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系统工程论文
礼步湖污水治理系统工程论文
陈芬
09统计07号
摘要
20世纪40年代以来，科学技术取得了巨大的进步，出现了研制计算机，导弹和宇宙飞船等这样的大科学，大工程。
在这些大科学，大工程中，运用系统工程方法取得了显著成效，对系统工程的发展起到了推动作用，同时也标志着人类在组织管理技术上迎来了一个新时代。
现代系统科学与系统工程的发展，体现在系统哲学，系统方法，系统技术和系统实践各个层面上，系统工程思想已广泛应用与传统科学以及人们日常生活管理的许多领域，他改变了人们观察世界的方法和角度，并丰富了人类对自然和社会的认识。
本文首先从系统论和系统工程方法的定义开始论述，通过用系统科学理论方法中的系统结构分析和系统行为分析来分析礼步湖治理问题的研究，以理论与实践相结合，充分理解系统科学知识，真正贯彻使用系统工程思想方法。
（内容多为杜撰，礼步湖的信息不多。
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）
关键词：
礼步湖治污；系统结构分析；系统行为分析
目录
1.系统工程介绍5
1.1系统工程的特点与系统论5
1.2系统工程方法5
1.3系统可行性分析6
2关于江西南昌新建县礼步湖治污的研究6
3.系统存在的问题。
7
3.1.首先，礼步湖的水源不佳7
3.2.此外，礼步湖的周围环境不好7
3.3.管理不善7
4..系统研究的目标7
5.系统评价11
5.1.污水治理11
5.1.1.工程设计和实施11
5.1.2．后期操作与运行维护11
5.1.3.投资12
5.2.湖内藻类治理12
5.3.居民生活污水及垃圾12
5.4.未来12
6.总结13
参考资料13
引言
系统工程是一门正处于发展阶段的新兴学科，其应用领域非常广阔。
由于它与其他学科的相互渗透，相互影响，不同专业领域的人对它的理解不尽相同。
系统工程即使一个技术过程，又是一个管理过程。
系统工程的研究对象是大型复杂的人工系统和复合系统；系统工程的内容是组织协调系统内部各要素的活动，使各要素为实现整体目标发挥适当作用；系统工程的目的是实现系统整体目标的最优化。
因此，系统给成是一门现代化的组织管理技术，是特殊的工程技术，是跨越许多学科的边缘科学。
1.系统工程介绍
1.1系统工程的特点与系统论
系统工程的特点具有整体性（系统性），关联性（协调性），综合性（交叉性），满意性（最优化）。
系统论是20世纪40年代与控制论，信息论同时诞生的一门新兴学科，它是研究各种系统的共同特点和本质的综合性科学。
系统论采用逻辑和数学的方法综合考察整体和它的各个部分的属性，功能，并在变动中调节整体和部分的关系，选取各个部分的最佳结合方式，借以大道整体上的最佳目标，比如最佳的经济效果，最佳的工作效率等等。
系统工程就是应用系统论方法解决现代组织管理问题的科学，它对各种复杂的系统进行规划，设计，制造，控制和管理，研究和选取最佳方案。
比如，经济系统工程，研究现代企业的最佳管理方法问题；教育系统工程，研究教育系统的最佳管理体制问题等等。
系统论和系统工程是最适应现代化组织管理需要，处理各种日益错综复杂的系统而出现的。
同时，电子计算机等新技术的发明和应用提供了研究复杂系统的条件。
总的来说，系统论是建立在现代科学技术基础上的综合性的理论和方法。
系统论是一门跨学科的横断科学，它提供的综合性的理论和方法，并不是一般的世界观和方法论。
它不属于哲学体系，但是它为马克思主义哲学思想体系提供了一种新的思想体系，极大的丰富了统一整体这一哲学范畴。
1.2系统工程方法
系统工程研究的对象是复杂的大系统。
所谓复杂是指系统的结构复杂、层次较多，单元要素种类很多且相互关系复杂。
用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织建立，还是系统的管理经营，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。
