【正文】 3 處理效果污水連續(xù)不斷地進入預(yù)反應(yīng)區(qū)，在此過程中大部分可活性BOD5被活性污泥微生物吸附，然后從隔板下以低速進入主反應(yīng)區(qū)，不會攪動污泥層。首先是在進水流量較大的情況下，對反應(yīng)系統(tǒng)需要進行調(diào)節(jié)，增加了投資，而對出水水質(zhì)有特殊要求，如脫氮、除磷等工藝，則需對SBR工藝進行適當?shù)母倪M。為減少環(huán)境噪聲，提高水中氧的利用率，便于設(shè)備的安裝與維護，設(shè)計采用水下曝氣器。其主要作用是去除廢水中的懸浮物質(zhì)和漂浮物質(zhì)，約可去除懸浮固體SS 的50%～60%，同時還可去除部分BOD5（主要是懸浮性BOD5，可降低25%～35%），從而改善后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的運行條件并降低其BOD5負荷，另外，還能起到均和池的作用，使入流廢水水質(zhì)水量的波動不至于給后續(xù)生物處理單元造成大的沖擊。2 主要處理構(gòu)筑物中水站構(gòu)筑物見表21，本工程主要構(gòu)筑物為蓄水構(gòu)筑物，對結(jié)構(gòu)的防水性能要求高，因此，所有構(gòu)筑物均采用鋼混或磚混結(jié)構(gòu)，且混凝土中加入一定比例的防水劑，以避免混凝土在溫度、干縮、裂變等作用下引起的開裂，同時還可提高混凝土的密實度和抗?jié)B性。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，玉溪卷煙廠關(guān)索壩廠區(qū)廢水屬中性廢水，廢水中的主要污染物為溶解性固體、氨氮、BOD濁度，雖然主要污染物數(shù)值較小，但變好范圍較大，這說明該廠進水水質(zhì)相對較好，但水質(zhì)穩(wěn)定性較差，處理工藝設(shè)計上要考慮上述情況。進入中水站處理的廢水包括了工業(yè)廢水和生活污水兩大類。更為值得一提的是通過對原有排洪溝的有效利用，解決了廠區(qū)廢水產(chǎn)生量少時導致綠化用水不夠的問題，較使用自來水做綠化用水比，不僅降低了綠化用水成本，還一定程度上緩解了玉溪市供水短缺的局面，具有較大的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。這一方面的研究與人類自身生命健康息息相關(guān)，需要細致深入的研究，避免重大環(huán)境災(zāi)害發(fā)生。而像垃圾滲濾液這種高濃度的廢水,其在地質(zhì)介質(zhì)中的運動除了受地下水中對流彌散作用影響外,還受到地下水多組分系統(tǒng)中絡(luò)合作用、吸附解吸作用、溶解沉淀作用、氧化還原作用和酸堿作用的制約,僅考慮水動力因素是片面的。5）模擬結(jié)果表明：隨著時間的延長,污染的范圍越來越大，逐漸向兩軸延伸，污染中心以及外圍地區(qū)物質(zhì)的濃度越來越小, 最終達到平衡。 主要結(jié)論1）基于滲流力學和多孔介質(zhì)溶質(zhì)運移學等知識，深入探討了Cl在地下水環(huán)境中的遷移機理。3）在填埋場的正下方Cl的濃度值最大，在填埋作業(yè)第1年時，濃度值為573 mg/L，到達第3年時，濃度值增加為673 mg/L，第5年時濃度只有輕微的增長，為677 mg/L，此后一直到第15年濃度值沒有發(fā)生變化保持恒定，圖57填埋場正下方（x=450m, y=500m）Cl濃度變化趨勢圖，從中可以明顯地看出污染源中Cl進入含水層后在對流和彌散的作用下遷移擴散迅速，到500天時就能夠達到接近平衡的數(shù)值，此后濃度值增加十分緩慢，到1500天時曲線已經(jīng)基本為水平直線，此時填埋場正下方（x=450m, y=500m）Cl濃度變化已達到平衡。