典型城市道路雨水径流污染解析和利用标准探讨

作为一种非常规水资源,雨水就地利用可以缓解城市用水矛盾。但其利用程度主要取决于雨水利用水质标准,以确定处理程度和是否弃流初期雨水。然而现行雨水利用的标准不完备,且部分指标尚不明晰。结合典型城市道路雨水径流污染现状解析,发现道路雨水中TSS和COD是主要特征污染物,营养物质和重金属污染相对较轻,且初期雨水弃流对雨水水质有明显的改善作用;综合分析现有雨水利用标准和规范的基础上,提出了雨水不同利用方式的水质建议标准值。针对性探讨其利用的BMPs LID措施,即加强源头污染物及初期雨水的控制、完善雨水利用系统管理,制定出台相应的法规标准。     

沸石渗滤床在城市初期雨水径流污染控制的应用研究

根据城市初期雨水径流的污染负荷初始冲刷效应以及主要污染物COD和N/P与SS成线性相关性的污染特点,对初期雨水的主要污染物COD和N/P开展了控制技术研究。以示范工程为基础,研究城市初期雨水径流污染控制的强化处理技术即沸石渗滤床技术,运行结果表明,对NH3-N、TP、COD都有较好的去除效果,其中对NH3-N的去除效果较为明显,进水氨氮浓度在2～5 mg/L,出水都能达到地表IV类水标准(NH3-N≤0.5 mg/L)。     

上海市初期雨水调蓄设施评估体系的构建

初期雨水污染是城市排水系统面源污染的重要来源,调蓄池等减排设施的应用对缓解初期雨水污染效果显著。由于缺乏科学完善的评估体系,相关调蓄设施的运行和评估工作无章可循,问题日益凸显。以上海市苏州河沿线初期雨水减排调蓄池设施为研究对象,建立规范化的评估体系并针对性地提出评估工作的实施程序,旨在解决当前评估体系不健全、指标不合理、方法不科学等问题,提高设施运行效率。     

高效旋流分离-生态砾间接触氧化联合装置处理初期雨水径流应用研究

设计高效旋流分离—生态砾间接触氧化联合装置处理初期雨水径流。确定高效旋流分离器的最优进水压力为0.03MPa,生态砾间接触氧化装置的最优水力停留时间(HRT)为8h,模拟初期雨水SS、COD、TN、氨氮和TP的去除率分别达到93.00%、91.00%、74.00%、95.00%和83.00%。该联合装置主要通过离心力作用,填料层吸附和过滤作用,微生物的同化和异化作用,植物根系的吸收、截留和降解作用将污染物去除。构建中试系统应用至实际初期雨水径流的处理,中试系统运行稳定,出水SS、COD、TN、氨氮和TP平均分别为89.00、42.00、3.97、1.84、0.42mg/L,有效削减初期雨水径流污染物的排放量,从而缓解天津市滨海新区的面源污染。     

深圳大工业区初期雨水水质污染特征研究

为研究深圳大工业区初期雨水水质污染特征,分别选择深圳大工业区6个功能区作为监测点监测初期雨水中污染物浓度。结果表明:深圳大工业区居住区和商业区初期雨水COD污染最严重,COD最高分别达到1 467.00、1 333.00mg/L;出口加工区及高科技工业和现代物流业区域的初期雨水TN、TP浓度略低于其他区域。初期雨水中COD、氨氮、TP浓度与SS浓度存在线性相关关系,而TN浓度与SS浓度的线性相关性较差,不同区域随降雨历时变化规律波动各异。深圳大工业区附近河流SS、COD、TN、氨氮、TP浓度受初期雨水影响较大。     

北京城区雨水径流水质及其主要影响因素

掌握城区雨水径流水质及其主要的影响因素是有效地利用城区雨水资源和控制城市非点源污染的基础。根据北京 1998— 2 0 0 0年大量的降雨径流水质数据 ,本文分析了城区屋面和道路雨水径流的水质变化规律及其主要影响因素城市雨水径流的水质很差 ,初期径流的污染程度甚至超过城市污水。除了空气质量的影响外 ,最重要的影响因素是屋面材料、道路类型及路面污染状况、气温、降雨强度、降雨量和降雨间隔时间等     

不透水表面雨水径流污染物冲刷规律研究

针对雨水径流污染冲刷模型中降雨强度与污染物冲刷存在的时间差问题,采用有效降雨强度替代降雨强度,建立了径流污染物冲刷模型,并利用建立的模型对不透水表面雨水径流污染物冲刷进行了模拟。结果表明,模型对SS、COD、TN和TP模拟的相关系数R2平均为0.87、0.81、0.93和0.89,具有较高的模拟精度。SS、COD、TN和TP的冲刷系数分别为0.77、0.66、0.92和0.74 mm-1,TN的冲刷系数略高,但总体相差不大。SS、COD、TN和TP均显示了较强的初期冲刷效应,在有效降雨强度为4 mm时,截留初期雨水径流量的35%~40%,即可控制70%以上雨水径流污染物。建立的模型可应用于研究不透水表面的雨水径流污染物冲刷规律,为雨水径流污染物控制提供理论计算依据。     

