建筑废砖对径流雨水中污染物的控污效能研究

发布时间：2020-06-30 06:27

【摘要】：随着城市化进程加快,作为拆卸类产物,建筑废砖的数量逐年增多。若将其随意处置,不仅成本较高还会对生态环境造成危害。目前,已有一些研究将建筑废砖用于水处理。但目前大部分研究仅选取了一种或者两种建筑废砖作为吸附剂研究其对重金属和氮磷等无机物去除效果,不同种类的建筑废砖吸附效能对比以及废砖与有机物的吸附行为仍处于空白。本研究选出了四种典型的建筑废砖,以雨水中的常规污染物(重金属、营养类物质、多环芳烃PAHs)和新型污染物(药品及个人护理品PPCPs)作为目标污染物,系统地研究了四种废砖对这些污染物的去除效果及吸附行为。并选出了效果较好的一种建筑废砖进行柱实验,考察废砖在动态情况下的水力学性能以及对污染物的去除效果。旨在考察将建筑废砖用于海绵城市渗滤设施填料层的可行性,为建筑废砖的资源化提供一个新的方向,降低海绵城市的建设成本。本课题通过静态批实验,主要完成了以下两方面的研究:(1)不同类型建筑废砖(红砖、青砖、灰砂砖和煤渣砖)与重金属Zn的吸附行为研究。通过实验发现,四种建筑废砖对Zn的吸附量按以下顺序递减:煤渣砖灰砂砖青砖红砖。同时,四种废砖与Zn的动力学吸附过程均符合二级动力学,四种废砖对Zn的吸附等温线均符合Langmuir模型。(2)四种不同种类建筑废砖对PPCPs和PAHs的吸附效能。选取了一种典型的PPCP 三氯生,两种典型PAHs 菲和芘作为目标污染物进行研究。实验结果表明,四种吸附剂对PPCPs和PAHs的吸附与对重金属的吸附有所不同。四种建筑废砖对以上有机物的吸附量按以下顺序递减:红砖煤渣砖灰砂砖青砖。相同之处是,四种废砖与有机物的动力学吸附过程也均符合二级动力学模型,四种废砖对有机物的吸附等温线均符合Langmuir模型。本课题通过动态柱实验,主要研究了以下两方面的内容:(1)红砖的水力学性能。实验结果表明,红砖颗粒的渗透性能较好,2-5 mm的红砖颗粒渗透系数大约在2.55×10~(-3)。若将其用于海绵城市渗滤设施中,可满足其削减径流总量和峰值流量的设计目标。雨水流经红砖填料层后pH有略微升高,出水pH较为稳定,这一特点使红砖更为适合应用于存在酸雨现象的地区。(2)建筑废砖对径流雨水中混合污染物的控污效能。实验研究发现,在动态情况下,红砖对重金属中的Cu、Pb和Zn去除效果较好,而对Cr的去除效果相对较弱。另外,红砖对TN和TP均有较好的去除效果。建筑中常用的砖趋于多样化,现在和未来产生的建筑废砖也必将更加多样,研究不同种类建筑废砖对多种污染物的吸附具有重要意义,研究结果有利于进一步为建筑废砖的实际应用提供理论支持。
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52
【图文】：

技术路线图

研究的技术路线图

【参考文献】