階梯式生物滯留系統(tǒng)運(yùn)行效能優(yōu)化與脫氮機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-18 17:43
為了應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇問(wèn)題以及城市水生生態(tài)環(huán)境退化的問(wèn)題,我國(guó)開(kāi)始積極建設(shè)海綿城市。生物滯留系統(tǒng)作為一種綠色基礎(chǔ)措施受到廣泛推崇,但該系統(tǒng)運(yùn)行效果不穩(wěn)定且脫氮機(jī)理未明。.本研究設(shè)計(jì)了階梯式二級(jí)串聯(lián)的生物滯留系統(tǒng),研究了生物滯留系統(tǒng)出水水質(zhì)特征,開(kāi)展了設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化實(shí)驗(yàn);利用15N同位素示蹤技術(shù)和三維熒光技術(shù)分析氮素遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理;結(jié)合中試系統(tǒng)運(yùn)行情況對(duì)其水文與水質(zhì)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。通過(guò)研究生物滯留系統(tǒng)出水水質(zhì)特征發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)對(duì)NH4-N的處理效果較穩(wěn)定,但NO3-N的處理效果較差導(dǎo)致TN會(huì)隨著出水體積的增加而增加。設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),土壤:河沙=4:6的土壤配置方式TN去除較好(87.14%),但徑流下滲速率較低,草炭土的淋濾現(xiàn)象會(huì)增加出水的污染情況。燈芯草對(duì)NO3-N的去除效果最好(82.03%),綠寶的TN去除率最高(平均84.50%);U型流態(tài)TN的去除效果(79.32%)優(yōu)于W型流態(tài)(76.33%);海綿鐵作為淹沒(méi)層填料對(duì)于NO3-N的去除效果最佳(94.83%);出水N03-N的濃度與土壤的含土量成正相關(guān)性(R2=0.78)。氮平衡模型發(fā)現(xiàn),NH4-N有37.25%被土壤層吸附截流去除...
【文章來(lái)源】:福州大學(xué)福建省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:118 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1美國(guó)華盛頓州西雅圖Delridge區(qū)生物滯留池建設(shè)實(shí)例??生物滯留系統(tǒng)還能夠通過(guò)下滲的方式補(bǔ)充地下水或者將雨水回收利用,從而??達(dá)到恢復(fù)地下水和緩解城市用水緊張的問(wèn)題等目的
留系統(tǒng)是將景觀學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)和城市水文學(xué)融為一體的綜合性雨水管理設(shè)??施t】9]。??圖1-1美國(guó)華盛頓州西雅圖Delridge區(qū)生物滯留池建設(shè)實(shí)例??生物滯留系統(tǒng)還能夠通過(guò)下滲的方式補(bǔ)充地下水或者將雨水回收利用,從而??達(dá)到恢復(fù)地下水和緩解城市用水緊張的問(wèn)題等目的。雖然該技術(shù)在國(guó)外己經(jīng)被廣??泛的應(yīng)用,但是我國(guó)還處于海綿城市建設(shè)的初期階段,缺乏LID基礎(chǔ)措施的實(shí)際??設(shè)計(jì)和建設(shè)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)國(guó)內(nèi)外的降雨情況和污染程度也不相同,不能完全照搬國(guó)??外現(xiàn)有的設(shè)計(jì)手冊(cè)。因此,對(duì)國(guó)內(nèi)城市特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的研宄尤為重要,如何通??過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方式使其成為能夠適應(yīng)中國(guó)的城市環(huán)境和徑流污染特征的研究更??是迫在眉睫。??生物滯留系統(tǒng)的一般構(gòu)造見(jiàn)圖1-2,自上而下為植物層、土壤填料層、過(guò)濾??填料層和碎石填料層。植被層通常會(huì)低于路面10?25?cm,能夠用于匯流路面徑??流并且起到短暫滯留洪水的作用,植物的選擇是生物滯留系統(tǒng)非常重要的設(shè)計(jì)參??數(shù)之一
