基于文献分析的生物滞留研究现状与展望

自从生物滞留技术用于净化雨水径流以来,相关研究已经进行了30余年。对Web of Science(核心合集)和中国知网(核心期刊)数据库中2010—2021年关于生物滞留技术研究成果的文献信息进行统计分析,针对生物滞留系统的设计构造参数、运行条件、溶解性风险污染物去除和径流控制模型等研究热点与现状进行阐述,提出了生物滞留系统的未来研究方向。     

生物滞留系统植物筛选与综合评价

为科学筛选出生物滞留系统中能有效去除多种污染物的最佳植物,选取10种重庆市本土植物构建雨水生物滞留系统,以控制山地城市道路雨水径流污染;并采用反向传播动态神经网络(BP-DNN)技术构建了基于多目标污染物的综合评价模型,对所有生物滞留系统进行应用评价。结果表明:植物可有效去除有机物和营养物等多种污染物,但存在差异性;植被种类对COD的去除影响显著,其中,风车草去除效能最佳,而千屈菜最差;植物的栽种可有效提高系统对NH_4~+-N的去除率,但差异性并不显著,同时,部分植物能在一定程度上提高系统对NO_3~--N的去除,但不稳定;植物的栽种能有效提高系统的除氮性能,选用风车草时系统除氮性能最佳,TN去除率可达64.30%～86.82%,而植物的栽种对TSS和TP的去除无显著影响。在综合评价的10种植物中,风车草和美人蕉为生物滞留系统的最佳植物。     

生物滞留池改善城市雨水径流水质的研究进展

如何有效控制城市雨水径流所带来的面源污染已成为城市管理工作所面临的重要难题之一.作为城市暴雨最佳管理措施(BMPs)中的技术之一,生物滞留池可有效控制城市面源污染.总结了生物滞留池在改善城市雨水径流水质方面的研究进展,简要分析了生物滞留池去除污染物的机制.研究结果表明,生物滞留池对雨水径流中的总悬浮颗粒物(TSS)、重...     

生物滞留池对地表径流中常规污染物及全氟化合物的去除效果

生物滞留系统是实现城市地表径流水量调控和水质净化的新型绿色生态系统,但其对全氟化合物的去除效能尚不清楚。本文构建了将传统填料与2～4 mm沸石(体积占比10%)或2～4 mm的改良煤质颗粒活性炭(体积占比10%)混合的2种柱形生物滞留系统,通过动态实验探究了此系统对地表径流中常规污染物和全氟化合物去除效果,分析了系统近1 a的运行效果。结果表明,生物滞留系统的水量削减率随运行时间的增长呈现下降的趋势,平均削减率为(29.8±8.2)%。改良煤质颗粒活性炭生物滞留池对COD、TN、TP、TOC、NH₄⁺-N的平均去除率分别为67.49%、84.78%、76.43%、80.28%、65.43%,优于以沸石为填料的滞留池。6种目标全氟化合物PFPeA、PFHxA、PFHpA、PFOA、PFOS、PFNA的去除率保持在80%以上。滞留池内污染物空间分布特征表明,PFBA主要集中于种植层,而PFPeA、PFHxA、PFHpA、PFOA、PFOS、PFNA则更集中于填料层。     

生物滞留池对屋面径流基本污染物的控制

快速的城市化导致不透水性下垫面急剧增加,进而加剧了径流污染,尤其是屋面径流污染。生物滞留池作为低影响开发理念的核心措施之一,对径流的净化效果显著。以屋面径流为控制对象,设计了3个生物滞留池用于探究不同土壤层厚度和不同进水方式对生物滞留池出水的影响。结果表明,实验收集的屋面径流污染严重,COD和TN为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)劣Ⅴ类。经生物滞留池处理后发现,3个生物滞留池对悬浮物(SS)的去除效果较好,去除率为92.2%～98.7%,装填20cm土壤的表层进水生物滞留池较装填15cm土壤的生物滞留池出水污染物浓度低。装填20cm土壤的表层进水和侧向进水的生物滞留池对COD、TN和TP的去除能力总体相当,表层进水和侧向进水的生物滞留池对COD的去除率分别为91.7%、90.4%,对TN的去除率分别为93.8%、86.5%,对TP的去除率分别为70.1%和72.7%。     

