基于控制单元的农村生活污水处理优化模型

摘要：

基于系统动力学(SD)模拟模型和Powell优化模型,建立了农村生活污水污染物削减量与治理费用的SD-Powell模拟优化耦合模型,该模型可模拟预测污染物排放量,建立污染物削减量与治理费用函数关系.在此基础上,以污水治理费用最小为目标,以污水处理量为约束条件,对区域污染物削减量进行空间优化,得到最小治理费用下的最大污染物削减量.以常州市为例进行实证分析,模拟结果显示,2020 年常州市农村生活污水COD和NH3-N排放量将达到16583t和2551t,分别比2008年增长4.60%和4.59%.采用聚类方法将常州市51个乡镇划分为4类控制单元,得到4类地区COD、NH3-N治理费用函数.各单位治理资金削减量存在明显差异,COD削减率的排序依次为:I类控制单元413kg/万元、IV类控制单元 380kg/万元、Ⅱ类控制单元352kg/万元、Ⅲ类控制单元348kg/万元,NH3-N削减率的排序依次为:Ⅲ类控制单元65kg/万元、Ⅰ类控制单元64kg/万元、Ⅳ类控制单元58kg/万元、Ⅱ类控制单元54kg/万元,全区域削减率达到100%需要的治理费用约为16870万元.污染物削减空间优化结果显示,基于控制单元空间优化的削减效率高于平均分配的结果,治理费用在1000 -16870万元/a范围,COD、NH3-N的削减率分别提高6.4%和7.4%,4类地区的优先排序顺序依次为Ⅰ类,Ⅳ类,Ⅱ类和Ⅲ类.

关键词：农村、生活污水、SD模型、费用函数、控制单元、太湖流域、常州市

所属期刊栏目：35

分类号：X506(一般性问题)

资助基金：国家水体污染控制与治理科技重大专项2012ZX07501-001;中国科学院开放基金KF311201303081

在线出版日期：2015-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2835-2842