体布置图,另外厂内另设有集中变配电间、中控室)。⑴ 格栅间平面尺寸:长×宽= 米× 米,地下深 米,为钢筋砼结构,格栅间内设三道进口粗格栅,两道为机械格栅,另一道为人工辅助格栅。机械格栅宽 米,高 米,栅条间隙20 毫米,安装倾角600 ,机械除渣。人工格栅(在机械格栅检修时做应急用)宽 米,高 米,栅条间隙、安装倾角均同机械格栅。⑵ 泵房采用半地下室钢筋砼结构,平面尺寸:长× 宽= 米× 米,地下埋深 米,采用立式污水泵抽升污水,泵房内设五台型号为250QW700—11—37 的立式污水泵(四用一备)。单泵流量为690 米3/时,扬程为 米,转速970 转/分,电机功率37 千瓦。每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀,起吊设备采用电动单梁起重机,最大起重量为2 吨。 细格栅和沉砂池共设两道进口细格栅,安装在出水井与沉砂池的连接渠道上,用于去除进厂污水中较大的漂浮物和悬浮物,以保证后续处理工艺的安全运行。细格栅(一期)分两组设置,每组设2 道进口机械弧形细格栅(旋转角为90。)及1 道人工应急格栅(国产),渠宽为1.3m,栅隙宽为10mm,最大过栅流速为/s 。格栅的运行由格栅前、后水位差自动控制。栅渣由设于平台面以下的国产无轴螺旋输送器输出后外运处置。沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2 池,型号旋流式沉砂池Ⅱ7),单池直径为、池深为,采用气提排砂,在排砂之前有一气洗过程,这使得排出的砂含有机物较少,有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。由两座沉砂池排出的泥砂经2 台国产的砂水分离器处理后外运处置。 A2/O 池A2/O 生物池分两组(共2 座),污泥负荷为0.12kgBODs/(kgMLSS·d),污泥浓度为 g/L,单池平面尺寸为×(包括隔墙厚度),池深为 m(有效水深为 m),每池分三区即厌氧区、缺氧区及好氧区,厌氧区设4台、缺氧区设4 台进口潜水搅拌机,单台搅拌机的功率为 kW。好氧区设有2938 个进口膜式微孔曝气器,曝气量为1~3m3 /( h × 个)。每池设有3 根进气总管,每根总管设有1 个进口电动空气调节蝶阀(用于调节供氧量)。A2/O 工艺需有大量的混合液回流(一般为处理水量的2~4 倍),这使得其能耗较高。为此,在设计时结合了循环流式生物池的特点,采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型,省去了混合液回流以降低能耗,同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构,充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理,这大大提高了氧的利用率,在确保常规二级生物处理效果的同时,经济有效地去除了氮和磷。该系统较常规A2/O 工艺降低能耗约0.045(kW·h)/m3。
(一)论文名称论文名称就是课题的名字第一,名称要准确、规范。准确就是论文的名称要把论文研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚,论文的名称一定要和研究的内容相一致,不能太大,也不能太小,要准确地把你研究的对象、问题概括出来。第二,名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,能不要的字就尽量不要,一般不要超过20个字。(二)论文研究的目的、意义研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。主要内容包括:⑴研究的有关背景(课题的提出):即根据什么、受什么启发而搞这项研究。⑵通过分析本地(校)的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。(三)本论文国内外研究的历史和现状(文献综述)规范些应该有,如果是小课题可以省略。一般包括:掌握其研究的广度、深度、已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题,从而确定本课题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。(四)论文研究的指导思想指导思想就是在宏观上应坚持什么方向,符合什么要求等,这个方向或要求可以是哲学、政治理论,也可以是政府的教育发展规划,也可以是有关研究问题的指导性意见等。(五)论文写作的目标论文写作的目标也就是课题最后要达到的具体目的,要解决哪些具体问题,也就是本论文研究要达到的预定目标:即本论文写作的目标定位,确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。常见存在问题是:不写研究目标;目标扣题不紧;目标用词不准确;目标定得过高, 对预定的目标没有进行研究或无法进行研究。(六)论文的基本内容研究内容要更具体、明确。并且一个目标可能要通过几方面的研究内容来实现,他们不一定是一一对应的关系。大家在确定研究内容的时候,往往考虑的不是很具体,写出来的研究内容特别笼统、模糊,把写作的目的、意义当作研究内容。基本内容一般包括:⑴对论文名称的界说。应尽可能明确三点:研究的对象、研究的问题、研究的方法。⑵本论文写作有关的理论、名词、术语、概念的界说。(七)论文写作的方法具体的写作方法可从下面选定: 观察法、调查法、实验法、经验总结法、 个案法、比较研究法、文献资料法等。(八)论文写作的步骤论文写作的步骤,也就是论文写作在时间和顺序上的安排。论文写作的步骤要充分考虑研究内容的相互关系和难易程度,一般情况下,都是从基础问题开始,分阶段进行,每个阶段从什么时间开始,至什么时间结束都要有规定。课题研究的主要步骤和时间安排包括:整个研究拟分为哪几个阶段;各阶段的起止时间。
在我们平凡的日常里,越来越多人会去使用报告,通常情况下,报告的内容含量大、篇幅较长。你知道怎样写报告才能写的好吗?下面是我为大家收集的造纸废水处理论文开题报告,仅供参考,大家一起来看看吧。
一、课题背景和意义
造纸工业是能耗高、物耗高,对环境污染严重的行业之一。造纸工业的污染问题十分严重,受到了人们普遍的关注。在世界范围内,造纸工业废水都是重要的污染源,例如日本、美国分别将造纸工业废水列为六大公害和五大公害之一。
在我国,造纸工业废水污染已成为造纸生产及相关行业能否生存和发展的关键因素。据环保统计公报数字表明,县及县以上制浆造纸和纸制品废水排放量占全国工业总排放量的11%,仅次于化学工业及钢铁工业的年排水量,居第三位,其中达标排放量仅占造纸总排放量的14%,排放废水中COD约占全国总排放量的45%。
目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位[1]。近年经多方不懈努力,造纸工业废水污染防治已经取得了一定的成绩,虽然纸及纸板产量逐年增加,但排放废水中的COD却逐年降低。由此看出,造纸工业初步实现了增产减污的目标。但目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理,废水污染防治任务还相当繁重。
