论文部分内容阅读
本研究通过对常州市不同功能区道路雨水径流进行采样分析,结合CFD模型,在实验条件下研究专管储存技术对道路初期雨水截流效果,对示范工程进行预评估,并在实验条件下探讨无压旋流分离技术对截流道路初期雨水径流的处理效果。不同降雨类型、功能区的道路雨水场次径流污染物平均浓度(EMC)为:大雨>中雨>小雨,商业区>生活区>工业区。道路雨水径流颗粒物以细颗粒(<75μm)为主。COD、TP与SS的相关性较好。大雨时道路雨水径流不存在二次冲刷现象,而小雨和中雨时存在明显的二次冲刷现象。常州地区道路雨水径流表现为较强的初期冲刷效应。利用数学模型模拟M(V)曲线,其拟合结果R2≥0.978。确定华东地区(常州市)面源控制措施的初期雨水截流量为5 mm左右。应用于分流制道路初雨截流的专管储存技术设置管井水力截流,较高的水力坡度、较低的管井液位、较小的管径和适宜的流槽有利于减少局部阻力损失对压力流的影响。对专管储存技术的雨水口、管径、管材、管道坡度等参数进行理论设计,以截流能力、排空时间等建立技术评估体系,从源头、输送、末端进行维护与管理。CFD模拟能够较好地验证专管设计,并直观表现管内水力参数的变化情况。处理专管截流的道路初期雨水的无压旋流分离技术对SS去除率最高,为20-30%,其次是COD、TP,折算切割粒径均在33-85μm之间。小主直径无压旋流器的最优组合是进料高度0.8 m、内锥角45°、中等分流比。大主直径无压旋流器的最优组合是进料高度1.0 m、内锥角15°、中等分流比。低进料浓度下无压旋流分离器的分离效果相对较好,进料粒径对分离效果影响不大。无压旋流分离器可作为简易处理单元或组合工艺的预处理单元。应用于常州市横塘河西路初期雨水专管储存示范工程服务面积为15000 m2,专管管长大于1 km。该区域道路雨水径流对周边水体污染较严重,其中SS与COD严重超标。示范工程全年截流道路径流量约为551 mm,占降雨的34.5%,截流初期雨水总体积为782.5 m3。示范工程年削减污染负荷分别是:SS为1337.4 kg,COD为1262.1 kg,TN为60.8 kg、TP为3.7 kg、NH3-N为15.3 kg。大雨时对颗粒态污染物(SS、COD、TP)的削减效果最为明显。