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《西安建筑科技大学》 2018年
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不同基质生物滞留系统雨水净化效果研究

付山  
【摘要】:城市经济的快速发展,不透水下垫面的不断增加,缺水、洪涝灾害、径流污染等问题日益严重。生物滞留池作为一项LID开发中重要的源头控制技术在雨水径流控制和污染物削减方面具有重要作用。以西安城市道路径流雨水作为研究处理对象,通过建立小型试验装置,模拟不同基质、不同降雨重现期、不同淹没高度对径流雨量的影响以及不同降雨情景、不同淹没高度、不同落干期等条件下,生物滞留池对径流雨水水质净化效果差异,得出以下结论:(1)通过对建筑废料、火山岩、河砂、碎石等基质对氨氮、磷酸盐进行等温吸附、吸附动力学分析及方程拟合,结果表明4种基质对氨氮的吸附作用均较小,而建筑废料对磷酸盐吸附性明显优于另外3种基质,饱和吸附量达到2.83(mg/g),吸附速率为0.014(mg/(g·h))。(2)生物滞留单元对径流总量的削减能力、峰值流量的控制能力都随基质粒径的减小而增强;且粒径较小的基质填充的生物滞留单元对污染物去除效果越好。(3)随着降雨强度的增加,生物滞留单元的滞留作用、对径流峰量的削减作用均在减弱。不同降雨雨境(中雨、大雨、暴雨)对径流污染物的去除有影响,随着降雨强度的增加,对径流中磷酸盐的去除变化不大,而对氨氮、总氮以及COD去除率在降低。(4)淹没出流高度的提高能增加整个水力停留时间,三种淹没出流高度(0mm、300 mm、600 mm)水力效率分别为0.431、0.845、1.019,前者更接近推流的水力模型,而后二者更接近混流的水力模型。随着淹没出流高度的上升,生物滞留单元对氨氮的去除率随之降低;对硝氮的去除率先升高后降低;对COD的平均去除率有明显的降低趋势;总体来看,淹没出流高度为150mm对污染物的去除较优。(5)落干期的延长对生物滞留单元去除氨氮、磷酸盐的影响较小,而对COD及硝态氮的去除效果影响较大。其中,硝态氮出现明显的析出现象,生物滞留单元经过几天湿润期的恢复又能达到较高的污染物去除效果。(6)生物滞留单元中表层微生物的活性大于底部基质层微生物的活性,较大粒径基质的生物滞留单元内的微生物量比小粒径的基质的生物滞留单元内的微生物量多。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TU992;X52

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