【摘要】：城市內(nèi)澇防治以及雨洪控制與利用已成為當(dāng)前城市建設(shè)面臨的熱點(diǎn)問題,其中生物滯留設(shè)施(Bioretention)就是一種很好的徑流雨水控制措施。我國東北、西北、華中和華東部分處于干旱、半干旱和半濕潤地區(qū)廣泛分布著濕陷性黃土,濕陷性黃土遇水產(chǎn)生濕陷沉降,造成生物滯留設(shè)施的堵塞、降低污染物的去除效率,影響設(shè)施的使用周期和壽命。為解決生物滯留設(shè)施內(nèi)部黃土填料濕陷而產(chǎn)生的堵塞問題,在不更換場(chǎng)地土壤的情況下,低成本對(duì)現(xiàn)狀濕陷性黃土進(jìn)行促滲改良,構(gòu)建5組生物滯留設(shè)施,考察了黃土和建筑廢料的吸附效果、以改良黃土作為填料的各生物滯留設(shè)施對(duì)污染物的凈化效果、生物滯留設(shè)施堵塞現(xiàn)象產(chǎn)生原因,以期為濕陷性黃土地區(qū)生物滯留技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考。主要結(jié)論如下:(1)化學(xué)改良、物理改良方法可以提高黃土的滲透系數(shù),其中選用建筑廢料、河沙、木屑作為改良黃土材料的物理改良方式可以使設(shè)施滿足滲透系數(shù)要求,滲透系數(shù)達(dá)2cm/h以上,同時(shí)土層沉降量較小;(2)PO_4~(3-)-P濃度2mg/L時(shí),黃土對(duì)PO_4~(3-)-P最大吸附量比建筑廢料小,但是吸附速率比建筑廢料快;NH_4~+-N濃度8mg/L時(shí),黃土對(duì)NH_4~+-N的最大吸附量比建筑廢料大,吸附速率比建筑廢料快。兩種填料對(duì)徑流雨水中的PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N的吸附過程是生物滯留設(shè)施凈化徑流雨水的一個(gè)重要過程;(3)水力負(fù)荷變化對(duì)各設(shè)施NO_3~--N、COD凈化作用有顯著影響,設(shè)施HT對(duì)NO_3~--N、COD的去除率最高,出水COD濃度在45mg/L以下;水力負(fù)荷并不是影響設(shè)施NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P去除效果的主要因素,各設(shè)施對(duì)NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P凈化效果較好;(4)進(jìn)水NO_3~--N、PO_4~(3-)-P負(fù)荷是影響生物滯留設(shè)施NO_3~--N、PO_4~(3-)-P凈化作用的重要因素,設(shè)施HT對(duì)NO_3~--N、PO_4~(3-)-P去除效果最好;進(jìn)水NH_4~+-N負(fù)荷變化對(duì)各設(shè)施NH_4~+-N凈化效果影響不大;COD負(fù)荷變化對(duì)各生物滯留設(shè)施COD的凈化效果有影響,設(shè)施HT、HMT對(duì)COD凈化效果較好;(5)增設(shè)淹沒區(qū)可以提高各設(shè)施對(duì)NO_3~--N、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P的去除效果,出水濃度達(dá)到1mg/L、0.3mg/L、0.15mg/L以下;淹沒高度變化能顯著影響各滯留設(shè)施COD的去除效果,淹沒高度為300mm時(shí)對(duì)COD的去除效果最好,其中設(shè)施HMT在設(shè)置淹沒區(qū)下對(duì)COD的凈化作用始終最好;(6)干濕交替對(duì)各設(shè)施NO_3~--N的凈化效果有顯著影響,出水NO_3~--N可達(dá)0.5mg/L以下;干濕交替并不是影響各設(shè)施對(duì)NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P凈化效果的主要因素;干濕交替對(duì)各設(shè)施對(duì)COD的凈化效果有影響,出水濃度最低可達(dá)40mg/L以下;(7)生物滯留設(shè)施內(nèi)部生物墊層中微生物產(chǎn)生的胞外聚合物是造成系統(tǒng)發(fā)生堵塞的重要因素,胞外聚合物增加引起的堵塞導(dǎo)致設(shè)施對(duì)COD的凈化效果下降,但可以采取干濕交替恢復(fù)基質(zhì)滲透性,緩解生物滯留設(shè)施堵塞現(xiàn)象,同時(shí)恢復(fù)設(shè)施對(duì)COD的凈化效果。
【圖文】：

