【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高原湖泊雨季冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，属于废水处理及回用。
技术介绍
1、抚仙湖是我国蓄水量最大的深水型淡水湖泊，至今仍保持i类优质水，其蓄水量是滇池的12倍、洱海的6倍、太湖的4.5倍，占云南九大高原湖泊总蓄水量的68.3％，占全国淡水湖泊蓄水量的9.16％，占全国优于ⅱ类水质以上湖泊淡水资源的50％以上，是我国寥寥可数的稀缺优质湖泊水资源，近年来由于抚仙湖流域北岸片区雨季冲击条件下“复合型多源”污染问题突出、北岸入湖水质下降、雨季冲击性负荷底数及输移变化规律不清、污染较重以及汇流区复杂的入湖河流其主要污染来源难以定量精准识别、单一的监测只能获取特定条件的径流与水质特征等问题造成抚仙湖整体水质有所下降。由于目前针对抚仙湖流域的冲击性负荷还无相关性分析研究，因此本专利技术以抚仙湖北岸生态调蓄带以上区域作为研究区，专利技术了一种抚仙湖流域冲击性负荷污染治理和再生水综合利用的方法。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种高原湖泊冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，本专利技术通过调查研究雨季水质变化规律、用同位素示踪污法解析区域雨季多源冲击负荷典型污染物来源、按照多种情景设置的方法，不同的截流方式对应不同初期雨水截流量以及不同的冲击性负荷控制比例最终确定初期雨水截流量的比例，得出抚仙湖雨季冲击性负荷污染的变化规律和主要污染来源的精准识别，根据主要污染来源和特定的径流量的截流比例及水质浓度变化趋势，分成三种方式进行处置后回用，同时通过工程措施和
2、本专利技术的技术方案如下：一种高原湖泊冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，该高原湖泊为抚仙湖，首先通过同位素示踪污法解析区域雨季多源冲击负荷典型污染物来源，并经不同的输移途径收集后，结合已有的常规水质水量监测结果，通过分析不同降雨量、不同类型片区、不同污染来源的水质水量产汇流过程与雨季冲击负荷输移变化规律，解析出各典型汇水区域氮的来源及各贡献源的贡献率和降雨截流量，最后依据不同污染物浓度的载量和降雨径流截流数量，进行截流、处理和回用。
3、所述同位素示踪污法解析区域雨季多源冲击负荷典型污染物来源的具体步骤如下：
4、收集抚仙湖典型流域气象、植被、土壤、水文与水质多要素立体监测数据，在制备土地利用数据的基础上，采用δ15n、δ18o同位素溯源示踪技术，兼顾考虑同位素分馏效应对污染物示踪模型的影响，利用mixsiar贝叶斯先验模型，定量解析高原湖泊研究区的洗菜沟化肥、生活污水或粪肥、土壤流出氮硝酸盐输出占比，同时联合水化学常规监测结果，验证同位素溯源示踪模型计算结果正确性，并定量解析硝酸盐输出负荷以及时空变化规律。探索性开展抚仙湖北岸研究区农业种植中蓝莓、烤烟、小麦、蔬菜，以及其他硝酸盐贡献源化肥、水库(库塘)、生活污水氮素来源占比，以期为抚仙湖北岸精准氮素防控提供科学数据支撑。
5、分析不同降雨量、不同类型片区、不同污染来源的水质水量产汇流过程与雨季冲击负荷输移变化规律，解析出各典型汇水区域氮的来源及各贡献源的贡献率和降雨截流量，其具体步骤如下：
6、首先选择抚仙湖北岸城镇雨水管网排口、典型河渠入湖口、调蓄带进出口和溢流口设置观测断面进行暴雨径流过程水质水量同步监测；其次结合水质水量同步监测采样结果，通过降雨径流过程线和不同污染物浓度过程线，定量刻画不同降雨条件下暴雨径流过程污染物浓度变化特征；根据各个监测断面径流量和污染物浓度的测定结果，采用平均浓度法计算污染负荷输出量；同时，采用单位面积负荷率和单位时间单位面积负荷率定量描述研究区域负荷的时空分布，通过比较不同降雨类型以及降雨期间示范区域单位时间负荷率与晴天单位时间负荷率，进一步量化暴雨期间径流产生的冲击负荷；计算每个典型汇流区次降雨污染物累积负荷和累积径流量，绘制次降雨m曲线，拟合冲刷系数，定量判断初期冲刷效应大小，全方位分析抚仙湖北岸暴雨径流冲击性负荷污染变化规律，根据变化规律的研究结果进行截流、处理和回用。其中，
7、根据各个监测断面径流量和污染物浓度的测定结果，采用平均浓度法计算污染负荷输出量，其中采用平均浓度法计算污染负荷输出量，具体计算公式如下：
8、m＝σqc (1)
9、q＝(qj+qj+1)/2×δt (2)
10、c＝(cj+cj+1)/2 (3)
11、式中，m为次降雨径流事件中监测断面污染物输出负荷量(kg),q为单位时段δt内合流污水量(m3)，c为2个相邻单位时刻内径流污染物平均浓度，cj及cj+1分别为2个相邻单位时刻径流中污染物浓度(mg/l)，qj及qj+1分别为2个相邻单位时刻径流流量(m3/s)。
12、解析各贡献源的氮素贡献率具体计算如下：使用r语言运行siar模型对丰水季和枯水季水体中硝酸盐在各污染源的贡献率进行计算，混合模型，通过确定具有n个测量值、j种同位素、k种污染源，可以定义为siar：
13、
14、
15、
16、
