改良生物滞留设施处理道路雨水径流污染试验研究
发布时间：2021-11-21 02:09
生物滞留设施作为低影响开发（LID）的重要措施之一,其对雨水中的污染物主要通过物理,化学和生物的综合作用进行处理,尤其处理悬浮物、油脂、重金属和病毒微生物等效果奇佳。但传统生物滞留设施存在氮、磷去除效果差且不稳定等问题,因此很有必要对传统生物滞留设施进行改良,首先论文进行了不同基质、不同组合基质静态吸附试验得到去除氮、磷的基质优选,且通过动态吸附试验确定最优组合基质配比,依据南昌城区道路初期雨水径流水质,在不同降雨重现期下,对不同结构类型的改进型生物滞留设施从道路雨水径流中去除污染物的影响进行了比较分析。通过Design-Expert软件对生物滞留设施外部因素（重现期、汇流比、雨前干旱期）和内部因素（淹没区高度）进一步优化,在最优条件下分析改良生物滞留设施对径流污染物的除去效能。主要研究成果如下:（1）生物滞留设施去除氮磷静态吸附与动态吸附基质优选。几种基质在氮磷的吸附与解吸动态平衡过程中,海绵铁对磷吸附性能最好,沸石对氨氮吸附性能最好;不同组合基质在氮磷的吸附与解吸动态平衡过程中,海绵铁、沸石组合基质在7种组合基质中对磷和氨氮吸附性能最好,高出其它基质一个数量级;通过实验室模拟小试装...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２生物滞留设施中氮的除去机理??
?第２章试验的材料及方案???第２章试验的材料及方案??２．１试验装置及材料??２．１．１试验装置??生物滞留设施单体结构图如图２．１所示，实际装置图如图２．２。该设备的主??体是直径为２５０ｍｍ的ＰＶＣ圆柱结构，高度为１０００ｍｍ，壁厚为５ｍｍ。在管壁??的内侧进行打毛，以防设备中出现壁流现象。总体由下而上分别是砾石层、砂层、??填料层、种植土层和蓄水层。每组装置外壁在竖直方向设有五组取样口，每组取??样口设有一根直径２０ｍｍ的穿孔排水管并在出口设阀门。１号生物滞留设施单体??所填填料为当地风干后的砂土填料，在砂壤土中添加１０％体积比３：?７的沸石与??海绵铁改良剂作为２号和３号生物滞留设施单体的填料，且安设３００ｍｍ淹没区??在３号生物滞留设施单体底部，淹没区高度通过竖直方向的抬升管来调节，１号、??２号不设置淹没区。??麵种植土层?Ｈ??蠕动泵????１号?２号?３号?水箱??图２．１试验装置设计图??１０??
?第２章试验的材料及方案????＇?Ｉ??Ｉ??＇讀，??齡重ＨＩ??〇?ｍｍ＾Ｋ＾??图２．２实验装置图??（１）蓄水层??含水层可以暂时储存降雨径流，一些大的悬浮固体可以通过降水除去其设??计高度取决于周围的地形和当地的降雨特征等。在本次研究中，考虑到以后的维??护以及减少蚊子和蝇类繁殖，选择了?１５０ｍｍ的含水层高度。??（２）种植层??种植层最好使用具有中性ｐＨ值、有机物和金属离子的当地土壤。选择校园??草坪中的土壤，并在其中加入泥炭土，叶堆肥等混合物作为本研究实验装置中的??种植土壤。??（３）填料层??合适的填料和生物滞留设施填料层的厚度设计对污染物的去除效率起着重??要作用。为了防止系统堵塞和填料吸附饱和，选择了最佳填料，填料层的厚度应??尽可能小而不影响生物滞留设施的良好性能。Ｈａｓｅｌｂａｃｈ?ＬＭ等［６２］发现填料层厚??度７００ｍｍ时系统水质水量削减效果最好在生物滞留设施填料层厚度分别为??３００ｍｍ，５００ｍｍ和７００ｍｍ对比试验中。而胡爱兵等［１９］认为填料层厚度取５００ｍｍ??较为切合。该研究试验设备选择了?５００ｒｍｎ的填料层厚度，并使用土工布将填料??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于径流污染控制目标为目的的分流制初期雨水调蓄池容积确定[J]. 李连文,詹健,姜章泽君,项宁,周金琨. 水电能源科学. 2020(01)
