屋面雨水顆粒污染物特征及其高速在線過濾技術試驗研究.pdf

1、水資源日益缺乏的今天，雨水資源越來越受到關注，雨水利用得到迅速發(fā)展。在這個大背景下，對屋面雨水顆粒污染物特征及其高速在線過濾技術進行了研究。對國內外學者關于雨水顆粒污染物的研究，以及雨水過濾技術進行了綜述。以過濾效果顯著、技術經濟可行、簡單實用等為目標，創(chuàng)新設計出模擬降雨器、環(huán)形過濾裝置和豎直過濾裝置，并進行模擬降雨和天然降雨試驗。通過監(jiān)測常規(guī)指標(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、關系，并且得到了兩種過濾裝置的過濾性能，對進一步的裝置優(yōu)化改進打好基礎。通過模擬降雨和天然降雨的對比研究得出兩者的不同之處，為深入的模擬降雨試驗提供數據支持。通過數據分析和實驗觀察，首次初步建立了雨水高速在線過濾理論，并且還對高速在線過濾技術的計算方法進行了優(yōu)化，并編制了其實際應用時的計算步驟。
　　 得出主要結論如下：
　　 (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的主要顆粒污染物粒

3、徑<60μm，起主導作用的顆粒粒徑為20～25μm；降雨后期徑流傳輸的主要顆粒污染物粒徑在100～250μm之間，其中起主導作用的顆粒粒徑為160～195μm。
　　 (2)單場天然降雨與模擬降雨徑流顆粒粒度分布相似，當降雨強度變化不大時，屋面徑流過程中D10、D50、D90隨著時間的變化呈增長、波動、穩(wěn)定三階段變化規(guī)律。
　　 (3)單場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，各場雨之間正態(tài)分布的特征趨于

4、一致；在雨強和降雨歷時足夠大時，趨于穩(wěn)態(tài)的正態(tài)分布主要與屋面性質有關；暴雨強度是影響顆粒分布正態(tài)性的關鍵因素，一般降雨強度越大顆粒正態(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，過濾后顆粒態(tài)P污染物主要在粒徑145～30

5、0μm之間。
　　 (5)在設計雨水系統時，匯水面為水泥屋面，重現期≤0.5a時，徑流系數取0.75左右，而不是常用的0.85～0.9。環(huán)形過濾器設計過濾流速在30～90m/h，豎直過濾器流速在20～60m/h。過濾器直徑宜在200～1000mm之間。
　　 (6)過濾器過濾性能。pH值、CODMn、TDS、TN、TP、BOD5、色度、總硬度均能達到相關評價標準；CODCr、濁度不能穩(wěn)定達到標準值30mg/L(建筑小區(qū)與