水环境质量评价3种方法的应用对比

水环境 质量评价 , 就是通 过一定 的数理 方法和 手段 , 对
某一环境区域进行环境要素分析 , 对其做出定量描述[ 1] 。 水
级反应速率常数 K 0 为 0.016 6 h-1 , 一 级反 应 速率 常数 K 1 为 4.01 ×10 -3 L·(mg·d)-1 。 2 .3 运行结果及工艺比较
n
mi =(Ci/ Pi)/(∑ Ci/ Ci) i =1
式中 , I 为水质综合指标 ;Wi 为 i 污染物的加权值 ;mi 为 i 污
染物的相对加权百分比 ;n 为污染物的种类 。
加权均值型指 数法 通过 加权 值 Wi 的大 小反 映不 同参
数对水质的影响差异 。
表 1 加权均值型指数评价法等级划分标准
投菌 SBR 工 艺在 溶 解氧 质 量浓 度 2 .0-3.0 mg/ L, 温度 20 ℃、曝气 4 h 条 件下 运行 10 个周 期 ,MLVSS/ MLSS 为 0.7150.782,MLSS 为 2 375 mg/ L, 原水 CODCr为 174.11-317.85 mg/ L(均 值 216.62 mg/ L), LAS 为 32.11-46.74 mg/ L(均值 39.51 mg/ L), 出 水 CODCr为 33.05-53.86 mg/ L(均值 45.45 mg/ L), LAS 为 0 .54-0 . 93 mg/ L(均值 0 .761 mg/ L), 去除 率分别 达到 82-86.11%(均 值 83.22 %)、97 .36-98.50%(均值 97.90 %), 出水达到一级排 放标准 。
· 17 ·
染权重的项目 , 导致得出虚假结论 , 实用性较差 。
2 应用实例
下面运用以上 3 种水质 评价 方法对 大汶 河某年 水质 进
行评价 。 大汶河全长 208.2 km, 共 设大汶 口 、谷里 、角 峪 、沙
坡 、王台 5 个监测断面 , 取其 某年 监测数 据的 平均值 进行 评
价 。 监测数据见表 2 , 单项指数法评价结果见表 3 。
研究 , 发现两 者在 曝气开 始至 5 min 之 间 CODCr 和 LAS 的 去 除均遵循零级反应动 力学 , 5 min 之后均 遵循 一级反 应动 力 学 。 投菌 SBR 在 MLSS 较低情况下 , 零级和 一级反 应速率 常 数都有所提高 。 与 常规 SBR 工艺 相比 , 投 菌 SBR 工 艺的 出 水 CODCr 、LAS 和 pH 值可同时满足一级排放标准和铁路回用 水水质标准要求 , 并且驯化 时间略 有缩短 , 在 处理效 率上 略 有增加 , 所需污泥浓度略 有减少 。 建 议还 需做 以下工 作 :进 行培养基筛选和优化 , 研究溶解氧对这株产碱杆菌生长的 影 响 , 为菌株的实际应用做进一步研究 ;通过驯化 、筛选和突 变 等步骤 , 获取多 菌株的复合 微生物 菌剂 , 研究 它们的 降解 特 性和组合可行性 , 并选择合 适的应 用载体 和工 艺 , 最 终将 微 生物菌剂应用于处理工艺中 。
229 57.3
102
角峪 7 .60 354 5 .25
173
0 14.4
沙坡 7 .09 104 9 .7 2 .77
1 .2 1 .4
13.5 2 .62 7 .55 0 .52
0 .016
0 .008 0 .126 10 -6 0 .002 0 .003 10 -4 0 .03
0 .061 0 .004 0 .007
常 规 SBR 工 艺 在 曝 气 4-5 h , 溶 解 氧 质 量 浓 度 为 2 .0-3.0 mg/ L , 温 度 20-30 ℃ 的 条 件 下 运 行 了 10 个 周 期 , MLVSS/ MLSS 为 0.652-0.671 ,M LSS 为 3 089 mg/ L , 原水 CODCr 为 204 .56-260 .85 mg/ L(均 值 218.58 mg/ L), LAS 为 44 .4958 .03 mg/ L(均 值 51 .04 mg/ L), 出 水 CODCr 为 45.90-58 . 03 mg/ L(均值 51 .30 mg/ L), LAS 为 1.06-2 .59 mg/ L(均值 1.59 mg/ L), 去除率分别达到 75.18%-78.23%(均值 76.52%)、95.19-97. 61%(均值 96.92%), 出水达到一级排放标准 。
投菌 SBR 工艺与 常规 SBR 工 艺相 比 , 驯 化时 间略 有缩 短 , 在处理效率上略有提高 , 所需污泥浓度量也略有减少 , 出 水 CODCr 、LAS 和 pH 值 3 项指标 不仅达 到一 级排放 标准 , 而 且基本上能够满足铁路回用水水质标准要求 。 3 结论和建议
通过对常规 SBR 和投菌 SBR 处理 铁路洗 涤废水的 实验
参考文献 [ 1] Takada H , Ishiwatari R , Ogura N .Distribution of linear alkylbenzenes
(LABs)and linear alkylbenzene sulphonate (LAS)in the Tokyo Bay sediment s.Esturaine , Coastal and Shelf Sci , 1992 , 35(3):141-156 . [ 2] 郑建军 , 谢嘉 .SBR 法处理合成洗涤剂生产废水的研究 .工业水 处 理 , 1999 , 19(5):23 -24 . [ 3] 王军 , 张高勇 .表面活性剂/ 洗涤 剂的世界 趋势和国 内发展探 讨 . 日用化工品工业 , 1997(1):32 -36 . [ 4] 国家环境保护总局《水和废水监测分析法》 编委会 .水和废水监 测 分析方法(第 3 版).北京 :中国环境科学出版社 , 1989 .432-435 . [ 5] 国家环境保护总局《水和废水监测分析法》 编委会 .水和废水监 测 分析方法(第 4 版).北京 :中国环境科学出版社 , 2002 .104/ 121 . 作者简介 陈雯 , 1973 年生 , 女 , 助教 , 硕士 。