系统工程是一门高度综合性的管理工程技术，涉及自然科学和社会科学等多门学科。
系统工程的基本方法是：
系统分析、系统设计相系统的综合评价。
具体的说，即使用数学模型和逻辑模型来描述系统，通过模拟反映系统的运行、求得系统的最优组合方案和最优的运行方案。
系统工程方法论的基本特点是：
研究方法强调整体性，技术应用强调综合性，管理决策强调科学性。
在运用系统论和系统工程方法的过程中，其基本的步骤为：
根据系统的基本环境和存在的问题的分析，确定系统的研究目标，建立系统模型，进行系统分析，构建系统结构模型。
在经过系统预测，系统评价，系统决策之后，最终解决问题。
1.3系统可行性分析：
系统可行性研究就是通过调查研究，全面分析与项目有关的各种因素，组合设计出多个可能的方案，并对各个方案的经济效果进行分析，最后评选出满意方案和最佳时机，为决策者提高论证该系统成功的必要性，可能性和合理性等决策依据。
2关于江西南昌新建县礼步湖治污的研究
礼步湖位于新建县县城中心，水面约500余亩，是县城唯一的内湖，自然成为居民休闲放松的首选之所。
但后来随着城市迅速扩张，配套管理却没有跟上，致使礼步湖出现了湖内淤塞，湖面遍布垃圾等问题，景观湖成为藏污纳垢之地，特别是夏天，湖水混浊，蚊蝇乱飞，恶臭不堪，严重影响了人们的身心健康。
近日以来，解放路沿岸湖面上漂浮着很多绿色浮萍和生活垃圾，走进还可以闻到臭味。
3.系统存在的问题。
3.1.首先，礼步湖的水源不佳
水质不佳，也注定了礼步湖的水质维护的艰难。
死水的水源固定，来自于人工取水。
而取来的水不循环就很容易产生蓝藻，赤藻现象。
特别是夏天，礼步湖的气温维持在24℃到37℃左右，又是最适宜藻类的生长。
但是因为缺少很好的水循环，极易出现藻类。
而藻类的繁殖速度极快，赤藻每20分钟就进行以此繁殖。
俗话说“流水不腐，户枢不蠹”。
如果礼步湖的水循环能得到妥善的处理，那礼步湖的状况也会好很多。
3.2.此外，礼步湖的周围环境不好
礼步湖为县城中心。
旁边有多个住宅小区。
居民多，生活污水垃圾自然也多。
礼步湖在行使着为居民提供消暑文娱的同时，也在承受着居民排入的生活污水及生活垃圾。
生活污水及垃圾的增多，垃圾腐化，给湖水充足的养料，使得水面滋生大片的蓝藻。
蓝藻的增加让湖水里面的氧容量减少，湖里的鱼虾难以生存，导致大面积的死亡，水面发臭，又进一步的致使蓝藻的增加。
此外，经常因为礼步湖旁边的污水治理，政府部门变随意的将污水排入礼步湖，让礼步湖的情况进一步的恶化。
3.3.管理不善
礼步湖湖区牵涉面广，管理体制条块不顺。
每当遇到污水处理的问题，礼步湖总是首当其冲，污水总是向里面排去。
而且没有一个确切的管理部门对其进行管理负责。
湖面的垃圾无人处理，污水也向里面排。
这样子，湖水怎么可能会好？
4..系统研究的目标
模型研究的总目标，就是从整体上研究比较各种工程和非工程措施，对治理礼步湖的污水及美化礼步湖的方法，在进行基本的综合整治，如湖内清淤、湖泊修复等基础工程的同时，另外的具体研究的内容有：
（1）对礼步湖进行水处理。
将换水频率加快，经常进行湖水净化措施。
循环过滤法：
依据物理原理，对湖水体中的杂质与水体进行分离，保持水质的清洁。
此法通常会用投洒化学药剂，与水中污染物形成沉淀的方法作为辅助，形成一套治理湖水体方案。
在工程实例中,这种方式对处理含有较多悬浮固体（SS）或泥沙的湖水体,效果尚好。
但如果水体面积稍大,必定延长循环过滤的周期,使水质不能达到预期的效果,且该方法对有机物、藻类的抑制和处理效果不大，加入化学药剂易对水体产生二次污染，因此一般循环过滤技术只用于水体面积较小的景观喷泉水景中。
曝气法：
采用曝气装置，向水体中充入氧气，增加水体溶解氧的含量，以达到水体净化目的。
此法所采用设备多为喷泉跌水装置、普通曝气机等，对于封闭不流动的湖水体，曝气装置只能将其设备周围很小范围内充氧，造成大量缺氧死角，无法使水体均匀增氧。
且该法只可改善水体黑臭现象，对于抑制藻类与实现水质清澈并无明显处理效果。
