城市雨水徑流污染控制與排水管道缺損狀況量化評價研究
發(fā)布時間:2021-04-28 19:17
地表雨水徑流污染與地下排水管道損漏是城市面源污染的主要來源,如何有效控制城市雨水徑流污染與進行污水管道損漏評價與修復(fù),是控制城市面源污染的關(guān)鍵。本文研究制備高效改性磷吸附劑,開發(fā)針對雨水徑流的截流滲濾工藝技術(shù),有效控制雨水徑流污染;基于排水管道視頻檢測技術(shù),以模糊數(shù)學(xué)方法為核心,建立排水管道缺損狀況的綜合評價模型,實現(xiàn)對我國2個城市部分排水管道缺損狀況的量化評價。主要取得如下研究成果:1、采用硼氫化鈉還原法成功制備了納米鐵,并用于對多種吸附材料的改性,處理雨水徑流時,對其中磷的吸附容量最高提高至改性前的75倍,且可使出水中總磷(TP)濃度低于0.02mg/L;2、在我國南方A市試驗區(qū)設(shè)計和實施道路雨水徑流截流滲濾工藝,其對徑流中懸浮固體(SS)、化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)和總磷濃度的平均去除率分別為98.6%、65.4%、55.1%和92.6%;設(shè)計和實施綠地雨水徑流原位滲濾工藝,其對不同水力負荷的模擬徑流處理效果均較好,長期運行后,對SS和TP等的去除效率均穩(wěn)定在60%左右;3、成功開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的管道視頻檢測機器人THUSIR-2,并用于對試驗區(qū)內(nèi)部分排水管道的缺損狀...
【文章來源】:清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 城市化進程與水體面源污染
1.1.1 城市地表面源污染——雨水徑流污染特征及危害
1.1.2 城市地下面源污染——排水管道損漏特點及危害
1.2 城市面源污染研究及治理現(xiàn)狀
1.2.1 雨水徑流污染控制研究現(xiàn)狀
1.2.2 雨水徑流污染物強化吸附材料改性研究現(xiàn)狀
1.2.3 城市排水管道缺損狀況評價的研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的與研究內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究內(nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線
第2章 納米鐵改性吸附材料去除雨水徑流中磷的研究
2.1 納米鐵改性吸附材料的制備
2.1.1 納米鐵的制備及其性質(zhì)分析
2.1.2 納米鐵改性材料的制備
2.1.3 氯化鐵改性材料的制備
2.2 改性材料靜態(tài)吸附試驗及機理分析
2.2.1 試驗步驟
2.2.2 吸附模型模擬及除磷效果對比分析
2.2.3 改性材料吸附磷效果對比
2.2.4 改性材料吸附磷的機理分析
2.3 高吸附容量除磷材料連續(xù)流除磷試驗
2.3.1 連續(xù)流去除自配水中磷的試驗
2.3.2 連續(xù)流去除雨水中磷的試驗
2.4 本章小結(jié)
第3章 雨水徑流時間空間分質(zhì)收集處理技術(shù)研究
3.1 試驗區(qū)域雨水徑流污染特征分析
3.1.1 徑流監(jiān)測布點方案
3.1.2 采樣頻率和方案
3.1.3 當(dāng)?shù)亟涤晏卣鞣治?br> 3.1.4 路面徑流的污染特征分析
3.1.5 綠地徑流監(jiān)測及其污染特征分析
3.1.6 不同下墊面之間徑流的污染特征差異研究
3.1.7 試驗區(qū)域雨水徑流的年污染負荷估算
3.2 道路雨水徑流截流滲濾系統(tǒng)試驗研究
3.2.1 試驗系統(tǒng)
3.2.2 模擬試驗方法
3.2.3 模擬短時少量降雨情況下的運行效果
3.2.4 模擬長時均勻降雨情況下系統(tǒng)的運行效果
3.2.5 實際短時暴雨情況下的運行效果
3.2.6 實際不均勻降雨情況下的運行效果
3.2.7 多次運行后的面源污染削減效果評價
3.3 綠地雨水徑流滲濾系統(tǒng)試驗研究
3.4 試驗區(qū)雨水徑流污染負荷削減估算
3.5 本章小結(jié)
第4章 管道缺損狀況評價體系與方法的建立
4.1 基于視頻檢測的排水管道缺損狀況評價體系的建立
4.2 排水管道手持視頻檢測(QV)編碼分級方法
4.2.1 排水管道常見缺陷及其嚴重程度分級方法
4.2.2 排水管道手持視頻檢測及記錄方法
4.3 排水管道視頻檢測機器人的檢測方法
4.3.1 管道視頻檢測機器人的設(shè)計與試制
4.3.2 基于排水管道視頻檢測的缺陷結(jié)果分級方法的建立
4.3.3 排水管道常見缺陷與其嚴重程度的分級方法
4.4 基于模糊決策的排水管道缺陷狀況綜合評價方法的建立
4.4.1 層次分析法
4.4.2 排水管道缺損類型定義與分類
4.4.3 排水管道缺陷狀況評價方法的建立
4.4.4 排水管道缺損狀況綜合評價指數(shù)的提出
4.5 本章小結(jié)
第5章 南方城市排水管道狀況評價與分析
5.1 A 市管道排水管道機器人數(shù)據(jù)評價與分析
5.1.1 試驗區(qū)管網(wǎng)情況簡介
5.1.2 排水管道檢測工作實施
