生物滞留池 城市雨水收集净化的新思路

生物滞留池不仅在改善雨水水质方面有较好的效果,而且可以有效减少城市道路表面的洪峰和径流。该文分析了城市道路雨水中主要污染物含量,并以道路雨水径流为研究对象,初步论证了生物滞留池用于城市道路绿化对道路污染物的削减效应。针对有利于城市水文和生态良好的城市道路雨水净化技术,提出了适合城市地区道路雨水利用模式,为建设水源涵养型城市的水文循环提供支持。     

一种廊道式生物滞留池径流污染控制效果研究

为提高生物滞留池对初期雨水径流的处理效果,通过改进传统结构提出了一种廊道式结构.对比在不同条件下2种结构对污染物去除效果.在1a、2a、5a3种降雨重现期对应的水力负荷下对化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)有机物的去除率为92.3%、83.1%、78.1%,对NH3-N的去除率为96.1%、95.9%、93.7%,对总磷(Total Phosphorus,TP)的去除率89.7%、86.5%、69.8%.传统结构在1a、2a、5a3种降雨重现期下的水力负荷对COD的去除率为90.6%、76.1%、71.4%,对NH3-N的去除率为90.2%、92.5%、94.1%,对TP的去除率85.7%、87.1%、86.6%.在5d、10d、20d干旱期后,传统结构出水COD浓度更低.廊道式结构恢复处理能力更好且出水浓度波动性较低.而30d干旱期对2种结构COD出水影响都巨大,尤其是传统结构.在5d、20d、30d干旱期后,廊道式结构在处理NH3-N上受到的影响更小.在10d干旱期后,传统结构对处理NH3-N有更好效果.在处理NH3-N方面,廊道式结构比传统结构更适...     

基于生物滞留的城市道路雨水滞蓄净化效果试验研究

生物滞留是一种有效的低影响开发雨洪管理措施,但国内缺乏系统试验研究和应用案例.通过持续4年的小试及中试试验,分析了系统对道路雨水的长期渗透性能、调控排放与净化效果.得出其渗透性能随处理雨水负荷时间的增加而下降;密集发达的植物根系和合理的填料颗粒级配对维持渗透性能具有重要作用;传统砂土填料的系统对径流持留、洪峰滞后及削减效果较好,积水时间可接受;对径流中氨氮、TN、TP、COD、BOD5、SS的平均浓度去除率在40％以上,COD、BOD5需要控制出水水质.基于试验结果的径流量和污染负荷削减能力估算表明生物滞留系统是一种有效的源头控制措施.     

玉米芯基生物炭的制备及其吸附性能

采用农业废弃物玉米芯作为原材料,通过生物碳化(HTC)的方法在不同温度下制备低成本、高性能吸附剂用生物炭.该生物炭具有介孔结构,表面含有丰富的含氧官能团,如—OH,C==O,C—O等,其种类及密度受水热温度的影响.以亚甲基蓝(MB)作为模型吸附剂,进一步研究了生物炭的吸附性能.吸附动力学研究表明符合拟二级动力学模型吸附行为,且225 ℃水热条件下得到的生物炭具有最大吸附量(41.37 mg/g)和最高吸附速率.等温吸附平衡数据与Langmuir等温模型吻合较好,表明生物炭对MB的吸附是单层吸附;生物炭表面含氧官能团与MB分子相互作用有助于吸附过程.     

氮掺杂玉米芯生物炭对水中四环素的吸附研究

以农业废弃物玉米芯为原料,在双氰胺和碳酸氢钠的共同作用下经热解、活化得到氮掺杂玉米芯生物炭(N-CBC).利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)和红外光谱(FTIR)等手段对生物炭掺杂前后的形貌、组成和结构进行了表征,并系统分析了N-CBC对水中四环素的吸附性能、吸附动力学和吸附热力学.结果表明,在玉米芯、碳酸氢钠和双氰胺的质量比为1∶2∶0.7,700℃热解3 h的条件下制备的N-CBC对四环素的吸附性能最优,N-CBC呈多孔纹理结构,比表面积高达1 670 m²/g,为有机污染物的吸附提供了大量的活性位点,同时,氮的掺杂利于形成π-π共轭结构,促进吸附过程的进行.吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学研究表明,N-CBC对四环素的吸附符合准二级动力学模型,且为自发的多分子层物理吸附.     

