本文主要研究内容
作者李晨（2019）在《城市雨水径流污染特征分析与资源化利用渗滤系统研究》一文中研究指出：随着城市进程的加快和经济的发展,按照我国水资源现状,我国面临的水资源短缺的问题将越来越严重,雨水作为一种特殊的可再利用的水资源而受到广泛的关注。对雨水进行简单的资源化后就可以达到回用的目的,主要用来景观、绿化、洗车、冲厕等。目前雨水资源化的工程措施主要有绿色屋顶、渗透性路面和生物滞留池,而这些工程措施对污染物的去除都无一例外的用到了填料的吸附渗滤作用,因此,填料层是工程措施的重要组成部分。因此,分析雨水中的污染物成分和特性,研究填料的吸附性能,考察渗滤系统对雨水的净化效果成为目前雨水资源化的研究热点。针对我国面临的水资源短缺问题,本文在分析雨水径流污染特征的基础上,旨在构建一种短流程雨水资源化渗滤系统,以期达到对雨水污染进行简单的处理即可回用的目的。选取重庆市悦来国博中心为研究区域,分析了雨水径流污染物成分组成和污染特性。以模拟雨水为处理对象,研究了活性炭、沸石、陶粒和石英砂等填料的吸附性能和影响因素,考察了雨水渗滤系统对不同污染物的去除效果,构建了短流程雨水回用系统,用于处理实际雨水污染,并在实验研究的基础上,将该系统放大到工程规模后对其进行了技术经济分析,具体研究内容和结论如下:1、重庆市悦来国博中心雨水径流污染特征分析表明:pH、SS、TN、TP、TFe和COD等污染物浓度随降雨时间的进行而不断下降,最终趋于稳定。绿地、屋面和道路雨水径流的污染较为严重,各污染物的浓度均超过GB/T 18921-2002《景观环境用水水质》标准,直接排入受纳水环境会造成污染,需要经过处理。初期冲刷效应分析表明,道路、屋面和绿地雨水径流均存在不同程度的初期冲刷效应,其中道路雨水径流FF30-FF40携带的污染物Fe、TP、TN、SS、COD分别为80%-84%、78%-88%、46%-54%、65%-74%、84%-85%;屋面雨水径流FF30-FF40携带的污染物Fe、TP、TN、SS、COD分别为79%-81%、53%-64%、37%-51%、69%-89%、63%-74%;绿地雨水径流FF30-FF40携带的污染物Fe、TP、TN、SS、COD分别为38%-47%、55%-63%、63%-81%、58%-71%、69%-89%。2、考察了活性炭、沸石、陶粒和石英砂四种填料的吸附性能及其影响因素,采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型、吸附动力学模型和颗粒内扩散模型对实验数据进行拟合。活性炭、沸石、陶粒和石英砂对P、Fe的吸附均可用Langmuir和Freundlich等温吸附模型拟合。P的吸附量依次为活性炭（0.14 mg/g）>沸石（0.09mg/g）>陶粒（0.08 mg/g）>（0.06 mg/g）;Fe的吸附量依次为活性炭（0.79 mg/g）>陶粒（0.76 mg/g）>沸石（0.51 mg/g）>石英砂（0.26 mg/g）。活性炭、沸石、陶粒和石英砂对P和Fe的吸附动力学结果表明:活性炭和沸石对P的吸附更好地遵循准一级动力学模型,即物理吸附为主导,是速率控制步骤;陶粒和石英砂对P的吸附则更好地遵循准二级动力学模型,即化学吸附为主导,是速率控制步骤。活性炭对Fe的吸附更遵循准二级动力学模型,沸石、陶粒和石英砂对Fe的吸附更遵循准一级动力学模型。此外,各填料对P、Fe的吸附均分为2个阶段,且颗粒内扩散为主导,是主要的速率控制步骤。各填料对P的吸附能力均随pH的升高而下降,而对Fe的吸附能力随pH的增大而增大。酸性条件有利于P的吸附,碱性条件有利于Fe的吸附。结合实际水体的pH情况和实验结果,确定最佳pH为7.0。随着填料投加量的增加,去除率是先增大而后趋于稳定,但单位吸附量减小。综合考虑,适宜投加量为100 g/L。3、渗滤系统的优化实验结果表明:水力负荷对SS的去除率影响不大,而TP、TFe和COD的去除率随水力负荷的增大而下降,最佳水力负荷为0.2747 m3/m2·h,此时滤速为1.38 L/h;在较低污染负荷下,4个单填料系统对污染物的去除效果较好,即在污染物浓度为COD（151.79 mg/L）、TFe（0.98 mg/L）、TP（0.64 mg/L）和SS（505.36 mg/L）时,可以实现最佳的去除效果;8个（单填料和复合填料各4个）渗滤系统的累积100%的粒径明显小于进水SS的粒径,说明渗滤系统拦截了大部分粗颗粒,但粒径≤16.19μm的细颗粒并没有完全去除。8个快速渗滤系统对模拟雨水中的SS、TFe、TP有较高的去除效果,可以有效的去除COD,但是渗滤系统对TN和NH4+-N的去除效果不佳。总体而言,复合填料系统对污染物的去除效果明显优于单填料系统。8个渗滤系统对SS去除效果相差不大,均超过90%;QZSC（渗滤柱组成）系统对COD的去除效果最好,达到58.50%;QZSC系统对TP、TFe的去除效果都是最高的,分别为86.38%和85.96%;QZSC系统对TN的去除率为60.24%,QZSC对NH4+-N的去除率为89.78%。综合而言,选取QZSC填料组合系统最为合适,它对SS、TFe、TP、COD、TN和NH4+-N的去除率分别可达到94.64%、85.96%、86.38%、89.03%、60.24%、89.78%。此系统的出水水质可达到地表水GB/T 18921-2002《景观环境用水水质》标准,可以直接回收利用。4、构建了短流程雨水回用渗滤系统,并对其进行了实际雨水径流污染处理的性能评价。短流程雨水回用渗滤系统对SS、TN、TP、COD和TFe的平均去除率分别为≥90%、80%、76%、90%和90%,出水浓度分别介于1020、1.02.5、0.10.2、1020和0.91.4 mg/L范围内。达到了地表水GB/T18921-2002《景观环境用水水质》标准要求,可作为景观环境用水加以利用,达到了本文雨水资源化利用的目的。5、对实验室研究的短流程雨水回用系统进行放大后,按照工程建设项目进行技术经济。设计每天雨水处理规模约为15 m3,年处理规模总量约为5475 m3,将处理雨水的价格转化为自来水的价格,计算分析结果表明:雨水回用成本为2.35元/m3,雨水回用工程年收入为1.92万元/m3,雨水回用的年利润为0.12万元/m3。雨水回用在经济上具有一定的优势,建设雨水回用工程在经济上可行,回收期内回报较高。雨水回用除了带来可观的经济优势以外,还蕴含着巨大的间接综合效益,主要是经济效益、环境效益和社会效益。减轻了市政网雨水排放压力,提升了整体城市水体环境,缓解了经济负担和水资源短缺的问题,改善了居住环境,提高了社会和谐和幸福感。
