复合填料生物滞留设施对径流污染物去除效果

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物综合处理效果明显增强,且与传统砂土填料相比,复合填料生物滞留设施受进流特征的影响相对较小。     

基于多目标评价的市政道路径流污染控制生物滞留设施填料优化

为优化面向市政道路径流污染控制的生物滞留设施填料,运用多目标评价方法对填料的渗透性能、污染物去除效果和经济成本进行综合评估.以我国华北地区的地理特征和市政道路径流污染特征为依据,开展生物滞留柱试验研究,得到填料优化配比为土壤、河沙、草炭土、给水厂污泥(含铝盐)、蛭石、沸石的质量比为30:24:6:20:10:10,该填...     

过滤型生物滞留池径流污染控制效果研究

在土壤渗透速率低、地下水埋深浅的合肥市建造2个过滤型生物滞留中试池,使用模拟路面径流作为进水,评价生物滞留池在类似的土壤地形条件下处理路面径流的效果。研究表明,在滤速分别为9.9cm/h、14.5cm/h条件下,两个生物滞留池对TP、NH3-N去除率均约为80%,渗透速率较低的池Ⅱ对SS、NO3--N的去除率分别为83.5%和67.5%,优于渗透速率较高的池Ⅰ的76.9%和54.5%。由于填料中未经发酵稳定的有机质的淋出,生物滞留池对COD去除效果较差。实际应用时,在本试验的设计参数下,适合地下水埋深浅的地区,过滤式生物滞留池能稳定高效地削减地表径流所携带的污染负荷,池Ⅱ具有较好的年污染负荷控制效果。     

一种生物滞留池砂基填料的配比方法

填料的组成及配比是生物滞留系统功能发挥的关键因素,但当前相关的配比理论和方法还不完善.建立一种以细砂为主体基质的填料配比方法,完善砂基填料配比过程,具有一定的理论和实践价值,依据生物滞留池填料承载的主要功能,阐述了排空时间和有机质含量两个关键参数的指标内涵,论述了指标的作用与功能、指标之间的相互关系及其取值范围,并基于两个指标的约束条件,提出了一种砂基填料的配比方法.基于方法构建的砂基填料生物滞留池,总体效能较好,进一步证明了配比方法的适用性.基于理论计算和试验验证探讨了有机质和渗透系数这两个关键指标的平衡问题.     

生物滞留槽的径流污染削减特性试验研究

生物滞留槽作为一项能有效改善水质的低影响开发设施LID,在我国海绵城市建设中得到了广泛的应用。通过对生物滞留槽进行模拟试验,监测了排水管出水污染物浓度变化,研究了生物滞留槽的污染物浓度和总量削减效果。结果显示,生物滞留槽对总磷TP、氨氮NH3-N、总氮TN、生化需氧量BOD、化学需氧量COD的平均浓度削减率为66.55%、22.57%、-118.55%、51.64%、29.29%,总量削减率为81.90%、58.23%、-15.67%、73.89%、60.80%;生物滞留槽对污染物总量的去除效果要好于对浓度的去除效果。试验结果表明,生物滞留槽能有效去除雨水中的污染物,达到净化水质的目的。     

河泥与海泥陶粒填料生物滞留设施径流控制试验

为探讨河道疏浚泥(河泥)和海洋疏浚泥(海泥)资源化用于生物滞留填料的可行性,分别以河泥和海泥为主要原料制备陶粒,并以两种陶粒为填料搭建了生物滞留试验柱,通过径流雨水渗滤模拟试验,研究了两种试验柱在不同降雨重现期、不同降雨历时和不同污染物质量浓度条件下的运行效果。结果表明：河泥与海泥陶粒作为填料时,生物滞留柱中COD、TP、TN和NH₃-N的淋失量较低,污染物淋失风险较小;在降雨重现期为0.5 a时,河泥与海泥陶粒填料生物滞留柱出流时间分别为49 min和48 min,平均水量削减率分别为34.36%和44.87%,比传统砂土填料生物滞留柱分别提高了34.75%和75.96%;河泥与海泥陶粒填料生物滞留柱对污染物的削减效果明显,对COD、TP、TN、NH₃-N平均负荷削减率分别为50.27%、99.08%、50.72%、79.15%与54.20%、99.58%、55.43%、80.86%,均高于传统砂土填料生物滞留柱。     

