复合填料生物滞留设施对径流污染物去除效果
发布时间：2020-12-17 23:11
填料类型对生物滞留系统水质净化效果具有重要影响。通过生物滞留柱试验,以天然土壤、建筑砂为基本填料,以木屑堆肥、沸石和无烟煤为改良材料,研究了种植土砂土比例、种植土中添加木屑堆肥、砂滤层中单独及同时添加沸石和无烟煤等不同填料组合对径流中COD、TP、NH+4-N及NO-3-N的去除效果,并对传统砂土填料及复合填料生物滞留设施在不同进流特征下的水质处理效果进行了系统评价。结果表明:在6种填料组合中,种植土中添加木屑堆肥及砂滤层中同时添加无烟煤和沸石对各污染物的处理效果最好;在7种进流工况下,砂土填料生物滞留设施对COD、TP、NH+4-N、NO-3-N的去除率分别为70.5%～87.5%、50.0%～79.3%、84.7%～96.7%、-110.5%～23.3%,复合填料生物滞留设施的去除率分别为84.0%～93.0%、82.0%～92.0%、80.0%～94.7%、24.3%～90.4%,复合填料生物滞留设施对污染...
【文章来源】：人民黄河. 2020年08期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
生物滞留柱设施试验装置
Z7、Z8生物滞留柱在7种试验工况下对TP的去除效果见图4。由图4可以看出,在不同进流工况下,Z7的TP出流质量浓度为0.22～0.31 mg/L,TP去除率为50.0%～79.3%,Z8的TP出流质量浓度为0.07～0.18 mg/L,TP去除率为82.0%～92.0%。传统砂土填料生物滞留柱的TP出流质量浓度达到Ⅳ类水标准,而复合填料改良生物滞留柱的则可达到Ⅲ类水标准。可见,通过添加一定量的改良材料,生物滞留系统对TP的去除率明显提高。不同试验工况下,Z8的TP质量浓度去除率相对比较稳定,未出现明显的波动现象,而Z7在试验工况1(低质量浓度)情况下表现较差,TP去除率仅为50.0%,表明传统砂土填料对低质量浓度TP的去除效果较弱。张鵾等[24]研究发现,生物滞留设施对TP的去除在高质量浓度进流情况下比在低质量浓度下保持更高效和稳定的去除效果。生物滞留填料除磷机制主要为介质的吸附、化学沉淀和生物同化作用。通过在种植土填料中添加木屑堆肥,可增加介质的阳离子交换容量(CEC),进而提高填料对磷的去除率。在砂滤层填料中添加无烟煤及沸石,在一定程度上增加了填料中Al、Fe、Ca等元素的含量,可与磷元素形成沉淀或络合物。另外,无烟煤及沸石的多孔结构有利于微生物的繁殖,从而增强微生物对磷的同化吸收作用。
Z1～Z6生物滞留柱出流的COD、TP、NH+4-N、NO-3-N质量浓度见图2,由图2可知,不同生物滞留柱对各污染物的去除效果存在一定差异。在COD、TP、NH+4-N、NO-3-N进流质量浓度分别为200、1、3、4 mg/L的情况下,各生物滞留柱出流的COD平均质量浓度由低到高依次为Z6<Z5<Z3<Z4<Z1<Z2,TP平均质量浓度由低到高依次为Z6<Z3<Z4<Z5<Z1<Z2,NH+4-N平均质量浓度由低到高依次为Z3<Z4≈Z5≈Z6<Z1<Z2,NO-3-N平均质量浓度由低到高依次为Z6<Z3<Z5<Z4<Z1<Z2。综合来看,Z3和Z6对污染物的去除效果最好,而Z2的处理效果最差。可见,在填料中添加一定量的有机质及多孔矿物填料,均有利于提高对污染物的去除效果。相比单独添加沸石(Z4)及无烟煤(Z5),同时添加沸石及无烟煤(Z6)可以进一步提高对污染物的处理能力,其原因是,组合填料的不同性质不仅为基质系统中微生物提供了更加多样的生长环境,而且不同介质填料可以去除不同污染物,形成优势互补。另外,渗透系数是影响系统对污染物去除效果的关键因素,填料渗透系数增大,虽然有利于水分的渗透,防止系统溢流发生,但是填料与污染物的接触时间相对缩短,不利于对污染物的去除。可以看出,各生物滞留柱出水3次取样中COD、TP、NH 4 + -N的质量浓度相对较为稳定,而各柱NO 3 - -N的第1次取样质量浓度较大,第2、3次取样质量浓度明显降低并趋于稳定。原因是,在落干期通过硝化作用产生的NO 3 - -N在进流初期从填料中淋溶,随着连续饱和入渗,系统逐渐形成厌氧环境,一定量硝态氮通过反硝化作用得以去除。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物滞留槽的径流污染削减特性试验研究[J]. 李坤娜,张书函,孟莹莹,潘兴瑶. 北京水务. 2017(06)
[2]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)
[3]3种生物滞留设计对城市地表径流溶解性氮的去除作用[J]. 李立青,胡楠,刘雨情,涂声亮,陈华超. 环境科学. 2017(05)
[4]海绵城市建设有关问题讨论[J]. 张建云,王银堂,胡庆芳,贺瑞敏. 水科学进展. 2016(06)
[5]生态滤沟对城市路面径流的净化效果试验及模拟[J]. 李家科,蒋春博,张思翀,李怀恩. 水科学进展. 2016(06)
[6]混凝泥渣生物滞留池脱氮除磷性能的实验研究[J]. 张鵾,梁英,马效芳,张睿航. 环境工程. 2016(S1)
[7]添加有机质对生态滤沟去除径流中氮磷等物质的模拟研究[J]. 赵静,崔娜欣,李柱,吴娟,代嫣然,孔令为,成水平. 给水排水. 2016(S1)
