污水土地回用過程中污染物的遷移轉化模擬研究.pdf

1、水資源短缺已成為影響當代經濟社會發(fā)展的一個重大問題。將農村生活污水經預處理后，進行污水土地回用可以用廉價的成本使污水得到有效的回用，是污水資源化利用的一條重要途徑。但是，污水的土地回用仍有兩個問題需要做進一步研究：第一是用于接納污水的地塊的水力負荷的選?。坏诙俏鬯械奈廴疚镔|對地下水影響的評估。關于這兩個問題，傳統(tǒng)的解決方法是：通過水量平衡公式或者實驗室模擬試驗來確定地下處理系統(tǒng)的最大允許水力負荷，然后再選取合適的水力負荷。這兩種方法

2、的共同缺點是不能較好的反應處理場地的真實情況以及不能考慮處理場附近的復雜狀況。對于第二個問題，傳統(tǒng)的方法是通過在處理場周圍布設監(jiān)測井來對地下水的水質狀況進行監(jiān)測。這種方法的缺陷是較浪費人力財力。本文在前人研究的基礎上用數(shù)學模擬的方法來研究上述兩個問題。 ⑴以上海市崇明縣瀛東村污水土地回用系統(tǒng)為研究對象，應用加拿大Water-loo水文地質公司的Visual MODFLOW軟件建立了關于此系統(tǒng)的三維地下水水流和水質模型。模型的主要

3、參數(shù)通過實測獲得，邊界條件資料由現(xiàn)場測定提供的數(shù)據(jù)確定。通過2006年9月至2007年4月現(xiàn)場實測的水文水質數(shù)據(jù)對模型進行了率定，率定后的模型較好地反應了系統(tǒng)所在地區(qū)地下水的水文水質狀況。 ⑵以東海村為例，演示了如何應用率定好的模型對可能要建設的污水土地回用系統(tǒng)提供技術支持。利用模型確定了可能建設的污水土地回用系統(tǒng)的最大允許水力負荷：在其他條件不變的情況下，依次對水力負荷為4000mm/yr、3000mm/yr、2500mm/y

4、r和2000mm/yr的情況進行了模擬，模擬結果顯示當水力負荷大于2500mm/yr的時候，地塊發(fā)生壅水；當水力負荷為2000mm/yr的時候，未發(fā)生壅水。而后又模擬了水力負荷為2200mm/yr和2300mm/yr的情況，最后將此系統(tǒng)的最大允許水力負荷確定在2200mm/yr～2300mm/yr之間。 ⑶利用模型來評估東海村可能建設的污水土地回用地塊對地下水的影響情況。在2200mm/yr的水力負荷下，對進入系統(tǒng)的污染物進行1

5、0年的模擬。模擬結果顯示，污染物進入系統(tǒng)之后，會立即向下擴散，當擴散到一定深度之后才緩慢向四周擴散。污染物的自然擴散并不明顯，在水平方向上，10年內污染物僅遷移擴散了35米，而在垂直方向上，污染物僅遷移擴散了15米。 ⑷模擬了當污水土地回用地塊附近存在抽水井時，它們之間的交互影響。模擬結果表示，污染物在水平方向上的遷移擴散發(fā)生了明顯的改變，污染物遷移到地塊下部以后主要向抽水井的方向遷移擴散。同時可以看出，十年后污染物已經遷移擴散