制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液(又称黑液、红液),洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水,它们都对环境有着严重的污染。
一般每生产1t硫酸盐浆就有1t有机物和400kg碱类、硫化物溶解于黑液中;生产1t亚硫酸盐浆约有900kg有机物和200kg氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于红液中。废液排入江河中不仅严重污染水源,也会造成大量的资源浪费[2]。
近年来,一些以制浆造纸为主要工艺的小型企业由于受白水困扰被迫停产或转产。随着造纸行业的发展,受原料林资源的约束,废纸作为再生纤维资源在造纸工业原料中的重要性与日俱增,我国产量名列前几位的造纸企业大部分是以废纸为原料。
废纸作为造纸原料之一,即可减轻环境污染,又可减少森林砍伐,节省原料纤维资源,缓解原料紧张局面,经济和社会效益十分显著。尽管废纸造纸废水污染物产量比化学制浆造纸减少了85%以上,但废水的COD、SS浓度仍然较高[3]。
某造纸厂主要以商品木浆为原料,生产各色特种装饰钛白印刷面纸、平衡纸系列、印花原纸系列、瓜子袋纸系列、特种长纤维纸系列、水松纸产品等各种高档特种工业印刷纸以及文化用纸,总产量为万t/a,排放造纸废水约8000t/d。
目前,这些废水若未经处理就排入附近水体,将对环境造成严重污染[1~4],同时该厂生产耗水量大,如处理后进行回用,将产生巨大的经济效益废液排入江河中不仅严重污染水源,也会造成大量的资源浪费。所以对造纸废水的处理在我国也是非常重要的,其中造纸白水对环境造成的`影响,是本论文论述的主要观点。
二、国内外研究现状
、造纸工艺
目前国内废纸造纸主要流程为碎浆、磨浆、筛选、打浆、造纸、烘干、卷取等[4]。简要流程如下:
图1造纸工艺流程
、处理工艺
目前国内外针对白水所采用的处理工艺主要有以下几种:
、气浮法
气浮法是白水处理中较常用的方法。白水中所含的物质为短纤维、填料、胶状物以及溶解物,它经过调节后在气浮池内与减压后的溶气水混合,进行气浮操作过程。完成分离后,清水入清水池供纸机回用,短纤维进入浆池供造纸机回用。气浮法在我国造纸企业中有较广的应用。
、絮凝法
絮凝法在造纸白水处理中也有应用,即利用适当的絮凝剂处理废水,可以使其中的细小纤维和其他细小固体颗粒悬浮物沉淀下来。在造纸白水的处理过程中,造纸白水先经微孔过滤处理回收纤维,降低白水中的悬浮物含量,再加入混凝剂和助凝剂,使白水中的细小纤维、填料、胶体性物质及部分溶解性有机物聚沉,处理后的澄清水可完全回用于生产或排放。
化学絮凝处理造纸白水具有投资少、工期短、处理系统运行管理简单、操作灵活、处理效果好等特点。能有效去除再生造纸废水中的SS、色度以及有机物等,得到的泥浆经过适当处理后还能用作生产箱纸板的纸浆,处理的上清液可以作为工业水循环使用,因此,其经济效益和环境效益相当显著。
、过滤法
应用于白水处理的过滤法常见的有两种:真空过滤法和微滤法。
真空过滤法具有过滤速度快、处理量大、工艺过程稳定、占地面积小、基建费用少、运行费用低等特点,处理后的白水可直接用于造纸过程。近年来国内的一些大型造纸企业大力推广真空过滤机用于白水处理,使得白水的处理与循环回用的程度大大提高。
微滤法采用的`过滤介质为不锈钢丝 网或化纤 网,其过滤孔径的大小可根据用户的废水种类、浓度等的不同而随意选择,最小孔径当量可小于20um。其优点更在于工艺简单、占地少、投资省;过滤能力大、效率高、运行费用低、操作极其简便。
、膜分离法
膜分离技术处理造纸白水,可以较彻底去除造纸白水中的金属离子和溶解性无机盐物质,是实现造纸零排放目标的有效措施之一。然而,膜分离法处理水量能力不大、费用较高,在用于造纸白水处理方面还处于实验室的研究阶段,距离实际生产还有很长的路要走[5]。
三、课题主要内容
1、设计流量:Q=1500m3/dKz=
2、进出水水质,最后出水符合《辽宁省污水与废气排放标准》(DB21-60-89)二级标准
3、运用大学期间所学的专业知识,理论和毕业实习中学到的实践知识,对造纸生产工艺的最终出水进行处理设计。
4、污水处理工艺流程的确定5、主要构筑物设计计算
6、依据具体地形对污水处理厂进行平面布置。
7、高程布置。
8、并对建成的运行管理提出要求和建议。
9、在对造纸废水(白水)进行设计过程中,要知道造纸废水中是多种多样的,不能设想只用一种处理方法,就能把污染物取值殆尽,往往要采用多种方法组合的处理工艺系统,才能达到处理效果。应尽量选取较好的处理方法。
10、在对废水处理工程设计过程中,应尽量运用清洁生产的理念,降低废水中复杂成分,使得在后续废水处理中降低难度和提高效率。
四、课题研究 方案
废纸回收利用过程中,从工艺上分为抄纸段产生的废水称为白水。由于白水日排水量大,含有大量的软纤维和填料,悬浮物含量高,它所引起的污染令世人瞩目。目前,国内外处理造纸自水的方法主要有气浮法、絮凝沉淀法、过滤法、膜分离法等,综合各种方法的优缺点,我选择气浮法进行对造纸污水(白水)进行处理。
采用混凝气浮为主的工艺流程处理造纸废水,处理后出水SS、CODcr和BOD5的平均去除率分别达到90%、74%和80%以上,出水达到设计要求,可以直接回用于生产工艺中,并可回收纸浆。实现了生产用水的闭路循环运行,达到了废水零排放。此工艺避免了生化处理占地面积大、投资和运行费用高等缺点,并且处理费用低,运行稳定,维护简单,具有显著的环境效益。气浮法在我国处理造纸污水(白水)普遍使用,气浮法不仅经济效应低,并且处理效果非常好,占地面小,运行操作简单[6]。
结合造纸废水目水质的特点,实验拟采用采用混凝气浮+水解酸化+接触氧化的处理工艺。
五、日程安排
1、资料收集、 方案对比~一周。
2、撰写开题报告、开题答辩、英文翻译~一周。
3、主体构筑物设计计算~一周。
4、附属构筑物及高程设计计算~一周。
5、流程图、总平面图绘制~一周。
6、高程图绘制~一周。
7、构筑物图绘制~一周。
8、构筑物图绘制~一周。
9、构筑物图绘制~一周。
10、设计说明书编制~一周。
11、修改设计说明书~一周。
12、修改图纸~一周。
13、毕业设计答辩一周。
六、 参考文献
[1]田启平.斜 网-混凝沉淀-二段A/O组合工艺处理造纸废水的研究.浙江大学硕士学位论文.20xx,2.
[2]胡雪莲,叶新强,庞艳.生化法处理废纸再生造纸废水.环境工程.(3):43~44.[3]丘旭平.非脱墨废纸造纸废水处理工艺研究及实例.造纸科学与技术.20xx,26(3):60~62.
[4]董海山.废纸造纸废水处理技术研究与治理实例. 中国造纸.20xx,25(5):34~36.[5]万金泉,王艳,张燕聪等.废纸造纸废水特点及其处理技术.造纸科学与技术.20xx,24(5):58~60.