功能化玉米芯生物炭对水中磺胺甲恶唑的去除

采用玉米芯制备的生物炭对磺胺甲恶唑(SMZ)的吸附能力进行了研究.玉米芯经过预处理、活化、裂解及功能化处理,成功制备了功能化生物炭材料.采用SEM、FTIR、XRD技术对生物炭的形貌和理化性质进行了表征.吸附实验表明,利用磷酸活化、硝酸功能化的生物炭(PNBC)吸附效果最佳,其最大吸附量达162.08 mg/g,动力学...     

富氧生物炭对有机废水净化的应用进展

本文对富氧生物炭处理有机废水工艺的原理、国内外应用进展进行了综合分析和论述,重点阐述了富氧生物炭工艺在印染、炼化、钢铁等行业的高浓度有机废水和饮用水深度处理以及中低浓度污水处理等方面的应用进展。认为富氧生物炭处理工艺将化学氧化、活性炭吸附、生物降解合为一体,符合污水处理技术的时代要求,是废水深度处理阶段发展前景广阔的净水工艺。     

一种新型的山地海绵城市生物滞留沟结构的雨水下渗

提出了一种新型的海绵城市生物滞留沟(以下简称"生物滞留沟")结构,探求了雨水在该结构的下渗机理及雨水在路基中的分布情况。通过物理模型试验和数值分析方法,研究了具有包至卵石层顶的防渗膜的结构形式的生物滞留沟雨水下渗情况。结果表明:该结构形式具有极好的雨水收集效果,具备一定的雨水就地下渗功能,是一种符合海绵城市建设要求的结构形式。研究结果能够为海绵城市生物滞留沟设计提供一定参考。     

生物炭添加对降低盐滩地有害离子及促进玉米生长效果研究

黄河三角洲盐渍化土壤改良是农作物产量提升的主要途径之一。为了解生物炭施用对降低盐滩地有害盐分离子浓度和促进玉米生长效果的影响,通过田间试验,研究秸秆还田、秸秆还田加化肥施用和不同类型低剂量(3 g·kg^-1)生物炭(棉秆炭、芦苇炭和玉米芯生物炭)添加对盐渍土有害盐离子、电导率、钠吸附比对玉米生长效果的影响。结果表明,生物炭的添加可降低土壤溶液中有害盐分离子浓度、电导率、钠吸附比(SAR),提升玉米地下和地上生物量。以芦苇炭施用(3 g·kg^-1)降盐效果最为明显,土壤溶液中Na⁺浓度较对照降低了76%,土壤电导率降低了33%,土壤钠吸附比(SAR)降低了52%。以玉米芯生物炭施用(3 g·kg^-1)对降低土壤钠吸附比和电导率最为显著,分别较对照降低了58%和45%,土壤溶液中Na⁺浓度较对照降低了47%,并且玉米芯生物炭施用对提升玉米地上和地下生物量显著,分别较秸秆还田增加了12.19倍和6.78倍。生物炭添加可以降低土壤溶液中的Na⁺、钠吸附比和电导率,...     

改性椰壳生物炭对甲基橙的吸附效果与机制

本文以椰壳为原料制备椰壳生物炭,并用于甲基橙（MO）的吸附。通过扫描电镜 （SEM）、红外光谱（FT-IR）、氮吸附（BET）、元素分析（EA）等对椰壳生物炭物化性质进行了表征,分析了活化剂种类、浸渍比、热解温度和热解时间等因素对 MO 吸附效果的影响。结果表明活化剂为KOH,浸渍比为 3:1,热解温度是700 ℃,热解时间270 min,制备的生物炭K3CBc700270比表面积为126 1.93 m2?g-1,平均孔径1.10 nm,具有优异的甲基橙去除效果,当甲基橙浓度为100 mg?L-1,添加量为5 mg,吸附时间270 min,MO去除达到95.31 %。研究吸附机制发现吸附等温线数据拟合符合Langmuir 模型,吸附动力学数据拟合符合拟二级动力学模型,说明吸附以化学单层吸附为主,物理吸附为辅。结果证明椰壳生物炭K3CBc700270具有开发为去除水染料污染物吸附剂的潜力。     