[25]等是目前發(fā)現(xiàn)能夠滿(mǎn)足這類(lèi)需求且吸收氮磷等污染能力強(qiáng)的植物。此外,建設(shè)??地區(qū)的當(dāng)?shù)刂参镆彩莻溥x,以滿(mǎn)足因地制宜的需求。??圖1-2生物滯留系統(tǒng)一般構(gòu)造??土壤填料層是生物滯留系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu),一般采用當(dāng)?shù)赝寥肋M(jìn)行配置,若當(dāng)??地土壤的孔隙率不足導(dǎo)致下滲能力不能滿(mǎn)足要求,則要進(jìn)行人工調(diào)配或者使用其??他類(lèi)型的土壤【26,2'?—般土壤層的配置原則是使用滲透能力較強(qiáng)的砂質(zhì)土壤,若??無(wú)法滿(mǎn)足滲透能力的要求,可加入河沙混合均勻后使其滿(mǎn)足要求。通常土壤的類(lèi)??型需要使用營(yíng)養(yǎng)含量較低的土壤,這是由于土壤層在生物滯留系統(tǒng)當(dāng)中起到主要??的過(guò)濾作用,若土壤層中含有過(guò)多的可溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),會(huì)導(dǎo)致土壤層中的營(yíng)養(yǎng)鹽??和有機(jī)物被徑流沖刷出系統(tǒng),從而加重徑流的污染情況128]。土壤層的厚度也是主??要設(shè)計(jì)參數(shù)之一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]人工濕地挺水植物脫氮效果研究[J]. 褚潤(rùn),陳年來(lái),王小娟,王巧芳. 環(huán)境污染與防治. 2017(08)
[2]新型緩釋碳源耦合海綿鐵同步脫氮除磷的研究[J]. 鐘麗燕,郝瑞霞,萬(wàn)京京,朱曉霞. 中國(guó)給水排水. 2017(09)
[3]模擬生物滯留池強(qiáng)化徑流雨水中的氮磷去除研究[J]. 許萍,黃俊杰,張建強(qiáng),張雅君. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(02)
[4]土壤硝化和反硝化微生物群落及活性對(duì)大氣CO2濃度和溫度升高的響應(yīng)[J]. 劉遠(yuǎn),王光利,李戀卿,潘根興. 環(huán)境科學(xué). 2017(03)
[5]生物滯留系統(tǒng)對(duì)城市路面徑流的凈化性能小型試驗(yàn)與模擬[J]. 李家科,梁正,程楊,李懷恩. 水土保持學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]初期雨水與徑流總量控制的關(guān)系及其應(yīng)用分析[J]. 車(chē)伍,張鹍,張偉,趙楊. 中國(guó)給水排水. 2016(06)
[7]生物滯留介質(zhì)類(lèi)型對(duì)徑流雨水凈化效果的影響[J]. 郭娉婷,王建龍,楊麗瓊,李恕艷. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2016(03)
[8]填料及降雨特征對(duì)雨水花園削減徑流及實(shí)現(xiàn)海綿城市建設(shè)目標(biāo)的影響[J]. 唐雙成,羅紈,賈忠華,李山,仵艷,周萌. 水土保持學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]Nitrogen removal by three types of bioretention columns under wetting and drying regimes[J]. 唐寧遠(yuǎn),李田. Journal of Central South University. 2016(02)
[10]植草溝對(duì)道路徑流的水文控制效果研究[J]. 黃俊杰,沈慶然,李田. 中國(guó)給水排水. 2016(03)
碩士論文
[1]寧南山區(qū)植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)氮礦化的影響[D]. 牛丹.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]厭氧填料反應(yīng)塔厭氧氨氧化(ANAMM0X)深度脫氮的性能研究[D]. 馬麗娟.云南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3542880
【文章來(lái)源】:福州大學(xué)福建省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:118 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1美國(guó)華盛頓州西雅圖Delridge區(qū)生物滯留池建設(shè)實(shí)例??生物滯留系統(tǒng)還能夠通過(guò)下滲的方式補(bǔ)充地下水或者將雨水回收利用,從而??達(dá)到恢復(fù)地下水和緩解城市用水緊張的問(wèn)題等目的
留系統(tǒng)是將景觀學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)和城市水文學(xué)融為一體的綜合性雨水管理設(shè)??施t】9]。??圖1-1美國(guó)華盛頓州西雅圖Delridge區(qū)生物滯留池建設(shè)實(shí)例??生物滯留系統(tǒng)還能夠通過(guò)下滲的方式補(bǔ)充地下水或者將雨水回收利用,從而??達(dá)到恢復(fù)地下水和緩解城市用水緊張的問(wèn)題等目的。雖然該技術(shù)在國(guó)外己經(jīng)被廣??泛的應(yīng)用,但是我國(guó)還處于海綿城市建設(shè)的初期階段,缺乏LID基礎(chǔ)措施的實(shí)際??設(shè)計(jì)和建設(shè)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)國(guó)內(nèi)外的降雨情況和污染程度也不相同,不能完全照搬國(guó)??