径流污染处理技术

    径流污染是水系主要外源污染，相对点源污染来说，量大且分散，不宜控制。

    城市雨水径流来源：屋面径流雨路面径流

    影响径流水质的主要因素：屋面材料、道理类型及路面污染情况、气温、降雨强度、降雨量和降雨间隔时间等。

    1、前置库技术2、物理过滤技术3、化学过滤技术4、生物过滤技术5、人工湿地技术

    对径流进行适当处理，消减部分污染物再排入水系。

    一、径流污染处理技术，01前置库技术

    前置库是利用水库存在的从上游到下游的水质浓度变化梯度特点进行径流污染物的消减。

    延长水力停留时间-促进水中泥沙及营养盐的沉降子库中大型水生植物、藻类等-进一步吸收、吸附、拦截营养盐。

    降低进入下一级子库或者主库水中的营养盐含量，抑制主库中藻类过渡繁殖，减缓富营养化进程，改善水质。

   二、 径流污染处理技术，02物理过滤技术 

    物理过滤

    按照滤料的组合方式主要分为

    均质滤料：一般采用均粒石英砂

    双层滤料：上部一般采用无烟煤（颗粒形状以多面体为佳），下部采用石英砂

    三层滤料：上部采用大粒径，小密度的滤料（如无烟煤），中部采用中粒径、中密度的滤料（如石英砂），下部采用小粒径、大密度的滤料（如磁铁砂）

    三层滤料要求所用的材料必须具有良好的化学稳定性，足够的机械强度和为避免三种不同粒径的滤料混杂所必须的密度要求。

    三、径流污染处理技术，03化学过滤技术

    锁磷剂

    锁磷剂主要成分为改性黏土、镧和聚合氯化铝（质量比为19:1:2）。

    锁磷剂去除水体中磷的基本原理：投放入水体中后，锁磷剂中的镧被锁入粘土中。

    锁磷剂投放水体中后，最终沉入水底，在底泥上部形成稳定的覆盖层，有效地阻止底泥中的磷向水体中的释放。

    在水体富营养化指标中，磷是最易于控制的关键营养元素，锁磷剂即是通过稳定去除水体中的磷，从而达到降低水体富营养化程度的目的。

    径流污染处理技术03化学过滤技术

    净水厂污泥：净水厂污泥经离心脱水后煅烧（400°C、4h）制备成粒径1-2mm的污泥颗粒，对水体中磷有较好的吸附效果，污泥颗粒初始浓度8mg/L可达到2.95mg/g的磷吸附量。

    天然斜发沸石：天然斜发沸石是铝硅酸盐类矿物，外观呈白色或砖红色，属弱酸性阳离子交换剂，经人工导入活性组分，使其具有新的离子交换或吸附能力，吸附容量也相应增大。天然斜发沸石对水中氨氮较好的去除效果，最大吸附量每克沸石可吸附13.5mg氨氮。 

    锰铁酸盐：锰铁算盐是一类非氯型氧化剂，能迅速有效的去除污水和污泥中的污染物，在水处理过程中可以同时发挥氧化、絮凝、杀菌除藻、共沉淀等多功能的协同作用，是一种高效的绿色水处理剂。

    氧化作用：锰铁酸盐具有很强的氧化能力且选择性极高，可以分为直接氧化作用和间接氧化作用。

    絮凝作用：锰铁酸盐发生氧化反应后的产物具有很好的絮凝助凝作用，能进一步去除污水和污泥中的污染物，同时不会对环境造成二次污染。

    除污染除臭作用：锰铁酸盐能够有效地去除永体中的污染物，尤其对某些含难降解污染物的水体具有特殊的净化作用。

    四、径流污染处理技术，04生物过滤技术 

    生物过滤技术常用两类滤料：生物型滤料和植物型滤料

    生物型滤料

    常见生物型滤料有两类：

    （1）以传统生物挂膜方式制备而成，如陶粒和净水厂污泥

    （2）以高效微生物菌剂挂膜方式制备而成，如沸石

    以沸石为例，其精华作用机理是：主要依靠生物、化学和物理协同作用消减氮负荷，沸石的物理吸附和化学离子交换快速吸附氨氮，高效营菌的生物硝化反应将吸附的氨氮转化为硝氮气。主要依靠物理吸附和化学沉淀反应固定磷。

    植物型滤料是植物和物理型、化学型、生物型滤料联合使用，将植物种植在滤料中。

    植物消减污染的作用是通过植物自身生长需要吸收氮磷等营养盐、植物根系附着微生物作用消减污染物和植物吸附、过滤物理作用消减污染物等。

    五、径流污染处理技术，05人工湿地技术

    人工湿地技术是用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，充填一定深度的基质层（土壤、人工介质），种植水生植物，利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化。

    人工湿地作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物共同作用。

    径流污染处理技术05人工湿地技术

    表面流人工湿地是指污水在基质层表面以上，从池体进水端水平流向出水端的人工湿地。

    径流污染处理技术05人工湿地技术

    表面流人工湿地的设计应注意：

    水深：0.6-0.7m

    水力停留时间：7-10d

    水力坡度：0.5％

    定向水流

    应选择具备耐污能力的水生湿生植物

    颗粒物负荷较高的雨水初期径流应设

    置前端调节或初期雨水弃流设施

    径流污染处理技术05人工湿地技术

    水平潜流人工湿地

    水平潜流人工湿地指污水在基质层表面以下，从池体进水端水平流向出水端的人工湿地。填料粒径一般在2.0-6.0m之间

    垂直潜流人工湿地指污水垂直通过池体中基质层的人工湿地，填料粒径在1.0-2.0cm之间

    垂直潜流人工湿地指污水垂直通过池体中基质层的人工湿地

    进水区：填料层应沿着水流方向铺设粒径从大到小的填料，颗粒粒径宜为1-6mm。

    出水区：填料层应沿着水流方向铺设粒径从小到大的填料，颗粒粒径宜为8-16mm。

    垂直流人工湿地：一般从下到上分为滤料层、过滤层和排水层

    滤料层：粒径为0.2-2mm的粗砂，厚500-800mm

    过滤层：4-8mm的砂砾，厚100-300mm

    排水层：粒径为8-16mm的砾石，厚200-300mm

    人工湿地布水管道布置形式示意

    为了避免布水对滤料层的冲蚀，可在布水系统喷流范围内局部铺设50mm的覆盖层，粒径范围为8-16mm的砾石。 

    径流污染处理技术05人工湿地技术

    水生植物·浮游生物系统水生植物，如凤眼莲、浮萍等漂浮于水面，主要用于强化氧化塘等类似的塘系统。对污染物的去除主要靠植物的吸收、微生物的代谢等。

    挺水植物系统

    根系发达，通过根系向基质输送氧气，使基质中形成好氧、兼性厌氧、厌氧。

    小区、利于多种

    微生物繁殖，便于污染物的多途径降解。

    径流污染处理技术05人工湿地技术

    水生植物沉水植物系统

    目前处于试验阶段，其主要应用领域在于初级处理和二级处理后的处理。