生物滞留设施对雨水径流热污染控制效果试验EI北大核心CSCD

通过土柱模拟试验,采用人工模拟降雨的方法,研究了生物滞留设施在不同降雨历时、不同服务面积以及不同内部储水层高度条件下对雨水径流热污染的控制效果。结果表明:在进水温度为30℃的试验条件下,生物滞留设施对1年一遇雨水径流的热污染控制效果显著,在设施深度范围92.5~115.0 cm处土壤温度最低且最稳定;生物滞留设施服务面积一定时,随降雨历时的延长生物滞留设施对雨水径流热污染削减率呈现先增大后减小的趋势;降雨历时一定时,生物滞留设施对雨水径流的最佳热污染削减率随设施设计参数改变,其中生物滞留设施面积与其服务面积比是重要因素,该比值由1∶20增至1∶5,热污染削减率由23.19%增至38.02%,且出水温度较稳定;内部具有储水结构的生物滞留设施对热污染的控制效果较好。     

人工湿地填料结构对水质净化效果影响研究

时页岩、粗砾石、铁矿石、麦饭石及页岩与麦饭石组合、页岩与粗砾石组合、粗砾石与铁矿石组合、粗砾石与麦饭石组合8种湿地填料的水质净化效果进行了比较研究,结果表明:在相同进水水质和水力负荷条件下,页岩填料对COD、TN、TP去除效果最好,其次为页岩与粗砾石组合填料,麦饭石去除效果较差.从材料成本及来源比较,粗砾石材料分布较广、成本较低,页岩次之.因此.从去污效果和建设成本综合考虑,页岩与粗砾石组合是人工湿地较为理想的填料.     

生物滞留系统对城市降雨径流病原微生物的去除效果及机理研究进展

随着海绵城市建设的大力推进,已经开展了许多关于生物滞留系统在径流处理和再利用方面的研究。为探究生物滞留系统对病原微生物的去除机理,解决模拟中存在的问题,从病原微生物的类型及含量特点、去除效果及影响因素、去除机理、模型模拟4个方面综述了近年来生物滞留系统对病原微生物的去除效果及机理。结果表明:生物滞留系统能够高效去除径流中的病原微生物,但明确其对病原微生物的去除机理、构建更加完备的模型模拟病原微生物的去除过程、设计最优参数达到最佳的去除效果等仍是未来的重点研究方向。     

红壤区填料沙土配比对生物滞留池环境水文效应的影响

提高填料透水性能以平衡其水文调节和污染物去除性能是红壤区生物滞留池构建的关键。研究设计红壤填料中掺入不同比例的河沙以改变其透水性,比较分析其在不同的重现期降雨强度下对生物滞留池的水文调节和污染物去除效果。结果表明:同一降雨强度重现期下,地表径流处理率随着掺沙比例的增加而增加,峰值削减率随沙土配合比的增加变化不明显,峰值延迟时间随掺沙比例增加而减少;硝氮的去除率随着掺沙比例的增加而增加,但对COD的去除率则随着掺沙量的增加而下降,对氨氮和总磷的去除率影响不大;综合考虑生物滞留池的水文调节和污染物去除效果,20%红壤土与80%河沙混合是红壤区生物滞留池填料较为科学的沙土配比。     

基于HYDRUS-1D生物滞留设施雨水径流水文调控模拟EI北大核心CSCD

为研究生物滞留设施水文调控效能,基于HYDRUS-1D建立生物滞留设施模型,通过物模试验数据率定模型参数,验证模型可靠性;利用验证后的模型开展模拟试验,采用径流总量和峰值削减率及产流和峰现延迟时间定量分析水力负荷参数、蓄水层高度和初始含水率对生物滞留设施水文调控效应的影响。结果表明:所建模型模拟值与实测值的均方根误差最高仅为0.134,相对误差为-2.28%~7.59%,纳什效率系数和决定系数均在0.8以上,模拟结果可靠;综合考虑水力负荷参数,汇流比小于10∶1的生物滞留设施对于重现期小于1a并且降雨时长小于120 min的降雨过程有较好的调控效果,随着汇流比、重现期和降雨时长的增加,设施水文调控效果不断削弱;增加蓄水层高度会提升生物滞留设施水文调控效果,当蓄水层高度由0 cm增加至25 cm时,径流总量和峰值削减率分别增加86.16%和96.74%,产流和峰现延迟时间分别为57.8 min和36.0 min;初始含水率的增大会降低设施水文调控效果,其径流总量和峰值削减率变化范围分别为49.32%~54.11%和22.84%~45.37%,产流和峰现延迟时间变化范围分别为24.1~25.0 min和1.0~2.5 min。     

生物滞留系统去除城市地表径流中多环芳烃的研究进展

低影响开发(LID)生物滞留系统是净化城市地表径流的重要措施。多环芳烃(PAHs)作为难降解有机污染物,是城市雨水径流中的重要成分之一。通过总结城市地表径流中PAHs污染现状和国内外应用生物滞留系统去除PAHs的研究动态,系统分析了PAHs类污染物的去除机理、效果和影响因素。研究结果表明:生物滞留系统主要通过填料吸附、微生物降解、植物吸收、挥发等作用去除PAHs,平均去除率在30%~90%。影响去除效果的主要因素包括PAHs性质、系统组成与设计、微生物及环境因子等。建议关注生物滞留系统中PAHs的积累和长期运行效果,并开展系统优化设计和作用机制研究工作。     