典型植物对山地城市雨水径流净化效果及其生长适应性

为探究在山地海绵城市建设中,植物对雨水径流的改善效果,根据重庆市雨水径流特征,配制模拟雨水径流,对10种本地植物进行为期2个多月培养实验,对植物的生长情况、模拟雨水中重点污染物的去除效果等定期检测。结果表明:植物有利于模拟雨水中氮、磷、COD_(Cr)的去除;培养45 d后,再力花培养组对氨氮去除率98. 3%;黄菖蒲培养组对总氮(TN)去除率96. 5%;水竹、德国鸢尾培养组对总磷(TP)的去除率达到90. 0%;大漂、美人蕉培养组对COD_(Cr)的去除率分别为79. 0%、76. 9%。总的来说,植物对模拟雨水中氮、磷、有机物的去除贡献率分别达到16. 9%～29. 9%、10. 0%～30. 0%、5. 5%～23. 9%。德国鸢尾、水竹、美人蕉、金鱼藻生长适应性及污染物去除效果良好,推荐为人工浮岛、生物滞留带等海绵设施优先植物。     

磷酸改性玉米芯吸附剂对水中亚甲基蓝的吸附研究

对磷酸改性玉米芯制备的吸附剂吸附水中亚甲基蓝进行了研究,考察了其吸附特性及影响吸附的因素,探讨了吸附过程的热力学和动力学.结果表明:磷酸改性后玉米芯吸附剂对水中亚甲基蓝的吸附能力明显增强.亚甲基蓝浓度100mg/L,改性吸附剂投加量0.05g,温度25℃,pH 6.0,吸附时间60min时,对亚甲基蓝的吸附量为99.06mg/g.吸附等温线可很好地用Langmuir方程式拟合,吸附热力学参数ΔG0小于0,而ΔH0、ΔS0大于0,吸附使体系的有序性降低;吸附过程符合伪二级动力学,吸附很可能是分子计量置换机制.     

城市雨水径流污染负荷计算及评价模型

以苏南某城市一小区为例,运用最小二乘原理,通过共扼梯度法。确定了城市雨水径流污染负荷模型的参数,并经验证具有良好的精度．为受纳水体的污染进行评价、控制和规划提供了量化数据．     

砂土混合基质对雨水径流中磷素的吸附特性

基质吸附是生物滞留设施去除雨水径流磷素的主要途径之一。以体积比2:1砂土混合基质为研究对象,探讨砂土混合基质吸附雨水径流中磷的作用效果及机制,分析竞争吸附对磷吸附的影响。结果表明：相比于原状表层土,砂土混合基质中砂砾、粉粒和粘粒占比分别为原状土的4.18倍、0.28倍和0.35倍,工程砂和原状土混合可提高基质渗透性能;砂土混合基质磷吸附符合Freundlich和Langmuir模型,最大静态吸附量为2 470.733 mg/kg,以化学吸附为主,且不易解吸;雨水径流中Cl-、SO42-和NO3-的竞争吸附对砂土混合基质磷吸附的影响可忽略不计。砂土混合基质可促进雨水下渗,并强化磷污染控制。     

北方高校校园雨水径流控制与景观设计

以高校校园雨水管控和景观融入为目标,利用暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)模拟北方校园夏季雨水径流过程,对比分析不同低影响开发(low impact development,LID)设施布设前后对高校径流、洪峰流量削减控制效果,并探讨校园雨水生态景观构建的策略.以东北...     

上海高架道路径流污染特征及雨水资源化利用技术

通过调研和分析上海市典型高架道路的雨水径流污染特征及变化规律,发现颗粒物(SS)和化学需氧量(COD_(Cr))浓度较高,氮磷营养类物质和重金属污染相对较轻,并且初期雨水弃流有助于雨水净化和利用程度的提升。雨水水量供需平衡计算表明,上海高架道路的全年雨水收集量可以满足桥下绿化的全年用水需求,在综合分析现有雨水利用标准和规范的基础上,提出参照《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2005)确定雨水回用道路绿化的标准阈值。并对高架道路雨水净化处理的工艺要求提出几点建议。     