17、式中：xij为混合样i中同位素j的比值，i＝1，2，3，…，n；j＝1，2，3，…j；sjk为源k中同位素j的比值k＝1，2，3，…，k，其平均值为μ，标准偏差为ω；pk为所要计算的源k的比例；cjk为源k中同位素j的分馏因子平均值λ，标准偏差τ；εij为混合样i中同位素j比值的残余误差平均值0，标准偏差σ。
18、截流、处理和回用的具体步骤如下：
19、在抚仙湖的上游设置收集池ⅰ，收集池ⅰ分为三个部分，每个部分设有智能闸机，分别为智能闸机①、智能闸机②、智能闸机③，雨季冲击性负荷首先进入收集池ⅰ中，当收集池ⅰ中的雨季径流量达到收集池ⅰ的3/4时，水质状况ⅴ类及以上时，打开智能闸①和智能闸③，通过智能闸①的低浓度初期雨水进入收集池ⅱ中，收集池ⅱ中的雨水通过农灌沟渠进入抚仙湖流域东片区的林地和山地进行灌溉，灌溉后的剩余收集到的废水进入调节池ⅰ中沉淀后再进入污水处理装置ⅰ中，处理后的废水通过泵站ⅰ提取到收集池ⅱ中进行回用；通过智能闸机③的低浓度初期雨水进入收集池ⅲ中，收集池ⅲ中的雨水通过农灌沟渠进入抚仙湖流域东片区的农田进行灌溉，灌溉后的剩余收集到的废水进入调节池ⅱ中，沉淀后进入污水处理装置ⅱ中进行处理，最后通过泵站ⅱ提取到收集池ⅲ中进行回用；
20、当雨季截流比例为50％或约60％的径流量内，水质状况为劣ⅴ类时，通过智能闸机②的浓度较高的初期雨水进入收集池ⅳ中，然后其中一部分进入入河排污口中，通过排污口进入澄江县污水处理厂，另一部分进入穿城河流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高原湖泊冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，其特征在于，该高原湖泊为抚仙湖，首先通过同位素示踪污法解析区域雨季多源冲击负荷典型污染物来源，并经不同的输移途径收集后，结合已有的常规水质水量监测结果，通过分析不同降雨量、不同类型片区、不同污染来源的水质水量产汇流过程与雨季冲击负荷输移变化规律，解析出各典型汇水区域氮的来源及各贡献源的贡献率和降雨截流量，最后依据不同污染物浓度的载量和降雨径流截流数量，进行截流、处理和回用。
2.根据权利要求1所述的高原湖泊冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，其特征在于：所述同位素示踪污法解析区域雨季多源冲击负荷典型污染物来源的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的高原湖泊冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，其特征在于：分析不同降雨量、不同类型片区、不同污染来源的水质水量产汇流过程与雨季冲击负荷输移变化规律，解析出各典型汇水区域氮的来源及各贡献源的贡献率和降雨截流量，其具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述的高原湖泊冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，其特征在于：根据各个监测断面径流量
5.根据权利要求1所述的高原湖泊雨季冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，其特征在于：解析各贡献源的氮素贡献率具体计算如下：使用R语言运行SIAR模型对丰水季和枯水季水体中硝酸盐在各污染源的贡献率进行计算，混合模型，通过确定具有N个测量值、J种同位素、K种污染源，可以定义为SIAR：
6.根据权利要求1所述的高原湖泊冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，其特征在于：截流、处理和回用的具体步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种高原湖泊冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，其特征在于，该高原湖泊为抚仙湖，首先通过同位素示踪污法解析区域雨季多源冲击负荷典型污染物来源，并经不同的输移途径收集后，结合已有的常规水质水量监测结果，通过分析不同降雨量、不同类型片区、不同污染来源的水质水量产汇流过程与雨季冲击负荷输移变化规律，解析出各典型汇水区域氮的来源及各贡献源的贡献率和降雨截流量，最后依据不同污染物浓度的载量和降雨径流截流数量，进行截流、处理和回用。
2.根据权利要求1所述的高原湖泊冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，其特征在于：所述同位素示踪污法解析区域雨季多源冲击负荷典型污染物来源的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的高原湖泊冲击性负荷污染防控及再生水综合利用的方法，其特征在于：分析不同降雨量、不同类型片区、不同污染来源的水质水量产汇流过程与雨...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯海涛，沈航，张晓旭，宋迪，王志芸，王俊松，王慧梅，孔燕，
申请(专利权)人：云南省生态环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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