Abstract
sui zhao cheng shi jin cheng de jia kuai he jing ji de fa zhan ,an zhao wo guo shui zi yuan xian zhuang ,wo guo mian lin de shui zi yuan duan que de wen ti jiang yue lai yue yan chong ,yu shui zuo wei yi chong te shu de ke zai li yong de shui zi yuan er shou dao an fan de guan zhu 。dui yu shui jin hang jian chan de zi yuan hua hou jiu ke yi da dao hui yong de mu de ,zhu yao yong lai jing guan 、lu hua 、xi che 、chong ce deng 。mu qian yu shui zi yuan hua de gong cheng cuo shi zhu yao you lu se wu ding 、shen tou xing lu mian he sheng wu zhi liu chi ,er zhe xie gong cheng cuo shi dui wu ran wu de qu chu dou mo yi li wai de yong dao le tian liao de xi fu shen lv zuo yong ,yin ci ,tian liao ceng shi gong cheng cuo shi de chong yao zu cheng bu fen 。yin ci ,fen xi yu shui zhong de wu ran wu cheng fen he te xing ,yan jiu tian liao de xi fu xing neng ,kao cha shen lv ji tong dui yu shui de jing hua xiao guo cheng wei mu qian yu shui zi yuan hua de yan jiu re dian 。zhen dui wo guo mian lin de shui zi yuan duan que wen ti ,ben wen zai fen xi yu shui jing liu wu ran te zheng de ji chu shang ,zhi zai gou jian yi chong duan liu cheng yu shui zi yuan hua shen lv ji tong ,yi ji da dao dui yu shui wu ran jin hang jian chan de chu li ji ke hui yong de mu de 。shua qu chong qing shi yue lai guo bo zhong xin wei yan jiu ou yu ,fen xi le yu shui jing liu wu ran wu cheng fen zu cheng he wu ran te xing 。yi mo ni yu shui wei chu li dui xiang ,yan jiu le huo xing tan 、fei dan 、tao li he dan ying sha deng tian liao de xi fu xing neng he ying xiang yin su ,kao cha le yu shui shen lv ji tong dui bu tong wu ran wu de qu chu xiao guo ,gou jian le duan liu cheng yu shui hui yong ji tong ,yong yu chu li shi ji yu shui wu ran ,bing zai shi yan yan jiu de ji chu shang ,jiang gai ji tong fang da dao gong cheng gui mo hou dui ji jin hang le ji shu jing ji fen xi ,ju ti yan jiu nei rong he jie lun ru xia :1、chong qing shi yue lai guo bo zhong xin yu shui jing liu wu ran te zheng fen xi biao ming :pH、SS、TN、TP、TFehe CODdeng wu ran wu nong du sui jiang yu shi jian de jin hang er bu duan xia jiang ,zui zhong qu yu wen ding 。lu de 、wu mian he dao lu yu shui jing liu de wu ran jiao wei yan chong ,ge wu ran wu de nong du jun chao guo GB/T 18921-2002《jing guan huan jing yong shui shui zhi 》biao zhun ,zhi jie pai ru shou na shui huan jing hui zao cheng wu ran ,xu yao jing guo chu li 。chu ji chong shua xiao ying fen xi biao ming ,dao lu 、wu mian he lu de yu shui jing liu jun cun zai bu tong cheng du de chu ji chong shua xiao ying ,ji zhong dao lu yu shui jing liu FF30-FF40xie dai de wu ran wu Fe、TP、TN、SS、CODfen bie wei 80%-84%、78%-88%、46%-54%、65%-74%、84%-85%;wu mian yu shui jing liu FF30-FF40xie dai de wu ran wu Fe、TP、TN、SS、CODfen bie wei 79%-81%、53%-64%、37%-51%、69%-89%、63%-74%;lu de yu shui jing liu FF30-FF40xie dai de wu ran wu Fe、TP、TN、SS、CODfen bie wei 38%-47%、55%-63%、63%-81%、58%-71%、69%-89%。