基于数学模型的沿海城市排水系统硫化氢控制技术研究

我国即将大规模实施海水利用工程，含有高浓度硫酸盐的海水进入沿海城市排水系统中将导致硫化氢污染与腐蚀问题的严重化。但国内外的硫化氢控制技术尚未能精确衡量硫化氢控制效果，实施过程中易造成控制效果不佳、投加处理药剂过量及二次污染。因此，本研究力图建立一个基于数学模型的硫化氢定量化控制技术。首先，本课题通过实验研究了次氯酸盐、硝酸盐和氧对于硫化氢产生与转化过程的影响，并建立数学模式；然后对排水系统中硫化氢产生的源头- - 生物膜进行实验分析，探讨了生物膜中硫化氢产生、转化与分布的机制，并开发2维动态的生物膜机理模型；再而结合上述研究建立城市排水系统硫化氢控制模型，并通过中试和现场实验进行验证。利用本研究建立的数学模型，即可实现对沿海城市排水系统的硫化氢定量化控制与管理，降低硫化氢控制成本并减轻二次污染。本研究也利用此数学模型对特定案例的硫化氢控制问题进行了数值模拟研究，探讨了硫化氢控制的最佳方案。