屋面雨水顆粒污染物特征及其高速在線過(guò)濾技術(shù)試驗(yàn)研究.pdf

1、水資源日益缺乏的今天，雨水資源越來(lái)越受到關(guān)注，雨水利用得到迅速發(fā)展。在這個(gè)大背景下，對(duì)屋面雨水顆粒污染物特征及其高速在線過(guò)濾技術(shù)進(jìn)行了研究。對(duì)國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于雨水顆粒污染物的研究，以及雨水過(guò)濾技術(shù)進(jìn)行了綜述。以過(guò)濾效果顯著、技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行、簡(jiǎn)單實(shí)用等為目標(biāo)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)出模擬降雨器、環(huán)形過(guò)濾裝置和豎直過(guò)濾裝置，并進(jìn)行模擬降雨和天然降雨試驗(yàn)。通過(guò)監(jiān)測(cè)常規(guī)指標(biāo)(濁度、TN、TP等)和顆粒污染物粒度分布，得出屋面雨水徑流顆粒污染物特征規(guī)律及其它污染物

2、關(guān)系，并且得到了兩種過(guò)濾裝置的過(guò)濾性能，對(duì)進(jìn)一步的裝置優(yōu)化改進(jìn)打好基礎(chǔ)。通過(guò)模擬降雨和天然降雨的對(duì)比研究得出兩者的不同之處，為深入的模擬降雨試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)支持。通過(guò)數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)觀察，首次初步建立了雨水高速在線過(guò)濾理論，并且還對(duì)高速在線過(guò)濾技術(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行了優(yōu)化，并編制了其實(shí)際應(yīng)用時(shí)的計(jì)算步驟。
　　 得出主要結(jié)論如下：
　　 (1)屋面徑流雨水顆粒粒徑范圍在0.1～330μm之間。降雨初期屋面徑流傳輸?shù)闹饕w粒污染物粒

3、徑<60μm，起主導(dǎo)作用的顆粒粒徑為20～25μm；降雨后期徑流傳輸?shù)闹饕w粒污染物粒徑在100～250μm之間，其中起主導(dǎo)作用的顆粒粒徑為160～195μm。
　　 (2)單場(chǎng)天然降雨與模擬降雨徑流顆粒粒度分布相似，當(dāng)降雨強(qiáng)度變化不大時(shí)，屋面徑流過(guò)程中D10、D50、D90隨著時(shí)間的變化呈增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定三階段變化規(guī)律。
　　 (3)單場(chǎng)降雨屋面后期徑流穩(wěn)定階段，顆粒污染物基本呈正態(tài)性分布，各場(chǎng)雨之間正態(tài)分布的特征趨于

4、一致；在雨強(qiáng)和降雨歷時(shí)足夠大時(shí)，趨于穩(wěn)態(tài)的正態(tài)分布主要與屋面性質(zhì)有關(guān)；暴雨強(qiáng)度是影響顆粒分布正態(tài)性的關(guān)鍵因素，一般降雨強(qiáng)度越大顆粒正態(tài)性越明顯。
　　 (4)屋面徑流雨水CODCr、TN、TP濃度與顆粒吸附性之間的相關(guān)性不同，所吸附的顆粒粒徑范圍分別為0.1～85μm、0.1～310μm、0.1～130μm。過(guò)濾后顆粒污染物CODCr和含N污染物主要附著在100～300μm粒徑的顆粒上，過(guò)濾后顆粒態(tài)P污染物主要在粒徑145～30

5、0μm之間。
　　 (5)在設(shè)計(jì)雨水系統(tǒng)時(shí)，匯水面為水泥屋面，重現(xiàn)期≤0.5a時(shí)，徑流系數(shù)取0.75左右，而不是常用的0.85～0.9。環(huán)形過(guò)濾器設(shè)計(jì)過(guò)濾流速在30～90m/h，豎直過(guò)濾器流速在20～60m/h。過(guò)濾器直徑宜在200～1000mm之間。
　　 (6)過(guò)濾器過(guò)濾性能。pH值、CODMn、TDS、TN、TP、BOD5、色度、總硬度均能達(dá)到相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；CODCr、濁度不能穩(wěn)定達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值30mg/L(建筑小區(qū)與