基于低影響開發(fā)下的雨水資源化研究及應用.pdf

1、城市化發(fā)展，帶來經(jīng)濟增長的同時也帶來了諸多負面效應：城市擴張，人口劇增，城市水資源壓力越來越大；城市規(guī)模愈來愈大，硬質化下墊面也逐漸增多，雨水難以下滲，嚴重影響了自然的水文循環(huán)，繼而引發(fā)城市內澇，城市內陸湖泊雨水徑流污染嚴重，地下水位下降等許多生態(tài)環(huán)境問題。雨水作為一種自然水資源，具有非耗竭性、水質較為干凈、處理簡易等諸多優(yōu)點。因此，本文就在這一背景下對城市雨水利用中屋面雨水利用這一課題進行研究。
　　收集分析了大量國內外參考資料

2、和最新的研究成果，在此基礎上確立了本研究的技術路線：首先對研究區(qū)域—武漢市從水文、氣象、地質等方面進行全面調查分析；以武漢理工大學資環(huán)學院環(huán)工樓陽光房中試基地作為實驗場地進行本區(qū)域的屋面雨水水質特征研究；在水質研究數(shù)據(jù)基礎上，設計了本研究屋面雨水凈化系統(tǒng)裝置和試驗方案；在實際工況中，對裝置進行了運行試驗研究。
　　主要試驗成果和結論如下：
　?。?）總結多年氣象數(shù)據(jù)顯示，研究區(qū)域武漢是降雨較為豐富型城市，年均降雨量達到128

3、5mm，但季節(jié)性差異明顯，多雨季節(jié)分布在3~8月份，其中5~7月份雨量最為充沛；
　?。?）通過對研究區(qū)域屋面水質特性進行研究發(fā)現(xiàn)：屋面徑流污染物含量變化幅度大，水質不穩(wěn)定，濃度隨著降雨時間的延伸而逐漸削減并趨于穩(wěn)定；降雨前1~2h內，屋面雨水中污染最為嚴重，即初期雨水徑流由于雨水沖刷效應及與大氣中污染物結合帶入污染物量達到最大；初期屋面雨水污染較為嚴重，SS、濁度、COD、TN、TP各項指標均值分別為44.13mg/L、32.6

4、NTU、35.08mg/L、9.1mg/L、0.6mg/L，均值尚不滿足《地表水環(huán)境質量標準》中Ⅴ類水要求，峰值更是超過Ⅴ類水要求三倍之多，也不滿足《城市污水再生利用城市雜用水水質》基本要求，無法做到直接回用；后期屋面雨水污染顯著減輕，SS、濁度、COD、TN、TP各項指標均值分別為15.35mg/L、8.26NTU、17.27mg/L、5.9mg/L、0.3mg/L，各項指標基本達到Ⅲ類~Ⅳ類水要求，但TN仍明顯超標；
　?。?

5、）根據(jù)對研究區(qū)域屋面水質特性研究基礎上，通過方案的比選，充分融入低影響開發(fā)（LID）思想，確立了采用雨水濕地/ACF（Activated Carbon Fiber，活性炭纖維素）過濾的動態(tài)組合方式對初期和后期屋面雨水進行分流式處理；
　　（4）通過對裝置進行實際運行試驗研究發(fā)現(xiàn)：采用的雨水濕地/ACF過濾組合凈化工藝對初期屋面徑流處理效果為，SS平均去除率為82.36％，COD為57.13%，TN為80.41%，TP為63.31%

6、，出水指標中SS已經(jīng)達到城市雜用水水質標準中作為生活雜用水的標準，COD、TN、TP已基本達到中Ⅲ類地表水要求；采用直接ACF過濾工藝對后期屋面徑流處理效果為：SS去除達到42.51%，COD達到17.55%，TN、TP去除率分別為54.87%和23.33%，經(jīng)過ACF過濾后SS、COD、TN、TP各項指標分別為11.53mg/L、13.21mg/L、1.4mg/L、0.18mg/L，由于后期屋面雨水本身較為干凈，基本具備直接回用條件，