[6]景锋,王耀新,宋文菊.聚合氯化铝和PAM处理造纸废水中白水的机理和效果.黑龙江环境通报.20xx,26(2):30~31.
摘 要 通过天津地铁二期工程的岩土工程勘察,分析了沿线地下水类型、特征、富存条件及各类地下水间的相互关系,结合地铁工程性质及施工工艺分析评价了不同类型地下水对工程的影响,为设计方案的选择提供了依据。 关键词 地铁 浅层地下水 水文地质条件 分析评价 天津地铁二期详勘工作始于2003年8月份,目前累计完成勘探量67000多m。为查明水文地质条件,结合不同的工程类型,有针对性地投入了大量的勘察工作,并结合工程施工情况和区域水文地质特征,对沿线水文地质条件进行总结和分析研究,为设计提供了准确的依据。1 地质条件 天津地铁2、3号线沿线为冲积平原,皆为新生界沉积层覆盖,以陆相沉积为主。第四纪晚期受海进海退影响,形成了海陆交互相沉积层。线路沿线沉积的海陆交互相沉积层具有明显沉积韵律,各地层沉积厚度、沉积层位、岩性特征在线路不同地段虽有差异,但在成因上有明显的规律性。1 1 地层岩性 地层分布自上而下依次为:人工填土层①、新近沉积层②、第Ⅰ陆相层③、第Ⅰ海相层④、第Ⅱ陆相层⑤、第Ⅲ陆相层⑥、第Ⅱ海相层⑦、第Ⅳ陆相层⑧、第Ⅲ海相层⑨。1 2 各地层地质条件 第四系全新统人工填土层:杂填土、素填土,多分布于市区内,厚薄不均,差别较大。该层土密实程度差,易变形。
谈谈水文地质在工程地质的重要性论文
在日常学习和工作中,大家都写过论文吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧,下面是我为大家整理的谈谈水文地质在工程地质的重要性论文,希望对大家有所帮助。
摘要:
对于工程地质勘查工作来说,其涉及到的内容较多,而其中的水文地质对工程地质的勘察质量具有直接的影响。为了更好的提高工程勘查质量,需要对水文地质进行科学的勘察,然后根据水文地质特点选择合适的预防和处理措施,这样才能够有效消除地下水对工程质量的影响。
关键词:
水文地质;工程地质勘查;地下水
1、前言
我国的地域较为辽阔,各地的水文地质条件差别较大,在进行工程勘查的过程中,由于对水文地质问题的研究深度不足,加上设计过程中的水文地质问题经常被忽略,导致经常出现一些地下水变动造成工程事故的现象,这为我国的工程地质勘查工作带来了较大的影响。为了能够更好的提高工程勘查质量,本文作者对工程勘查中的水文地质问题进行了简单的分析,并提出了几点预防和改善建议。
2、工程地质简介
对于工程地质,其指的是通过调查以及研究来对人们生活中所遇到的地质问题进行解决,在该学科中,主要是通过对工程场地的地质条件进行勘查,从而了解当地的地质情况,并选择最合适的区域进行工程施工。而对于存在问题的工程区域,需要对该问题可能造成的建筑物问题进行分析,并制定对应的解决措施,从而保证工程项目建设的顺利,提高工程项目质量。
对于工程地质勘查工作来说,其主要包含对当地岩土成分的确定以及力学等内容,通过这些内容的勘察了解,能够更好的了解当地地质环境对建筑物的影响,然后选择合适的处理方法对岩土建筑物的稳定性进行提高。通过工程地质勘查工作,能够对施工场地中存在的问题进行查明,然后分析地质问题可能造成的危害,然后选择合适的应对措施对地质问题进行解决,保证工程施工的安全、稳定和经济。
3、岩土水理性质
对于岩土水理性质,其指的是通过岩土和地下水之间的反映产生的不同性质,在进行岩土水理性质检测时,其同岩土的物理性质之间具有紧密的联系。通过对岩土的水理性质进行研究,能够更加准确的把握岩土的强度和形变情况,从而在进行建筑物工程施工的过程中能够更好的保证建筑物的稳定性,提高工程地质勘查的准确性。但对于我国的水文地质勘查工作来说,其大部分都是流于表面,很少有施工单位对地下水的情况进行详细的了解,从而导致岩土的水理性质检测达不到施工标准。
下面对岩土的水理性质以及检测方法进行了简单的分析。首先是地下水的赋存状态,地下水在岩土中以赋存状态存在时主要分为三种形式,分别是结合水、重力水以及毛细管水,而其中的结合水又能够根据其不用形式分为两种,一种是强结合水,这种形式的地下水能够牢牢依附在岩土颗粒的周围,并在岩土颗粒的表面形成一层水膜,这种水膜受到地下重力的作用,密度大约为普通水的两倍,这使得这种形式的地下水具有非常大的粘滞性和弹性,无法对静水压力进行传递。然后是弱结合水,这种结合水被称为弱薄膜水,随着外界压力的变化,其能够在不同颗粒之间进行缓慢的移动,但对于静水压力同样无法进行传递。
然后是毛细管水,这种地下水的形成主要是由于毛细管作用而产生的,主要为孤立毛细管水和真正毛细管水等,这一形式的地下水同时受到重力和毛细管力的作用,当其中一个力增大时,毛细管内的水位会随之发生相应的变化。然后是岩土的主要水理性质以及对应的测试方法,首先是软化性,这一性质指的是岩土在受到水分的侵袭后,其强度往往会降低,对于不同的岩土,其软化存在一个系数,通过软化系数能够对岩土的软化情况进行掌握。随着岩土的不断软化,其会在岩石层中形成一个软弱夹层,在这一夹层中含有粘性土层和泥岩等。
其次是透水性,对于这一水理性质,其指的是岩土中的水分会在重力的作用下透过岩土层,随着岩土层中颗粒的大小缩小,其透水性能逐渐降低,而对于坚硬的演示裂隙等位置,其透水性一般较强,对于岩土的透水性,其可以通过渗透系数进行表示,然后通过抽水试验对其进行确定。最后是给水性,这一性质是由于重力的作用而产生的,指的是沿途中的水分在达到饱和状态后能够通过孔隙等位置进行流出,流出水分的数量采用给水度进行表示。对于给水度,其是含水层水文地质的重要数据,能够充分代表当地的岩土特性,对于该参数的'测定,其采用的是实验室测定。
4、地下水引起的岩土工程危害
对于地下水的岩土工程危害,其主要分为两种,一种是地下水位升降所导致的工程变化,另一种则是由于地下水流动产生的压力对建筑物的稳定性产生影响。
地下水升降带来的岩土工程危害
对于地下水位的变化,其主要是两个方面的原因造成,一方面是人为因素,主要是过量开采地下水,另一方面则是自然因素,无论什么因素导致的地下水变化,其都会对建筑物的质量造成较大的危害。首先是地下水位上升造成的危害,对于地下水的水位上升,其影响因素非常多,像地质变化和人为因素等,通过这些因素的综合作用,最终导致地下水的水位上升,随着地下水的水位上升,其对岩土建筑物的腐蚀程度也会逐渐增加,其不仅对建筑物的使用寿命是较大的危害,同时还会产生崩塌等问题,加上岩土结构容易被软化,导致流沙问题逐渐扩大。然后则是地下水下降造成的为,其产生的原因同地下水水位上升相似,随着地下水的水位逐渐下降,岩土中的地下水含量将会逐渐下降,最终导致工程的整体质量受到影响。随着地下水的升降变化,很多工程项目在进行地质勘查的过程中往往很容易对其忽略,这使得地下水的岩土问题会影响工程施工质量,同时还会对建筑物的使用寿命等产生较大的危害。
地下水动压力导致的岩土工程危害
对于正常情况下的地下水,其若不被破坏影响,能够保证很长时间的正常流动,对建筑物的危害也非常大。但随着我国经济的发展,人们的生活和工业用水量逐渐增加,则使得岩土工程危害非常大。
5、总结
综合上述所说,对于水文地质工程勘查工作来说,其中的水文地质工作具有非常的影响。但由于我国当前的科技水平还不足,无法对当地的水文情况进行有效的了解,同时还会威胁人们的工程质量勘查原因。
参考文献:
[1]李明慧,李敬婧.浅谈水文地质在工程地质勘察中的作用[J].四川水泥,2015(2):323.
