【硕士】屋面雨水污染物特征及高速在线过滤技术研究

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内容简介

　　【硕士】屋面雨水污染物特征及高速在线过滤技术研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：北京建筑工程学院　　学位年度：2010　　 水资源日益缺乏的今天，雨水资源越来越受到关注，雨水利用得到迅速发展。在这个火背景下，对屋面雨水颗粒污染物特征及其高速在线过滤技术进行了研究。对国内外学者关于雨水颗粒污染物的研究，以及雨水过滤技术进行了综述。以过滤效果显著、技术经济可行、简单实州等为目标，创新设计出模拟降雨器、环形过滤装置剃竖直过滤装置，_并进行模拟降雨和天然降雨试验。通过监测常规指标(浊度、TN、TP等)和颗粒污染物粒度分布，得出屋面雨水径流颗粒污染物特征规律及其它污染物关系，并且得剑了两种过滤装置的过滤性能，对进一步的装置优化改进打好基础。通过模拟降雨和天然降雨的对比研究得出两者的不同之处，为深入的模拟降雨试验提供数据支持。通过数据分析和实验观察，首次初步建立了雨水高速在线过滤理论，并且还对高速在线过滤技术的计算方法进行了优化，并编制了其实际应用时的计算步骤。　　 得出主要结论如下：　　 (1)屋面径流雨水颗粒粒径范嗣在0．1～330p．m之间。降雨初期尾面径流传输的主要颗粒污染物粒径<609m，起主导作川的颗粒粒径为20～251am：降雨后期径流传输的主要颗粒污染物粒径在100"--250pro之间，其中起主导作用的颗粒粒径为160"-1959m。　　 (2)单场大然降雨与模拟降雨径流颗粒粒度分布相似，当降雨强度变化不人时，屋面径流过程中Dlo、D50、D90随着时间的变化早增长、波动、稳定三阶段变化规律。　　 (3)单场降雨屋面后期径流稳定阶段，颗粒污染物基本≯正态性分布，各场雨之间正态分布的特征趋丁一致；在雨强和降雨历时足够人时，趋丁．稳态的正态分布主要与屋面性质有关；暴雨强度是影响颗粒分布正态性的关键冈素，一般降雨强度越人颗粒正态性越明显。　　 (4)屋面径流雨水CODc，、TN、TP浓度与颗粒吸附性之间的相关性不同，所吸附的颗粒粒径范围分别为0．1～85pm、0．1～3101．tm、0．1～130pro。过滤后颗粒污染物CODc，和含N污染物主要附着在100～3009m粒径的颗粒上，过滤后颗粒态P污染物主要在粒径145～3001．tm之问。　　 (5)在设计雨水系统时，汇水面为水泥席面，重现期≤O．5a时，径流系数取0．75左右，而不是常刚的0．85～O．9。环形过滤器设计过滤流速在30～90rn／h，竖直过滤器流速在20"60m／h。过滤器直径宜在200"--1000mm之间。　　 (6)过滤器过滤性能。pH值、CODM。、TDS、TN、TP、BOD5、色度、总硬度均能达到相关评价标准；CODc，、浊度不能稳定达剑标准值30mg／L(建筑小区与雨水利圳技术规范)和10NTU(城市杂刚水标准)，CODc，稳定在20--40 mg／L，浊度稳定在10NTU左以。　　 (7)间歇式迁移转化机理包括间歇式迁移机理平¨颗粒转化机理。间歇式迁移可分为二个阶段(针对人部分颗粒而言)：低速截留阶段，高速迁移阶段，低速截留或迁移阶段；颗粒转化机理主要有：颗粒吸附絮集，颗粒分解，颗粒脱落迁移等过程。　　

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