生态型净水箱处理城市雨水径流措施▲毕业论文

1、毕业设计（论文）报告题 目 学 院 学 院 专 业 学生姓名 学 号 年级 级 指导教师 毕业教务处制表毕业学生姓名： xx填写 学号： xx填写 专业： xx填写 毕业设计（论文）题目： 指导教师意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。） 指导教师结论： （合格、不合格）指导教师姓名所在单位指导时间毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表 学生姓名： xx填写 学号： xx填写 专业： xx填写 毕业设计（论文）题目： 农村宅基地测量技术研究 评阅意见：

2、（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。）修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格，并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。）毕业设计（论文）评阅成绩 （百分制）： 评阅结论： （同意答辩、不同意答辩、修改后答辩）评阅人姓名所在单位评阅时间论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文农村宅基地测量技术研究，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人

3、独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。 论文作者（签字）： xx填写日期：xx填写年月日题目：生态型净水箱处理城市雨水径流措施王文玉 冯传平摘 ?要：在不同进水浓度、停留时间和生长季节条件下，由于植物生长过程中会释放有机碳，COD去除效果不佳。实验结果表明：在高浓度COD进水时，去除率可达48%。污水中NH-N和NO-N在各种运行条件下都有较好的去除效果，在行水期，NH-N的去除率在38%到87.5%之间，而NO-N的去除率在46

4、%到71%之间，而在停水期，两个数值分别为95%和85%。证明生态型净水箱护岸系统对城市雨水初期径流起到有效净化作用。关键词：非点源污染;雨水径流污染;生态型净水箱0引言目前在城市水源污染控制中，除了城市管理和法规等非工程（技术）方法外，多种工程措施也有广泛应用。尹炜等提出了通过源处理、输移控制以及汇处理等程序来对地表径流污染进行控制。赵建伟等也进行过相关研究，他们将径流污染控制技术将进行系统分类，总结出植被过滤带、人工湿地、滞留/持留系统、过滤系统以及渗透系统等类型。所谓净水型护岸就是以该理念为前提实施的，以净化径流污染为目的。具体来说，细分出了诸如生物浮床、人工湿地以及植物过滤带等易操作的

5、生态系统方法，是目前正在普遍使用的几种主流措施。在本次研究中，针对沿岸坡径流而下的面源雨水污染控制提出了生态型净水箱，将水中生长的植物作为主体，利用自然界生态系统的自净原理，对污水中的污染物进行去除。1 实验材料与方法1.1 生态型净水箱在进行生态型净水箱制作时，使用混凝土预制而成的砌块，在中部用隔板进行分离，在正面的一侧面做出孔洞，用来溢流，然后内部填充上卵石等滤料，将棕纤维垫固定在滤料上，在棕垫上面种植植物。如图1所示。通过图1可知，污水从净水箱上表面流过的同时，由于扩散供氧作用，可携带溶解氧渗透进入下层滤料，同时兼具表面流湿地和潜流湿地的功效。1.2 实验方法1.2.1 实验用水本研究总

6、结了车伍、仁玉芬、侯立柱等学者所进行过的针对北京市区降雨径流污染后，确定配制污水的污染物浓度基准值，如表1所示。 1.2.2 實验系统如图2所示，本试验系统由四层生态型净水箱组合而成。净水箱中间设隔板，从而使污水在净水箱滤料内的渗滤行程最大化;在隔板靠近箱体后壁的地方，专门设置孔隙，隔板可以有效的分出两个格室，两格室的液面是存在高差，当污水从没有溢流口的一方流入净水箱的时候，通过水的压强原理，可通过空隙流入到另一侧的箱体中。净水箱内的多孔陶粒粒径11.5cm，其厚度大约为12cm，而用于植物生长的层级厚度为10cm，棕纤维的填充密度为47 kg/m，溢流孔的直径大约为0.8cm，数量为三个，距