[2]张福水,史小龙,李辉.浅析水文地质在工程地质中的作用[J].知识经济,2013(2):110.
[3]高云.水文地质在工程地质中的作用分析[J].黑龙江科技信息,2013(27):70.
本文拟采用模糊数学(肖位枢,1992)综合评价法对地下水水质进行评价。
基本原理
模糊综合评判问题,其实质就是模糊变换问题,其原理可用下述模式表示:
断陷盆地地下水环境演化与水文地球化学模拟——以三门峡盆地为例
式中: ——输入,是由参加评价因子的权重经归一处理后得到的一个1×m阶权重矩阵;
———模糊变换器,是由各因子评价结果(即各个因子对各级水的隶属度)组成的一个m×n阶模糊关系矩阵;
———输出,即所求的综合评价结果。
权重矩阵 可由下式确定:
断陷盆地地下水环境演化与水文地球化学模拟——以三门峡盆地为例
式中:a———因子在所有项目中所占权重;
C———因子监测浓度;
S———因子标准浓度;
i———因子数;
j———水质分类级别数。
权重表示各因子对水质污染影响的贡献占总贡献的大小,与评价因子的实测浓度(C)成正比,与该因子的标准浓度(S)成反比。
对水质污染评价问题,当选定评价集D=(d1,d2,…,dn)后,宜采用“降半梯形分布图”来求得模糊关系矩阵
断陷盆地地下水环境演化与水文地球化学模拟——以三门峡盆地为例
式中:b———模糊关系系数;
C———因子监测浓度;
d———分类级别的标准浓度;
i———因子数;
j———水质分类级别数。
因子集与评价集的确定
通过分析三门峡市2002年水质资料,对各离子含量进行分析,Fe,Mn,NO-3,NO-2,NH+45种离子对水质状况影响较大,它们的累计贡献比达到了90%以上,能够反映出本区的水质状况。而总硬度在本区普遍较高,并有超标现象。故最终确定Fe,Mn,NO-3,NO-2,NH+45种离子和总硬度为因子集。
从改善地下水水质的角度出发,本次拟采用惯用的3级水分法:Ⅰ级水的数值采用三门峡市水质污染的本底值,表示水质刚刚受到污染或轻度污染。Ⅱ级水的数值采用国家规定的饮用水标准的上限,表示中度污染。Ⅲ级水的数值取Ⅱ级水数值的2~3倍为分类标准,表示严重污染。由此可得评价集D(表)。按照上述原理,对三门峡市地下水水质进行了评价,得出研究区各观测点的水质级别。根据评判结果并结合本区的具体环境、水文地质特点,进行水质类别分区(图)。由图可以看出:地下水水质的分类等级具如下分布的规律:靠近城区的区域地下水水质差,个别地段由于受到点源的污染,成了严重污染区。由于青龙涧河从三门峡城区流过,地下水位埋深较浅,接受了地表水的补给,因此地下水水质受地表水的影响较大,水质较差。轻度污染区主要分布在远离城区的地段,该区域受人为活动的影响较小,地下水位埋深大,不容易受地表水的污染。
表 水质评价集 单位:mg/L
图 三门峡市地下水水质分区图
图 总硬度变化趋势图
一、地下水水质评价
地下水水质评价是地下水资源评价的重要组成部分,只有水质符合要求的地下水才是可以利用的地下水资源。地下水水质评价的核心是评价模型的建立和运行。地下水水质评价的方法很多,大体可分为以下几类:综合指数法、模糊数学法、灰色系统法、物元分析法、人工神经网络评价法等。不同的评价方法各有所长,每一种方法均有一定的适用条件,为了获得较为准确的评价结果,系统提供了目前应用较广的水质指数评价、模糊综合评判和人工神经网络评价三种方法进行计算与比较,并结合GIS技术得到地下水水质的空间变化规律。
(一)指数评价法
该评价方法以我国现行的《地下水质量标准》(GB/T14848—93)为依据,包括单项评价和综合评价法,单项评价采用单因子评价法,按《地下水质量标准》所列分类指标,划分为五类,不同类别标准相同时,从优不从劣。综合评价法按下式计算综合评价分值F。
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
式中:F为各单项组分评分值Fi的平均值;Fmax为单项组分评价分值Fi中的最大值;n为参评项数。
该评价方法的优点是数学过程简捷、运算方便、物理概念清晰,存在的问题是描述环境质量的非连续性和过于突出最大污染因子的作用。
(二)模糊综合评价法
应用模糊数学对水质进行综合评价的基本思想是:由实测值建立各因子指标对各级标准的隶属度集,形成隶属度矩阵,再把因子的权重集与隶属度矩阵相乘,得到模糊积,获得一个综合评判集。综合评判集表征水质对各级标准水质的隶属程度,反映了综合水质级别的模糊性。从理论上讲,模糊综合评价法由于体现了水体环境中客观存在的模糊性和不确定性,符合客观规律,合理性更强。但评价过程较复杂,需要解决好权重的合理分配。该方法的评价过程为:
1.计算评价因子隶属度
用线形隶属函数确定各评价因子对各级水的隶属度的计算公式如下:
j=1级水时:
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
j=2,3,4级水时:
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
j=5级水时:
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
式中:Y为各因子分别属于各级水的隶属度;X 为各因子的实测浓度;Si,j,Si,j+1,Si,j-1为评价因子的各级水质标准。
2.模糊关系R矩阵
通过隶属函数的计算,求出单项指标对于各级别水的隶属度,得到矩阵R:
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
3.评价因子权重的计算
权重就是各评价因子对总体污染物影响程度的贡献及对人体影响效应的比重。对某种污染物浓度的分级标准Si可以取其各级标准平均值:Si=∑ Sj/m,对于某些在水中含量越高表明水质愈差的评价因子,其权重公式为:Wi= Xi/Si;对于某些在水中含量越高表明水质愈好的评价因子,其权重公式为:Wi= Si/Xi。