達到平衡后，距污染源500m的范圍內(nèi)都受到了不同程度的污染。從圖55中可以看出，填埋作業(yè)第10年時滲濾液中Cl污染分布更加明顯，隨著時間的推移，污染團的范圍越來越大，接近帶狀分布，Cl污染團中心物質(zhì)的濃度變小，濃度逐漸呈現(xiàn)累加的趨勢，這與區(qū)域內(nèi)地下水流方向和潛水含水層的分布有直接關(guān)系，并且在后污染區(qū)濃度積聚增加，從而導致達到平衡穩(wěn)定的時間相對滯后。從圖54中可以看出，填埋作業(yè)第5年時滲濾液中Cl污染分布很明顯，隨時間推移不斷向兩軸方向擴大，且縱向顯著；Cl污染團仍然呈現(xiàn)出近似橢圓狀。 Cl的數(shù)值模擬結(jié)果預(yù)測分析基 本 參 數(shù) 表參數(shù)名稱 數(shù)值 8() () 圖52填埋作業(yè)第1年Cl污染分布平面圖 Fig. 52 Landfill operations the first year of the floor plan Clpollution 圖53填埋作業(yè)第3年Cl污染分布平面圖Fig. 53 Landfill operations the first three years of the floor plan Clpollution圖54填埋作業(yè)第5年Cl污染分布平面圖 Landfill operations the first five years of the floor plan Clpollution 圖55填埋作業(yè)第10年Cl污染分布平面圖 Fig. 55 Landfill operations section 10 of the floor plan Clpollution 圖56填埋作業(yè)第15年Cl污染分布平面圖 Fig. 56 Landfill operations section 15 of the floor plan Clpollution 對圖的結(jié)果結(jié)果分析從圖52中可以看出，填埋作業(yè)第1年時滲濾液中Cl的污染分布不明顯，但能看出其污染團近似橢圓狀。5）填埋場內(nèi)水量變化不明顯，可忽略不計。 滲濾液量垃圾填埋場中滲濾液量可由下式計算得出：式中：——某時段（一年）填埋場內(nèi)降雨量，； ——垃圾產(chǎn)生的水量，； ——周圍滲入的水量，； ——排出的水量，； ——填埋場內(nèi)的水量變化，； ——表面蒸發(fā)量，； ——滲濾液量，；各參數(shù)取值如下：1）填埋場長和寬分別為2000m和1000m，年降雨量為1300mm。文中取。根據(jù)實驗可得出Cl的濃度穿透曲線如下圖51所示。否則把該時段的步長減少一半，重新執(zhí)行上述步驟，直到各個收斂條件都滿足。3）利用和，由運動方程計算該時段的平均流速分布。水流模型與濃度有關(guān)，溶質(zhì)運移方程與運動方程有關(guān)，運動方程又與水頭有關(guān)，因此，必須聯(lián)合求解各方程組。通過對式（435）濃度近似處理，可以得到簡化方程。將研究區(qū)域進行有限元剖分，應(yīng)用Galerkin有限元方法將數(shù)學模型形成變分問題，首先對水流方程（421）進行處理： （429）式中，是基函數(shù)，當時，；當時，；是水頭未知的節(jié)點總數(shù)。有限單元法網(wǎng)格和結(jié)點布置靈活，適應(yīng)于復雜形狀邊界和介質(zhì)分區(qū)的問題，對定流量邊界條件自動滿足，不需要另作特殊處理，對含水層非均質(zhì)變化平緩的要求也不象有限差分法那么嚴格，因此，有限單元法在一些實際的、含水層介質(zhì)變化比較復雜地區(qū)的地下水滲流計算中得到廣泛應(yīng)用。 