改良雨水生物滞留系统截留微塑料效果及影响因素探究

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作者 仇付国 梁安棋 +1 位作者 童诗雨 王淳 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1486-1490,1496,共6页

选取聚乙烯(PE,疏水)和聚苯乙烯乳胶微球(PS,亲水)两种使用广泛且在水环境中频繁检出的微塑料为代表,对基质为90%砂土+10%给水厂污泥的雨水生物滞留系统在不同水力停留时间、离子强度、pH值和阳离子类型条件下截留微塑料的效果进行了研... 选取聚乙烯(PE,疏水)和聚苯乙烯乳胶微球(PS,亲水)两种使用广泛且在水环境中频繁检出的微塑料为代表,对基质为90%砂土+10%给水厂污泥的雨水生物滞留系统在不同水力停留时间、离子强度、pH值和阳离子类型条件下截留微塑料的效果进行了研究。结果表明,当进水中两种微塑料的丰度分别为5.0×10^(4),5.3×10^(4)个/L、HRT为10 min时,微塑料在改良雨水生物滞留系统中开始穿透及完全穿透时间较传统雨水生物滞留系统均明显后移。在改良雨水生物滞留系统中,HRT由10 min提升至30 min后,聚乙烯开始穿透从90 min(9 FVs)后移至360 min(12 FVs),聚苯乙烯乳胶微球开始穿透从40 min(4 FVs)后移至240 min(8 FVs);高离子强度时(50.0 mmol/L)系统对微塑料的截留能力更强;pH及阳离子类型对微塑料的截留效果无明显影响。 展开更多

关键词 微塑料 改良雨水生物滞留系统 穿透曲线

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改良填料折流式生物滞留系统对雨水中氮磷削减的效果 被引量：3

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作者 冉阳 付峥嵘 +2 位作者 马满英 王冶 叶青勇 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1484-1491,共8页

针对生物滞留池对雨水中氮、磷去除效果不稳定,甚至出现负去除现象,开展改良生物滞留系统的研究。通过构建直流式和折流式2种生物滞留系统,分别填充传统填料和羟基铝蛭石污泥颗粒(HAVSP)改良填料,搭建传统填料直流式生物滞留柱(1^(#))... 针对生物滞留池对雨水中氮、磷去除效果不稳定,甚至出现负去除现象,开展改良生物滞留系统的研究。通过构建直流式和折流式2种生物滞留系统,分别填充传统填料和羟基铝蛭石污泥颗粒(HAVSP)改良填料,搭建传统填料直流式生物滞留柱(1^(#))、改良填料直流式生物滞留柱(2^(#))、改良填料折流式生物滞留柱(3#)3个模拟试验柱;比较了3个模拟试验柱对雨水中氮、磷的去除效果,并探讨了HAVSP对生物滞留填料的改良作用。结果表明:HAVSP改良填料折流式生物滞留系统对氮、磷的削减效果比传统填料和改良填料直流式生物滞留系统更加明显,且在350 mm淹没出流高度时对氮、磷削减效果最佳,总氮和硝态氮去除率最高可达76%和77%。 展开更多

关键词 生物滞留系统 改良填料 直流式 折流式 脱氮 除磷

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改良黄土填料对生物滞留系统雨水径流氮素的去除效果 被引量：3

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作者 赵凡 王洪浩 +2 位作者 李京玲 薛恬鑫 姚瑶 《水电能源科学》 北大核心 2022年第9期74-78,共5页

为提高生物滞留系统氮素去除效果,推动黄土分布区海绵城市建设,研究了改良黄土填料对生物滞留系统雨水径流氮素去除效果。试验采用室内土柱物理模型试验,设置了T(黄土)、TS(60%黄土+40%沙)、TSF(42%黄土+28%沙+30%粉煤灰)、TSG(42%黄土+... 为提高生物滞留系统氮素去除效果,推动黄土分布区海绵城市建设,研究了改良黄土填料对生物滞留系统雨水径流氮素去除效果。试验采用室内土柱物理模型试验,设置了T(黄土)、TS(60%黄土+40%沙)、TSF(42%黄土+28%沙+30%粉煤灰)、TSG(42%黄土+28%沙+30%钢渣)、TSC(42%黄土+28%沙+30%赤泥)5种生物滞留系统填料,研究了其对模拟雨水径流的总量控制和氮素去除效果。结果表明,添加河沙、钢渣和赤泥有助于提高系统的径流总量控制率,其中TS系统径流总量控制率最高,且随运行时间增加而增大,最高可达95.79%;黄土中添加河沙、粉煤灰和赤泥后系统对雨水径流NH_(4)^(+)-N的去除率影响不显著,去除率较高且均在80%以上,而添加钢渣后,系统对NH_(4)^(+)-N的去除率显著降低,平均去除率仅为41.18%;添加钢渣不利于系统对NO_(3)^(-)-N的去除,平均去除率仅为32.06%,添加赤泥的TSC系统对NO_(3)^(-)-N的去除率最高,平均去除率为91.42%。 展开更多

