道路下沉式绿地截污功能层净化路面污染径流的性能与设计研究
发布时间：2021-04-26 21:34
海绵城市道路中下沉式绿地截污功能层能够在有效净化路面径流污染的同时削减路面径流强度。本文依托于南京市住房和城乡建设委员会项目（No.KS1509）,通过室内试验和数值模拟研究了下沉式绿地截污功能层填料对路面径流污染物（化学需氧量COD和重金属Pb、Zn、Cd、Ni）的吸附特性及渗透性能,明确了截污功能层填料中各材料质量配比,提出了截污功能层的优化设计方案。主要研究结论如下:（1）通过吸附等温试验研究了不同截污功能层吸附原材料的对COD和重金属Pb、Zn、Cd、Ni的吸附特性。结果表明,对于COD,煤质活性炭的吸附能力最强,Langmuir模型拟合出的最大吸附量为62.86 mg/g;对于重金属Pb、Zn、Cd、Ni,钢渣的吸附能力最强。等温吸附模型拟合中,煤质活性炭对Pb的吸附更为符合Langmuir模型,煤质活性炭和钢渣对于其他污染物的吸附更为符合Freundlich模型。煤质活性炭对COD和Ni的吸附以物理吸附为主,对Pb和Cd的吸附以离子交换为主,对Zn的吸附由颗粒扩散主导,而钢渣对各重金属的吸附以离子交换为主。（2）利用层次分析法确定了煤质活性炭和钢渣的优化质量配比,并结合吸附...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 城市内涝现状及其危害
1.1.2 城市路面径流污染现状
1.1.3 本文研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 雨洪管理措施研究现状
1.2.2 下沉式绿地调蓄能力研究现状
1.2.3 下沉式绿地净化能力研究现状
1.3 主要研究内容与技术路线
1.3.1 对研究现状的进一步总结
1.3.2 主要研究内容
1.3.3 研究技术路线
第二章 截污功能层吸附原材料吸附性能研究
2.1 概述
2.2 等温吸附模型
2.3 试验材料与试验方法
2.3.1 试验材料
2.3.2 试验方案
2.3.3 试验方法
2.4 单浓度吸附试验
2.4.1 吸附原材料对COD的去除效果
2.4.2 吸附原材料对重金属的去除效果
2.4.3 吸附试验后清液pH值
2.5 吸附原材料吸附等温试验
2.5.1 各吸附原材料吸附等温线
2.5.2 各吸附材料吸附等温试验后清液pH值
2.6 本章小结
第三章 截污功能层吸附原材料配比优化及吸附性能研究
3.1 概述
3.2 试验材料与试验方法
3.2.1 试验材料
3.2.2 试验方案
3.2.3 试验方法
3.3 复合吸附材料吸附试验
3.3.1 复合吸附材料吸附试验结果
3.3.2 层次分析法优选分析
3.4 复合吸附材料的吸附等温试验
3.4.1 复合吸附材料吸附等温线
3.4.2 复合吸附材料吸附等温试验后清液pH值
3.5 复合吸附材料的吸附动力学试验
3.5.1 吸附动力学模型
3.5.2 复合吸附材料的COD吸附动力学试验结果
3.5.3 复合吸附材料的重金属吸附动力学试验结果
3.5.4 复合吸附材料吸附动力学试验后pH值和EC值变化
3.6 本章小结
第四章 截污功能层填料渗透及污染物运移参数研究
4.1 概述
4.2 试验材料与试验方法
4.2.1 试验材料
4.2.2 试验方案
4.3 截污功能层填料渗透系数
4.3.1 砂和复合吸附材料不同质量比下的渗透系数
4.3.2 截污功能层填料的击实曲线
4.3.3 截污功能层填料吸附等温试验
4.4 截污功能层填料中污染物运移参数研究
4.4.1 污染物在多孔介质中的运移理论
4.4.2 污染物在截污功能层填料中运移测试结果
4.4.3 截污功能层填料运移参数回归及分析
4.5 本章小结
第五章 基于数值模拟的截污功能层设计优化
5.1 概述
5.2 下沉式绿地模型概况
5.3 数值模拟
5.3.1 控制方程
5.3.2 基本参数
5.3.3 降雨参数
5.3.4 模拟过程
5.4 结果分析
5.4.1 截污功能层厚度的影响
5.4.2 截污功能层位置的影响
5.4.3 不同降雨强度的影响
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文主要结论
6.2 本文创新点
6.3 展望
参考文献
附录A
附录B
致谢