应用该方法时,对各项水质指标(或组分)目前常用的权重处理方法作了适当改进,即在确定各项水质指标(组分)的权重(Wi)时,除考虑某一组分的超标程度外,同时考虑了该项组分对人体健康的危害程度。对人体健康危害相对较小的常规组分及TDS、硬度和铁(锰)等,在常规方法获得的相对权值基础上,乘以“”的修正系数;而对人体健康危害较大的组分(如氟、氨、硝酸根、亚硝酸根、磷及汞、铬、酚等)则乘以“”系数。然后再用修正后的相对权重进行归一化的权重计算。这种做法减少了对人体危害性较小组分在决定水质级别中的作用,更符合本区当前各质量级别地下水的使用现状。
权重进行归一化处理公式为:-iW=Wi/∑Wi,∑Wi=1,从而得到权重矩阵A,它是一行n列矩阵(n为参加评判的因子数)。
4.综合评价
模糊数学综合评价是通过模糊关系矩阵R 和权重矩阵A 的复合运算而进行的评价。实际是对各项评价因子进行加和合成,用数学式表示为:B=A·R。
其中B是以隶属度表示的水质级别模糊评价向量(行矩阵),由模糊矩阵R 和A 的复合运算得到,系统采用相乘求和的算法进行运算。
(三)BP神经网络评价法
人工神经网络是一种由大量处理单元组成的非线性自适应的动力学系统,具有学习、联想、容错和抗干扰功能。应用人工神经网络评价水质,首先将水质标准作为“学习样本”,经过自适应、自组织的多次训练后,网络具有了对学习样本的记忆能力,然后将实测资料输入网络系统,由已掌握知识信息的网络对它们进行评价。传统的神经网络方法都是对所有评价因子以同样的标准进行处理,体现不出各评价因子对环境和人体影响的差异,而且往往因为某个评价因子的数值过大而导致总体的评价水质较差。因此,从实用的角度,在传统神经网络模拟地下水水质评价因子与地下水水质级别间的非线性关系的基础上,对评价因子进行了分组,进行水质评价。
神经网络模型概述
地下水环境质量评价所采用的神经网络的拓扑结果如图13—2所示。它是由一个输入层、一个隐层和一个输出层构成的三层网络结构。输入层接受外界信息,输出层则对输入信息进行判别和决策;隐层用来储存知识。层与层之间的神经元(节点)单方向互联,其联接程度用权值表示,并通过学习来调节其值。该神经网络在学习过程中由正向传播和反向传播两部分组成。正向传播是数据由输入层经隐层处理传向输出层;反向传播是误差信号从输出层向输入层传播并沿途调整各层联接权值和各层神经元的阈值,以使误差信号不断减小,通常采用Sigmoid函数作为神经元的激发函数。Sigmoid函数为:
图13—2 网络模型结构示意图
如果正向传播的输出与给定的期望输出模式有较大的误差而不满足精度要求的时候,就转入误差反向传播过程,将误差沿原来的联接通路返回,通过修改各层神经元的联系权和阈值使误差减小,然后再转向正向传播过程,随着模式正向传播和误差反向传播的反复交替,网络得到了记忆训练,当网络的全局误差小于给定值后,训练终止,即可得到收敛的网络和相应稳定的权值和阈值。利用这个收敛的网络可以完成实际的模式识别任务。
2.教师样本以及模型各层节点数目的确定
依据GB/T14848—93,地下水质量分类标准的Ⅳ类与Ⅴ类水标准的界值是同一数值,该标准规定小于等于该值为Ⅳ类水,大于该值为Ⅴ类水。而水环境质量标准的划分一般都是指一个浓度区间。为了符合评价的要求,按照一些文章提出的方法来确定分级代表值:Ⅰ类水的标准界值作为Ⅰ类水的分级代表值,Ⅱ类水的分级代表值为Ⅰ类水和Ⅱ类水标准界值的中值,其余依次类推,将Ⅴ类水(Ⅳ类)的界值作为Ⅴ类水的分级代表值。具体见表13—1。
表13—1 BP神经网络的教师样本
续表
输入层节点数为监测指标的数目,输出层节点数为1,当预定误差为、学习效率取时,经过反复试验计算,确定隐层数为30时,网络的收敛效果较好。
3.水质评价BP模型建立时样本数据处理
为消除各监测指标特征之间由于量纲的不同及监测数值大小的差异对计算过程的影响,需对原始数据做规范化处理,选用下述方法,效果较好。
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
式中: 为第k样本的第i个输入值;xi,max和xi,min分别为第i个水质指标的最大值和最小值。
另外,为了消除极值的影响,如果污染水质指标达到Ⅴ类,输入时就按Ⅴ类水的下限输入;对于某些小于一类水标准上限浓度1/10的监测数据,输入时就按一类标准上限的1/10输入。
4.运行BP神经网络评价程序
鉴于写成的神经网络算法运行速度过慢,同时经过实践,用C++写成的神经网络运算速度相对比较快,所以采用混合编程的方法。用C++写成神经网络程序,然后在下调用C++程序进行评价。但是为了达到程序运行美观,让C++程序在后台运行,从而兼具了界面可视化和DOS程序运行速度快的优势。
二、地下水水质预测
进行地下水污染预警,要充分运用各种专家的知识经验和有效的模型预测手段,在过去地下水环境及其演化趋势的基础上,预计未来可能发生的环境影响,综合考虑地下水环境的自然属性,判别地下水环境质量状况。在系统中是利用已知多年地下水水质观测资料来推算近期地下水水质的动态变化情况。系统提供了两种预测方法,即时间序列分析与灰色预测。
(一)时间序列分析
地下水水质动态的时间序列分析方法的基本思想是认为地下水水质在随时间变化的过程中,任一时刻的变化和前期要素的变化有关,利用这种关系建立适当的模型来描述它们变化的规律性,然后利用所建立的模型做出地下水动态未来时刻的预报值估计。用时间序列分析的方法,可以建立多种用于预报的随机模型,本系统采用指数平滑法进行预测。指数平滑的原理为:当利用过去观测值的加权平均来预测未来的观测值时(这个过程称为平滑),离得越近的观测值要给以更大的权。而“指数”意味着:按照已有观测值“老”的程度,其上的权数按指数速度递减。
指数平滑法具有计算比较简单,对实际变化比较灵敏,在预测时所需的观测值不多等特点。这种方法在整个预测过程中,始终不断地用预测误差来纠正预测值。基本思路是首先对原始数据(监测值)作处理,处理后的数据称作“平滑值”。给定一个权系数α(平滑常数),则平滑值由下式得到:
St=α·Xp+(1—α)·Xt
式中:St为平滑值;Xp为新数据;Xt为老数据。
上式表明所求得的平滑值是新老数据的加权组合。计算时,数据处理按几级分几次作,常记 、 、 分别为t时刻的第1次、第2次、第3次的平滑值。对经过处理的数据(平滑值)再作适当计算可构成以下非线性预测模型:
Yt+T=at+bt·T+c·tT2