7、离箱子底部的高度为20cm，也就是说箱子的承载水位最多为20cm;为了方便后期测量，我们在花斗的部位没有填充陶粒，以便于后期检测槽以及取样槽的使用。1.2.3水力停留时间（HRT）的确定高浓度污染物雨水发生于降雨初期，持续时间15分钟到30分钟，污染物的浓度会呈现出先升高后逐渐降低的趋势。一般人工湿地处理路面径流污水系统中，将HRT设为0.5h。常规人工湿地污水净化系统的HRT通常在数天以上，延长HRT可提高污水的处理效率，但会对湿地系统的处理能力造成损失。为了研究生态型净水箱使用时的处理效果，每种浓度的实验用水设定三种不同的HRT，分别为0.5h?、3h和6h。1.2.4 降雨间隔时间的确定

8、上海市的降雨周期大概为9天，为了检测该实验结构对于降水期较短时的污水处理能力，在实验中将周期设置为5天。1.2.5 实验过程本实验分为两个阶段：行水期与停水期。行水期设定为5个HRT，即整个降雨过程包括径流形成及径流汇入河流的时间，主要考察净水箱内水生植物对径流雨水的拦截作用。停水期则在行水期之后，相当于降雨的时间间期，时间为5d。此阶段主要考察净水箱内的生态系统对污染物的降解作用。为使净水箱出水水质不受原存水的影响，在进行每批实验前，先注入300升的水，等到将净水箱内的所有存水排出后，再注入200升水用于实验。行水期间连续走水5个HRT，每隔1个HRT取4层净水箱内的水样进行检测（5次/d）

9、。在停水期，每天定时取4层净水箱内的水样（1次/d）。本研究进行了进水浓度、HRT及植物生长期对生态型净化箱系统的人工径流雨水处理性能实验，其中植物生长期实验在中浓度进水、HRT=3h和四层组合净水箱条件下，在夏（8月6日-8月12日）、秋（11月12日-11月18日）两季进行。1.3 检测指标本研究的检测指标为T、DO、 pH、NH-N、NO-N和COD，其中T、pH和DO使用了多参数水质监测仪来进行测定，NH-N、NO-N和COD则使用了紫外可见分光光度计进行测定测定。2.1?不同实验条件下COD的去除效果本实验中，进水COD都是可溶性质的，如图3所示，总体上来讲，净水箱系统COD去除的效

10、果不能让人满意，平均的去除率只有20%上下。从上图3a中我们可以看出，出水的COD值会伴随着进水COD浓度的增高而增加。在行水期间，低浓度、中浓度以及高浓度进水的COD去除率分别为-23%、6%、以及48%，呈现出随进水COD增加而提高的趋势。而在停水期的时候低浓度、中浓度、高浓度的COD去除率则分别为-112%、27%、28%，同样呈现出随进水浓度的增加提高的趋势。而且，在行水期和停水期的时候，低浓度进水的COD去除率均显示为负值。从图3b中出水COD值会呈现出一定的波动，但总体上呈现出了正相关的关系。在本研究过程中可以发现，净水箱对COD的去除能力基本是非常稳定的，从上图3c当进水COD不

11、变的前提下，行水期中COD的去除速率与棕纤维有机碳的释放速率维持不变，从而出水的COD值也不会改变。出水COD浓度会伴随时间的长短呈现出略微下降的现象，主要是因为进水对植物生长床内有机碳会造成冲刷而导致的。在停水期的时候，棕纤维释放的有机碳不会出水带出，所以箱内COD会迅速堆积，当COD值增加到与棕纤维有机碳释放相平衡的程度，净水箱内的COD值不再发生变化。2.2 ?NH-N的去除效果从图4a中我们可以看出在行水期时，低浓度、中浓度和高浓度进水中NH-N的去除率的数值为57%、52%和59%，从数值上看是比较有效的，而且数值接近，可以得出以下结论：以本次实验条件为前提，各种浓度中NH-N去除率