关键词 生物滞留系统 氮素 径流总量控制 黄土 雨水径流

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改良型生物滞留池在海绵城市雨水处理中的研究与应用 被引量：14

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作者 冉阳 付峥嵘 +4 位作者 马满英 于东盛 詹令美 廖辉 韦程宸 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期173-180,共8页

生物滞留池是城市雨水低影响开发技术下的一种处理设施,由于其对污染物去除效果较好,运行条件不复杂,投资成本不高,在国内外得到广泛应用。基于国内外改良型生物滞留池研究动态的分析,提出生物滞留池经填料基质、厌氧环境、结构优化、... 生物滞留池是城市雨水低影响开发技术下的一种处理设施,由于其对污染物去除效果较好,运行条件不复杂,投资成本不高,在国内外得到广泛应用。基于国内外改良型生物滞留池研究动态的分析,提出生物滞留池经填料基质、厌氧环境、结构优化、有效蓄水深度、入渗率和水力流动方向等方面改良后,可在保持传统生物滞留池对悬浮颗粒物、重金属/类金属、病原体和油脂类等去除效果的同时,提升对氮、磷污染物的去除效果。总结了改良型生物滞留池处理城市雨水中污染物的基本原理与典型特征,归纳了改良型生物滞留池处理雨水的设计和应用范围,并对未来的研究与发展方向进行了展望,以期为海绵城市基础设施工程建设和老旧区城市改造提供参考。 展开更多

关键词 海绵城市 城市雨水 生物滞留技术 改良型生物滞留池

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道路雨水径流溶解性有机物对生物滞留系统重金属截留过程的影响 被引量：8

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作者 朱英杰 杜晓丽 +1 位作者 于振亚 李翼 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期51-58,共8页

以不同介质(砂,铁锰复合氧化物,给水厂铝污泥)的生物滞留系统为研究对象,考察道路雨水径流溶解性有机物(DOM)与重金属协同污染对生物滞留系统中Cu^(2^(6+))、Pb^(2^(6+))、Cr6^(6+)和Cd^(2^(6+))截留和释放过程的影响.结果表明,DOM协同... 以不同介质(砂,铁锰复合氧化物,给水厂铝污泥)的生物滞留系统为研究对象,考察道路雨水径流溶解性有机物(DOM)与重金属协同污染对生物滞留系统中Cu^(2^(6+))、Pb^(2^(6+))、Cr6^(6+)和Cd^(2^(6+))截留和释放过程的影响.结果表明,DOM协同污染促进了生物滞留系统对Cu^(2^(6+))和Pb^(2^(6+))的截留,去除率分别提高了1%—12%和2%—7%;抑制了对Cr6^(6+)和Cd^(2^(6+))的截留,去除率分别下降了3%—10%和1%—5%.对同一种介质生物滞留系统来说,前期累积重金属时径流DOM协同污染的生物滞留系统中重金属的释放量低于无DOM协同污染系统,使其淋出液重金属浓度降低.与惰性介质生物滞留系统相比,强化介质生物滞留系统对重金属的截留效果更易受到径流DOM协同污染的影响,且强化介质生物滞留系统所截留重金属更不易释放. 展开更多

关键词 道路雨水径流 溶解性有机物 生物滞留系统 重金属 截留

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运行时长和淹没高度对雨水生物滞留系统氮素去除的影响 被引量：6

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作者 赵凡 王洪浩 +1 位作者 李京玲 贾亚敏 《节水灌溉》 北大核心 2022年第4期16-20,26,共6页

为提高雨水生物滞留系统对氮素的去除率,通过室内土柱(高1000 mm,直径200 mm的有机玻璃柱,出水管向上抬升用以形成不同淹没高度)物理模型试验,研究了雨水生物滞留系统运行时长(6、12、18、24、30d)及不同淹没高度(0、250、500 mm)的氮... 为提高雨水生物滞留系统对氮素的去除率,通过室内土柱(高1000 mm,直径200 mm的有机玻璃柱,出水管向上抬升用以形成不同淹没高度)物理模型试验,研究了雨水生物滞留系统运行时长(6、12、18、24、30d)及不同淹没高度(0、250、500 mm)的氮素去除效果。结果表明,30 d内,系统的渗透性能随运行时长增加而增加,渗透系数从0.44 mm/min增加到了0.98 mm/min;系统填料中的黏粒(<0.002 mm)含量随时长增加向下迁移并富集在填料中部(250 mm);NH_(4)^(+)-N去除率随运行时长增加变化较小,平均去除率为93.60%,NO_(3)^(-)-N和TN去除率随运行时长增加先增加后趋于稳定,最大去除率分别为54.45%和71.01%,COD的去除率随运行时长增加先减小后趋于稳定,变化范围为59.56%~73.85%;淹没区对NH_(4)^(+)-N的去除率影响较小,而对NO_(3)^(-)-N、TN和COD的去除率出现不同程度的增加,TN、NO_(3)^(-)-N和COD的最大去除率对应的淹没高度分别为250、500、250 mm。系统在30 d的运行时长内氮素的去除率较为稳定,并未随运行时长的增加而下降;增设淹没区能提高NO_(3)^(-)-N、TN和COD去除效率。综合考虑雨水生物系统对氮素的去除,推荐最佳淹没高度为250 mm。 展开更多

