人工湿地处理城市雨水径流的研究进展.pdf

人工湿地处理城市雨水径流的研究进展.pdf

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时间:2020-03-27

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1、人工湿地处理城市雨水径流的研究进展■黄维[摘要]雨水人工湿地(SCW)是用人工湿地(CW)处理雨检查井和沉淀池,在去除可溶物、胶体、细小悬浮化以及悬浮颗粒物的进一步去除,而磷主要通过基水径流的技术,它通过利用土壤、人工介质、植物和微生金属和营养组分等方面能力有限。因此,建立具有质的吸附去除。对于可利用土地有限的情况,占地物的物理、化学、生物的复合过程去除雨水径流中的污染抗冲击力强、可间歇运行、高效低耗的水质处理技面积小的HSSFCW或VSSFCW较为适用;为达到更好物,可以有效控制城市面源污染,并美化城市景观,可作术是雨水径流管理的迫切需要。的污染物去除效果,可将二者联合使用(Hybr

2、id为一项建设海绵城市的重要技术。本文简要阐述了SCW的一、雨水人工湿地技术概述CW)。发展概况、作用机理、分类及技术流程,分析总结了SCW雨水人工湿地(StormwaterConstructed在对污染物的净化能力方面,SCW与一般的CW处理城市雨水径流的国内外研究现状,最后展望了该技术Wetlands,SCW)技术,是利用CW中土壤、人工介一样,其影响因素主要包括湿地的结构、特性和运未来的研究方向。质、植物和微生物的物理、化学、生物的复合过程行状况、水力停留时间、布水面积、基质组成和植去除雨水径流中污染物的一种技术。其作用机理主物种类等,但由于雨水径流具有突发性、强冲击性、[关键词

3、]雨水人工湿地雨水径流面源污染氮磷降解去要包括截留过滤、接触沉淀、水生植物根部对N、P污染负荷时空变化幅度大等特点,因此SCW的设计除研究进展的吸收、微生物分解、吸附和转化、土壤脱氮、土与研究还应考虑冲击负荷的影响。壤吸附与离子交换、氧化还原以及各类动物的作用。根据所要处理的雨水径流特征,SCW系统有各随着经济和发展和城市化的加速,城市不可渗SCW也有表面流(SFCW)、水平潜流(HSSFCW)自不同的技术流程,但总体上主要由4个部分组成:透表明不断增加,导致由雨水径流引起的非点源污和垂直潜流三大类(VSSFCW),其中水平潜流人工湿预处理区、进水缓冲区、湿地处理区和雨水滞留区。染成为

4、了污染河流湖泊等水体的重要因素之一。城地(HSSFCW)应用比较广泛,一般可由两级水平潜SCW的设计主要依靠经验计算法,包括汇水区面积市地面污染的加剧致使雨水径流尤其是初期雨水中流人工湿地串联组成二级水平流人工湿地,每一级百分比(wetlandtowatershedarearation,WWAR)的污染日益严重。雨水径流,尤其是暴雨径流,具又由池体单元并联构成。一级水平流人工湿地主要法、滞留雨量法、年均水力负荷回归法等。表1为有随机性、突发性、强冲击性、污染负荷时空变化去除雨水中的悬浮颗粒物(SS)和有机污染物,若几个国内外SCW的类型及设计参数举例。从表中可幅度大、研究和治理难度大等

5、特点,传统的水处理搭配溶解氧含量较高的垂直流人工湿地则可进行氨以看出,HybridCW的占地面积小且SS去除率较高。工艺难以满足要求。传统的城市暴雨处理设施,如氮的硝化;二级水平流人工湿地主要进行氮的反硝表1雨水径流人工湿地类型及参数举例湿地名称地点类型WWAR/%平均HLR/(cm·d-1)平均SS去除率/%ClearLake明尼苏达州SF4.91.7176Crestwood弗吉尼亚州SF2.43.6958QueenAnne马里兰SF3.8—65SloveniaHighway斯洛文尼亚HSSF1.1—74马料河云南Hybrid—38.691桃花岛武汉Hybrid2.035~894棕榈

6、泉重庆Hybrid1.32787二、国外人工湿地处理城市雨水径流的研究现状中的磷。研究表明,CW沉积物在最初的20分钟里明,由于垂直流系统中溶解氧浓度更高,VSSFCW在在欧美等发达国家,CW已被广泛运用于处理雨吸附了大部分的磷,且其一阶速率常数为1.01~除氮效果方面优于HSSFCW。在高度充氧的系统中,-1+-水径流、农业径流等面源污染。如1994年开始建设2.11h;由于存在比其他CW更高浓度的无定形铁NH4能够被硝化为NO3,有机物质的矿化也会导致水的美国南弗罗里达州的雨水管理区域(Stormwater和铝,芦苇地和淡水沼泽对P具有很大的吸附容量,中N的增加。多样性的植被种植能

7、够强化N的去除,TreatmentAreas,STAs),是占据了约20000公顷其朗格缪尔吸附最大值达到了478~858mg/kg;另土壤中含碳量的增加、水温保持在5℃~60℃以内土地面积的CW。该湿地的首要目标是去除进水中的外,沉积物吸附P的平衡浓度总体是较低(4.6~也有助于N的去除。Baker的研究表明,C/N比值大磷,其出水TP的浓度标准由第一阶段的50μg/L23.6μg/L);SCW对P的吸收受环境孔隙水中低P于等于5︰1将有利于

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