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文層一般選用具有較大滲透系數(shù)的壤質(zhì)砂土，其厚度可以根據(jù)上部的植物類型確，一般可以設(shè)置 300mm（灌木）。填料層高度一般為 700~1000mm，內(nèi)部可以裝土壤、砂子等，可以防止土壤層的小顆粒物質(zhì)對(duì)礫石排水層造成排水不暢。礫石水層厚度一般為 250~300mm 左右，，在內(nèi)部填充直徑 10~30mm 左右的礫石、鵝石等，在底部埋設(shè)管徑為 100~150mm 左右的穿孔排水管，主要為雨水滲透提供時(shí)存儲(chǔ)空間。為了防止系統(tǒng)堵塞，也可以在礫石排水層與填料層之間設(shè)置透水土布隔離層，也可以采用厚度不小于 100mm 的砂層（細(xì)砂或者粗砂）作為過渡層替。目前典型的生物滯留設(shè)施分為無淹沒區(qū)的生物滯留設(shè)施和帶有淹沒區(qū)的生滯留設(shè)施，具體構(gòu)造示意圖如圖 2.1、圖 2.2。

為了防止系統(tǒng)堵塞，也可以在礫石排水層與填料層之間設(shè)置透水隔離層，也可以采用厚度不小于 100mm 的砂層（細(xì)砂或者粗砂）作為過渡。目前典型的生物滯留設(shè)施分為無淹沒區(qū)的生物滯留設(shè)施和帶有淹沒區(qū)的留設(shè)施，具體構(gòu)造示意圖如圖 2.1、圖 2.2。圖 2.1 無淹沒區(qū)設(shè)置的生物滯留系統(tǒng)構(gòu)造示意圖
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU992;X52

【參考文獻(xiàn)】

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1 許萍;何俊超;張建強(qiáng);張雅君;黃俊杰;李俊奇;;生物滯留強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)研究進(jìn)展[J];環(huán)境工程;2015年11期

2 劉文;陳衛(wèi)平;彭馳;;城市雨洪管理低影響開發(fā)技術(shù)研究與利用進(jìn)展[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2015年06期

3 賀云龍;齊玉春;董云社;彭琴;孫良杰;賈軍強(qiáng);郭樹芳;閆鐘清;;干濕交替下草地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸變化的微生物響應(yīng)機(jī)制研究進(jìn)展[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2014年11期

4 張冠華;劉國彬;易亮;;植被格局對(duì)坡面流阻力影響的試驗(yàn)研究[J];水土保持學(xué)報(bào);2014年04期

5 李家科;劉增超;黃寧俊;張佳揚(yáng);李懷恩;沈冰;;低影響開發(fā)(LID)生物滯留技術(shù)研究進(jìn)展[J];干旱區(qū)研究;2014年03期

6 張金戈;;生物滯留系統(tǒng)去除徑流污染構(gòu)成及作用機(jī)理[J];西南給排水;2014年03期

7 李平;王晟;;生物滯留技術(shù)控制城市面源污染的作用與機(jī)理[J];環(huán)境工程;2014年03期

8 王振;劉超翔;李鵬宇;董健;劉琳;朱葛夫;;廢磚塊作為人工濕地填料的除磷能力研究[J];環(huán)境科學(xué);2012年12期

9 王怡;鄭淑健;彭黨聰;;環(huán)境工程中胞外聚合物的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J];西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

10 米海珍;楊澤平;;三種改良土的滲透性試驗(yàn)研究[J];建筑科學(xué);2011年11期

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1 聶俊英;改良的地下滲濾系統(tǒng)處理污水及相關(guān)機(jī)理研究[D];上海交通大學(xué);2011年

2 趙桂瑜;人工濕地除磷基質(zhì)篩選及其吸附機(jī)理研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

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2 劉利星;濕陷性黃土滲透特性及地基承載力測(cè)試分析[D];蘭州大學(xué);2016年

3 汪濤;基于LID的居住場(chǎng)地雨水系統(tǒng)徑流量控制方案研究[D];南昌大學(xué);2015年

4 高曉麗;道路雨水生物滯留系統(tǒng)內(nèi)填料的研究[D];太原理工大學(xué);2014年

5 王敏;濕陷性黃土場(chǎng)地地基處理前后土樣微觀結(jié)構(gòu)分析[D];太原理工大學(xué);2013年

6 翟旭娜;以建筑廢磚為吸附劑去除水中污染物的可行性研究[D];西安建筑科技大學(xué);2012年

7 宋浩;凹凸棒石/γ-Fe_2O_3/炭復(fù)合材料制備及對(duì)苯酚吸附性能研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2675011