HDP直接净化法：
将物理技术与微生物技术相结合，采用推流曝气一体装置，在封闭湖水体中营造庞大水流，并高效曝气，使富氧水块随水流与周围贫氧水块充分混合，改善水中生态环境。
较之循环过滤法，水体循环次数大大提升。
同时，在水体中安放特殊微生物载体，水中原有土著微生物自然附着其上，大量生长繁殖，高效分解水中污染物，强化了水体自净能力，并且能够捕食分解藻类，不产生二次污染。
（2）把湖中间的茶山路拆除，打通上下湖，并建设沿湖清水平台。
改造后从赣江引活水注入礼步湖，确保湖水水质安全，以防止湖水水质再遭污染。
（3）对湖中藻类进行治理。
治污法
治污方式
优 点
缺 点
治污效果及关键公式
简易
曝气法
假山跌水、喷泉喷水、螺旋桨或鱼池打氧机等
◇唯独对水中溶解氧提高有一定的作用
◆曝气不均匀，限小水域，
◆在实现同等曝气效果条件下，成本投入和运行费用均高于HDP技术10倍以上
◆单一曝气无法解决河湖污染的根本问题（如黑臭水华等），失败例子比比皆是
极差
V治理＜V污染
投撒法
化学杀藻剂
◇唯短期杀藻见效快，费用低
◆对有机污染黑臭等主治污指标无作用
◆易二次污染，长期使用后果不堪设想，不被长期项目看好
V治理＜V污染
投撒法
微生物菌剂或生物酶
◇短期内（约半个月）有一定效果
◆短期治污（约半个月），适于临时应急
◆菌剂质量无法保障，又因外来物种有水土不服而菌剂失效，不适合长期治理措施
◆培植费高，长期投放累计成本巨大
V治理＜ V污染
植物法
种植水生植物及浮岛植物等
◇模仿大自然法，思路值得提倡
◆ 治污效率低，对N和P吸收＜10%
◆ 需占据50％水面大面积种植才有效
◆需每年补植收割，死亡后残物易破坏景观
◆对黑臭治理无效，易滋生蚊蝇
◆费用高，至今尚无显著治污成功案例
差
V治理＜＜V污染
动物法
放养鲢鱼等食藻鱼
◇模仿大自然法，思路值得提倡
◆治污效果不明显，对黑臭污染治理无效，对藻类吸收＜20%
◆过多的鱼类投放，鱼粪又造成新的污染，而少量投放更无治理效果
◆几无成功案例
极差
V治理＜＜V污染
间接
净化法
（含泳池法等）
建处理厂，利用过滤、生化及气浮法
◇对＜3千吨的少量水治理有一定效果
◆ 需机房、管道，占用土地
◆ 对有机物、藻类去除率较低，易堵塞
◆水量大则治理周期长，5～10天／次
◆未解决黑臭（充氧）和水华治污问题
◆投资和运营费用极高
◆对分散的水域欠缺灵活和经济有效的治理能力
差
V治理＜＜V污染
泳池法-水泵循环及药剂
◇常用于室内少量已为净水源或相应净水的处理
◆投入和运行费用高
◆对污水源治理乏力
好
V治理≥V污染
HDP
直接
处理法
大流量造流曝气、土著微生物培育及表层高效清污
◇仿自然的物理生物法直接治理技术，高速治污，超低的投入和运行费用，无需占地和人力再投入
◆尚无明显弱点
■成功案例：
国家计委培训中心、顺驰领海地产、故宫筒子河、天安门金水河、钓鱼台国宾馆、无锡太湖……
好
V治理＞＞V污染
（4）对周围居民生活污水及生活垃圾进行处理。
（5）确定礼步湖的直接管理负责部门，对礼步湖的污染进行治理，减少踢皮球事件，及减少礼步湖被牺牲事件。
（6）协调好省际之间的关系，让礼步湖成为治理重点，共同治理礼步湖污染问题。
5.系统评价
5.1.污水治理
5.1.1.工程设计和实施
循环过滤法：
根据水体的大小,设计配套的过滤砂缸和循环水泵,并且铺设用以循环湖水的管路。
砂缸里一般放置一定量的石英砂,石英砂的大小规格不同,正常过滤时,水从砂的上层进入,由下层出来，通过砂缸后重新流入水体中。
此法需要在水底铺设管网，同时需建设特别机房安放沙缸，可能会对礼步湖周围景观和管线产生影响。
施工时间较长，占地面积较大。
曝气法：
将曝气设备安放在水体底部，设计与施工较易进行。
HDP直接净化法：
将所需设备浸没在水底，无需土建施工，无需管线，有水无水都可安装，不影响湖面景观，设计与施工较易进行。
5.1.2．后期操作与运行维护
循环过滤法：