5.1.3 評價計算示例 某段排水管道缺陷狀況評價
5.1.4 評價結(jié)果分析
5.2 B 市管道 QV 數(shù)據(jù)評價與分析
5.2.1 試驗區(qū)管網(wǎng)情況簡介
5.2.2 排水管道檢測工作實施
5.2.3 評價結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]前期晴天時間對城市降雨徑流污染水質(zhì)的影響[J]. 邊博. 環(huán)境科學(xué). 2009(12)
[2]城市污水管道實際健康度評價模型及應(yīng)用研究[J]. 顏文濤,龍騰銳,陳朝暉,何強. 中國給水排水. 2009(09)
[3]城市污水管道預(yù)報健康度評價模型及其應(yīng)用研究[J]. 顏文濤,陳朝暉,何強,龍騰銳. 中國給水排水. 2009(07)
[4]城鎮(zhèn)排水管道檢測技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 李衛(wèi)海,林碧華,廖海山. 廣州建筑. 2009(01)
[5]城市面源污染的特征及其控制的研究進展[J]. 倪艷芳. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2008(02)
[6]層次分析法在環(huán)境績效評估中的應(yīng)用[J]. 彭婷,姜佩華. 能源與環(huán)境. 2007(01)
[7]排水管道檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李田,鄭瑞東,朱軍. 中國給水排水. 2006(12)
[8]上海市19922004年急性硫化氫中毒事故分析[J]. 胡振華,季力,鄭建翔. 職業(yè)與健康. 2006(11)
[9]瀝青油氈屋面降雨徑流污染物濃度歷時變化研究[J]. 任玉芬,王效科,歐陽志云,苗鴻,鄭華. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2006(04)
[10]我國硫化氫中毒事故原因分析與防治對策[J]. 歐軍榮,江世強,李羨筠. 廣西醫(yī)學(xué). 2005(07)
博士論文
[1]基于GIS的城市污水管網(wǎng)監(jiān)測維護決策系統(tǒng)研究[D]. 顏文濤.重慶大學(xué) 2007
[2]排水系統(tǒng)模型在城市雨水水量管理中的應(yīng)用研究[D]. 譚瓊.同濟大學(xué) 2007
碩士論文
[1]屋面雨水水質(zhì)監(jiān)測與生態(tài)處理[D]. 許靜.西安建筑科技大學(xué) 2009
[2]不同排水體制的污染負荷及控制措施研究[D]. 潘國慶.北京建筑工程學(xué)院 2008
[3]基于模糊綜合評判的小區(qū)污水管網(wǎng)方案優(yōu)選研究[D]. 李鄭.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[4]排水管道超聲波成像檢測系統(tǒng)研究與設(shè)計[D]. 陳高泉.沈陽工業(yè)大學(xué) 2005
[5]城市污水管網(wǎng)的腐蝕與檢測修復(fù)研究[D]. 劉林湘.重慶大學(xué) 2004
本文編號:3166027
【文章來源】:清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 城市化進程與水體面源污染
1.1.1 城市地表面源污染——雨水徑流污染特征及危害
1.1.2 城市地下面源污染——排水管道損漏特點及危害
1.2 城市面源污染研究及治理現(xiàn)狀
1.2.1 雨水徑流污染控制研究現(xiàn)狀
1.2.2 雨水徑流污染物強化吸附材料改性研究現(xiàn)狀
1.2.3 城市排水管道缺損狀況評價的研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的與研究內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究內(nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線
第2章 納米鐵改性吸附材料去除雨水徑流中磷的研究
2.1 納米鐵改性吸附材料的制備
2.1.1 納米鐵的制備及其性質(zhì)分析
2.1.2 納米鐵改性材料的制備
2.1.3 氯化鐵改性材料的制備
2.2 改性材料靜態(tài)吸附試驗及機理分析
2.2.1 試驗步驟
2.2.2 吸附模型模擬及除磷效果對比分析
2.2.3 改性材料吸附磷效果對比
2.2.4 改性材料吸附磷的機理分析
2.3 高吸附容量除磷材料連續(xù)流除磷試驗
2.3.1 連續(xù)流去除自配水中磷的試驗
2.3.2 連續(xù)流去除雨水中磷的試驗
2.4 本章小結(jié)
第3章 雨水徑流時間空間分質(zhì)收集處理技術(shù)研究
3.1 試驗區(qū)域雨水徑流污染特征分析
3.1.1 徑流監(jiān)測布點方案
3.1.2 采樣頻率和方案
3.1.3 當(dāng)?shù)亟涤晏卣鞣治?br> 3.1.4 路面徑流的污染特征分析
3.1.5 綠地徑流監(jiān)測及其污染特征分析
