文档介绍：哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
随着社会水平飞速发展,生活品质不断提升,饮用水安全问题越来越受到重
视。国家“十一五”重大水专项中,将城市饮用水安全保障技术研究作为重中之
重。近年来,由于长期饮用微污染含砷地下水引发砷中毒的事件频繁出现,地下
饮用水中可溶性无机砷对人体健康的严重危害也逐步受到国际社会的广泛关注。
因此,对具有典型代表性的含砷类复合污染地下水源进行除砷试验研究,并实现
合理高效自动控制,对保障饮用水安全供给,提高供水企业的管理效率,及社会
的持续健康稳定发展都有一定的战略研究意义。
本论文针对郑州市东周水厂铁锰复合污染条件下的含砷地下原水,经生产性
试验和小试试验,进行无混凝的曝气-接触氧化过滤工艺的除砷研究,进一步建立
BP 神经网络模型,并在此基础上建立水厂的除砷自动控制系统。
生产性试验经三阶段研究,得出高效除砷的最优控制参数,即采用熟料+石英
砂的组合滤料,以 FeCl3+KMnO4 为除砷药剂,选用 48h 作为最佳过滤周期。同时,
经该工艺处理后,出水砷、铁、锰均达标,且运行效果稳定,运行周期长,出水
浊度低,其他各项出水水质指标均满足《生活饮用水卫生标准》( GB 5479-2006)
的相关规定。在生产性试验及小试运行中,原水各项水质指标对除砷效果的影响
各异,应针对具体水质状况,选取合理的加药配比达到理想除砷效果。
研究基于大量试验数据,选取对除砷效果影响最为显著的几种因素,分两阶
段建立了递进关系的 BP 神经网络模型。其中,出水砷模型能够准确模拟不同水质
和客观条件下的出水砷浓度变化规律,适用于模拟表征各水质参数、客观条件与
出水砷的联动变化规律。而投药量模型在准确模拟不同条件下药剂投加量的提前
下,作为核心模拟算法模块,应用于建立水厂除砷自动控制加药系统,完善水厂
内当前的自控系统。
关键词:地下水;除砷;曝气-接触氧化过滤;BP 神经网络;自控系统
I
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
With rapid developing social level and continuous improving life quality, drinking
water safety issues arouse more and more attention. In the National major Water Project
of "Eleventh Five-Year Plan", urban drinking water safety technology es a
priority among priorities. In recent years, arsenic poisoning events occurred frequently
due to the long-term consumption of micro-polluted arsenic groundwater. The serious
damage for human health of soluble anic arsenic in underground water has also
been widely concerned by the munity. Therefore, studying on typical
case of arsenic groundwater bined pollution and achieving reasonable
automatic control efficiently has strategic significance to protect safety supply of
drinking water, improve the management efficiency of water supply enterprises and
ensure sustained, healthy and stable development of society.
This thesis focused on arsenic raw groundwater bined iron and
manganese pollution in Dongzhou waterworks in Zhengzhou. With pilot trial and
laboratory experiment, the process of aeration-contact-oxidation-filtration without