基于Hydrus-1D软件的混合黄土滤料渗滤性能的模拟研究及优化

以西北地区特有的黄土作为主要过滤材料,利用Design-Expert软件优化滤料配制比,以提高黄土混合滤料的渗滤性能和污染物去除效率。实验分别以石英砂、磁铁矿和无烟煤与黄土按照5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1、1∶0体积比混合(16组),按照30 cm和40 cm的厚度填充至反应器。实验测得混合黄土滤料的渗透系数最大可达2.38×10~(-5) m/s, COD去除率最大可达95.68%。以渗透系数为基础数据,以COD、TN、TP、电导率为目标函数,运用Design-Expert软件优化滤料配制比。优化后的实验结果表明:混合黄土滤料的体积比为V_(黄土)∶V_(石英砂)∶V_(无烟煤)∶V_(磁铁矿)=50∶34∶4∶12时,雨水处理水水质稳定,可达回用标准,且模拟结果安全性较高。