多级串联人工湿地处理径流雨水效能研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuhongbin0321
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近年来,城市水生态环境污染问题得到广泛关注,国家在2015年10月16日颁布了《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》。在新的海绵城市建设指导意见中,因地制宜的符合城市可持续发展要求的海绵城市建设,是新时期解决内涝问题的主要方向。人工湿地作为符合其要求的低影响开发设施之一,既具备观赏娱乐的显性功能,又具备城市生态服务、雨洪管理等隐性功能必将在未来海绵城市建设中得到广泛应用。本课题以沈阳建筑大学校园径流水质为研究基础并监测分析,应用多级串联人工湿地对其进行净化处理,并针对该系统对初期径流雨水的净化效能及其处理效果的影响因素进行研究,运用SWMM模型模拟校园内的水文水质现状,并对本课题所用的人工湿地系统的运行效果进行分析,本研究可为海绵城市中低影响开发设施的研究提供技术支撑。主要研究内容及结论如下:(1)选取2018年5月至10月1 1场典型降雨事件,检测初期径流雨水水质变化,并对多级串联人工湿地的净化效能进行研究分析。研究结果表明:人工湿地对COD、SS、NH3-N、TN、TP 的去除率分别为 81.18±4.43%、90.23±3.61%、87.71±4.14%、82.99±3.28%、88.27±6.11%,各污染物的去除率均较高且较为稳定;其中人工湿地对COD、SS、NH3-N、TN、TP的去除主要集中在前三级人工湿地处理单元,去除率分别达到总量的 56.65%、65%、73.5%、69.8%、82%。(2)通过试验,对人工湿地净化效能的影响因素进行研究分析。研究结果表明:人工湿地对各污染物的去除率与水温均有显著强相关性,且为正相关关系;对比分析得人工湿地系统在种植湿地植物的情况下,去除率均显著高于未种植植物的情况,说明湿地植物在人工湿地对污染物的净化过程中起到重要作用;人工湿地对COD、SS、TP的去除率与四种植物株高变化均有较强相关性;对NH3-N的去除率与香蒲、菖蒲、芦苇株高有强相关性,与鸢尾草株高无显著相关性;对TN的去除率与香蒲、芦苇株高相关。(3)构建SWMM模型,经模拟分析得,随着降雨重现期的增加,径流总量随之增加,径流峰值变大,污染物浓度峰值也随之变大,且达到峰值的时刻相近;按照在人工湿地运行最佳净化效能计算,单次降雨事件下,SS、COD、TN、TP的最大去除量分别约为2.714kg、2.67kg、0.0952kg、0.004kg,分别约占整个校园污染物负荷总量的4.96%、6.27%、3.18%、3.5%。可以看出人工湿地对周边径流污染物及校园整体污染物具有一定的去除效果。
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