2、kao cha le huo xing tan 、fei dan 、tao li he dan ying sha si chong tian liao de xi fu xing neng ji ji ying xiang yin su ,cai yong Langmuirhe Freundlichdeng wen xi fu mo xing 、xi fu dong li xue mo xing he ke li nei kuo san mo xing dui shi yan shu ju jin hang ni ge 。huo xing tan 、fei dan 、tao li he dan ying sha dui P、Fede xi fu jun ke yong Langmuirhe Freundlichdeng wen xi fu mo xing ni ge 。Pde xi fu liang yi ci wei huo xing tan （0.14 mg/g）>fei dan （0.09mg/g）>tao li （0.08 mg/g）>（0.06 mg/g）;Fede xi fu liang yi ci wei huo xing tan （0.79 mg/g）>tao li （0.76 mg/g）>fei dan （0.51 mg/g）>dan ying sha （0.26 mg/g）。huo xing tan 、fei dan 、tao li he dan ying sha dui Phe Fede xi fu dong li xue jie guo biao ming :huo xing tan he fei dan dui Pde xi fu geng hao de zun xun zhun yi ji dong li xue mo xing ,ji wu li xi fu wei zhu dao ,shi su lv kong zhi bu zhou ;tao li he dan ying sha dui Pde xi fu ze geng hao de zun xun zhun er ji dong li xue mo xing ,ji hua xue xi fu wei zhu dao ,shi su lv kong zhi bu zhou 。huo xing tan dui Fede xi fu geng zun xun zhun er ji dong li xue mo xing ,fei dan 、tao li he dan ying sha dui Fede xi fu geng zun xun zhun yi ji dong li xue mo xing 。ci wai ,ge tian liao dui P、Fede xi fu jun fen wei 2ge jie duan ,ju ke li nei kuo san wei zhu dao ,shi zhu yao de su lv kong zhi bu zhou 。ge tian liao dui Pde xi fu neng li jun sui pHde sheng gao er xia jiang ,er dui Fede xi fu neng li sui pHde zeng da er zeng da 。suan xing tiao jian you li yu Pde xi fu ,jian xing tiao jian you li yu Fede xi fu 。jie ge shi ji shui ti de pHqing kuang he shi yan jie guo ,que ding zui jia pHwei 7.0。sui zhao tian liao tou jia liang de zeng jia ,qu chu lv shi xian zeng da er hou qu yu wen ding ,dan chan wei xi fu liang jian xiao 。zeng ge kao lv ,kuo yi tou jia liang wei 100 g/L。3、shen lv ji tong de you hua shi yan jie guo biao ming :shui li fu he dui SSde qu chu lv ying xiang bu da ,er TP、TFehe CODde qu chu lv sui shui li fu he de zeng da er xia jiang ,zui jia shui li fu he wei 0.2747 m3/m2·h,ci shi lv su wei 1.38 L/h;zai jiao di wu ran fu he xia ,4ge chan tian liao ji tong dui wu ran wu de qu chu xiao guo jiao hao ,ji zai wu ran wu nong du wei COD（151.79 mg/L）、TFe（0.98 mg/L）、TP（0.64 mg/L）he SS（505.36 mg/L）shi ,ke yi shi xian zui jia de qu chu xiao guo ;8ge （chan tian liao he fu ge tian liao ge 4ge ）shen lv ji tong de lei ji 100%de li jing ming xian xiao yu jin shui SSde li jing ,shui ming shen lv ji tong lan jie le da bu fen cu ke li ,dan li jing ≤16.19μmde xi ke li bing mei you wan quan qu chu 。8ge kuai su shen lv ji tong dui mo ni yu shui zhong de SS、TFe、TPyou jiao gao de qu chu xiao guo ,ke yi you xiao de qu chu COD,dan shi shen lv ji tong dui TNhe NH4+-Nde qu chu xiao guo bu jia 。