城市降雨徑流收集及除磷凈化研究.pdf

1、降雨徑流引起的非點源污染已經(jīng)成為城市環(huán)境污染的重要來源之一,其中大量營養(yǎng)物質(zhì)尤其是磷輸入湖泊會引起湖泊富營養(yǎng)化,并且易污染飲用水水源。如何控制降雨徑流引起的污染問題,已迫在眉睫。本文在對地表徑流采樣收集分析其污染特性基礎(chǔ)上,通過靜態(tài)吸附試驗,篩選出高效除磷填料用于人工模擬滲濾柱凈化試驗,并對人工滲濾系統(tǒng)展開中試研究。主要結(jié)論如下:
　　 1.隨著降雨歷時的延長,各污染物濃度總體呈下降趨勢,但變化過程隨著降雨特性的不同而不同。雨強

2、均勻,水質(zhì)波動較小;雨強較大,除NH4+-N外,其余污染物變化均較大。不同下墊面地表徑流污染程度不同,整體水質(zhì)呈弱堿性,路面TP、COD和SS最高,分別達到0.216 mg/L、170 mg/L和710 mg/L;而草坪中的TN和NH4+-N含量最高達7.5 mg/L、0.5 mg/L左右。同時,不同的污染物在不同季節(jié)呈現(xiàn)不同的污染特征。整體污染比較嚴重。
　　 2.對3種除磷填料活性氧化鋁、錳砂和煤進行除磷性能研究。整個吸附周

3、期為17 h;在30℃,pH為2,質(zhì)量比Wf:Wp為200:1條件下,活性氧化鋁、錳砂和煤飽和吸附量分別為4.72 mg/L、2.01 mg/L和1.49 mg/L;溫度對填料吸附過程的影響不顯著。通過熱力學(xué)參數(shù)方程擬合、電鏡掃描,錳砂和煤除磷機理一致,以物理吸附為主,而活性氧化鋁則以化學(xué)吸附為主。
　　 3.為同時達到降雨徑流除磷脫氮效果,選取錳砂、煤和石英砂3種填料置于人工滲濾模擬柱中,以路面降雨徑流為原水進行動態(tài)吸附實驗。

4、污染物的去除是一個快速吸附過濾的過程,約為2 min;煤滲濾柱在濾層深度25 cm處,對TP、COD的去除效果較好,去除率分別為73.89％、51.06％;石英砂柱在濾層深度25 cm處,完成對TN的大部分去除,去除率為60.34％;而錳砂柱在濾層深度25 cm處,對各污染物的凈化效果不明顯,直至75 cm處達到較理想去除效果。滲濾柱具有一定的抗水力負荷能力,當水力負荷為0.1911-0.3822 m3/(m2·h)時,系統(tǒng)均能有效的去

5、除污染物。
　　 4.在實驗室研究基礎(chǔ)上,以煤和石英砂為凈化介質(zhì)建立人工滲濾系統(tǒng)進行中試研究。滲濾池對低雨強凈化效果好于高雨強,TP、NH4+-N去除率分別為96％-98％、26％-28％,而高雨強僅為77％和23％左右;當干濕交替時間為3 d,吸附官能團便可再生利用;滲濾池在運行3個月后,系統(tǒng)對TP、PP、PO43-的去除率仍能維持在85％以上,并將磷控制在0.02 mg/L以下。從而推斷,采用人工滲濾系統(tǒng)控制地表徑流中的磷具