论文部分内容阅读
城市污水作为非常规水资源,在缓解城市水资源短缺压力方面,显示出越来越突出的优势。城市污水的再生利用不仅可以缓解供需矛盾,而且兼具削减污染排放、改善水环境质量、缓解排水系统压力的优点。为了使污水再生利用系统与传统水资源系统协调配合,充分发挥污水再生利用的效益,有必要引入科学的规划方法。本文以城市污水再生利用系统为研究对象,旨在提出城市污水再生利用规划技术路线,阐明污水再生利用规划方案的设计和优化方法。论文对城市污水再生利用系统进行了系统分析,建立了规划所需的基础数据库,通过识别影响污水再生利用的系统内部约束和外部约束,指出影响污水再生利用系统设计的关键因素是城市水资源缺口、对地下水开采的替代量、污染物削减量和排向下游的生态用水量,并以此为依据进行污水再生利用的情景设计。论文构建了全面反映污水再生利用资源和环境效益的非线性优化(NLO)模型,模型能够为不同的回用情景进行多水源与多用户之间的配水方案优化,优化结果表达了不同情景下污水再生利用的优化发展模式。论文还建立了城市污水再生利用系统动力学(SD)模型,用以模拟不同回用方案的动态变化和宏观经济影响。最后,从水资源、经济、环境、工程、社会等5个方面构建回用方案的综合评价指标体系,以层次分析法(AHP)为平台,利用NLO模型和SD模型的计算结果,对不同回用方案的综合效益进行评估,得到综合最优方案。论文以邯郸市主城区为例,对上述研究成果进行应用。通过实施综合最优规划方案,到2010年,邯郸市污水回用总量为9980万m3,其中主城区回用5863万m3,再生水排放下游4117万m3,同时替代地下水开采4265万m3,污染物COD排放量削减到1647t。在该发展模式下,邯郸市主城区可以在较少开发新水资源的前提下有效满足用水需求的增长,从而保证经济与环境协调发展,地下水超采现象受到遏制,城市水环境逐步改善。为此需投入的污水再生利用工程建设资金为9607万元,约占各年GDP的0.05%,能够为经济发展所接受。