硕士期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]南京地区城郊降雨差异特征分析[J]. 陈圣劼,尹东屏,李玉涛,孙燕,李超. 气象与环境学报. 2016(06)
[2]初期雨水识别及量化分析研究[J]. 张琼华,王晓昌. 给水排水. 2016(S1)
[3]雨水生物滞留系统控制径流污染物研究进展[J]. 仇付国,陈丽霞. 环境工程学报. 2016(04)
[4]基于“海绵城市”理念的下沉式道路绿化带设计[J]. 李玉芝,周围,陈亮明,张旭辉. 湖北农业科学. 2016(07)
[5]海绵城市建设研究进展与若干问题探讨[J]. 崔广柏,张其成,湛忠宇,陈玥. 水资源保护. 2016(02)
[6]初期雨水与径流总量控制的关系及其应用分析[J]. 车伍,张鹍,张伟,赵杨. 中国给水排水. 2016(06)
[7]国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示[J]. 廖朝轩,高爱国,黄恩浩. 水资源保护. 2016(01)
[8]玉米秸秆和玉米芯生物炭对水溶液中无机氮的吸附性能[J]. 武丽君,王朝旭,张峰,崔建国. 中国环境科学. 2016(01)
[9]基于海绵城市理念的城市规划方法探讨[J]. 仝贺,王建龙,车伍,李俊奇,聂爱华. 南方建筑. 2015(04)
[10]海绵城市概念与思想[J]. 杨阳,林广思. 南方建筑. 2015(03)
博士论文
[1]六偏磷酸钠改良钙基膨润土系竖向隔离墙防渗控污性能研究[D]. 杨玉玲.东南大学 2017
[2]基于LID的城市化区域雨水排水系统规划方法研究[D]. 陈彦熹.天津大学 2014
[3]固—液界面吸附中的吸附剂浓度效应研究[D]. 赵凌曦.山东大学 2013
[4]黄土对典型重金属离子吸附解吸特性及机理研究[D]. 王艳.浙江大学 2012
[5]我国典型农田土壤中重金属镉的吸附—解吸特征研究[D]. 王金贵.西北农林科技大学 2012
[6]西安市路面径流污染特征及控制技术研究[D]. 陈莹.长安大学 2011
[7]锂离子电池正极材料LiNi1-xMxO2（M=Co，Al，Mn）的研究[D]. 汤宏伟.湖南大学 2003
硕士论文
[1]土—膨润土系竖向隔离工程屏障阻滞污染物运移的模型试验研究[D]. 梅丹兵.东南大学 2017
[2]SS-B稳定化重金属污染土的绿化种植再利用及环境安全性[D]. 于博伟.东南大学 2016
[3]雨水花园对华南地区城市道路面源污染控制研究[D]. 蒋沂孜.清华大学 2014
[4]城市道路初期雨水快速处理技术研究[D]. 陶霞.清华大学 2010
[5]公路路面径流和路域土壤重金属污染特性研究[D]. 林松涛.南京林业大学 2010
本文编号：3162151
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 城市内涝现状及其危害
1.1.2 城市路面径流污染现状
1.1.3 本文研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 雨洪管理措施研究现状
1.2.2 下沉式绿地调蓄能力研究现状
1.2.3 下沉式绿地净化能力研究现状
1.3 主要研究内容与技术路线
1.3.1 对研究现状的进一步总结
1.3.2 主要研究内容
1.3.3 研究技术路线
第二章 截污功能层吸附原材料吸附性能研究
2.1 概述
2.2 等温吸附模型
2.3 试验材料与试验方法
2.3.1 试验材料
2.3.2 试验方案
2.3.3 试验方法
2.4 单浓度吸附试验
2.4.1 吸附原材料对COD的去除效果
2.4.2 吸附原材料对重金属的去除效果
2.4.3 吸附试验后清液pH值
2.5 吸附原材料吸附等温试验
2.5.1 各吸附原材料吸附等温线
2.5.2 各吸附材料吸附等温试验后清液pH值
2.6 本章小结
第三章 截污功能层吸附原材料配比优化及吸附性能研究
3.1 概述
3.2 试验材料与试验方法
3.2.1 试验材料
3.2.2 试验方案
3.2.3 试验方法
3.3 复合吸附材料吸附试验
3.3.1 复合吸附材料吸附试验结果
3.3.2 层次分析法优选分析
3.4 复合吸附材料的吸附等温试验
3.4.1 复合吸附材料吸附等温线
3.4.2 复合吸附材料吸附等温试验后清液pH值
3.5 复合吸附材料的吸附动力学试验