式中:Yt+T为t+T时刻预测值;T为以t为起点向未来伸展时刻(t以后模型外推时间);at、bt、ct为模型参数,分别代表t时刻的期望值、线性增量、抛物线增量。
其中:
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
计算时所使用的原始数据(监测值)为X1、X2、X3……。 为加工后的数据,即t时刻第j次的平滑值。各次平滑后为:
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计算中应注意的问题:
(1)系数a的大小,关系到计算的合理性,一般a由经验确定,通常当变化趋势平衡时,实际值的变化仅受偶然因素的影响,可取小的a值加权;变动不稳定,实际值的变动还受偶然因素之外的变动的影响,则可取较大的a值加权。a值的取值范围为0~1,即0≤a≤1,当a值接近于零时,表示对过去的实际值作最小的加权,a值接近于1时,表示对现在实际值作最大加权。计算时可参考以下取值原则:
当变量的时间变动较为显著,宜取较大的a值(a=~),以使近期数据在指数平滑法中发挥较大作用。
当时间序列趋势较稳定,宜取小的a值(a=~),使各个统计值在指数平滑中具有大小相近的权数。
当时间序列趋势有较缓的变化时,a可取值~。
(2)后一级平滑值 是通过前一级平滑值 算出的。然而,当t=0时,无前一级平滑值。因此各级初始平滑值 一般凭经验给出,多采用与其他实际数据比较接近的值或观测序列中的第一个值。
(二)灰色预测
1982年我国学者邓聚龙教授提出了灰色系统理论,它把一般系统论、信息论、控制论的观点和方法延伸到社会、经济、生态等抽象系统,并结合数学方法,发展成为一套解决信息不完备系统即灰色系统的理论和方法。它可以利用连续的灰色微分模型,对系统的发展变化进行全面的观察分析,并做出预测。灰色系统是指信息不完全、不充分的系统。灰色系统理论中GM(1,1)模型,代表1个变量的一阶微方方程,它既是一种动态的数学模型,又是一种连续的数学函数。其根据关联度收敛原理、生成数、灰导数和灰微方程等论据和方法来建模。建模技巧是利用量化方法将杂乱无章的原始数据列,通过累加生成处理,使之变成有规律的原始数据列,利用生成后的数据列建模,在预测时再通过还原检验其误差。
鉴于地下水质动态变化的复杂性,受诸多因素制约,具有很大的不确定,其实质上就是一个处于动态变化之中的灰色系统,因此可用GM(1,1)建模,建立模型的基本步骤如下:
第1步:对数据序列作一次累加生成,得到:
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第2步:构造累加矩阵B与常数项向量YN,即
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第3步:用最小二乘法解灰参数:
第4步:将灰参数代入时间函数:
第5步:对 (1)求导还原得到:
第6步:计算 与 之差 及相对误差e(t)
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第7步:误差校正,以 为原始数据再进行一次灰色预测。
对呈增长趋势的变化过程,用GM(1,1)都能得到较好的精确度,但有时遇到的变化过程较差的增长趋势,用一次GM(1,1)得不到满意的精确度,此时为了得到更好的精确度,常对其进行误差校正,这就是常说的GM(1,1)改进模型。模型的精确度可通过已知的前n个历史数据与其相应的n个预测数据比较,若精确度较好,则直接预测下一个未知数据。否则,要进行修正。
为了提高GM(1,1)模型的精度,可采用残差GM(1,1)模型来进行模型的修正,残差修正模型可以是生成模型,也可以是还原模型。
还原模型的相应数列为:
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残差 为:
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
是下述模型的数据:
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若通过残差 建立的GM(1,1)为:
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则 的导数为:
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
修正后的模型为:
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
水资源保护监测的不足和发展建议论文
大家最不陌生的就是作文了吧,尤其是议论文,议论文是对某个问题或某件事进行分析、评论,表达自己的观点和主张的文章体裁。这类型的作文应该怎么写呢?以下是我整理的水资源保护监测的不足和发展建议论文,仅供参考,欢迎大家阅读。
摘要:
随着工业化进程的不断加速,我国水资源问题越来越突出,有些地方直接影响了生活用水供应。可见,研究水资源保护监测尤为重要。鉴于此,文章深入探讨水资源保护监测中存在的问题,并提出可行的建设建议,强化水资源保护意识,更好地促进我国水资源保护工作可持续发展。
关键词:
水资源保护;监测;问题;建议;
引言:
我国社会主义现代化建设的不断发展使得水资源需求量也在不断增加,但是工业发展又引发了水资源浪费及污染等一系列问题。在此情形下,社会水资源供需矛盾突出,一定程度上制约了社会经济的发展。目前,我国水污染问题亟待解决,监测水质对保护水资源具有重要实践意义。
1、水资源保护中水质监测的重要性
、有效保护水资源
水资源保护监测即针对水质进行监测,及时把控水资源质量。水资源监测可以反映入河污染物总量、河道纳污能力以及消减量等指标。水质监测结果通常用数据来表示,通过对一定范围水环境在一定时间段内进行连续监测,可以有效掌握该区域内水资源污染物质来源、分布状况和分布规律[1],同时也能科学预测水质污染情况,合理监测水环境,进一步明确水环境污染的控制对象,进而提出科学控制和保护策略。
、以水资源监测保障用水安全
