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污水处理系统半挥发性有机污染物环境归趋研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 13:49:33
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污水处理系统半挥发性有机污染物环境归趋研究【摘要】:持久性有机污染物具有高毒性、持久性、生物富集性和长距离迁移的特性,对人类健康和社会的可持续发展造成严重威胁。它在多介质环境的环境

【摘要】:持久性有机污染物具有高毒性、持久性、生物富集性和长距离迁移的特性,对人类健康和社会的可持续发展造成严重威胁。它在多介质环境的环境行为和归趋成为了近年来环境领域学者的研究热点。由于环境介质的复杂性,人们通常借助多介质环境模型对其进行模拟。其中应用最广泛的多介质环境模型是由Mackay提出的逸度模型。 本研究是在逸度模型的基本理论上,建立了包含水、空气、污泥、土壤四个环境相的污水处理厂模型。并与计算机技术相结合,对模型实现软件化。该模型可以用来模拟半挥发性有机污染物在污水处理系统的环境行为和归趋。 软件以Microsoft Visual Basic6.0和Microsoft Access2003数据库管理系统作为开发工具。该软件能将输入参数存储在数据库中,并能在软件界面对数据库进行修改、添加、删除等操作。模拟结果以饼状图和质量平衡图的形式直观的表示处理。 本研究以1-甲基萘为研究对象,模拟了其在污水处理厂的环境行为。研究结果表明1-甲基萘主要是通过污泥吸附和生物降解的方式去除。将模拟结果与监测数据直接比较发现二者非常吻合。最后进行灵敏度分析,分析结果表明对污泥去除影响最大的参数是Kow,对挥发影响最大的参数饱和蒸气压,对生物降解影响最大的参数是半衰期。 应用污水处理厂模型对PAHs、PAEs、VMS三类半挥发性有机污染物进行模拟。模拟结果表明污泥去除和总体去除率与logKow线性关系比较显著,而挥发与亨利常数存在显著的线性关系。 本论文的研究成果可以为环境管理提供理论依据,对水安全和社会经济的可持续发展也具有十分重要的现实意义。 【关键词】:污水处理厂系统 逸度模型 环境归趋
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X703
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第1章 绪论9-21
  • 1.1 研究背景9
  • 1.2 多介质环境模型9-11
  • 1.2.1 空间单介质模型10
  • 1.2.2 集成的空间多介质区划模型10
  • 1.2.3 逸度模型10-11
  • 1.3 逸度模型简介11-15
  • 1.3.1 逸度11-12
  • 1.3.2 相的均一性和非均一性12
  • 1.3.3 稳态和平衡12-13
  • 1.3.4 逸度模型的基本原理13-14
  • 1.3.5 逸度模型的分类14-15
  • 1.4 逸度模型的发展和应用15-19
  • 1.5 课题来源及研究内容19-21
  • 1.5.1 课题来源19
  • 1.5.2 研究目的和意义19
  • 1.5.3 研究内容19-21
  • 第2章 污水处理厂逸度模型的建立21-31
  • 2.1 模型框架21-22
  • 2.2 模型参数22-29
  • 2.2.1 理化参数22-24
  • 2.2.2 环境属性参数24-27
  • 2.2.3 传质系数27-29
  • 2.3 灵敏度分析法29-31
  • 第3章 模型的软件化31-41
  • 3.1 软件的功能31-32
  • 3.2 数据库的设计32-35
  • 3.2.1 模型数据33
  • 3.2.2 逻辑结构设计33-35
  • 3.3 软件的详细设计35-39
  • 3.3.1 参数的输入36-37
  • 3.3.2 模型计算37-39
  • 3.3.3 模拟结果输出39
  • 3.4 本章小结39-41
  • 第4章 1-甲基萘的归趋模拟41-50
  • 4.1 输入参数41-44
  • 4.1.1 污染物参数41-42
  • 4.1.2 污水处理厂环境参数42-44
  • 4.1.3 污染物排放参数44
  • 4.2 中间参数44-45
  • 4.3 输出结果45-46
  • 4.4 模型的可靠性验证46-48
  • 4.4.1 模拟结果比较46-48
  • 4.4.2 灵敏度分析48
  • 4.5 本章小结48-50
  • 第5章 半挥发性有机污染物的归趋模拟50-69
  • 5.1 多环芳烃的模拟50-56
  • 5.1.1 多环芳烃的结构50-51
  • 5.1.2 多环芳烃的性质51
  • 5.1.3 多环芳烃的环境行为51
  • 5.1.4 模拟结果与讨论51-56
  • 5.2 邻苯二甲酸酯类的模拟56-61
  • 5.2.1 邻苯二甲酸酯类的结构56-57
  • 5.2.2 邻苯二甲酸酯类的性质57
  • 5.2.3 邻苯二甲酸酯类的环境行为57-58
  • 5.2.4 模拟结果与讨论58-61
  • 5.3 挥发性甲基硅氧烷的模拟61-67
  • 5.3.1 挥发性甲基硅氧烷的结构61-62
  • 5.3.2 挥发性甲基硅氧烷的性质62-63
  • 5.3.3 挥发性甲基硅氧烷的环境行为63
  • 5.3.4 模拟结果与讨论63-67
  • 5.4 PAHs、PAEs、VMS 模拟结果比较67
  • 5.5 本章小结67-69
  • 结论69-71
  • 参考文献71-75
  • 攻读硕士期间发表的论文及其它成果75-77
  • 致谢77


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