12、并没有明显区别。通过DO曲线我们可以看出，行水期的时候，DO值大概维持在每升4.5毫克左右，而在停水期的时候，其数值大概为每升3.5毫克，也就是说溶解氧会比较有利于硝化细菌对于NH-N的转化功能。通过图4b我们可以看出：HRT對NH-N去除效果的影响还是比较明显的，NH-N的去除率分别显示为38%、52%、以及60%，也就是说NH-N的去除率会随着HRT延长而增高，其原因主要是因为HRT的延长会使硝化作用发生增强而导致的。在停水5天后，NH-N的去除率则分别显示为95.3%、94.4%和94.1%，也就是说三种HRT下，停水期的NH-N去除率是没有区别的。通过图4c以看出，行水期的NH-N去除

13、率在夏秋两季分别为87.5%和88.1%，停水5天后的去除率分别为显示为夏季的87%和秋季的85%。而且不管在行水期或者停水期， 夏秋两季NH-N的去除效果并没有明显区别，而且效果较佳。2.3 ?NO-N在不同条件下的去除效果观察图5a可以发现，在行水期时，在低浓度、中浓度、高浓度三种进水中，NO-N的浓度会时间的推移而发生降低现象，大约为46%、60%和66%，且伴随进水浓度的增高而增高;在停水期的时候，低浓度、高进水浓的度NO-N会随着停水时间的延续而表现出下降趋势，中进水浓度则呈现下降趋势，究其原因，高浓度DO会加强硝化作用，减弱反硝化作用，反之亦然。当停水5天后，低浓度、中浓度、高浓度

14、三种进水浓度NO-N去除率显示为28%、80%和56%，其中中浓度的NO-N去除效果数值显示最高。通过图5b可以看出，HRT对NO-N去除效果造成的影响是比较明显的，当进水期的时候NO-N的平均去除率分别为71%、60%、以及53%，也就是说NO-N去除率会随着HRT延长而出现降低情况，这就与我们前面提到过的NH-N去除率会随着HRT延长而增大的结论一致。从图5c可知，除停水期的第5d，在行水期和停水期，NO-N去除率都是秋季高于夏季。原因是净水箱内异养菌数量秋季比夏季少;而且低温和高DO会抑制反硝化作用。在不同条件下，净水箱系统对以上三种物质都可以明显的进行去除，但是去除效果差异较大，在行水

15、期时，NH-N的去除率大约为38%-60%，NO-N的去除率为53%-71%，而在静水期时，NH-N的去除率可达95%，NO-N去除率也会高达85%。出水COD由于受到棕纤维有机碳释放影响，其去除效果并不理想，在高浓度进水时，COD去除率可以达到48%。除COD外，对于NH-N和NO-N在夏季和秋季也会有明显不同。参考文献1 黄少雄，衷平，石翔.人工湿地在路面径流污水中的应用J.交通部科学研究院，2006（7）：229-235.2 王彦红，韩芸，彭党聪.城市雨水径流水质特性及分析J.环境工程，2006，24（3）：84-86.3 赵建伟，单保庆，尹澄清.市面源污染控制工程技术的应用及进展J.中

16、国给水排水，2007（12）：1-5.4 尹炜，李培军，可欣等.我国城市地表径流污染治理技术探讨J.生态学杂志，2005，24 （5）：533-536.5 何旭升，鲁一晖，章青，等.河流人工强化净水工程技术与净水护岸方案J.水利水电技术，2005，36（11）：26-29. This study with the condition of different inflow concentrations， HRTs and hydrophytes growth phases. The results indicated that the excellent effect for NO-N and

17、 NH-N removal， except organic contamination reasoning from the TOC release of palm fiber in hygrophyte planting bed， however removal efficiency with the high level concentration influent could reach 48%. The removal efficiencies to NH-N and NO-N were respectively 38%-87.5% and 46%-71% during the water passing phase. Furthermore， t