城市雨水径流多填料优化组合快速渗蓄试验研究

通过雨水径流渗蓄处理系统的填料筛选及多填料分层组合渗蓄处理径流的效能试验,分析了陶粒、稀土瓷砂、沸石、石英砂对城市雨水径流主要污染物COD及重金属Pb、Zn的吸附性能,研究了多填料优化组合快速渗蓄系统对径流污染物的处理效能。结果表明:陶粒、稀土瓷砂、沸石较石英砂具有更好的径流有机物及重金属污染物的吸附、离子交换等性能。将陶粒、稀土瓷砂、沸石组合作为径流渗蓄池的填料,3种填料各填装一层,每层厚度均为30 cm,则自上而下填料不同的填装组合方式,会导致径流渗蓄处理的效果有明显差异。渗蓄池填料自上而下的最佳分层组合为陶粒-稀土瓷砂-沸石,此时,径流COD、SS的渗蓄去除率分别高达94.82%、97.82%,对Pb、Zn的去除效率分别达到81.05%、75.64%,处理出水的COD约为50mg/L、SS约为25 mg/L、Pb、Zn浓度均约为0.13mg/L。对城市雨水径流的处理,该多填料优化组合快速渗蓄池较传统石英砂快滤池更高效。     

海绵城市生物滞留设施关键技术研究进展

海绵城市生物滞留设施是适用于分散式雨水处理与利用的代表性生态技术,但目前仍旧存在一些问题制约其运行效率及寿命。综述了海绵城市建设中生物滞留设施关键技术及国内外研究进展,指出高效净化能力填料的研制、污染物迁移转化模型的建立及设计参数的优化、有机微污染物累积风险评价及修复技术的构建等将成为海绵城市生物滞留设施未来的研究热点。     

生物滞留池水文水质效应模拟分析

为研究生物滞留池措施对雨水水文水质的调控作用,以宜兴市城区某试验区为研究区域,利用SWMM模拟软件,在5年、10年、100年设计重现期下,分别模拟城市化后有无生物滞留池措施的水文水质状况,并将两者比较分析。研究发现:占研究区域总面积10.75%的生物滞留池措施下,雨水径流量减少了12%左右,峰值流量降低了8%左右,入渗量增加了22%左右;污染物SS、COD、TN、TP总负荷量的削减率分别在10%、7%、9%、8%左右。结果表明:随着城市化进程日益加快,生物滞留池可有效地降低雨水径流量、增加雨水入渗量,削减雨水径流的峰值流量;同时还可以拦截一定量的颗粒悬浮物、营养物质、重金属等污染物。研究成果对海绵城市建设和雨水资源调控利用具有参考价值,对城市水生态建设具有重要意义。     

倒置生物滞留技术水量水质控制效果研究

生物滞留技术是目前应用较为广泛的雨洪控制利用措施,生物滞留技术在应用过程中也出现一些问题。针对传统生物滞留设施存在的水土流失、污染物表层累积、填料层更换困难等问题,提出了一种新型倒置生物滞留技术。通过实验室模拟试验,研究了不同重现期条件下,倒置生物滞留技术的水量、水质控制效果,并与传统生物滞留技术进行了比较。结果表明:倒置生物滞留技术在径流总量控制率、峰值削减率方面比传统生物滞留分别提高了9%～21%和1%～32%;在峰值延迟时间方面最大延长了8 min;倒置生物滞留对TP、TN、COD、NH_4~+-N等污染物的平均去除率比传统生物滞留分别提高了约6%、4%、3%、6%。研究成果可为倒置生物滞留技术在海绵城市建设中广泛应用提供技术支撑,为生物滞留技术的完善与发展提供借鉴和参考。     

湿地植物对城市雨水径流污染的净化效能与适应性研究

通过灯芯草、千屈菜、菖蒲、梭鱼草的雨水径流水培试验,研究了湿地植物对城市径流主要污染物COD、TN、TP及重金属的净化效能,分析了植物对径流污染物的耐受性和适应性。结果表明:植物对重金属的净化效能良好;千屈菜对COD的耐受性及去除率差,当COD≥1 160 mg/L会导致其死亡;灯芯草对pH值的适应力差,酸雨会严重影响其水处理效果及长势;当pH<6时菖蒲和梭鱼草对径流TP的处理能力相当;对TN<20 mg/L的雨水径流,菖蒲对TN的去除效率达93%以上优于梭鱼草,且菖蒲对径流COD的去除效果及适应性好于其他三种植物,是较适宜的雨水径流湿地植物。