生物过滤塔处理实验室废气

研究了生物过滤塔处理实验室排放的模拟混合废气,考察了反应器对苯、甲苯、二甲苯、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和甲烷等废气的去除效果。运行结果表明,在设备稳定运行期间,进气中总挥发性有机物(TVOCs)的浓度为124～380 mg/m3,而出气浓度在10～40 mg/m3,去除效率保持在85%以上。实验室废气中的多种污染物在生物过滤塔中去除机理不同,亲水性污染物的去除效率高于疏水性污染物。通过系统关停后重启,污染物的去除效果在第2天就能恢复,这为生物过滤塔处理实验室废气过程的停运检修或者系统闲置提供了可行性。     

环境水体微污染有机物及其去除技术研究进展

水体有机污染物因其生物毒性对人体健康和生态环境造成了严重的危害。随着环保技术的发展,高浓度有机污染物已得到很好的去除。检测水平的不断提高使微量有机污染物日益受到广泛关注。为了深入地研究微污染有机物及其去除技术,对微污染有机物的种类、性质和危害进行了详细阐述,并综述了国内外生物法、膜处理技术、高级氧化技术、吸附技术对微污染有机物的去除效果,总结了各种技术的优缺点。     

改良填料生物滞留池对雨水径流中磷的去除效果

针对生物滞留池在一定淹没区高度条件下同时添加碳源对P的去除效果波动较大问题,开展了生物滞留池填料改良方法的研究。通过构建3根模拟实验柱,分别填充传统填料、普通生物炭改良填料和铁改性生物炭改良填料,分析了不同生物炭改良填料生物滞留池在不同淹没区高度和不同落干期条件下对PO_4~(3-)-P的去除效果;同时,探讨了生物炭对生物滞留池填料的改良作用。研究结果表明:在淹没区高度为300 mm的条件下,铁改性生物炭改良填料生物滞留池对于PO_4~(3-)-P去除效果最好,平均去除率接近90%,而普通生物炭改良填料生物滞留池对PO_4~(3-)-P去除效果最差,平均去除率低于60%;同时,在不同落干期条件下,所有实验柱均未发生PO_4~(3-)-P淋出现象。铁改性生物炭改良填料生物滞留池在设有一定高度淹没区条件下对雨水径流中磷具有很好的去除效果,并对不同落干期变化具有较强的适应性。     

悬浮颗粒物在河道滞留塘系统中的沉降与沉积特性

河道滞留塘系统是以颗粒物沉降为污染物主要净化机理的污染河流净化技术.通过1年的现场试验研究,考察了悬浮颗粒物SS在滞留塘中的沉降和沉积特性.在本试验条件下,随水力停留时间(HRT)延长(HRT为1.5～7 h),SS平均去除率逐渐增加,介于20%～40%之间,而SS去除速率则快速降低,SS去除速率与进水SS浓度成正比关系;不同季节河水中SS的沉降性能有较大差异,冬季河水中有机物含量较低的易沉降颗粒物比例较春秋季河水的为高,滞留塘HRT的选择应以去除易沉降颗粒物为标准,本研究条件下5 h以内是适宜的HRT选择范围.在滞留塘动态运行中,SS的沿程沉积量呈指数规律下降.     

悬浮颗粒物在河道滞留塘系统中的沉降与沉积特性

河道滞留塘系统是以颗粒物沉降为污染物主要净化机理的污染河流净化技术。通过1年的现场试验研究，考察了悬浮颗粒物SS在滞留塘中的沉降和沉积特性。在本试验条件下，随水力停留时间（HRT）延长（HRT为1．5-7h），SS平均去除率逐渐增加，介于20％-40％之间，而SS去除速率则快速降低，SS去除速率与进水SS浓度成正比关系；不同季节河水中SS的沉降性能有较大差异，冬季河水中有机物含量较低的易沉降颗粒物比例较春秋季河水的为高，滞留塘HRT的选择应以去除易沉降颗粒物为标准，本研究条件下5h以内是适宜的HRT选择范围。在滞留塘动态运行中，SS的沿程沉积量呈指数规律下降。