zong ti er yan ,fu ge tian liao ji tong dui wu ran wu de qu chu xiao guo ming xian you yu chan tian liao ji tong 。8ge shen lv ji tong dui SSqu chu xiao guo xiang cha bu da ,jun chao guo 90%;QZSC（shen lv zhu zu cheng ）ji tong dui CODde qu chu xiao guo zui hao ,da dao 58.50%;QZSCji tong dui TP、TFede qu chu xiao guo dou shi zui gao de ,fen bie wei 86.38%he 85.96%;QZSCji tong dui TNde qu chu lv wei 60.24%,QZSCdui NH4+-Nde qu chu lv wei 89.78%。zeng ge er yan ,shua qu QZSCtian liao zu ge ji tong zui wei ge kuo ,ta dui SS、TFe、TP、COD、TNhe NH4+-Nde qu chu lv fen bie ke da dao 94.64%、85.96%、86.38%、89.03%、60.24%、89.78%。ci ji tong de chu shui shui zhi ke da dao de biao shui GB/T 18921-2002《jing guan huan jing yong shui shui zhi 》biao zhun ,ke yi zhi jie hui shou li yong 。4、gou jian le duan liu cheng yu shui hui yong shen lv ji tong ,bing dui ji jin hang le shi ji yu shui jing liu wu ran chu li de xing neng ping jia 。duan liu cheng yu shui hui yong shen lv ji tong dui SS、TN、TP、CODhe TFede ping jun qu chu lv fen bie wei ≥90%、80%、76%、90%he 90%,chu shui nong du fen bie jie yu 1020、1.02.5、0.10.2、1020he 0.91.4 mg/Lfan wei nei 。da dao le de biao shui GB/T18921-2002《jing guan huan jing yong shui shui zhi 》biao zhun yao qiu ,ke zuo wei jing guan huan jing yong shui jia yi li yong ,da dao le ben wen yu shui zi yuan hua li yong de mu de 。5、dui shi yan shi yan jiu de duan liu cheng yu shui hui yong ji tong jin hang fang da hou ,an zhao gong cheng jian she xiang mu jin hang ji shu jing ji 。she ji mei tian yu shui chu li gui mo yao wei 15 m3,nian chu li gui mo zong liang yao wei 5475 m3,jiang chu li yu shui de jia ge zhuai hua wei zi lai shui de jia ge ,ji suan fen xi jie guo biao ming :yu shui hui yong cheng ben wei 2.35yuan /m3,yu shui hui yong gong cheng nian shou ru wei 1.92mo yuan /m3,yu shui hui yong de nian li run wei 0.12mo yuan /m3。yu shui hui yong zai jing ji shang ju you yi ding de you shi ,jian she yu shui hui yong gong cheng zai jing ji shang ke hang ,hui shou ji nei hui bao jiao gao 。yu shui hui yong chu le dai lai ke guan de jing ji you shi yi wai ,hai wen han zhao ju da de jian jie zeng ge xiao yi ,zhu yao shi jing ji xiao yi 、huan jing xiao yi he she hui xiao yi 。jian qing le shi zheng wang yu shui pai fang ya li ,di sheng le zheng ti cheng shi shui ti huan jing ,huan jie le jing ji fu dan he shui zi yuan duan que de wen ti ,gai shan le ju zhu huan jing ,di gao le she hui he xie he xing fu gan 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自重庆理工大学的李晨，发表于刊物重庆理工大学2019-07-16论文，是一篇关于雨水径流论文,污染特征论文,填料论文,雨水渗滤论文,经济分析论文,重庆理工大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自重庆理工大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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