Application and Comparison on Three Methods of Quality Assessment on Water Environment WANG Juan GAO Yuan
(School of Environment Science and Engineering , Southwest Jiaotong University Chengdu 610031) Abstract Three kinds of water quality assessment methods are introduced , such as worst factor judgment method, coefficient average assessment and fuzzy mathematics and they are used to assess the average value of supervi sion data in some year of Dawen River .It is f ounded out that the coefficient average assessment is more practical in the three methods and fuzzy mathematics is a necessary complement . Keywords water quality assessment worst factor judgment method coeffi cient average assessment fuzzy mathematics
(收稿日期 :2006 -02-17)
环境质量评价的方法很多 , 目前国内应用比较成熟的 有单项
指数法 、加权均值型指数法和模糊数学法 。 1 方法概述
1 .1 单项指数法
单项指数法是根据评价标准对单项指标进行分析评 价 , 取其中最大类别为该断面或水体的总体水质类别[ 2] 。 公式 :
Ii =Ci/ Sj 式中 , Ii 为 i 种 污染 物 单 项指 数 ;Ci 为 i 种 污 染 物实 测 值 , mg/ L ;Si 为 i 种污染物评价标准 , mg/ L。
摘 要 从众多水质评价方法中选取单项指数法 、加权均值型指数法 、模糊数学法进行介绍 , 并通过 运用这 3 种方法对 大汶河某年监测数据的平均值进行评价 。 经对比分析发现 , 加权均值型指 数法是一种比 较实用的水质评 价方法 , 模 糊数学 法可以作为必要的补充 。 关键词 水质评价 单项指数法 加权均值型指数法 模糊数学法
模糊数学评价法与其他方法相比的优点是 : (1)用隶属函数描述环 境质量 分级 界限 , 注意 到实 际上 存在的界限模糊性 , 使评价结果更接近客观 。 (2)对各单项参数进行了评价 。 (3)考虑了各单项参数 在总体 污染 中的 作用 , 给予 不同 权重 。
但简单的模糊综合评价法比较粗糙 , 往往受控于 某个污
于重点居民区的生活用水评价 。
1 .2 加权均值型指数法
加权均值型指数法加权 均值型 指数法 是对各 项污 染指
数进行加权 , 根据水质 综合指 标的数 值 , 按 照其相 应的 等级 划分标准(表 1)对水质进行分级[ 3] 。 公式 :
I
=
1 n
n
i∑=1WiPi Pi =Ci/ Si Wi =nmi
I
I <1 1≤I <2 2 ≤I <3 3 ≤I <4 I ≥4
级别
Ⅰ
代表意义 清洁
Ⅱ 较清洁
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
轻污染 较重污染 重污染
1 .3 模糊数Baidu Nhomakorabea法
用模糊数学理论进行水 质评价 是用隶 属函数 来描 述水 质分级 。此 评价方法大体可分为以下 4 个 过程[ 3] :①用隶属
度刻划环境质量的分级界限 ;②列出各单项参数对各 环境质
表 2 大汶河某年水质监测数据平均值
mg/ L
监测断面
pH 值 总硬度 溶解氧 化学需氧 量(COD) 高锰酸盐指数 5 日生化需 氧量(BOD5) 氨氮 (NH3 -N) 挥发酚 氰化物 砷 汞 铬(六价) 铅 镉 石油类
大汶口 7 .69 353 9 .9 93.7
0 10.3
谷里 7 .05 754 3 .29
单项指数法简单明了 , 容易 使用 , 可以 清楚地 判断 出主
要污染因子 、污染时段和主要污染区域 , 是其他模式的基 础 。 但是 , 这是一种最为悲 观的评 价方法 , 只 要有 1 项 因子 污染 严重 , 不论其他因子的污染程度如何 , 总体水质类别都很 差 , 而且不能给出一个概括 性的结 论 。 这种评 价方法 比较 适用
· 16 ·
工业安全与环保 Industrial Safety and Environmental
Pr otectio n
2F0e0b7ru年 ary第203037
卷第
2
期
水环境质量评价 3 种方法的应用对比
王娟 高原
(西南交通大学环境科学与工程学院 成都 610031)
0 0 .002 0 .001
0 0 .85
量等级的隶属度 , 即 通过隶 属函 数求 出 m 个单项 参数 对各
级环境质量的隶属度 , 得 到 1 个 m ×n 的 矩阵[ M] ;③计算
权重并赋予 各参数 , 根 据各参 数超标 情况进 行加权 , 超 标越
多 , 加权越大 , 权重值 Wi =Ci/ Si ;④对 各单项 权重进行 归一 化运算 , 然后对 m 项参数给 予权重 , 组成 1 个 1 ×m 的 矩阵 [ N] ;⑤模糊 矩阵 复合 运算 得到 综 合评 价矩 阵[ P] =[ N] · [ M] , 其中的 运算 遵循“ 相 乘取小 , 相 加取 大” 的原 则 , 依据 [ P] 进行综合评价 。