我国水质监测工作中主要采取定期、定点的监测方法,规定每年针对河流水质监测采样频率不能低于12次,于每月中旬开展采样。水质监测可针对某一特定水环境水质变化情况进行重复跟踪和监测,以此来保障水环境质量监测数据科学性。另外,水质监测也可针对突发性水污染事件进行及时跟踪,为人们生活、生产用水提供保障[2]。
、提供决策参考
政府部门对水资源进行宏观的开发利用及资源配置,很大程度上都依赖于水质监测所提供的有效数据。在开展水资源配置和调度时要全面掌握水资源质量状况,同时要尽可能实现水资源的合理利用。例如,我国在2013年开展的黄济津水资源调度过程中引发了水质恶化事件,针对这一问题,政府部门推出了引黄政策,及时处理了污染水质,最大程度地节约了人力、物力、财力资源[3]。
2、水资源保护监测存在的问题
水资源保护监测中的首要目标是保护饮用水源。目前,我国大部分省份水功能区的监测主要集中在地表水层面,对地下饮用水的监测较少。未来水资源保护工作主要建立在水功能区的管理上。从实际监测角度看,水功能监测主要集中在重点水功能区,监测范围比较有限;针对入河排污口,多数省份仍然采取每年一次的监测频率,部分地区也会采取两年一次或一年两次的监测频率,这种监测方式下监测结果代表性不足,监测方式不够合理,不能准确计算水环境某一时期内污水及污染物排放量[4]。此外,全国水质监测点位的设置明显不足,不能直观、准确地反映地下水水质状况;水体生态监测也处在起步阶段,没有构建完善的评价体系;针对紧急污染事件的监测能力明显不足,不少地区的水环境保护监测中心仅配备了一台应急监测车。
、监测能力不足
近年来,虽然全国各地不断加大水质监测建设方面的投资力度,促进了地区监测中心监测技术设备的更新,但从全局来看,不少地区的中心实验室仍然存在监测设备老化、技术水平落后等问题。大部分地区仅省中心能够完成认证参数监测,且主要以手工操作监测方式为主,监测效率较低。在我国全面推进水务工作的前提下,各省份的市级分中心监测频率、监测范围等已经不能满足水务工作快速发展的实际需求,各地监测站点设置不足对地区水资源发展造成了一定限制。
、实验室设备配套不足
近年来,我国在水资源监控建设项目、省界水质监测分中心监测建设方面不断加大投资力度,极大改善了各分中心的设施及环境,有效提升了监测能力,但中心实验室的建设仍未达到预期效果。实验室的仪器设备水平仅能满足常规的.监测需求,且没有配套足够应急监测设备,对水源地监测、生态监测及突发应急监测能力不足,监测设备、仪器陈旧,自动化、智能化水平低,对水质监测质量、监测准确性有极大影响。
、专业技术人员配置不足
当前,我国正在全面推进水质监测工作,监测项目的不断增加导致水质监测分析技术难度加大,对专业化人才资源的需求越来越迫切。由于专业监测人员配备数量不足,水质监测质量及管理效率受到极大影响。新形势下,水质监测管理工作任务越来越重,监测工作对技术的要求也越来越高,且随着我国各实验中心大型仪器设备的不断升级,对监测人员的专业技术水平提出了更高要求。受限于我国编制体制,专业技术人员紧缺现象仍然严重,人才储备也不能满足水质监测和管理的实际要求。
3、水资源保护监测建设建议
、构建水资源保护监测站网
建设水资源保护监测站网要采取统一布局的方式,从流域优化出发强化各站点之间的联系,对严重影响生产生活的水域进行强化监测,并针对不同区域及不同流域水资源评价需求进行综合考虑,以省为单位构建完善、高效的水资源监测站网。
1)水功能区监测。为进一步强化水资源开发、利用和保护,我国在2012年推出了《全国重要江河湖泊水功能区(2011—2030年)》,全国各省份重要饮用水源地都被划入国家重要水功能区,同时各省份针对国家重点水功能区及省级重要水功能区都开展了常规监测,各地政府也在季度考核中纳入了水功能区监测考核达标指标,各地水功能区监测覆盖率也达到95%。
2)省界监测站网建设。按照国家水功能区监测要求,以流域机构为准开展构建省界监测站网,根据规划,到2030年要实现国界、省界监测全覆盖,水量水自动监测站点也在加速建设中。
3)入河口监测建设。根据《全国重要江河湖泊水工区(2011—2030年)》规划要求,针对DOD、氨氮、区域性特征污染物排放超过总排放量50%的入河排污口需要实施在线计量监控,超过80%的排污口需要严格实施人工检测[5]。各省需结合省界污染物排放实际状况实现水功能区的全面普查,并以普查结果为基础制定科学监测计划[6]。
、提高水资源保护监测能力
首先,要强化各省中心实验室建设,加快仪器设备更新换代,提升监测设备的自动化、智能化建设,从长期、深层次角度构建水质监测目标,保证实验室建设的前瞻性。其次,要加大人才资源开发,跟随水质监测设备的技术发展,更新人才结构,为中心储备更多专业化人才,以此来满足水质监测发展的新要求。
4、结束语
总而言之,水资源保护监测主要目标是通过构建监测站网、改进实验室、加强自动监测站建设等方法强化地表水体、水生态、地下水的监测、评价和预警,从而为水资源监督和保护提供服务,进一步促进水资源开发利用发展,有效遏制水资源及生态环境破坏,为我国社会经济发展提供有效支撑。
参考文献
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[3]林国俊杨寅群,李志军刘学文蔡金洲,陈晓娟雷明军.厄瓜多尔Napo流域水环境现状与保护对策[J]人民长江,2017,48(22):53-57.
[4]时晓飞,王非王丽萍,加强水质监测为水资源保护提供技术支撑[J]河北水利.2016(2):33.
[5]徐剑秋,卞俊杰加强水环境监测为长江大保护提供技术支撑[J]水利水电快报,2016,37(11):1-2.
[6]卓海华刘辉吴云丽,谭凌智,兰静流域水环境监测共建共管实验室建设回顾和思考[J].人民长江,2016,47(16):5-9.
四川省地质矿产勘查开发局102厂 定额补助 四川省西昌市长安北路 机械加工、选矿设备的制造四川省地质矿产勘查开发局106地质队 定额补助 成都市温江区柳城大道西段6号 地质矿产、固体矿产、水文地质、工程地质、环境地质勘查勘探、探矿工程施工、工程测量、地质灾害治理四川省地质矿产勘查开发局108地质队 定额补助 崇州市金带街199号 为国家建设提供地矿勘查服务.
