【摘要】：快速開發(fā)和無(wú)序擴(kuò)張等導(dǎo)致城市不透水面積增加,一方面改變了原有的生態(tài)系統(tǒng)水文循環(huán)過程和水文本底特征,使地表徑流總量增加,引發(fā)城市內(nèi)澇問題;另一方面,地表在大氣沉降和人類活動(dòng)等作用下積累了大量污染物,使得經(jīng)地表沖刷后的徑流雨水中含有大量重金屬、氮、磷、有機(jī)物和病原微生物等污染物。特別是地表徑流中的病原微生物,因具有產(chǎn)生普遍、類型多樣等特點(diǎn),對(duì)公共衛(wèi)生及人類健康存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此,尋求經(jīng)濟(jì)、有效和便捷的地表徑流病原微生物污染控制技術(shù)是今后重點(diǎn)關(guān)注的課題之一。低影響開發(fā)(Low Impact Development,LID)是通過分散、小規(guī)模的源頭控制措施來削減徑流洪峰和凈化徑流水質(zhì),達(dá)到控制地表徑流污染物的目的。生物滯留系統(tǒng)作為低影響開發(fā)技術(shù)中典型的源頭控制措施,可通過截留、吸附、降解和過濾作用來凈化地表徑流污染物。生物滯留系統(tǒng)可有效去除地表徑流中的COD、氮和磷等常規(guī)污染物,但目前對(duì)于地表徑流中病原微生物去除特性的研究較少,相關(guān)機(jī)理尚不明確�；谏鲜鰡栴},本論文以模擬地表徑流為研究對(duì)象,通過模擬實(shí)驗(yàn),考察了不同介質(zhì)類型的生物滯留系統(tǒng)對(duì)地表徑流總量的控制和地表徑流COD、氮、磷和以大腸桿菌為代表的病原微生物的去除效果,研究設(shè)計(jì)條件和工藝參數(shù)對(duì)污染物去除的影響,分析生物滯留介質(zhì)內(nèi)部病原微生物的去除機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)研究了生物滯留系統(tǒng)對(duì)徑流水量、水質(zhì)控制效果。生物滯留系統(tǒng)可有效削減徑流總量,延遲峰值到來時(shí)間。生物滯留系統(tǒng)對(duì)總磷和氨氮去除率較高,而對(duì)COD和總氮去除率有一定波動(dòng)。復(fù)合介質(zhì)類型、重現(xiàn)期、降雨歷時(shí)和進(jìn)水污染物濃度對(duì)各污染物的去除效果均有一定影響。其中重現(xiàn)期、降雨歷時(shí)對(duì)COD、總磷和氨氮的去除效果影響較大,而對(duì)總氮去除效果影響較小。進(jìn)水總氮、氨氮濃度對(duì)其去除效果影響較大,而進(jìn)水總磷濃度對(duì)其去除效果影響較小。(2)考察了生物滯留系統(tǒng)對(duì)病原微生物的去除效果及影響因素。生物滯留系統(tǒng)對(duì)大腸桿菌的去除效果較好,平均去除率在55%以上。進(jìn)水污染物濃度、重現(xiàn)期、降雨歷時(shí)、干燥期、介質(zhì)類型、介質(zhì)高度和淹沒區(qū)的設(shè)置對(duì)大腸桿菌的去除效果均有一定影響。其中,生物炭復(fù)合介質(zhì)對(duì)大腸桿菌去除效果最好;介質(zhì)高度為70cm時(shí),大腸桿菌去除效果最好;大腸桿菌的出水濃度和進(jìn)水濃度具有線性相關(guān)性;重現(xiàn)期為0.5a時(shí),大腸桿菌去除效果最穩(wěn)定;大腸桿菌的去除率隨降雨時(shí)間的推移逐漸增大,在出流35min后,去除率逐漸穩(wěn)定;干燥條件下,大腸桿菌的去除率降低;設(shè)置淹沒區(qū)可以有效緩解系統(tǒng)的干燥環(huán)境,以提高系統(tǒng)對(duì)大腸桿菌的去除效果。(3)研究了病原微生物在生物滯留系統(tǒng)介質(zhì)內(nèi)的去除機(jī)理。生物滯留系統(tǒng)對(duì)大腸桿菌的去除主要基于過濾和截留作用。大腸桿菌主要滯留于復(fù)合介質(zhì)的表層,濃度隨介質(zhì)深度的增加而降低。大腸桿菌在復(fù)合介質(zhì)中的穿透曲線的/值為0.003-0.004,大部分大腸桿菌滯留于介質(zhì)中,少部分在進(jìn)水水流推動(dòng)作用下發(fā)生遷移。大腸桿菌在生物滯留系統(tǒng)中沒有發(fā)生明顯積累現(xiàn)象,在生物滯留系統(tǒng)中的去除可保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X52
【圖文】：

第 2 章實(shí)驗(yàn)方法與材料第 2 章 實(shí)驗(yàn)方法與材料2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖 2-1 所示，每個(gè)圓柱形生物滯留柱均由內(nèi)徑 15cm、高 80cm的 PVC 板材制作而成，生物滯留柱設(shè)有不同高度出水口，柱體側(cè)部提高出水口位置，使生物滯留柱內(nèi)部產(chǎn)生不同高度的淹沒區(qū)，各出水口均設(shè)有閥門。集水管與取水口相連，由土工布包裹，以防止填料流出，堵塞出水口。生物滯留柱自下而上分別為礫石層 10cm、填料層 45cm、種植層 15cm、植被層 10cm。

圖 3-1 生物滯留系統(tǒng)對(duì) COD 的去除效果Fig.3-1 The removal efficiency of COD四種復(fù)合介質(zhì)生物滯留系統(tǒng)對(duì) COD 的去除效果不同，對(duì)煤復(fù)合介質(zhì)＞沸石復(fù)合介質(zhì)＞生物炭復(fù)合介質(zhì)＞石英砂9%，23%，18%和 15%。其中，無(wú)煙煤復(fù)合介質(zhì)對(duì) COD 的去除效果最不穩(wěn)定，最高去除率為 89%，最低去除率D 的去除效果最穩(wěn)定，最高去除率為 62%，最低去除率復(fù)合介質(zhì)生物滯留系統(tǒng)對(duì) COD 的去除效果出現(xiàn)了負(fù)值發(fā)生了淋洗作用，裝置內(nèi)部滯留 COD 被沖洗帶出，導(dǎo) 去除率為負(fù)值。郭聘婷[72]采用沸石、細(xì)沙、砂土和石英COD進(jìn)水濃度為150mg/L時(shí)系統(tǒng)對(duì)COD的去除情況，為 43.04mg/L、14.63mg/L、38.73mg/L 和 57.84mg/L，.19%、77.03%和 69.99%，去除效果較好。本研究所用OD 去除的主要因素之一，另外本研究 COD 進(jìn)水濃度較遠(yuǎn)高于高聘婷研究中的進(jìn)水濃度，這可能是導(dǎo)致結(jié)果不

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2727312