重庆三峡库区城镇合流污水水质水量时空分布的研究.pdf

重庆三峡库区城镇合流污水水质水量时空
分布研究







重庆大学硕士学位论文

学生姓名:徐志恒
指导教师:胡学斌教授
何强教授
专业:市政工程
学科门类:工学



重庆大学城市建设与环境工程学院
二 O 一一年六月
Study on Spatial and Temporal Distribution
of Wastewater Quality of Three Gorges
Reservoir Area




A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Degree of Master of Engineering
By
Xu Zhiheng

Supervised by Prof. Hu Xuebin
Prof. He Qiang
Major: Municipal Engineering


Faculty of Urban Construction & Environmental Engineering,
Chongqing University, Chongqing China
April, 2011
中文摘要

摘要

论文在全面综述了国内外城镇水质水量变化特征、水质模型研究的现状的基
础上,针对三峡库区排水体制特征以及近年大量新建的污水厂由于缺乏污水水质
资料、参考的设计参数和实际情况差异较大、导致三峡库区部分中小城市污水厂
不能稳定运行的具体情况,提出对库区中小城镇污水的水质水量进行调研获取实
际水质资料,在现状数据的基础上利用数学统计分析库区城镇污水水质水量特点
及变化规律,进一步用时间序列分析法 ARIMA 模型对库区城镇污水水质进行建模
预测,期望其成果可以作为库区新建污水厂的设计参考及库区污水厂的优化运行
调控提供依据。论文在研究过程中还对三峡库区特有的特细砂的性质及其分布进
行了研究。研究主要内容和结果包括:
①通过对重庆三峡库区的 10 个典型区县城镇污水水质的现状调研,发现其
城镇污水水质属于中高氮、中碳、中磷的中浓度生活污水;大部分城镇的城镇污
水 BOD5/CODcr 的比值大于 ,污水可生化性较好;而 BOD5/TN 的比值通常在
3~5 之间,碳氮比偏低,生物脱氮碳源紧张。
②重庆三峡库区城镇污水水量变化规律为:1、2 月份污水排放量较小、而在
6~9 月份污水排放量明显偏大。水质的月变化规律为各污染物浓度在 1、2 月份较
高,在 6~9 月份偏低。时变化规律明显,通常在中午 11 时左右、下午 17 时左右、
晚上 21 时左右出现浓度峰值。利用 Kolmogorov- Smirnov(K-S)检验对各城镇污水
水质进行了对数正态分布检验,发现库区城镇污水各污染物指标基本服从对数正
态分布。对库区旱季及雨季的水质水量对数样本的均值差异进行配对样本的 T 检
验,发现库区大部分城镇污水水质水量存在季节性差异。
③运用 SAS 统计分析软件建立了重庆三峡库区典型城镇污水水质时间序列
分析 ARIMA(p,d,q)模型,利用模型对污水水质进行预测,结果表明除 TP 外的其他
指标预测结果的平均百分比误差均小于 20%。
④通过对涪陵地区不同功能区晴天污水及雨天初期污水水样分析发现,不同
功能区晴天污水水质具有较大差异,商业区污水污染物浓度明显偏高,交通区污
水中污染物浓度则相对较低。雨天初期污水污染物时间变化规律与降雨强度有关,
小时降雨强度大于 2mm 的降雨中污染物变化多呈单峰型,峰值出现后污染物浓度
呈现明显的指数衰减规律;在小时降雨强度小于 2mm 且降雨历时长的降雨过程中
污染物变化呈双峰型,污染物浓度没有明显的指数衰减规律存在。研究还表明不
同功能区雨天初期污水污染负荷也存在一定差异。比较晴天污水与雨天初期污水
中污染物的形态,雨天初期污水中颗粒型污染物所占比例明显高于晴天污水,雨
I
重庆大学硕士学位论文
天初期污水中主要以颗粒型污染物为主。
⑤论文通过计算初期合流溢流污水的次降雨时间平均浓度 EMC 值,对城市
初期溢流污水污染负荷进行了定量分析。结果表明,涪陵地区初期溢流污水的 EMC
值分别为 TSS=477mg/L、TCODcr=530mg/L、TP=、TN=。利用
M(V)曲线及 b 参数法对涪