武汉市沙湖地区排水工程优化运行研究

武汉市沙湖地区排水工程优化运行研究

周耕[1]2004年在《武汉市沙湖地区排水工程优化运行研究》文中研究表明泵站工程是水利工程的重要组成部分,在工农业生产和人民生活中占有重要地位,特别是城市排水泵站,除排放雨水外,还承担城市生活污水、生产废水排放任务,对保障城市健康发展、提供良好环境具有重要作用。泵站运行中需消耗大量能量,如何提高效率,降低能耗,充分发挥泵站工程效益,做到优化运行,潜力广阔,意义十分重大。近些年随着泵站工程的快速发展,在泵站优化运行研究方面取得了很大进展。 城市排水系统常由多座泵站、调蓄湖泊、管网沟渠等组成,工程设施复杂,水雨情多变,其优化运行是一个大系统问题,既涉及到泵站间的优化组合,又涉及各站的运行台数、不同机组组合及工况调节的配合,需解决一系列理论和实际问题。优化运行的目标,是根据不同泵站、各泵装置之间的运行特性和水雨情对排水流量的要求,通过对流量的最优分配,达到效益最好的目的。不同运行条件优化目标不同,在正常运行情况,以最低能耗为最优目标;在暴雨抢排时,以最大流量为最优目标。为达到优化运行的目的,必须对错综复杂的排水系统进行分析,找出主要影响因素,概化模型。再利用大系统的理论,建立两层递阶分解协调数学模型,第一层为泵站间的整体协调,求解子系统间水量最优分配,第二层(子系统优化层)为机组间的优化。并根据动态规划理论,明确目标函数和约束条件,利用计算机编程进行计算。 本论文以武汉市沙湖排水系统为研究对象,深入分析了系统特点,搜集大量工程技术资料,利用大系统的理论,应用动态规划法,建立数学模型,并通过计算机编程求解。该优化运行研究探讨了大系统泵站的优化运行理论和方法,对泵站系统优化运行具有参考意义。

张翔凌[2]2004年在《武汉城市污水水质特征分析》文中认为随着我国改革开放的逐步深入,城市经济结构的调整,人民的生活水平逐步提高,正迈入小康生活。而由此所导致的城市污水水量随之逐渐提高,城市污水水质也发生了显着变化。与此同时,城市污水处理厂在设计时,只能根据以往的城市污水水量、水质资料进行设计,而对当前及远期城市污水的水量、水质变化情况了解不够,无法掌握城市污水的增长情况,无法准确确定城市污水治理所需的措施和费用,导致城市污水处理厂运行不合理,从而大大影响了城市环境规划和城市市政环境设施与城市经济建设的同步实施。针对该现状,本文提出通过实际监测城市生活污水排污口水质现状、城市生活小区和排水管网地下水渗透率,并对实际监测数据进行分析,望能对当前城市污水水质特征有一个较为全面和准确的了解,以便合理确定按水质进行污水厂分期建设的方案,为制定城市水污染防治对策打下坚实的基础。 本课题选择武汉叁镇叁个典型排污口的排放污水进行为期一年的各项水质监测及服务区域现状调查,并综合各种影响因素,得到如下结论: 通过对武汉叁镇叁个排污口的污水水质现状调查了解到,综合武昌晒湖、青山落步嘴排污口和汉口黄孝河叁个排污口一年的监测数据,求得武汉城市污水污染物平均浓度:COD_(Cr)为155.97 mg/L;BOD_5为61.52 mg/L;SS为65.77 mg/L;TN为22.61 mg/L;NH_3-N为15.40 mg/L;TP为2.28 mg/L。且各污染物指标变化具有较强的规律性。 综合武汉叁镇叁个排污口为期一年的水质监测数据及服务区域现状调查了解到,服务区域人口密度、人均污染物指标、服务区域特征、气温、水温、化粪池指标去除率、工业废水排放量、地下水渗透率等因素均对城市污水水质指标产生较大影响。 提出通过排污口实际监测确定城市污水水质月关系变化曲线和时变化关系曲线。将水质指标的年变化规律与城市污水月变化关系和时变化关系相结合,从而实现对武汉城市污水水质指标的精确分析。

陈昌伟[3]2008年在《对设计暴雨重现期的探讨》文中进行了进一步梳理重现期是暴雨强度计算公式中的一个重要标准和参数,科学合理地使用该参数,是排水工程规划的关键。对武汉市地形地势、历史暴雨量及灾害进行了综合分析,确定新区规划暴雨重现期不宜低于3~5年。