在穩(wěn)定均勻流條件下，因Cl為保守性物質(zhì)，若不考慮補給和供水，不考慮去除作用，即沒有衰變、吸附及降解，取Rd=1，式（422）可變?yōu)椋? (423)式中的彌散張量系數(shù)可進一步簡化。代回式（410），并約去方程兩邊的，得： （417）將式（41）代入上式，得： （418）對式（42）求導，得： （419）將式（43）、（45）、（415）和（419）代入（418），得： （420）將式（33）和式（34）代入（420）得： （421）4．2 滲濾液中Cl的遷移方程[14]在微元體內(nèi)的Cl的濃度變化是有三個方面引起的：一是由于彌散作用，包括分子擴散和滲透分散；第二方面是由于液體平均整體運動而引起的物質(zhì)通量，稱為對流；第三方面是總的吸收作用，即所謂源匯項（源是由于溶解和解吸附，使物質(zhì)從固相轉(zhuǎn)入水中；匯是指物質(zhì)從水中沉淀和被吸附等減少的作用）。我們以上述微小立方體的多孔介質(zhì)為均衡體，以為均衡時間段，建立其質(zhì)量守恒方程。因此，模擬變密度影響地下水流的運動規(guī)律，對滲濾液中的Cl安全性能評價有重要的現(xiàn)實意義。為了進行地下水污染預(yù)測，須同時求解地下水流模型和滲濾液中的Cl在地下水中遷移的模型。由(324)式得： （325)（325）式中的稱為污染物的相對速度。在這樣的情況下，可用Kd值衡量各種污染物的相對遷移能力，Kd值越大，越易于吸附，越不易遷移；反之，Kd值越小，越不易被吸附，越易于遷移。方程(319)右邊的第三項為由于吸附引起的Cl的損失量?？v軸和橫軸水動力彌散系數(shù)，是僅與介質(zhì)特性有關(guān)的參數(shù)，可定義如下: （317） （318）式中:t ——時間；、——分別為縱向和橫向延展毛細流動的方差。在多孔介質(zhì)中，液體中污染物的分子擴散可用Fick第一定律描述，但污染物在多孔介質(zhì)中的分子擴散系數(shù)一般小于其在重力水中的分子擴散系數(shù)，這主要由于多孔介質(zhì)中的一部分體積被固體顆粒所占據(jù)，液相只占介質(zhì)體積的一部分，最大是土體飽和時等于介質(zhì)的孔隙率。)。分子擴散在多孔介質(zhì)的整個彌散過程是永遠存在的。橫向機械彌散系數(shù)為，為j流動方向的動態(tài)彌散率(L)。這些現(xiàn)象使得最初緊密排列的地下水質(zhì)點散布開來。需要引入典型單元體的概念，可將多孔介質(zhì)通道中流體質(zhì)點的速度平均化，即： （313）式中:——質(zhì)點速度矢量；——平均速度矢量；是一個假想的速度矢量，即通過所說的某點處地下水實際流速矢量，它是在典型單元體的空隙體積內(nèi)取質(zhì)點速度矢量的平均值，作為典型單元體形心處的地下水平均速度矢量。由于流體的粘滯性，使得單個孔隙通道中心軸處的流速最大，而固體表面處的流速接近于零，類似于筆直的毛細管的流體速度的拋物線分布。所謂機械作用，就是由于孔隙系統(tǒng)的存在，使得流速在孔隙中的分布無論其大小和方向都不均一。實際上，流體的動力彌散是溶質(zhì)在多孔介質(zhì)中的機械彌散和分子擴散兩種物質(zhì)輸運過程同時作用的結(jié)果。流體動力彌散就是多孔介質(zhì)中兩種不同成分可溶混流體之間過渡帶發(fā)生的非穩(wěn)定、不可逆轉(zhuǎn)過程。而且，示蹤物質(zhì)不僅有沿著流動方向的縱向擴展，還有垂直于流動方向的橫向擴展，見圖31。隨地下水流動的溶質(zhì)數(shù)量是濃度與地下水量的函數(shù)。這種水流可以看作是連續(xù)水流，可以應(yīng)用流體質(zhì)點的連續(xù)方程和運動方程來描述水在多孔介質(zhì)中的流動，從而回避了研究單個孔隙通道中流體質(zhì)點流動的困難。由于這里的目的是為了分析Cl隨地下水通過孔隙的流動，因此還必須對模型中的流體狀態(tài)作一系列的假定和限制，以補充說明多孔介質(zhì)的特征。