生物滞留池对雨水及融雪径流污染物去除效能的研究.pdf

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1、硕士学位论文生物滞留池对雨水及融雪径流污染物去除效能的研究STUDYONREMOVALEFFICIENCYOFPOLLUTANTSINSTORMWATERANDSNOWMELTRUNOFFBYBIORETENTION霍鑫艳哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：X506学校代码：10213国际图书分类号：628密级：公开工学硕士学位论文生物滞留池对雨水及融雪径流污染物去除效能的研究硕士研究生：霍鑫艳导师：任南琪教授申请学位：工学硕士学科：环境科学与工程所在单位：环境学院答辩日期：2018年6月授予

2、学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:X506U.D.C:628DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONREMOVALEFFICIENCYOFPOLLUTANTSINSTORMWATERANDSNOWMELTRUNOFFBYBIORETENTIONCandidate：HuoXinyanSupervisor：Prof.RenNanqiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpe

3、ciality：EnvironmentalScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofEnvironmentDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要在城市化进程的高速发展过程中，不透水下垫面面积不断增加，污染源亦不断增多。在暴雨或其他形式降水过程中，附着在屋顶、道路等地方的油脂、氮、磷、重金属等污染物随雨水径流的

4、冲刷，从而进入城市排水管网，最终未经处理或不充分处理而直接进入江河、湖泊等受纳水体，对城市水体造成大量污染。我国近年来大力发展海绵城市建设，生物滞留池作为海绵城市-低影响开发体系中的典型技术之一，具有重要作用。因此研究生物滞留池处理径流污染物效能，对于生物滞留池的设计、开发及工程应用具有重要意义。本课题利用传统砂石填料、砂壤土及植物构建了小型的生物滞留池模拟系统。首先探究设置不同淹没区高度（30cm、45cm、60cm）的生物滞留池对雨水径流污染物的去除规律，发现淹没区高度对各污染物去除有很大影响，但

5、为了保证各污染物质都能达到一定的去除水平，最终确定45cm为较为合适的淹没高度，同时在后期实验中均采用该淹没高度。当降雨类型为大雨、中雨、小雨时，COD的平均去除率分别为66.48%、78.91%、84.85%；氨氮的去除率都达到80%左右；随着降雨强度增大，硝态氮的去除率从-6.2%增大到54.19%；TN的处理效果与降雨强度呈正相关趋势；随着降雨强度增大，TP去除率逐渐降低。接着在生物滞留池长期干湿交替运行中发现，干旱期长度（2d、5d、10d）对于生物滞留池去除COD的效能并没有很显著的影响，去

6、除率为84%~91%；生物滞留池TP出水浓度随干旱期的增加而增加；氨氮去除效率范围在83.9%~91.8%之间；适宜长度的干旱期可以促进生物滞留池对硝态氮及TN的去除。不同干旱条件下，生物滞留池内各污染物迁移转化规律不同，说明干旱期是影响生物滞留池性能的主要因素。最后，研究得到生物滞留池对重金属Cd、Zn、Cu、Pb的平均去除率分别为100%、99.5%、98.6%、94.4%，且主要在生物滞留池上部被去除。随着试验次数增加，生物滞留池表层土壤中的重金属含量均呈现不断增长的趋势。为了考查生物滞留池实际

7、运行效果，进行了实际融雪径流净化试验。首先对比了哈尔滨某校园内花园和道路两种下垫面融雪径流污染，发现花园融雪径流污染比道路融雪径流轻。生物滞留池对道路融雪径流中Zn、Cu、Pb、Cd平均去除率分别为87.3%、76.9%、85.7%、100%；对TSS、COD、TN、氨氮平均去除率分别为98.1%、60.8%、11.2%、90.1%；对硝态氮去除效果极不稳定；TP的出流-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文浓度大于入流浓度，这说明在生物滞留池内存在磷的淋洗现象。总体上，生物滞留池可以成功地用于处理城市道

8、路上的融雪径流。关键词：生物滞留池；雨水径流；融雪径流；淹没区；雨前干旱期-II-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractIntheprocessofrapiddevelopmentofurbanization,theareaofimperviousfloormatshascontinuedtoincrease,andpollutionsourceshavealsoincreased.Oil,nitrogen,phosphorus,heavymet