雨水安全集蓄水窖水质变化规律的初步研究

论文摘要

我国许多贫困劣质水地区,存在地表水为苦咸水、地下水为高氟水的现状,严重制约了该地区经济社会的发展,利用水窖集蓄雨水已成为解决劣质水贫困地区饮水困难的重要手段,具有巨大的经济和社会意义。在不同形式的水窖集蓄雨水得到广泛应用的同时,处于研究薄弱环节的水窖水质问题也越来越受到各界的关注。本研究针对水窖集蓄雨水解决农村饮水安全中出现的水质问题,对不同材质的水窖贮水、贮存不同的水源水、农村生活型水窖水等进行长期监测,以国家饮用水质量标准为依据,分析各水质指标的变化情况,研究各水窖贮水的水质变化过程。初步得出以下结论:（1）不同材质水窖贮存水水质变化特征不同。水泥砂浆水窖整个过程pH值偏高、浊度值一直保持较低;橡塑水窖在贮存中pH值降低、COD值升高;固化土水窖除浊度值前期偏高外,其他指标整体较好。除橡塑水窖水质保质时间较短,其余材质水窖均呈现初期水质难确定波动较大,后期逐渐趋于稳定的趋势,符合饮水标准,实际采用时应因地制宜。（2）贮存不同水源水水质变化规律。在杨凌试验区,地下水、雨水初始值均能达到较好水平,符合饮水标准;贮存期间地下水水质比较稳定,贮存雨水在15天左右可到达一个整体较优的稳定状态。不同水源水基本能达到饮用水标准,但水源水初始水质直接关系着水质变化的进程。浊度低对后续水的自净及消毒作用有重要意义,且能有效减少伴随着的微生物的数量。水窖净化程度的大小与水质初始状况有关系外,还与水窖材质本身,施工工艺等有关。（3）修建人工集流场是贫困劣质水地区农村生活型用水安全的重要保障。在定边试验区,地表水多项指标超标,表现明显的苦咸水特征,且地下水为高氟水,雨水具有各离子含量低的特点,使其成为最优的饮用水水源。修建集流场并保持集流场的干净卫生前提下,结合当地降水量、风力条件等特点,确定该地区安全集蓄雨水时间配置,便可不设沉沙池情况下,有效实现水量和水质双保障。（4）“人工集流场+蓄水装置+用前净化+饮水利用”庭院集雨人畜饮水模式对水质要求较严格,其特征是:修建专门人工集流场和饮用前净化两项措施可保证水质的安全。而“屋面、场院、道路、荒坡集流+沉沙池+水窖+作物利用”集雨灌溉利用模式,通常为非人工集流场而泥沙含量大,修建过滤沉沙设施以保证水窖水质满足灌概要求是其显著特征。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景、目的意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 国内外雨水集蓄利用现状
• 1.2.2 集蓄雨水水质影响因素的研究
• 1.2.3 集蓄雨水水质变化规律
• 1.3 研究中存在的问题
• 第2章 研究内容和技术路线
• 2.1 研究内容
• 2.2 技术路线
• 2.2.1 技术路线
• 2.2.2 测定项目及方法
• 2.3 试验设施介绍
• 2.3.1 固化土水窖
• 2.3.2 橡塑水窖
• 2.3.3 水泥砂浆水窖
• 第3章 不同材质水窖贮存雨水水质变化特征
• 3.1 研究区概况
• 3.2 试验设计
• 3.3 不同材质水窖贮存雨水水质变化
• 3.3.1 雨水长期贮存中pH 值变化
• 3.3.2 雨水长期贮存中浊度变化
• 3.3.3 雨水长期贮存中氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐转化
• Mn变化'>3.3.4 雨水长期贮存中COD_Mn变化
• 3.3.5 微生物指标的变化
• 3.3.6 氯化物、硫酸盐和溶解性总固体等指标的变化
• 3.4 本章小结
• 第4章 水窖贮存不同水源水水质过程对比
• 4.1 试验设计
• 4.2 地下水、雨水初始值的特点
• 4.2.1 地下水初始值特征
• 4.2.2 雨水初始值特征
• 4.3 水窖贮存雨水、地下水水质变化过程分析
• 4.3.1 水窖雨水、地下水贮存中浊度变化
• 4.3.2 水窖雨水、地下水贮存中pH 值变化
• 4.3.3 水窖雨水、地下水贮存中COD 值变化
• 4.3.4 水窖雨水、地下水贮存中其他离子变化
• 4.4 小结
• 第5章 农村雨水集蓄生活型水窖水质变化
• 5.1 研究区概况
• 5.2 农村雨水集蓄利用的必要性分析
• 5.2.1 地表水水质分析
• 5.2.2 地下水水质分析
• 5.3 农村水窖集蓄雨水饮水水质分析
• 5.3.1 农村安全集蓄雨水水质分析
• 5.3.2 农村生活型水窖水存在的问题及对策
• 5.4 小结
• 第6章 雨水集蓄利用模式研究
• 6.1 庭院集雨人畜饮水利用模式
• 6.1.1 模式介绍
• 6.1.2 庭院集雨模式的净化方式
• 6.2 集雨农田补灌利用模式
• 6.2.1 集雨农田补灌模式净化方式
• 6.3 小结
• 第7章 结果与讨论
• 7.1 结论
• 7.2 主要创新点
• 7.3 有待进一步研究的内容
• 参考文献
• 作者简介