3.1.6 不同下墊面之間徑流的污染特征差異研究
3.1.7 試驗區(qū)域雨水徑流的年污染負荷估算
3.2 道路雨水徑流截流滲濾系統(tǒng)試驗研究
3.2.1 試驗系統(tǒng)
3.2.2 模擬試驗方法
3.2.3 模擬短時少量降雨情況下的運行效果
3.2.4 模擬長時均勻降雨情況下系統(tǒng)的運行效果
3.2.5 實際短時暴雨情況下的運行效果
3.2.6 實際不均勻降雨情況下的運行效果
3.2.7 多次運行后的面源污染削減效果評價
3.3 綠地雨水徑流滲濾系統(tǒng)試驗研究
3.4 試驗區(qū)雨水徑流污染負荷削減估算
3.5 本章小結(jié)
第4章 管道缺損狀況評價體系與方法的建立
4.1 基于視頻檢測的排水管道缺損狀況評價體系的建立
4.2 排水管道手持視頻檢測(QV)編碼分級方法
4.2.1 排水管道常見缺陷及其嚴重程度分級方法
4.2.2 排水管道手持視頻檢測及記錄方法
4.3 排水管道視頻檢測機器人的檢測方法
4.3.1 管道視頻檢測機器人的設(shè)計與試制
4.3.2 基于排水管道視頻檢測的缺陷結(jié)果分級方法的建立
4.3.3 排水管道常見缺陷與其嚴重程度的分級方法
4.4 基于模糊決策的排水管道缺陷狀況綜合評價方法的建立
4.4.1 層次分析法
4.4.2 排水管道缺損類型定義與分類
4.4.3 排水管道缺陷狀況評價方法的建立
4.4.4 排水管道缺損狀況綜合評價指數(shù)的提出
4.5 本章小結(jié)
第5章 南方城市排水管道狀況評價與分析
5.1 A 市管道排水管道機器人數(shù)據(jù)評價與分析
5.1.1 試驗區(qū)管網(wǎng)情況簡介
5.1.2 排水管道檢測工作實施
5.1.3 評價計算示例 某段排水管道缺陷狀況評價
5.1.4 評價結(jié)果分析
5.2 B 市管道 QV 數(shù)據(jù)評價與分析
5.2.1 試驗區(qū)管網(wǎng)情況簡介
5.2.2 排水管道檢測工作實施
5.2.3 評價結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]前期晴天時間對城市降雨徑流污染水質(zhì)的影響[J]. 邊博. 環(huán)境科學(xué). 2009(12)
[2]城市污水管道實際健康度評價模型及應(yīng)用研究[J]. 顏文濤,龍騰銳,陳朝暉,何強. 中國給水排水. 2009(09)
[3]城市污水管道預(yù)報健康度評價模型及其應(yīng)用研究[J]. 顏文濤,陳朝暉,何強,龍騰銳. 中國給水排水. 2009(07)
[4]城鎮(zhèn)排水管道檢測技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 李衛(wèi)海,林碧華,廖海山. 廣州建筑. 2009(01)
[5]城市面源污染的特征及其控制的研究進展[J]. 倪艷芳. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2008(02)
[6]層次分析法在環(huán)境績效評估中的應(yīng)用[J]. 彭婷,姜佩華. 能源與環(huán)境. 2007(01)
[7]排水管道檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李田,鄭瑞東,朱軍. 中國給水排水. 2006(12)
[8]上海市19922004年急性硫化氫中毒事故分析[J]. 胡振華,季力,鄭建翔. 職業(yè)與健康. 2006(11)
[9]瀝青油氈屋面降雨徑流污染物濃度歷時變化研究[J]. 任玉芬,王效科,歐陽志云,苗鴻,鄭華. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2006(04)
[10]我國硫化氫中毒事故原因分析與防治對策[J]. 歐軍榮,江世強,李羨筠. 廣西醫(yī)學(xué). 2005(07)
博士論文
[1]基于GIS的城市污水管網(wǎng)監(jiān)測維護決策系統(tǒng)研究[D]. 顏文濤.重慶大學(xué) 2007
[2]排水系統(tǒng)模型在城市雨水水量管理中的應(yīng)用研究[D]. 譚瓊.同濟大學(xué) 2007
碩士論文
[1]屋面雨水水質(zhì)監(jiān)測與生態(tài)處理[D]. 許靜.西安建筑科技大學(xué) 2009
[2]不同排水體制的污染負荷及控制措施研究[D]. 潘國慶.北京建筑工程學(xué)院 2008
[3]基于模糊綜合評判的小區(qū)污水管網(wǎng)方案優(yōu)選研究[D]. 李鄭.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[4]排水管道超聲波成像檢測系統(tǒng)研究與設(shè)計[D]. 陳高泉.沈陽工業(yè)大學(xué) 2005
[5]城市污水管網(wǎng)的腐蝕與檢測修復(fù)研究[D]. 劉林湘.重慶大學(xué) 2004
本文編號:3166027
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/3166027.html
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