李利蓉[4]2005年在《武汉市落步咀污水处理厂进水水质水量预测研究》文中认为未来2-3年内武汉市将建设落步咀污水处理厂解决青山区的水污染问题,而在污水处理厂的设计过程中,设计进水水质、水量往往决定着城市污水处理厂的规模、工艺流程的选择和工程的投资、运行费用。现在已建成的大部分城市污水处理厂实际进水水质、水量与预测结果存在较大差异,严重影响了城市污水处理厂的运行。因此,有必要对青山地区污水水质、水量进行预测,并确定落步咀污水处理厂的进水水质、水量,为即将建设的污水处理厂的规模和工艺选择提供设计和决策的有力依据。 本论文通过收集近年来青山区现状人口、给排水现状、水量统计资料,应用数学方法—等标污染负荷法进行污染源评价,筛选出该地区的主要污染源和主要污染物。并对青山港西泵站排污口进行全年监测,分析确定监测点的污水水质现状,并通过监测结果对青山地区污水水质的月变化关系和日变化关系进行分析。 本文探讨了将多元回归分析模型和灰色系统GM(1,1)耦合应用于城市生活污水量预测的方法和技术,并得出城市生活污水量预测模型,这样将环境污染与社会经济联系起来更能反映环境质量的变化趋势。综合考虑城市生活污水量、工业废水量、地下水渗入量及排水管网的完善率,得出落步咀污水处理厂进水水量预测模型。 通过排水管网服务区人口总量、人均污染物指标、污水处理厂水量、工业污染物排放指标、污水管网系统完善率等参数预测污染物指标年均值。 综合各项影响因素,对青山地区2020年的水质和水量进行了预测。结果表明水量变化较大,水质变化较小。这主要是人口的急剧增长、生活水平的提高导致的。在未来20年中生活污水的比重越来越大,而工业废水的比重越来越小,污水处理厂的进水将主要体现生活污水的特征。 最后,基于预测的落步咀污水处理厂进水水质水量,经过对几个方案技术、经济比较,确定该厂污水处理工艺。

凌飞[5]2011年在《武汉地铁典型地层深基坑抗浮结构设计分析》文中研究表明为了满足我国城市道路轨道交通发展的要求,全国一线城市和一些二线城市地下轨道交通建设日益加快,使得地铁深基坑开挖规模越来越大,其中一些地下水头高、地下水丰富的城市,例如:武汉、上海、南京等地的地铁车站深基坑抗浮安全可靠性方面的保证也就显得尤为突出。将地下连续墙支护结构与车站主体结构连结来作为车站抗浮的一部份,是深基坑结构抗浮的先进技术之也是最经济和最有效的方法,现阶段在武汉地铁的建设过程中应用也很广泛。因此,进行此类深基坑抗浮结构安全性研究具有重要的理论意义与工程应用意义。为了研究此类抗浮设计方法在武汉地区的适用性,通过对武汉地区的水文地质情况资料的整理分析,选取具有代表性的武汉一级阶地为研究对象。论文依托武汉地铁二号线范湖站的深基坑工程,以实际工程中选用的地下连续墙与主体结构在使用过程中的车站为研究对象,采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法和思路,开展了一系列研究工作,并得出了一些具有参考价值的结论。首先,在收集整理国内外相关文献的基础上,针对目前深基坑抗浮所采用的措施,比较了各种抗浮措施的优缺点和它们适用情况,总结了关于深基坑抗浮的理论公式,比较分析了各种理论的基本假设以及它们的合理性。其次,为了更好的反映出武汉地区的典型地层结构,综合的分析了武汉地区各个区域的地层结构、工程地质和水文地质条件,并比较了第四系沉积层的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地的水文地质,进而了解到武汉地区的深基坑抗浮中Ⅰ级阶地中承压水的危害性最大,从而选择二号线的范湖站做为工程实例进行分析。最后,选取最有代表性的武汉地铁二号线的范湖站作为工程实例,利用有限元软件ANSYS建立起平面应变模型,对车站主体结构在无地下水浮力和最高地下水位两种极端情况进行数值模拟分析,证明了此类抗浮设计方法的安全稳定性。并利用有限差分软件FLAC3D对基坑的开挖与地下水浮力上升的过程进行了模拟。从位移、应力和稳定性分析,充分证明了地下连续墙与车站主体结构连结对保证地铁车站长期稳定的有效性。