3.5.1 吸附动力学模型
3.5.2 复合吸附材料的COD吸附动力学试验结果
3.5.3 复合吸附材料的重金属吸附动力学试验结果
3.5.4 复合吸附材料吸附动力学试验后pH值和EC值变化
3.6 本章小结
第四章 截污功能层填料渗透及污染物运移参数研究
4.1 概述
4.2 试验材料与试验方法
4.2.1 试验材料
4.2.2 试验方案
4.3 截污功能层填料渗透系数
4.3.1 砂和复合吸附材料不同质量比下的渗透系数
4.3.2 截污功能层填料的击实曲线
4.3.3 截污功能层填料吸附等温试验
4.4 截污功能层填料中污染物运移参数研究
4.4.1 污染物在多孔介质中的运移理论
4.4.2 污染物在截污功能层填料中运移测试结果
4.4.3 截污功能层填料运移参数回归及分析
4.5 本章小结
第五章 基于数值模拟的截污功能层设计优化
5.1 概述
5.2 下沉式绿地模型概况
5.3 数值模拟
5.3.1 控制方程
5.3.2 基本参数
5.3.3 降雨参数
5.3.4 模拟过程
5.4 结果分析
5.4.1 截污功能层厚度的影响
5.4.2 截污功能层位置的影响
5.4.3 不同降雨强度的影响
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文主要结论
6.2 本文创新点
6.3 展望
参考文献
附录A
附录B
致谢
硕士期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]南京地区城郊降雨差异特征分析[J]. 陈圣劼,尹东屏,李玉涛,孙燕,李超. 气象与环境学报. 2016(06)
[2]初期雨水识别及量化分析研究[J]. 张琼华,王晓昌. 给水排水. 2016(S1)
[3]雨水生物滞留系统控制径流污染物研究进展[J]. 仇付国,陈丽霞. 环境工程学报. 2016(04)
[4]基于“海绵城市”理念的下沉式道路绿化带设计[J]. 李玉芝,周围,陈亮明,张旭辉. 湖北农业科学. 2016(07)
[5]海绵城市建设研究进展与若干问题探讨[J]. 崔广柏,张其成,湛忠宇,陈玥. 水资源保护. 2016(02)
[6]初期雨水与径流总量控制的关系及其应用分析[J]. 车伍,张鹍,张伟,赵杨. 中国给水排水. 2016(06)
[7]国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示[J]. 廖朝轩,高爱国,黄恩浩. 水资源保护. 2016(01)
[8]玉米秸秆和玉米芯生物炭对水溶液中无机氮的吸附性能[J]. 武丽君,王朝旭,张峰,崔建国. 中国环境科学. 2016(01)
[9]基于海绵城市理念的城市规划方法探讨[J]. 仝贺,王建龙,车伍,李俊奇,聂爱华. 南方建筑. 2015(04)
[10]海绵城市概念与思想[J]. 杨阳,林广思. 南方建筑. 2015(03)
博士论文
[1]六偏磷酸钠改良钙基膨润土系竖向隔离墙防渗控污性能研究[D]. 杨玉玲.东南大学 2017
[2]基于LID的城市化区域雨水排水系统规划方法研究[D]. 陈彦熹.天津大学 2014
[3]固—液界面吸附中的吸附剂浓度效应研究[D]. 赵凌曦.山东大学 2013
[4]黄土对典型重金属离子吸附解吸特性及机理研究[D]. 王艳.浙江大学 2012
[5]我国典型农田土壤中重金属镉的吸附—解吸特征研究[D]. 王金贵.西北农林科技大学 2012
[6]西安市路面径流污染特征及控制技术研究[D]. 陈莹.长安大学 2011
[7]锂离子电池正极材料LiNi1-xMxO2（M=Co，Al，Mn）的研究[D]. 汤宏伟.湖南大学 2003
硕士论文
[1]土—膨润土系竖向隔离工程屏障阻滞污染物运移的模型试验研究[D]. 梅丹兵.东南大学 2017
[2]SS-B稳定化重金属污染土的绿化种植再利用及环境安全性[D]. 于博伟.东南大学 2016
[3]雨水花园对华南地区城市道路面源污染控制研究[D]. 蒋沂孜.清华大学 2014
[4]城市道路初期雨水快速处理技术研究[D]. 陶霞.清华大学 2010
[5]公路路面径流和路域土壤重金属污染特性研究[D]. 林松涛.南京林业大学 2010
本文编号：3162151
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