設(shè)作用在多孔介質(zhì)表面的壓強為p,如果壓強增加，就會引起多孔介質(zhì)的壓縮，即有： （38）進一步可寫為： （39）式中：——骨架的壓縮系數(shù)，表示固體顆粒的壓縮性； ——孔隙的壓縮系數(shù)，表示孔隙的壓縮性。此外，還與土顆粒的組成、不均勻系數(shù)、顆粒的排列形狀以及多孔介質(zhì)中的固結(jié)物質(zhì)、沉積環(huán)境有關(guān)。我們把相互連通的孔隙空間稱之為有效孔隙空間，這說明多孔介質(zhì)具有允許流體通過的連通通道。這說明多孔介質(zhì)是由固體和流體組成的多相體系。概括地說，多孔介質(zhì)可定義為（Bear,Zaslavsky and Irmay,1968年）：1）多孔介質(zhì)不是單獨存在的，而是處于多相物質(zhì)（固、液、氣）之中，且占據(jù)多相物質(zhì)的一部分空間。我們這里不是研究多孔介質(zhì)本身的材料特性，而是要研究多孔介質(zhì)中物質(zhì)的遷移規(guī)律，即傳質(zhì)動力學問題。在幾個孔隙直徑大小范圍內(nèi)，由于孔徑大小不同，溶質(zhì)將以不同速度而流動。 滲濾液中Cl遷移方式及各遷移方式之間的關(guān)系一般說來，溶質(zhì)是指溶解于地下水的廢料物質(zhì)，溶質(zhì)通常有兩種傳輸方式，即對流與擴散。 水量均衡原理[9][10]地下水不會自生自滅。該式表明：流體的滲透速度于水頭差成正比，與砂柱的長度成反比，所以又稱為線性滲透定律。地下水在土壤孔隙中的流速，是會因孔徑和相應(yīng)的土水勢不同而在各個方向上有所變化，很難按其真實情況處理。此外，隨著水體的流動還會產(chǎn)生對流擴散。含水層是指地下水完全充滿土壤孔隙的飽和單元體，所以Cl在飽水條件下運移。但是，這一單元的土壤相對于耕作層來說是比較簡單的——含腐殖質(zhì)不多、微生物活動顯著減少、植物根系和蟲孔不發(fā)育；因此，Cl在該層內(nèi)的遷移、轉(zhuǎn)化較弱，其自凈能力明顯低于表土層（耕作層）。Cl經(jīng)耕作層之后其濃度降低。滲濾液中的Cl以從地表入滲的污染途徑，首先進入地表土層（耕作層）。Cl相對遷移能力高，它屬于保守性污染物。描述孔隙介質(zhì)中溶質(zhì)遷移的基本方程組包括:連續(xù)方程、運動方程、濃度方程和狀態(tài)方程。其中，孔隙流體壓力是控制Cl輸運過程的關(guān)鍵性因素，其大小決定Cl濃度的分布和歸宿?，F(xiàn)有模型一般都忽略氣相,而對于易揮發(fā)性元素的遷移,如銨態(tài)氮,必然涉及到氣體在非飽和帶中的運移問題。目前處理固液界面發(fā)生的吸附反應(yīng)都是利用經(jīng)驗公式來表達的,如 Kd值。此外,研究利用一些新的物探技術(shù)對垃圾場周邊進行監(jiān)測,如探地雷達測試技術(shù)可以進行地下掩埋垃圾場的調(diào)查,確定年代久遠垃圾場的確切位置及評價有害物質(zhì)對周圍介質(zhì)或地下水的污染程度,并可以圈定掩埋垃圾場的分布范圍。3)現(xiàn)有垃圾填埋場排滲設(shè)施經(jīng)常發(fā)生淤堵現(xiàn)象,垃圾填埋場排滲設(shè)施淤堵的機理以及抗淤堵的對策(包括水力、機械、化學的方法等)需要進一步研究。再則,垃圾污染監(jiān)測系統(tǒng)不健全,垃圾場生態(tài)恢復意識淡薄等等,都帶來了諸多的問題。 存在的問題[7]一個現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場的建設(shè)必須具備合適的水文、地質(zhì)和環(huán)境條件,并要進行專門的規(guī)劃、設(shè)計,精心的施工和科學的管理。模型考慮了對流擴散降解和吸附的作用,利用地質(zhì)統(tǒng)計