关键词 雨水生物滞留系统 氮素去除 运行时长 淹没高度

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雨水生物滞留系统关键设计参数研究进展 被引量：13

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作者 段小龙 李家科 蒋春博 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期111-119,共9页

低影响开发(LID)雨水系统构建是海绵城市实现雨水控制与利用的有效手段,其中雨水生物滞留系统的设计对城镇区域削减雨水径流量与降低径流污染等具有重要的意义。在综合国内外研究成果的基础上,探讨了雨水生物滞留系统的规模、填料、植... 低影响开发(LID)雨水系统构建是海绵城市实现雨水控制与利用的有效手段,其中雨水生物滞留系统的设计对城镇区域削减雨水径流量与降低径流污染等具有重要的意义。在综合国内外研究成果的基础上,探讨了雨水生物滞留系统的规模、填料、植物、布局等关键设计要素的选择和确定方法。首先,对雨水生物滞留系统的规模设计方法进行了归纳总结,并阐述了不同种类填料改良的效果以及对雨水生物滞留系统性能的影响;然后,介绍了雨水生物滞留系统常用的优化模型和布局优化研究进展,并对雨水生物滞留设施中的植物应用研究进行了归纳和讨论,指出寒冷地区影响LID设计的关键因素是冻融与融雪剂,湿陷性黄土地区LID设计的要点在于防渗漏及避免土体沉降;最后,提出雨水生物滞留系统设计中存在的问题和未来需要加强研究的重点方向。 展开更多

关键词 雨水生物滞留系统 LID设计 填料 植物 湿陷性黄土 寒冷气候

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长期干旱条件下生物滞留系统填料改良研究

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作者 文泽宇 湛宇辰 +3 位作者 敖良根 李果 梁琳 潘伟亮 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3060-3064,共5页

生物滞留系统是海绵城市建设的优选设施之一,其填料种类对水质处理效果有非常重要的影响。通过设计生物滞留柱实验,以天然土壤、建筑砂、木屑混合作为基本填料,以绿沸石、粉煤灰作为改良材料,在前期干旱天数(ADD)为2个月的情况下,研究... 生物滞留系统是海绵城市建设的优选设施之一,其填料种类对水质处理效果有非常重要的影响。通过设计生物滞留柱实验,以天然土壤、建筑砂、木屑混合作为基本填料,以绿沸石、粉煤灰作为改良材料,在前期干旱天数(ADD)为2个月的情况下,研究了在填料层中单独及同时添加绿沸石、粉煤灰改良,不同填料层构建下在干旱期后一段时间内的植物生长情况、系统渗透性、水质处理效果。结果表明,在6种填料组合中,在填料中单独添加绿沸石时植物生长状态最好;绿沸石和粉煤灰混合添加时填料的渗透性能最好;在填料中混合添加绿沸石和粉煤灰时对COD、NH3-N的去除效果最好,去除率分别为75%~90%,75%~95%;不添加绿沸石和粉煤灰时对TP的去除效果最好,去除率为85%~90%。采取不同方式改良的填料性质有较大的差异,但相较于传统砂土填料,合理改良后的填料有更好的植物长势、渗透性、污染物综合处理能力。 展开更多

关键词 生物滞留系统 径流污染 填料改良

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3种滤料组合下生物滞留池的性能和微生物群落的探究 被引量：1

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作者 孙龙 陈国芬 +2 位作者 雷相杰 朱易春 李鹏飞 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期61-75,共15页

