【摘 要】
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生物滞留池是海绵城市建设中常用的雨水管理措施之一,用于削减径流和去除径流雨水中的污染物。生物滞留系统中的填料组合和结构设计是影响其净化功能的关键因素。本研究结合宁波市主城区的暴雨强度,设计了三种不同填料组合和四种不同结构的生物滞留池,研究不同填料组合在落干期和降雨强度动态变化过程中,对径流削减效果和对污染物总磷、总氮、氨氮和COD的去除率和稳定性,以及不同结构中分层和淹没区的设计对营养盐总磷、总氮
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生物滞留池是海绵城市建设中常用的雨水管理措施之一,用于削减径流和去除径流雨水中的污染物。生物滞留系统中的填料组合和结构设计是影响其净化功能的关键因素。本研究结合宁波市主城区的暴雨强度,设计了三种不同填料组合和四种不同结构的生物滞留池,研究不同填料组合在落干期和降雨强度动态变化过程中,对径流削减效果和对污染物总磷、总氮、氨氮和COD的去除率和稳定性,以及不同结构中分层和淹没区的设计对营养盐总磷、总氮、氨氮和重金属Zn、Cu、Cd的去除效果。主要工作及结论如下:（1）在传统生物滞留柱中添加生物炭、火山岩和沸石或铁改性河砂等渗透性高、吸附性好的改良填料,能明显提高生物滞留系统的整体渗透能力,适当削减径流、滞后峰值。（2）对生物滞留池不同填料组合的研究发现,生物炭、火山岩等改良填料的添加有利于氨氮的去除,三种生物滞留柱对氨氮的平均去除率均在73.7%以上;对总磷的去除,铁氧化物与磷的络合是去除磷的主要途径之一,添加铁改性河砂的生物滞留柱的去除效果优于其他两组;对总氮的去除,添加阳离子交换容量大的填料如沸石等,对总氮的吸附将远远高于其他改良介质,BVZ柱的平均去除率是BV柱和BVS柱的2.2倍以上;对COD的去除,当微生物生长达到一定数量,三种改良生物滞留柱对雨水COD的去除率可达95%以上。（3）通过连续进水24小时的观测数据发现,长时间的进水有利于总氮的去除,但总磷和COD的去除只在一定时间内达到较高,超过一定时间出水浓度会升高。采用层次分析法综合考虑渗透性能、净化性能和成本三方面因素,三种生物滞留柱的评分分别为:BVZ柱（0.926）＞BV柱（0.723）＞BVS柱（0.696）。（4）对生物滞留池不同结构层设计的研究中发现,分层装置会提高总磷的去除,但在分层装置中设置淹没区会促进磷的解吸,使磷的出水浓度升高;只添加碳源生物滞留池对氨氮的去除效果较好,但对总氮的去除率会随着碳源的消耗迅速降低;在分层装置中,未添加碳源的上层会影响生物滞留系统硝化和反硝化作用的发生,下层的碳源因此随出水被冲刷出来,使出水中氨氮和总氮的浓度升高,在分层装置中设置淹没区会大大提高生物滞留系统的反硝化作用,使去除率达到77.5%以上。（5）蛭石对重金属Zn2+有较强的吸附性能,在填料层中添加蛭石可提高生物滞留柱对Zn2+截留率;有机质对Cu2+有较强的络合作用,在填料层中添加椰糠等有机质可提高生物滞留柱对Cu2+吸附截留作用;重金属混合溶液会增大重金属离子对吸附点位的竞争,在低浓度Zn2+、Cu2+、Cd2+的混合溶液中,生物滞留柱对Cd2+的吸附截留率最高。
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