谭洋[6]2007年在《水解酸化—生物接触氧化法处理水溶性染料废水的试验研究》文中研究表明印染废水是一种较难处理的有机工业废水,它具有污染物浓度高、成分复杂和水质水量多变等特点。本试验的目的是在实验室中应用水解酸化—好氧生物接触氧化工艺模型处理自配模拟印染废水,并通过分析处理过程中的COD、BOD_5、pH值、氨氮和色度等指标的去除效果和变化规律,检验该工艺的处理效果,得出该工艺的最佳控制参数。试验所用废水为自配模拟印染废水。试验装置前端的水解酸化处理单元,目的在于提高废水可生化性和去除色度,从而为后续处理创造有利条件。后续为两级生物接触氧化处理单元,起到对于COD、BOD_5和氨氮等的去除作用。本试验首先对水解酸化柱和两级生物接触氧化柱里的填料进行挂膜启动。挂膜启动采用接种法,经过20天的营养液培养以及51天的废水运行,水解酸化柱以及两级生物接触氧化柱内生物膜生长较好,生物相的镜检比较正常,COD去除率接近90%,处理效果稳定。试验结果表明:水解酸化柱对COD的去除率在20%—40%左右;而两级生物接触氧化柱对COD的去除起到了主要作用,其中第一级去除率在40%左右,二级在10%左右,总去除率达到了将近50%。反应器出水的COD、BOD_5、氨氮和色度等均满足《纺织染整工业水污染排放标准(GB4287—92)》中的二级排放标准,可以认为生物膜生长成熟,挂膜启动成功。接下来的模型正交试验对可能影响反应器运行效果的因素进行了影响性评价,并据此推求最佳的运行条件。试验所选因素为:进水流量、一级生物接触氧化柱气水比和二级生物接触氧化柱气水比。试验中主要测定废水的COD和色度去除情况,所以将废水的COD和色度去除率作为正交试验的评判指标。试验结果显示影响处理效果因素的主次顺序为:进水流量—第一级生物接触氧化柱气水比—第二级生物接触氧化柱气水比,并得出试验的最佳运行条件:进水流量为5L/h,一级生物接触氧化柱气水比为11.1∶1,二级生物接触氧化柱气水比为8.9∶1。

肖曲[7]2016年在《城市河道淤泥高效脱水剂的制备与应用》文中提出河道淤泥是整个河道治理中最为困难的环节,如何解决河道淤泥脱水效率低、干化时间长、堆场占地大的问题成为目前亟待解决的难题。河道底淤泥的含水率一般维持在95%以上,所以底淤泥处理的前提是如何快速的降低其含水率。以武汉巡司河淤泥为研究对象,采用化学混凝的方法,选取不同种类的混凝剂进行复配得到一种高效脱水剂,对其进行调理,提高其脱水性能,实验先考查单一脱水剂(Mg(OH)_2、AlCl_3、MgO、Ca(OH)_2、FeCl_3、CaO、KOH、PAM)对淤泥脱水性能的影响,通过对淤泥沉降实验的观察,以淤泥清混分界面的沉降速率、沉降体积以及沉降后上清液的浑浊情况为影响因素,结果表明,添加脱水剂后的淤泥相对于原淤泥,其脱水性能都有了一定的提高,其中Ca(OH)_2、Ca O和PAM的作用最为显着,效果最好。然后又以沉降比、浓缩倍数和底泥的含固率为影响因素,研究和探讨了Ca(OH)_2、CaO和PAM叁者对淤泥沉降过程的分析,结果发现,当淤泥浓度为10%时,Ca(OH)_2的最佳投加量为10g/L,此时的淤泥沉降比最小可降至36.5%,沉降完成后的浓缩倍数达到3.73,底泥的含固率最大达到16%左右;CaO的最佳投加量为8g/L,此时沉降比低至35.4%,沉降完成后的浓缩倍数达到3.81,最终沉降完成后底泥的含固率可以上升至16.7%左右;PAM的最佳投加量为0.04g/L,此时淤泥沉降比最低降至26.3%。实验还研究了Ca(OH)_2和CaO在最佳投加量下对淤泥上清液COD的影响,结果表明,当CaO对COD的去除作用明显优于Ca(OH)_2,最终上清液的COD值相比原样下降了49%左右。最后以电厂废弃物粉煤灰为原料,将其与CaO和PAM进行复配,最终得到最佳叁元脱水剂的合成比为:CaO为1g/L,粉煤灰为8g/L,PAM为0.09g/L,即CaO:粉煤灰:PAM=1:8:0.09。

参考文献:

[1]. 武汉市沙湖地区排水工程优化运行研究[D]. 周耕. 武汉大学. 2004

[2]. 武汉城市污水水质特征分析[D]. 张翔凌. 武汉理工大学. 2004

[3]. 对设计暴雨重现期的探讨[J]. 陈昌伟. 给水排水. 2008

[4]. 武汉市落步咀污水处理厂进水水质水量预测研究[D]. 李利蓉. 武汉理工大学. 2005

[5]. 武汉地铁典型地层深基坑抗浮结构设计分析[D]. 凌飞. 武汉理工大学. 2011

[6]. 水解酸化—生物接触氧化法处理水溶性染料废水的试验研究[D]. 谭洋. 武汉理工大学. 2007

[7]. 城市河道淤泥高效脱水剂的制备与应用[D]. 肖曲. 湖北工业大学. 2016

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