生态滤沟处理城市降雨径流的中试研究

摘要

目前，我国城市降雨径流造成了严重的非点源污染，由于该类污染来源分散、随机性强、影响因素多、污染物种类和浓度变化及大，防治十分困难，而且现在对降雨径流多采用集中处理，这会造成不同污染程度、污染种类的径流相互污染，不利于全社会的可持续发展。本试验旨在寻找一种简便易行，又符合城市生态要求的降雨径流分散处理工艺。 本论文结合现场采样数据分析不同季节、不同降雨频率下重庆大学和商业区的路面雨水径流的水质状况及主要影响因素，针对其水质特征，设计了生态滤沟系统，并对该系统处理城市降雨径流进行了中试研究。试验内容包括四方面：生态滤沟的启动特性、净化能力、运行特点和使用周期。 1.滤沟的启动试验表明：当水温在19℃～25℃时，采用微污染水为启动用水，以间歇进水，逐渐加大进水时间和进水面积负荷的方式运行，可以成功地启动生态滤沟系统，启动后期系统对CODcr和SS去除率稳定在60％左右。 2.净化能力试验用稀释的生活污水为进水，研究生态滤沟系统对微污染水中污染物的去除能力和主要影响因素。试验根据不同的面积负荷、温度、滤料材质和滤床填充方式设计了25个运行工况，结果表明，面积负荷对系统的污染物去除效果影响最为关键，其次是水温和滤床填充方式，滤料材质的影响最小。 3.运行特性试验收集了四场降雨中屋面和练车场路面混合径流为进水，研究生态滤沟处理实际降雨径流的运行特征及存在的问题。试验中面积负荷最大不超过4.3m3/m2·d，采用双层酶促填料，平均水温为24.9℃，结果表明出水能达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T18920—2002）和《城市污水再生利用 景观用水水质》（GB/T18921-2002）的相关要求。在降雨间隙，系统的渗透能力会有不同程度的恢复，每次运行初期渗透速率较快，但由于系统内原有污染物脱落，初期出水水质较差。 4.使用周期评价试验仍采用人工模拟污水连续进水运行，根据其结果估算，滤沟能服务9.54倍于自身面积的硬质路面，系统的一个运行周期在1.64年以上。 生态滤沟系统尽管存在堵塞现象，但运行过程中无能耗、药耗，维护管理方便，不失为城市非点源污染控制的有效措施，研究成果为系统的实际应用提供了设计依据和维护管理经验。