[8]生物滞留介质类型对径流雨水净化效果的影响[J]. 郭娉婷,王建龙,杨丽琼,李恕艳. 环境科学与技术. 2016(03)
[9]城市径流雨水渗滤处理设施渗滤层改良研究进展[J]. 格屿,李海燕,张晓然. 水利水电科技进展. 2015(06)
[10]复合生物滞留介质对雨水径流中重金属净化效果[J]. 王建龙,杨丽琼,黄涛. 环境工程学报. 2015(07)
本文编号：2922871
【文章来源】：人民黄河. 2020年08期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
生物滞留柱设施试验装置
Z7、Z8生物滞留柱在7种试验工况下对TP的去除效果见图4。由图4可以看出,在不同进流工况下,Z7的TP出流质量浓度为0.22～0.31 mg/L,TP去除率为50.0%～79.3%,Z8的TP出流质量浓度为0.07～0.18 mg/L,TP去除率为82.0%～92.0%。传统砂土填料生物滞留柱的TP出流质量浓度达到Ⅳ类水标准,而复合填料改良生物滞留柱的则可达到Ⅲ类水标准。可见,通过添加一定量的改良材料,生物滞留系统对TP的去除率明显提高。不同试验工况下,Z8的TP质量浓度去除率相对比较稳定,未出现明显的波动现象,而Z7在试验工况1(低质量浓度)情况下表现较差,TP去除率仅为50.0%,表明传统砂土填料对低质量浓度TP的去除效果较弱。张鵾等[24]研究发现,生物滞留设施对TP的去除在高质量浓度进流情况下比在低质量浓度下保持更高效和稳定的去除效果。生物滞留填料除磷机制主要为介质的吸附、化学沉淀和生物同化作用。通过在种植土填料中添加木屑堆肥,可增加介质的阳离子交换容量(CEC),进而提高填料对磷的去除率。在砂滤层填料中添加无烟煤及沸石,在一定程度上增加了填料中Al、Fe、Ca等元素的含量,可与磷元素形成沉淀或络合物。另外,无烟煤及沸石的多孔结构有利于微生物的繁殖,从而增强微生物对磷的同化吸收作用。
Z1～Z6生物滞留柱出流的COD、TP、NH+4-N、NO-3-N质量浓度见图2,由图2可知,不同生物滞留柱对各污染物的去除效果存在一定差异。在COD、TP、NH+4-N、NO-3-N进流质量浓度分别为200、1、3、4 mg/L的情况下,各生物滞留柱出流的COD平均质量浓度由低到高依次为Z6<Z5<Z3<Z4<Z1<Z2,TP平均质量浓度由低到高依次为Z6<Z3<Z4<Z5<Z1<Z2,NH+4-N平均质量浓度由低到高依次为Z3<Z4≈Z5≈Z6<Z1<Z2,NO-3-N平均质量浓度由低到高依次为Z6<Z3<Z5<Z4<Z1<Z2。综合来看,Z3和Z6对污染物的去除效果最好,而Z2的处理效果最差。可见,在填料中添加一定量的有机质及多孔矿物填料,均有利于提高对污染物的去除效果。相比单独添加沸石(Z4)及无烟煤(Z5),同时添加沸石及无烟煤(Z6)可以进一步提高对污染物的处理能力,其原因是,组合填料的不同性质不仅为基质系统中微生物提供了更加多样的生长环境,而且不同介质填料可以去除不同污染物,形成优势互补。另外,渗透系数是影响系统对污染物去除效果的关键因素,填料渗透系数增大,虽然有利于水分的渗透,防止系统溢流发生,但是填料与污染物的接触时间相对缩短,不利于对污染物的去除。可以看出,各生物滞留柱出水3次取样中COD、TP、NH 4 + -N的质量浓度相对较为稳定,而各柱NO 3 - -N的第1次取样质量浓度较大,第2、3次取样质量浓度明显降低并趋于稳定。原因是,在落干期通过硝化作用产生的NO 3 - -N在进流初期从填料中淋溶,随着连续饱和入渗,系统逐渐形成厌氧环境,一定量硝态氮通过反硝化作用得以去除。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物滞留槽的径流污染削减特性试验研究[J]. 李坤娜,张书函,孟莹莹,潘兴瑶. 北京水务. 2017(06)
[2]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)
[3]3种生物滞留设计对城市地表径流溶解性氮的去除作用[J]. 李立青,胡楠,刘雨情,涂声亮,陈华超. 环境科学. 2017(05)
[4]海绵城市建设有关问题讨论[J]. 张建云,王银堂,胡庆芳,贺瑞敏. 水科学进展. 2016(06)
[5]生态滤沟对城市路面径流的净化效果试验及模拟[J]. 李家科,蒋春博,张思翀,李怀恩. 水科学进展. 2016(06)
[6]混凝泥渣生物滞留池脱氮除磷性能的实验研究[J]. 张鵾,梁英,马效芳,张睿航. 环境工程. 2016(S1)
[7]添加有机质对生态滤沟去除径流中氮磷等物质的模拟研究[J]. 赵静,崔娜欣,李柱,吴娟,代嫣然,孔令为,成水平. 给水排水. 2016(S1)
[8]生物滞留介质类型对径流雨水净化效果的影响[J]. 郭娉婷,王建龙,杨丽琼,李恕艳. 环境科学与技术. 2016(03)
[9]城市径流雨水渗滤处理设施渗滤层改良研究进展[J]. 格屿,李海燕,张晓然. 水利水电科技进展. 2015(06)
[10]复合生物滞留介质对雨水径流中重金属净化效果[J]. 王建龙,杨丽琼,黄涛. 环境工程学报. 2015(07)
本文编号：2922871
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/2922871.html