过滤装置涉及到很多机械电器设备，需要专业人员进行操作和养护管理，湖水体中出现的藻类会对过滤装置产生影响，造成设备的堵塞，短路，处理效果降低，系统使用寿命缩短。
同时，该系统为非连续工作设备，需进行反冲洗，如停机超过10小时/d，开机出水会产生色度和异味。
整体操作极为不易，且给物业人员带来很大麻烦。
曝气法：
曝气装置较易操作，但因该法对水体藻类与悬浮污染物无明显控制作用，需要专职人员对水面藻类进行打捞清理，操作较为繁复，同时需定期对水体进行更换，才可保持水质清洁，此法在运行阶段操作较为繁复，将消耗大量人力与财力。
HDP直接净化法：
设备操作较易进行，运行时间可根据季节变换与水质情况进行控制，对于人力物力没有较高需求。
5.1.3.投资
循环过滤法：
因该法需保证一定的循环周期，故需安放大量水泵和过滤设备，同时要进行土建施工，前期投资成本较高。
后期设备运行阶段，水体循环耗电量大，维修与更换过滤设备费用高昂。
曝气法：
需安装数台曝气装置，前期投资不高，但该法不能无法保持水体清洁，需定期对水面藻类进行清理打捞和和换水，财力和人力将有较大消耗。
HDP直接净化法：
需根据水体情况安装一体设备与微生物载体，无需土建施工，前期投资成本相对不高。
后期运行阶段，因该法采用低耗能装置，耗电量小，且无需人工操作。
相比之下，为性价比较高的一种湖水体治理方法。
综合以上各方面比较，较之循环过滤法与曝气法，HDP直接净化法存在较大优势，治理效果显著，对湖水体存在的主要问题，如水体流动性差，混浊，色度高，藻类泛滥，池底黑臭等都可较快解决。
同时，无土建施工，无机房管网，不影响水面景观，能防止或延缓水面结冰，保护驳岸。
后期运行操作简便，费用较低。
相比之下，为性价比较高的一种湖水治理方法。
5.2.湖内藻类治理
根据表内资料展示，使用HDP是最优方法。
5.3.居民生活污水及垃圾
开展分散式生活污水处理工程，主要是对未进入城市生活污水集中收集管网的生活污水源，如远离城区的宾馆、医院、居民小区、大中型企业生活区等，进行分散式收集与处置，以降低建设及运行成本，提高处理率，实现生活污水收集全处理。
5.4.未来
近日来，在大江论坛一名为贝加尔的作者发帖，建议将礼步湖打造成红谷滩的中央公园，引发了众人的讨论。
文中说道，红谷滩中心区的规划有一个缺憾，没有大型公园。
建议把礼步湖打造成红谷滩的中央公园。
礼步湖有一个现成的公园作为基础，且拥有大片水面和陆地，可以做足山水文章。
加上处于红谷滩和长堎交界处，是未来两地融合的关键节点。
周围交通便利，既有城市快速路，又有主干路，支路，可以满足便利到达的需求。
如果这个希望能够实现的话，礼步湖的未来就有希望了。
6.总结
通过本文的理解与建立，我们认识到系统论与系统工程方法的重要作用。
经过对礼步湖的污水治理及防控的系统分析，系统工程思想方法体现了其在生活和日常工作中的知道作用。
系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。
实现对各个基本想象的复制与再生，通过建立模型，与实际社会密切挂钩。
经过这一个学习的系统工程的系统性学习，我受益颇多。
从系统科学的形成及体系结构到系统工程方法论，系统建模与系统分析，系统结构模型，层次分析法，投入产出分析，系统预测，系统评价，系统决策，系统网络技术，系统仿真到系统理论基础，我掌握了学习的方法，认识到如何世界就是一个系统，尝试用系统思想去思考、处理、解决问题。
由以前的“只见树木不见森林”只有局部没有整体到尝试“先见森林再见树木”的整体观，慢慢的已经过了一个学期。
系统工程的内容繁多，就上课的32个学时来说是远远不够的。
所以在以后的日常学习中多多思考，生活中多多利用。
更进一步！
参考资料
1管理系统工程论文：
系统论与系统工程思想方法之理论与实践应用。
何中兴（
2大江论坛建议将礼步湖打造成红谷滩的中央公园贝加尔
（
3XX文库，《景观水治理方法比较》、《景观水治理技术》作者不详
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