典型山地城市雨水径流污染负荷时空分布

为了了解山地城市雨水径流污染特征,选取坡度大、绿地比率高的典型山地区域,研究在各降雨等级条件下、不同下垫面的初期雨水污染物时空分布特性及不同污染物指标间相关性。结果显示：径流污染在降雨初期有最大值,其后各污染指标随时间变化迅速下降,且雨强越大趋势越明显;不同下垫面初期雨水径流水质优劣顺序为砖石>硬化铺装>绿地,不同雨强初期雨水径流水质优劣顺序为中雨>大雨>暴雨;研究区域内地表径流中总氮(TN)主要以溶解态输出,总磷(TP)则以颗粒态输出;绿地的产流中颗粒态氮磷要显著高于其他下垫面,暴雨下雨水径流中颗粒态氮磷也显著高于其他雨强;在不同雨强及下垫面条件下,悬浮颗粒物(SS)与高锰酸盐指数(COD_Mn)、TP、TN、溶解性总磷(TDP)、溶解性总氮(TDN)均高度正相关。说明山地型绿地存在一定水土流失情况,污染负荷较集中于初期雨水中,而且随雨强增大更加明显,SS对各污染物浓度的变化具有显著影响。因此,控制初期雨水中SS含量是降低山地城市雨水径流污染物含量的有效途径。     

岩溶地区红壤坡面入渗与坡面径流关系研究

探究红壤坡面细沟侵蚀中入渗与坡面径流的关系,通过室内模拟冲刷试验,设计3种坡度(10°,15°,20°)和3种冲刷流量(0.7,1.0和1.3 L/min),测量不同时间段内的入渗量和径流量,探究红壤入渗与坡面径流的关系.结果表明,保持冲刷流量不变,在不同坡度下,坡面红壤入渗量会均随着时间的推移逐渐增大,坡度越小入渗量越大.随着时间增加,入渗量开始增加的幅度较大,之后慢慢减少,直至在某个数值左右波动.同时,坡度越高,坡面径流量就越大,不同坡度下坡面径流量随冲刷时间的推移会有不同的结果,存在一个使坡面径流量在30 min内随时间呈现稳定上升的临界坡度.保持坡度不变,在不同冲刷流量作用下,在冲刷前期确有着明显的规律,即冲刷流量越大入渗量越大,并且随时间的推移不断增大.同时,冲刷流量越大坡面径流量也就越大.在不同冲刷流量下,当坡面红壤饱和后入渗量会出现峰值.     

响应曲面法优化酸/盐催化玉米芯产糖的工艺

将生物质水解转化成可发酵糖是生物转化利用的重要途径。本研究以玉米芯为原料,在传统单酸催化剂水解的基础上,研究了H2SO4/Fe2(SO4)3催化剂对玉米芯水解产糖的影响,结果表明:当单独采用H2SO4或Fe2(SO4)3催化玉米芯水解时,总糖产率均低于40%;而将H2SO4、Fe2(SO4)3混合后催化水解时,总糖产率高于使用2种单催化剂所得总糖产率之和。采用响应曲面法优化了H2SO4/Fe2(SO4)3催化玉米芯水解的工艺条件,通过验证实验得到:当H2SO4浓度为0.7 mol/L,Fe2(SO4)3浓度为2.0 mol/L,反应温度为150℃,时间为47 min时,玉米芯水解所得的总糖产率最高,为79.98%。本研究通过对玉米芯水解条件的优化,提高了玉米芯水解制糖的产率,为玉米芯的高值化利用奠定应用基础。     

压缩机舌簧排气阀运动模型对比及动态特性影响因素分析

为了揭示压缩机舌簧阀启闭运动失效过程及其影响因素,建立了阀片运动的单质点模型和悬臂梁模型,在单质点模型中,综合考虑了阀片的有效工作长度、弹力、质量随位移变化的关系,在Matlab环境下,采用四阶龙格-库塔法计算程序对2种模型进行了求解。为了验证模型的有效性,建立了舌簧排气阀位移测量实验系统,并将测量结果与2种模型的计算结果进行了比较,结果表明,单质点模型相比悬臂梁模型能更准确地反映舌簧排气阀的运动规律。利用单质点模型分析了气阀升程、阀片厚度以及阀孔直径对舌簧阀动态特性的影响,分析结果表明:阀片升程增加,舌簧排气阀的初始关闭角减小,最大冲击速度增大;阀片厚度增大,对初始开启角影响不大,但初始关闭角提前;排气阀口直径减小,阀片开启、关闭时间延迟,压缩机能效比降低。该研究可为舌簧阀组结构参数选择、优化设计提供参考。