不同地表雨水径流冲刷特性分析

选择北京市某城区典型地表(校园、自行车道、商业街和高架桥)的雨水径流作为研究对象,系统分析了不同地表雨水径流的冲刷特性。分析结果表明:不同地表初期冲刷现象都比较明显,控制不同地表20%的初期雨水可以削减污染物总量的40%～60%,高架桥初期雨水径流中COD、SS和TP浓度最高,校园初期雨水径流中TN浓度最高。不同地表雨水径流的水质优劣顺序为:校园>商业街>自行车道>高架桥。校园和自行车道在整个降雨过程中D50和D90粒径大小相近,分别为30μm和50μm左右,且变化幅度都较小。高架桥和商业街在雨水径流初期D50和D90粒径有明显减小,但后期均出现较大幅度的波动,其粒径明显大于校园和自行车道。上述研究成果对于城市不同地表雨水径流污染控制和场地开发具有重要意义。     

上西关涌流域调蓄工程控制溢流污染研究

广州市上西关涌调蓄池的主要作用是截留储存服务范围内的初期雨水,以减少雨天溢流量和溢流污染负荷.详细介绍了调蓄池的设计计算方法,同时,通过对广州城区降雨的初期冲刷效应分析,对调蓄池的环境效能进行了评估.     

基于交通流特性的高速公路雨水径流污染研究

高速交通网络及道路运输量快速发展,使高速径流污染问题日益突出。在对天津城区以外的高速公路进行持续监测分析的基础上,结合交通流参数调查与污染检测结果,探讨了污染指标和交通流特性的相互关系。结果表明:(1)高速公路雨水径流初期污染较严重,COD、BOD5、TN、TP、氨氮最高值分别达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅴ类限值的15.6、5.0、5.3、2.1、6.5倍。SS是污染的主要因素。(2)污染指标多数与时间成负指数或对数关系,即污染指标先快速减少到一定程度后变化减缓甚至趋于稳定。(3)交通量及密度是造成高速公路雨水径流污染的主要原因,车速存在着一个污染较少的最优段,但对高速公路雨水径流污染的总体影响效果较小。     

北京城区雨水径流水质及其主要影响因素

掌握城区雨水径流水质及其主要的影响因素是有效地利用城区雨水资源和控制城市非点源污染的基础，根据北京1998－2000年大量的降雨径流水质数据，本文分析了城区屋面和道路雨水径流的水质变化规律及其主要影响因素。城市雨水径流的水质很差，初期径流的污染程度甚至超过城市污水，除了空气质量的影响外，最重要的影响因素是屋面材料，道路类型及路面污染状况，气温，降雨强度，降雨量和降雨间隔时间等。     

济南市雨水径流水质变化趋势及回用分析

选取济南城区和郊区4个不同下垫面的屋面和路面作为雨水取样点,分析了径流不同时间段雨水水质的变化趋势.分析结果表明,径流初期下垫面的雨水污染均较严重,污染物浓度较高.随着径流时间的持续,各污染物浓度呈下降趋势,在径流形成40 min后,污染物浓度基本不发生变化.弃去前10 min径流雨水,雨水水质较好,经过简单处理后,水质各项指标均能满足<城市污水再生利用景观环境用水水质>(GB/T 18921-2002)和<生活杂用水水质标准>(CJ/T 48-1999)的要求.     

滇池流域某分流制小区雨水径流水质及初期冲刷规律研究

为研究滇池流域呈贡地区典型城市小区的雨水径流水质规律及其初期冲刷效应,以便为揭示滇池污染原因和水环境治理积累基础资料,研究选取洛龙河公园旁边一典型分流制城市小区为对象,在雨水排放口布置监测点进行雨水水质水量监测。结果表明,雨水径流污染较为严重,各场次TSS、COD的EMC值都超过了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准。初期冲刷效应普遍存在,且随着雨强的增大而增强,截留降雨前期50%的雨水径流量,能有效截留TSS、COD、TN、TP、NH_3-N的比例分别为56.1%~68.3%、55.1%~64.0%、54.9%~61.4%、44.4%~57.7%和54.7%~58.0%。滇池流域呈贡地区城市小区在雨水径流量累积达到0.6之前,截留效率随着截留径流量的比例增加而增加,控制截留的径流量体积比例在0.4~0.8能够取得较高的污染物截留效率。     

高速公路降雨径流污染特征及其污染控制

随着高速公路的快速发展,路面降雨径流污染引起了越来越多的关注.从高速公路路面雨水径流中污染物成分及其影响因素、径流污染迁移模型和径流污染物对受纳水体水质的影响等方面,对路面降雨径流污染特征进行了综述,并从工程和非工程措施两方面比较了目前高速公路路面降雨径流污染治理措施的特点和适用条件,最后提出了进一步研究的建议,希望为有关方面的研究提供借鉴.     