针对传统生物滞留池对N、P、COD去除效率低且不稳定的问题,该文开展了改良滤料生物滞留池净化初期雨水研究。实验以90%传统滤料和5%生物炭为主体,分别添加5%木屑、5%蛭石及5%沸石形成改良滤料,依次为装置A、B、C,探讨了模拟初期雨水在... 针对传统生物滞留池对N、P、COD去除效率低且不稳定的问题,该文开展了改良滤料生物滞留池净化初期雨水研究。实验以90%传统滤料和5%生物炭为主体,分别添加5%木屑、5%蛭石及5%沸石形成改良滤料,依次为装置A、B、C,探讨了模拟初期雨水在改良填料中随出流时间、降雨负荷及浓度变化规律,并分析了干湿交替下改良填料对污染物去除率和滤料层中微生物群落结构的影响。结果显示,装置B渗透效果最好,对NH_(4)^(+)-N、TP去除效果最好。装置A和装置C对N、P、COD去除率较高,但渗透效果差,易产生溢流,其综合处理效果较装置B差。在干湿交替时间为8、11 d有利于去除TN和NO_(3)^(-)-N,但对降解NH_(4)^(+)-N和COD有抑制作用。在干湿交替实验中,3个装置在门水平上存在相似分布规律,其中Proteobacteria、Actinobacteria、Patescibacteria、Bacteroidota、Chloroflexota 5种菌门相对丰度达到了81.23%以上,而在属和种水平分类差异显著(P<0.05),装置B、C中存在丰度更高的优势属种。装置A、B、C中分别存在Pseudomonas_E和Thermomonas;Thauera_A、Hydrogenophaga和Thermomonas;Thauera_A、Rubellimicrobium和Hydrogenophaga等硝化反硝化菌属,但装置B中Thauera_A和Hydrogenophaga丰度最高,其脱氮效果更佳。 展开更多

关键词 初期雨水 生物滞留池 改良滤料 干湿交替 微生物群落

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不同植物栽种方式对生物滞留系统污染物去除的影响 被引量：1

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作者 蒲麟鑫 罗玲利 +3 位作者 暴来安 李果 王书敏 潘伟亮 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3090-3094,共5页

为了解植物种类及栽种方式对生物滞留系统污染物去除效率的影响,选取了4种重庆市本土植物,通过单独栽种及两两混合栽种方式,构建雨水生物滞留系统,评估所有生物滞留系统对常见污染物的去除效果。结果表明,栽种植物后系统可有效去除氮素... 为了解植物种类及栽种方式对生物滞留系统污染物去除效率的影响,选取了4种重庆市本土植物,通过单独栽种及两两混合栽种方式,构建雨水生物滞留系统,评估所有生物滞留系统对常见污染物的去除效果。结果表明,栽种植物后系统可有效去除氮素和COD,系统对TN、NH_(4)^(+)-N平均去除率存在差异,范围为61.4%~73.9%,81.5%~85.8%,COD平均去除率差异不明显,范围为66.8%~69.3%。由于基质并未饱和,植物的存在对TP去除效果并无明显提升。与去除率最高的栽种单种植物的系统对比,混合栽种植物的系统在COD和氮的去除上更容易出现超产现象。由于混合栽种增强了COD和氮的去除效果,建议将植物多样性纳入生物滞留系统设计中。 展开更多

关键词 生物滞留系统 雨水径流污染物 植物多样性

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降雨径流中玉米芯营养素淋出及吸附特性 被引量：1

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作者 孟依柯 王媛 +2 位作者 汪传跃 李国栋 王报 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期138-145,共8页

为评估玉米芯作为生物滞留设施中填料土添加剂的可行性,通过理化性质测试、摇床淋出试验、等温吸附试验,与现有添加剂柳木屑、陶粒、稻壳生物炭进行对比,研究玉米芯的理化性质和营养素的淋出及吸附特性。结果表明:玉米芯轻质多孔,具有... 为评估玉米芯作为生物滞留设施中填料土添加剂的可行性,通过理化性质测试、摇床淋出试验、等温吸附试验,与现有添加剂柳木屑、陶粒、稻壳生物炭进行对比,研究玉米芯的理化性质和营养素的淋出及吸附特性。结果表明:玉米芯轻质多孔,具有较大的比表面积和阳离子交换量,其氮磷含量低,有丰富的含氧官能团;以玉米芯作为添加剂,在去离子水的淋洗作用下,氮磷营养素淋出量低、淋出速度快,在降雨径流中氮磷营养素淋出量降低,淋出速度减缓;在营养素质量浓度为2 mg/L的典型降雨径流中,玉米芯可吸附25 mg/kg的NH_(4)^(+)和79 mg/kg的PO_(4)^(3-),相较于其他材料,玉米芯吸附效果突出。玉米芯可作为填料土添加剂用于生物滞留设施中,施用玉米芯可降低填料土营养素淋出风险,提升生物滞留设施对降雨径流中污染物的吸附和去除效果。 展开更多

关键词 玉米芯 生物滞留设施 雨水处理 填料改良 营养素淋出 吸附特性

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