[2]海绵城市生物滞留设施关键技术研究进展[J]. 李家科,张兆鑫,蒋春博,王书敏. 水资源保护. 2020(01)
[3]红壤区填料沙土配比对生物滞留池环境水文效应的影响[J]. 李英,涂安国,张华明,胡欣,袁瑾雯,昝玉亭. 水资源与水工程学报. 2019(06)
[4]倒置生物滯留技术水量水质控制效果研究[J]. 林宏军,王建龙,赵梦圆,孙博,谢剑飞,李俊奇. 水利水电技术. 2019(06)
[5]基于黑臭河道底泥利用的生物滞留设施对雨水径流污染的净化效果[J]. 钟兴,张伟,田笑尘,孙超逸,刘亚奇,车伍,张海龙,崔新伟. 环境工程学报. 2018(08)
[6]沸石改良雨水生物滞留系统去除污染物研究[J]. 仇付国,王珂,于栋,付昆明. 环境科学与技术. 2018(03)
[7]采用Design-Expert分析多参数对FDM成型的影响与优化设计[J]. 杨明,唐彦峰. 装备制造技术. 2017(11)
[8]基于SWMM模型的不同气象条件下城市雨水径流污染特性分析[J]. 蔡甜,詹健,肖存艳,熊子鹰. 中国农村水利水电. 2017(11)
[9]生物滞留系统设置内部淹没区对径流污染物去除的影响[J]. 仇付国,代一帆,付昆明,王娟丽. 环境工程. 2017(07)
[10]北京城市和郊区夏季降雨日变化特征及对排水设计的影响分析[J]. 张晓婧,马京津,轩春怡. 气象科技. 2015(06)
硕士论文
[1]改良生物滞留设施对磷素净化性能的试验研究[D]. 李来燕.西安理工大学 2019
[2]Ca（OH）2联合DBD等离子体预处理污泥的研究[D]. 熊匡.南昌大学 2019
[3]污染物在铝污泥雨水生物滞留系统中去除迁移特性[D]. 卢超.北京建筑大学 2017
[4]基质改良型生物滞留设施处理小区雨水径流试验研究[D]. 高旺.重庆大学 2017
[5]带有淹没区的生物滞留池优化设计与运行研究[D]. 刘靖文.东南大学 2015
本文编号：3508548
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２生物滞留设施中氮的除去机理??
?第２章试验的材料及方案???第２章试验的材料及方案??２．１试验装置及材料??２．１．１试验装置??生物滞留设施单体结构图如图２．１所示，实际装置图如图２．２。该设备的主??体是直径为２５０ｍｍ的ＰＶＣ圆柱结构，高度为１０００ｍｍ，壁厚为５ｍｍ。在管壁??的内侧进行打毛，以防设备中出现壁流现象。总体由下而上分别是砾石层、砂层、??填料层、种植土层和蓄水层。每组装置外壁在竖直方向设有五组取样口，每组取??样口设有一根直径２０ｍｍ的穿孔排水管并在出口设阀门。１号生物滞留设施单体??所填填料为当地风干后的砂土填料，在砂壤土中添加１０％体积比３：?７的沸石与??海绵铁改良剂作为２号和３号生物滞留设施单体的填料，且安设３００ｍｍ淹没区??在３号生物滞留设施单体底部，淹没区高度通过竖直方向的抬升管来调节，１号、??２号不设置淹没区。??麵种植土层?Ｈ??蠕动泵????１号?２号?３号?水箱??图２．１试验装置设计图??１０??