建筑屋顶雨水径流初期冲刷效应研究

以无量纲化后的雨水径流污染物和径流输送量为基础,通过引入间隙函数,建立了雨水径流污染物的初期冲刷效应定量评价公式,对建筑屋顶雨水初期冲刷现象进行了研究.结果表明:(1)建筑屋顶雨水径流污染物浓度总体上呈现出前期高于后期的现象,且污染物浓度较低,建筑屋顶雨水利用可作为雨水利用的优先方向.(2)间隙函数存在峰值区域,峰值区...     

高速公路降雨径流污染特征及其污染控制

随着高速公路的快速发展,路面降雨径流污染引起了越来越多的关注.从高速公路路面雨水径流中污染物成分及其影响因素、径流污染迁移模型和径流污染物对受纳水体水质的影响等方面,对路面降雨径流污染特征进行了综述,并从工程和非工程措施两方面比较了目前高速公路路面降雨径流污染治理措施的特点和适用条件,最后提出了进一步研究的建议,希望为有关方面的研究提供借鉴.     

雨水斗截污装置对屋面初期雨水净化规律及关键参数设计

在西安市某文教区屋面排水立管设径流采样点,雨期采用人工时间间隔采样法采集径流水样,对2016年8月—2016年11月3场屋面径流SS、COD、TN、NH_3-N、TP、浊度、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr等污染指标进行监测,界定了初期雨水的概念并根据屋面初期雨水水质、水量特征、雨水斗构造设计屋面雨水截污装置,研究了该截污装置的透水性能、工作状态、截污效果和清洗更换周期。结果表明:将暴雨次降雨前30～40min、大雨和小雨次降雨前40～50 min雨水定义为初期雨水;土工布单位面积质量越大,透水能力越小,且其过滤通量与过滤水头呈线性关系;在不发生溢流的情况下,500 g·m~(-2)的土工布制成的截污装置过滤出水可满足《生活杂用水水质标准》(GB/T 18920-2002)要求;为避免5年一遇的暴雨下屋面积水,截污装置上部溢流孔孔口面积至少应为0.015 4 m~2,须至少保证有效过滤区高度为568 mm。研究为缓解西安等干旱、半干旱地区用水紧张问题提供参考。     

城市绿地土壤渗透性改良对雨水径流污染的削减效果及去除规律

为考察土壤渗透性改良后的径流污染削减效果和去除规律,以上海浦东某已建居住社区绿地土壤特性为样本,采用中粗砂和沸石进行渗透性改良并开展径流污染削减实验。结果表明:改良后土壤渗透性能明显提高,具有较好的截留和净化污染物作用;通过土壤成分、污染负荷、流量负荷和渗滤深度对COD、TN、TP和NH_4~+-N去除效果的影响分析,提出了不同径流污染特征下可采用不同的土壤渗透性改良方案,实现对特征污染物更有效的削减效果。研究结果可为改良城市居住社区绿地土壤渗透性,缓解初期雨水径流污染提供参考和借鉴。     

城市道路沉积物氮、磷溶出特性

国内外众多研究表明,城市不透水表面沉积物是雨水径流中污染物的重要来源。以北京市某道路沉积物为研究对象,对城市道路沉积物的粒径分布进行了分析,并通过批量实验,研究了不同粒径道路沉积物中氮、磷营养物及有机物(COD)的溶出特性。实验结果表明,粒径较大的沉积物中氮含量较高,而粒径较小的沉积物中磷含量较高;虽然TP、PO3-4、TN、NO-3、NH+4、COD的溶出浓度、溶出速率变化特征各不相同,但总体趋势是粒径越小氮、磷及COD溶出浓度和溶出速率越大,且最大溶出速率都出现在前5 min。因此,为实现对城市雨水径流污染的有效控制,应采用源头控制措施对小粒径道路沉积物和初期雨水进行有效控制。     

岛屿环境下水泥屋顶和水泥路面雨水径流水质特性及其用作饮用水的可行性

以岛屿典型集水面(水泥路面和水泥屋顶)的雨水径流为研究对象,系统分析了雨季和旱季雨水径流的水质历时变化特征,并对岛屿收集雨水用作饮用水的可行性进行了分析。结果表明:雨季由于降雨强度大且降雨集中,水质明显好于旱季;屋顶受环境及人为因素干扰小,水质好于路面。建议收集雨水顺序为雨季屋顶旱季屋顶雨季路面,旱季路面水质较差,不建议收集。岛屿不同环境下收集的雨水水质分析结果表明,超出生活饮用水卫生标准的指标主要有色度、浊度、少量金属(铝和铅)、氨氮、有机物和微生物等,且超标指标在降雨初期随降雨时间的增加而迅速降低,之后逐渐趋于稳定。因此,对初期雨水进行弃流可极大改善收集雨水水质。雨水径流饮用水化可行性分析结果表明,根据降雨情况和集水面性质,采取合理的弃流方案并结合过滤和消毒等净化工艺,可实现雨水饮用水化。研究结果可为降雨量丰富的岛屿及东南亚和南亚的"一带一路"沿线国家利用雨水解决饮用水问题提供借鉴。