人工湿地水力停留时间分布模拟

将人工湿地视为在纵向分散活塞流反应器(PFD)的主流道上并联一个n级串联完全混合反应器(CSTRs)所组成的系统.在这一物理概念的基础上,推导了模拟人工湿地水力停留时间分布(RTD)的CSTRs＋PFD并联模型.模型所包含的4个参数(串联CSTRs个数n,串联CSTRs容积占系统总容积的百分数z,进入串联CSTRs的流量占总流量百分数f,PFD的分散数D)对RTD的峰值时间、峰值高度、平均停留时间、停留时间分布方差具有良好的调节作用.与传统模型相比,该模型能更准确地反映不同人工湿地的特征水流规律.模型采用基于流量的无量纲时间变量,可应用于非稳态变流量下人工湿地RTD的模拟.用前期示踪剂试验所获得的5条水平潜流人工湿地的RTDs对该模型进行验证,当这4个参数取值为z＝0.41、f＝0.57、n＝3、D＝0.667时,该模型计算所得RTD与实测RTDs拟合程度良好,较传统PFD或CSTRs模型能更好地反映该人工湿地RTD早期高峰、峰值集中、尾部倾斜拖长的流态特征.