谈谈水利工程中工程地质和水文地质研究
地下水对水利工程建设的稳定性及耐用性有着重大影响,因为地下水是岩土体的核心组成部分,会对水利工程基坝质量的好坏造成影响。
摘要: 工程地质与水文地质两者有着紧密的联系,在水利工程中,二者相辅相成,地下水是水利工程建设的基础环境,同时也对建筑地及周围的岩土体性质有重大影响,岩土体中最重要的构成部分便是地下水,对建设物稳定性与耐用性带来一定影响,为了对水文地质进行一定程度的加强,为了对工程调查的质量带来提高,在进行水利工程地质勘察时,需要对建设地及其周围岩土体的性质进行严格勘察,此外,还要对地下水进行勘察,以此为基础,对预防与治理提出相关意见,并提前准备好设计规划与工程开展所需要的资料,从而对工程的危害进行减少。文章对常见工程地质与水文地质等问题进行了研究与分析。
关键词:水利工程;水文地质;工程地质;地质勘察
0引言
地下水对水利工程建设的稳定性及耐用性有着重大影响,因为地下水是岩土体的核心组成部分,会对水利工程基坝质量的好坏造成影响。不管建设什么项目,必须要进行观察、实验、探索,还需要经过详细调查该地区水文面积、水文地质条件、地下水的形成、运动的特点与水质量、数量是否变化等。但是,在实际勘察中,对一些水文条件较为错综复杂的山地,若是忽略了工程勘察,对工程地地质情况不了解,在工程规划中也没有在意水文条件对工程的影响,往往会造成一些不必要的工程问题的发生。并且,人们很少注意到这些,知识简单的通过报告进行了解与评价。所以,为了对工程质量带来提高,必须要加强对水文地质的研究。
1水利工程中对水文地质的评价
在进行工程勘察时对水文地质的评价需要注意以下3点:1)重视地下水对土壤、岩石以及建筑物的影响,进行重点研究,从而有效的预测岩土工程会带来怎样的危害,并且对此做出防范措施。2)根据建筑物的地基基础,对水文地质问题进行分析研究,并提供水文地质所需要的必要材料。3)从工程建设的视角来看,针对地下水对工程的不同影响,提出可能出现的地质问题:①处于地下水中的建筑物,其钢筋可能会被地下水腐蚀;②建筑工程的基坝土质的选择有限,只能考虑土质不好的风化岩、软岩等,对可能会发生的崩解、岩石与土壤软化等进行对地下水的评估;③应该对地基挤压问题进行预测,观察是否会有流砂与潜在侵蚀发生的可能性;④在对水利工程进行设计与施工中,由于水位变化产生地基浮动等问题;⑤随着工程施工的开展,会造成土壤与岩石的变化,甚至会对建筑物与环境造成一定影响。
2测试与研究岩土的水理性质
土壤中的水分与地下水会发生一定的相互作用,从而显示不同的属性,这就是土壤物理性质,其主要有水分保持能力、土壤透气性、水分含量等特点,这些方面导致了地下水、气态水与液态水的联系。岩层是岩土体贮藏地下水的地方,会产生不同形式的水,如潜水、承压水等。含水层空隙性质的不同,使地下水可分为岩溶水、裂隙水。土壤与地下水的相互作用,使岩土体的存在方式与地下水有所不同,不同的地下水形式会给岩土体带来不同程度的影响。砂黏土中有极少的地下水这是结合水存在的主要方式。当结合水与黏土显示属性为可塑性、收缩为黏土、膨胀等形式时,就是弱结合水,它是由于受到物理作用与机械作用的制约,活动范围受到限制,受到的岩土动态物理性小,从而产生的。当土质失去植被保护或者遇到强降雨等情况,泥土流失会比较严重,土质随雨水流失过程中慢慢沉积,导致河床抬高,因此,了解清楚水利工程上游土质构造问题,能制定有效措施,控制水土流失问题。例如三峡工程占地面积广阔,又位于地质复杂的四川省,所以在工程开始之初必须严格探测土质结构,采用正确的蓄水运行方式。“蓄清排浑”是三峡工程运用的比较成功的一个排洪方式,在汛期,控制145m的运行水位,与正常蓄水位相比,低30m。当水位高于145m时,其泄洪能力达到64000多m3/s,这样可大大降低泥沙淤积问题。
3水利地质的分析
地下洞室围岩稳定性的分析
理想的建洞山体具备的条件应该是:构建洞区地质条件简单,裂隙间距大,岩层厚,无断裂带不会对山体稳定性造成影响,具有完整坚硬的岩体,完整的地形,没有受到泥石流、滑坡等地质灾害的破坏,没有岩溶现象或岩溶现象不发育,地下水影响较小,无有毒气体与异常地热的发生。脆性断裂,层状弯折与拱曲,塑性变形与膨胀,山体滑坡与断层以上几种都属于岩石变形与破坏类型。
坝基岩体工程地质的分析
不同的坝型,所其工作特点也具有不同的特性,对地质的要求也不同。所以要对不同类型的坝应该适应什么样的地质条件进行分析与了解。但是由于坝区的岩体会有地质的缺陷,从而会引起坝区渗漏与坝基稳定等工程事故的发生。
分析边坡工程
蠕动变形、崩塌、山体滑坡是常见的'边坡类型。以外,还有松弛张裂、泥石流等问题存在。泥石流属于常见边坡失稳的类型。地下水与地表水以及降雨,地形条件,地质构造与岩体构造,岩石类型与性质,其他因素(日照、地震、风力、温度等)都是造成影响地质构造与岩体结构的原因。影响水库工程地质问题的原因水库分为两类:地面水库(河流上建筑坝所形成人工湖);地下水库(根据地下的蓄水结构,由于人工控制造成)。由于蓄水后,对水文地质和工程周围水文条件造成了影响,使库区与邻近地段的地质环境受到改变。如:由于地下水的上升导致洼地淹没等。从而导致各种工程地质问题的发生,如:水库淤积、水库渗漏、库岸塌陷等问题的发生。
软土路基边坡稳定性与基坑降排水
作为软土基坑地质问题较为注意的两个方面。在对其进行建设时,要注意边坡稳定性,要保证事故的安全,需要采取以下措施:对坡度进行合理设置、对边坡进行有效的安全措施等。其目的是为了加强边坡稳定性;对于粉砂与细砂土质的边坡,进行流砂与管涌评价,从而防止发生事故;防止坑底的隆起,确保基坑的土壤随时处于干燥状态,方便工人的施工。明排法与人工降水是开挖软土基坑降排水的方法。
4结语
在工程地质中,工程地质的环境都是由工程环境与地质环境组合构成的,岩土体加载路径与时间作为工程地质环境变化与内部自我调整的决定因素,积累到一定程度会对原因系统造成必然的改变,这表现出工程环境需要对地质环境的影响,地质环境需要适应工程环境。如果需要对水利工程的地质环境进行现状分析,必须要对该区域地质与水文地质条件进行分析,还需要分析水利项目是否适应,并且还要对发生灾难的破坏程度进行预测与分析。进行水利工程地质环境现状的分析,是为了更好的对水利工程做出设计与规划,并且提出更为合理化的意见与建议。
参考文献:
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[2]王媛,王学潮,王建平等.南水北调西线一期工程区水文地质条件评价[J].岩石力学与工程学报,2005,24(20):3614-3619.
核心期刊最快也是需要半年左右的样子
1. 岩石学报2. 中国科学.D辑,地球科学3. 地质论评4.地学前缘5. 地质学报6. 地球化学7. 地球科学8.矿床地质9. 沉积学报10. 地质科学11. 中国地质12.地球学报13. 现代地质14. 高校地质学报15. 吉林大学学报.地球科学版16. 第四纪研究17.地质通报18.岩石矿物学杂志19. 地质与勘探20. 矿物学报21. 地层学杂志22. 地质科技情报23. 大地构造与成矿学24. 水文地质工程地质25.矿物岩石地球化学通报26. 矿物岩石27.物探与化探28.古地理学报29.新疆地质30.地球与环境