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为解决城市进程加快所带来的一系列问题:城市内涝、地下水短缺、城市雨水径流污染,国家住建部于2014年提出《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建》(试行)。本文根据指南要求,针对城市雨水径流,在土壤渗滤系统的基础上,通过结构设计、引入新基质、分层填装三部分,构建高位花坛,使其同时具备持水量大、渗透速度快、污染物去除能力强的特点。通过实验室装置,首先使用人工调配城市雨水径流模拟运行,确定高位花坛运行强度、优化运行参数,研究高位花坛对城市雨水径流中的悬浮颗粒物(SS)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)等污染物的作用效果;再采用实际城市径流雨水,运行装置,验证高位花坛净化效果,并根据公式计算沈阳市降雨相关参数为海绵城市建设提供技术支持。主要结论如下。(1)通过动力学等温吸附实验,得出蛭石、沸石、煤渣、陶粒、火山石、混合基质A(V(蛭石:沸石:煤渣)=3:3:4)、混合基质B(V(蛭石:沸石:陶粒)=3:3:4)七中基质,在城市雨水径流污染范围内,混合基质对氮磷的吸附性能整体优于单个基质,混合基质B(蛭石:沸石:陶粒)性能最好。(2)通过填充柱实验得出吸附层以沸石+蛭石+陶粒分层填装效果最好,稳定运行后,填充柱持水量约为40%,平均渗透率理论上能承受6倍以上特大暴雨流量,出水中NH3-N、TP、CODCr浓度符合城市雨水回用标准;且可适应城市中大于72h的连续特大暴雨,符合高位花坛性能要求。(3)通过高位花坛模型运行得出:高位花坛,可在特大暴雨下稳定运行超过288h,根据渗透速率,理论上在特大暴雨天气下高位花坛能承担自身面积6倍以上区域的雨水渗透;根据最大持水量,每平方米高位花坛可调蓄面积为16m2区域的降雨;根据污染物处理效果,高位花坛出水效果最佳的降雨强度范围为224-448mm,出水无嗅、无明显颜色,NH3-N浓度小于5mg/L,TP浓度小于0.2mg/L,CODCr浓度小于30mg/L,PH在6-9之间。高位花坛能够很好的控制径流总量、削减径流峰值和径流污染物,符合海绵城市建设需求,可应用于实际工程。(4)根据高位花坛实际运行模拟效果,高位花坛对实际城市径流雨水净化效果显著,对实际雨水径流中的SS、COD、NH3-N、TP去除率分别达到95%、90%、83%、95%,出水水质符合城市污水再利用城市杂用水和娱乐景观用水水质指标。高位花坛具有良好的稳定性,能在实际应用中达到预期效果,能为海绵城市建设提供技术支持。