外現(xiàn)有的設(shè)計(jì)手冊(cè)。因此,對(duì)國(guó)內(nèi)城市特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的研宄尤為重要,如何通??過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方式使其成為能夠適應(yīng)中國(guó)的城市環(huán)境和徑流污染特征的研究更??是迫在眉睫。??生物滯留系統(tǒng)的一般構(gòu)造見(jiàn)圖1-2,自上而下為植物層、土壤填料層、過(guò)濾??填料層和碎石填料層。植被層通常會(huì)低于路面10?25?cm,能夠用于匯流路面徑??流并且起到短暫滯留洪水的作用,植物的選擇是生物滯留系統(tǒng)非常重要的設(shè)計(jì)參??數(shù)之一
[25]等是目前發(fā)現(xiàn)能夠滿(mǎn)足這類(lèi)需求且吸收氮磷等污染能力強(qiáng)的植物。此外,建設(shè)??地區(qū)的當(dāng)?shù)刂参镆彩莻溥x,以滿(mǎn)足因地制宜的需求。??圖1-2生物滯留系統(tǒng)一般構(gòu)造??土壤填料層是生物滯留系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu),一般采用當(dāng)?shù)赝寥肋M(jìn)行配置,若當(dāng)??地土壤的孔隙率不足導(dǎo)致下滲能力不能滿(mǎn)足要求,則要進(jìn)行人工調(diào)配或者使用其??他類(lèi)型的土壤【26,2'?—般土壤層的配置原則是使用滲透能力較強(qiáng)的砂質(zhì)土壤,若??無(wú)法滿(mǎn)足滲透能力的要求,可加入河沙混合均勻后使其滿(mǎn)足要求。通常土壤的類(lèi)??型需要使用營(yíng)養(yǎng)含量較低的土壤,這是由于土壤層在生物滯留系統(tǒng)當(dāng)中起到主要??的過(guò)濾作用,若土壤層中含有過(guò)多的可溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),會(huì)導(dǎo)致土壤層中的營(yíng)養(yǎng)鹽??和有機(jī)物被徑流沖刷出系統(tǒng),從而加重徑流的污染情況128]。土壤層的厚度也是主??要設(shè)計(jì)參數(shù)之一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]人工濕地挺水植物脫氮效果研究[J]. 褚潤(rùn),陳年來(lái),王小娟,王巧芳. 環(huán)境污染與防治. 2017(08)
[2]新型緩釋碳源耦合海綿鐵同步脫氮除磷的研究[J]. 鐘麗燕,郝瑞霞,萬(wàn)京京,朱曉霞. 中國(guó)給水排水. 2017(09)
[3]模擬生物滯留池強(qiáng)化徑流雨水中的氮磷去除研究[J]. 許萍,黃俊杰,張建強(qiáng),張雅君. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(02)
[4]土壤硝化和反硝化微生物群落及活性對(duì)大氣CO2濃度和溫度升高的響應(yīng)[J]. 劉遠(yuǎn),王光利,李戀卿,潘根興. 環(huán)境科學(xué). 2017(03)
[5]生物滯留系統(tǒng)對(duì)城市路面徑流的凈化性能小型試驗(yàn)與模擬[J]. 李家科,梁正,程楊,李懷恩. 水土保持學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]初期雨水與徑流總量控制的關(guān)系及其應(yīng)用分析[J]. 車(chē)伍,張鹍,張偉,趙楊. 中國(guó)給水排水. 2016(06)
[7]生物滯留介質(zhì)類(lèi)型對(duì)徑流雨水凈化效果的影響[J]. 郭娉婷,王建龍,楊麗瓊,李恕艷. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2016(03)
[8]填料及降雨特征對(duì)雨水花園削減徑流及實(shí)現(xiàn)海綿城市建設(shè)目標(biāo)的影響[J]. 唐雙成,羅紈,賈忠華,李山,仵艷,周萌. 水土保持學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]Nitrogen removal by three types of bioretention columns under wetting and drying regimes[J]. 唐寧遠(yuǎn),李田. Journal of Central South University. 2016(02)
[10]植草溝對(duì)道路徑流的水文控制效果研究[J]. 黃俊杰,沈慶然,李田. 中國(guó)給水排水. 2016(03)
碩士論文
[1]寧南山區(qū)植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)氮礦化的影響[D]. 牛丹.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]厭氧填料反應(yīng)塔厭氧氨氧化(ANAMM0X)深度脫氮的性能研究[D]. 馬麗娟.云南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3542880
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