?第２章试验的材料及方案????＇?Ｉ??Ｉ??＇讀，??齡重ＨＩ??〇?ｍｍ＾Ｋ＾??图２．２实验装置图??（１）蓄水层??含水层可以暂时储存降雨径流，一些大的悬浮固体可以通过降水除去其设??计高度取决于周围的地形和当地的降雨特征等。在本次研究中，考虑到以后的维??护以及减少蚊子和蝇类繁殖，选择了?１５０ｍｍ的含水层高度。??（２）种植层??种植层最好使用具有中性ｐＨ值、有机物和金属离子的当地土壤。选择校园??草坪中的土壤，并在其中加入泥炭土，叶堆肥等混合物作为本研究实验装置中的??种植土壤。??（３）填料层??合适的填料和生物滞留设施填料层的厚度设计对污染物的去除效率起着重??要作用。为了防止系统堵塞和填料吸附饱和，选择了最佳填料，填料层的厚度应??尽可能小而不影响生物滞留设施的良好性能。Ｈａｓｅｌｂａｃｈ?ＬＭ等［６２］发现填料层厚??度７００ｍｍ时系统水质水量削减效果最好在生物滞留设施填料层厚度分别为??３００ｍｍ，５００ｍｍ和７００ｍｍ对比试验中。而胡爱兵等［１９］认为填料层厚度取５００ｍｍ??较为切合。该研究试验设备选择了?５００ｒｍｎ的填料层厚度，并使用土工布将填料??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于径流污染控制目标为目的的分流制初期雨水调蓄池容积确定[J]. 李连文,詹健,姜章泽君,项宁,周金琨. 水电能源科学. 2020(01)
[2]海绵城市生物滞留设施关键技术研究进展[J]. 李家科,张兆鑫,蒋春博,王书敏. 水资源保护. 2020(01)
[3]红壤区填料沙土配比对生物滞留池环境水文效应的影响[J]. 李英,涂安国,张华明,胡欣,袁瑾雯,昝玉亭. 水资源与水工程学报. 2019(06)
[4]倒置生物滯留技术水量水质控制效果研究[J]. 林宏军,王建龙,赵梦圆,孙博,谢剑飞,李俊奇. 水利水电技术. 2019(06)
[5]基于黑臭河道底泥利用的生物滞留设施对雨水径流污染的净化效果[J]. 钟兴,张伟,田笑尘,孙超逸,刘亚奇,车伍,张海龙,崔新伟. 环境工程学报. 2018(08)
[6]沸石改良雨水生物滞留系统去除污染物研究[J]. 仇付国,王珂,于栋,付昆明. 环境科学与技术. 2018(03)
[7]采用Design-Expert分析多参数对FDM成型的影响与优化设计[J]. 杨明,唐彦峰. 装备制造技术. 2017(11)
[8]基于SWMM模型的不同气象条件下城市雨水径流污染特性分析[J]. 蔡甜,詹健,肖存艳,熊子鹰. 中国农村水利水电. 2017(11)
[9]生物滞留系统设置内部淹没区对径流污染物去除的影响[J]. 仇付国,代一帆,付昆明,王娟丽. 环境工程. 2017(07)
[10]北京城市和郊区夏季降雨日变化特征及对排水设计的影响分析[J]. 张晓婧,马京津,轩春怡. 气象科技. 2015(06)
硕士论文
[1]改良生物滞留设施对磷素净化性能的试验研究[D]. 李来燕.西安理工大学 2019
[2]Ca（OH）2联合DBD等离子体预处理污泥的研究[D]. 熊匡.南昌大学 2019
[3]污染物在铝污泥雨水生物滞留系统中去除迁移特性[D]. 卢超.北京建筑大学 2017
[4]基质改良型生物滞留设施处理小区雨水径流试验研究[D]. 高旺.重庆大学 2017
[5]带有淹没区的生物滞留池优化设计与运行研究[D]. 刘靖文.东南大学 2015
本文编号：3508548
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