基于低影響開發(fā)下的雨水資源化研究及應(yīng)用.pdf

1、城市化發(fā)展，帶來經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)也帶來了諸多負(fù)面效應(yīng)：城市擴(kuò)張，人口劇增，城市水資源壓力越來越大；城市規(guī)模愈來愈大，硬質(zhì)化下墊面也逐漸增多，雨水難以下滲，嚴(yán)重影響了自然的水文循環(huán)，繼而引發(fā)城市內(nèi)澇，城市內(nèi)陸湖泊雨水徑流污染嚴(yán)重，地下水位下降等許多生態(tài)環(huán)境問題。雨水作為一種自然水資源，具有非耗竭性、水質(zhì)較為干凈、處理簡(jiǎn)易等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，本文就在這一背景下對(duì)城市雨水利用中屋面雨水利用這一課題進(jìn)行研究。
　　收集分析了大量國內(nèi)外參考資料

2、和最新的研究成果，在此基礎(chǔ)上確立了本研究的技術(shù)路線：首先對(duì)研究區(qū)域—武漢市從水文、氣象、地質(zhì)等方面進(jìn)行全面調(diào)查分析；以武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院環(huán)工樓陽光房中試基地作為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行本區(qū)域的屋面雨水水質(zhì)特征研究；在水質(zhì)研究數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了本研究屋面雨水凈化系統(tǒng)裝置和試驗(yàn)方案；在實(shí)際工況中，對(duì)裝置進(jìn)行了運(yùn)行試驗(yàn)研究。
　　主要試驗(yàn)成果和結(jié)論如下：
　?。?）總結(jié)多年氣象數(shù)據(jù)顯示，研究區(qū)域武漢是降雨較為豐富型城市，年均降雨量達(dá)到128

3、5mm，但季節(jié)性差異明顯，多雨季節(jié)分布在3~8月份，其中5~7月份雨量最為充沛；
　?。?）通過對(duì)研究區(qū)域屋面水質(zhì)特性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：屋面徑流污染物含量變化幅度大，水質(zhì)不穩(wěn)定，濃度隨著降雨時(shí)間的延伸而逐漸削減并趨于穩(wěn)定；降雨前1~2h內(nèi)，屋面雨水中污染最為嚴(yán)重，即初期雨水徑流由于雨水沖刷效應(yīng)及與大氣中污染物結(jié)合帶入污染物量達(dá)到最大；初期屋面雨水污染較為嚴(yán)重，SS、濁度、COD、TN、TP各項(xiàng)指標(biāo)均值分別為44.13mg/L、32.6

4、NTU、35.08mg/L、9.1mg/L、0.6mg/L，均值尚不滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅴ類水要求，峰值更是超過Ⅴ類水要求三倍之多，也不滿足《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》基本要求，無法做到直接回用；后期屋面雨水污染顯著減輕，SS、濁度、COD、TN、TP各項(xiàng)指標(biāo)均值分別為15.35mg/L、8.26NTU、17.27mg/L、5.9mg/L、0.3mg/L，各項(xiàng)指標(biāo)基本達(dá)到Ⅲ類~Ⅳ類水要求，但TN仍明顯超標(biāo)；
　?。?

5、）根據(jù)對(duì)研究區(qū)域屋面水質(zhì)特性研究基礎(chǔ)上，通過方案的比選，充分融入低影響開發(fā)（LID）思想，確立了采用雨水濕地/ACF（Activated Carbon Fiber，活性炭纖維素）過濾的動(dòng)態(tài)組合方式對(duì)初期和后期屋面雨水進(jìn)行分流式處理；
　?。?）通過對(duì)裝置進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：采用的雨水濕地/ACF過濾組合凈化工藝對(duì)初期屋面徑流處理效果為，SS平均去除率為82.36％，COD為57.13%，TN為80.41%，TP為63.31%

6、，出水指標(biāo)中SS已經(jīng)達(dá)到城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中作為生活雜用水的標(biāo)準(zhǔn)，COD、TN、TP已基本達(dá)到中Ⅲ類地表水要求；采用直接ACF過濾工藝對(duì)后期屋面徑流處理效果為：SS去除達(dá)到42.51%，COD達(dá)到17.55%，TN、TP去除率分別為54.87%和23.33%，經(jīng)過ACF過濾后SS、COD、TN、TP各項(xiàng)指標(biāo)分別為11.53mg/L、13.21mg/L、1.4mg/L、0.18mg/L，由于后期屋面雨水本身較為干凈，基本具備直接回用條件，