人工湿地污水处理优化设计：基于区间数理论的研究

"基于区间数理论的人工湿地系统优化设计模型研究" 本文主要探讨了如何运用区间数理论来优化设计人工湿地系统，以适应污水处理厂进水的水质水量不确定性。研究由刘汉湖、张红振和白向玉在中国矿业大学环境与测绘学院完成。他们考虑了进水的水量（Q）、总悬浮固体（TSS）、生化需氧量（BOD5）、总氮（TN）和总磷（TP）的区间变化，并设定出水TSS、BOD5、TN、TP的标准作为约束条件。研究的目标是寻找最小化的单元面积，以此降低设计成本。 建立的模型基于一级动力学污染物去除模型，包含了初沉池和人工湿地床（表面流和潜流式）两个处理单元。该模型充分考虑了设计过程中的不确定性因素，使得模型更加贴近实际运行情况。通过实例计算，模型表现出了较好的适用性，能够有效支持人工湿地污水处理厂的优化设计。 文章指出，尽管人工湿地作为一种高效、低耗的污水处理技术被广泛使用，但其设计仍主要依赖于经验，而现有的数学模型在通用性和准确性方面存在不足。因此，研究者在一级动力学模型基础上，将关键变量如Q、TSS、BOD5、TN、TP区间化，创建了区间数优化设计模型，以应对水质水量的不确定性。 模型结构包括了初沉池和人工湿地两个部分。初沉池作为预处理步骤，确保进水指标满足湿地系统的设计要求，保证系统的稳定运行。人工湿地床则负责进一步的污水处理，通过表面流和潜流式设计，实现对多种污染物的有效去除。 这项研究通过区间数理论的运用，提供了一种更精确、更具适应性的优化设计方法，对于提升人工湿地污水处理效率和降低成本具有重要意义。这一模型的建立，有望推动人工湿地技术在污水处理领域的应用和发展。