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雨水收集利用系统关键技术及工程示范研究
作 者: 厉晶晶
导 师: 黄勇强
学 校: 江苏大学
专 业: 环境工程
关键词: 雨水径流 初期雨水弃流装置 旋流分离器 生态浮床 雨水利用
分类号: TV213.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
镇江,地处长江沿岸,水资源总量充沛,然而,随着社会经济的发展,人们对水的需求量越来越大,加上环境污染,水质型缺水的问题逐渐显现,同时市区用水浪费现象严重,管网漏失率比较高,镇江的水资源供应要保证长期的可持续发展存在一些隐忧。雨水是一种最根本、最直接、最经济的水资源,是自然界水循环系统中的重要环节,对补充地下水、改善和保护生态环境起着极为重要的作用,因此雨水利用成为实现水资源可持续发展的一条重要途径。论文主要研究了雨水收集利用系统的关键技术,结合镇江市实际情况,在镇江市第三人民医院建立示范工程,以期为镇江市城市雨水利用提供依据和技术支持。论文首先在研究大量国内外文献和应用实例的基础上,分析归纳了城市雨水利用的途径、原则,继而对示范工程现场的水资源情况、雨水径流污染的状况和水质特性进行分析,进行了水量平衡计算。在以上研究基础上,对收集的雨水进行净化处理。净化工艺采用:初期雨水弃流、旋流分离器和生态浮床技术,同时对此净化工艺进行污染物去除能力测定。最后对此雨水收集利用示范工程进行技术经济分析。论文的主要研究成果与结论主要包括:(1)示范工程所收集的雨水经合理调配完全能满足回用所需的水量要求。(2)示范区域初期雨水污染物含量较高,不宜直接利用,需进行净化处理,在径流初期COD高达210mg/L、SS达288mg/L、NH4+-N达20.5mg/L、TP达7.1mg/L、TN达26.3mg/L。并且各污染物浓度均随降雨历时呈减少趋势,后趋于平缓,可采用弃流部分初期雨水后进行收集。(3)雨水径流中,SS和COD、浊度、TP、TN存在一定相关性。可以采用旋流分离进行SS的去除,来达到去除部分COD、N、P的目的。(4)研究了雨水径流的冲刷规律,得出弃流初期3mm的雨水可去除50%-70%的污染物。(5)参考已有的文献和专利技术,设计了一套初期雨水弃流装置,该装置无需人工控制,部件简单,且从实验检测数据看,该装置运行效果良好,作用明显。(6)改进设计了一套旋流分离器,其中浊度最高去除率达77%、SS达70%、TP达55%、COD达53%、TN达32%。(7)生态浮床采用了空心菜、美人蕉这两种植物,并进行了实验室内的模拟试验,得出NH4+-N最高去除率达85%、COD达40%、TN达53%、TP达57%。在现场应用生态浮床,处理后的雨水优于回用水水质标准,并营造了良好的景观效果。(8)经济分析表明,示范工程每年综合利用雨水6000m3,平均每立方米雨水收益为3.46元,在经济上可以获得部分收益。
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全文目录
摘要 5-7 Abstract 7-11 第一章 绪论 11-21 1.1 引言 11 1.2 课题来源 11-12 1.3 雨水利用技术概述 12-16 1.3.1 城市化与城市雨水利用 12-13 1.3.2 城市雨水资源利用的原则 13-14 1.3.3 城市雨水利用的基本途径 14-16 1.4 城市雨水利用的必要性、可行性分析 16-17 1.4.1 城市雨水利用的必要性 16 1.4.2 城市雨水利用的可行性 16-17 1.5 国内外城市雨水利用现状研究 17-19 1.5.1 国外城市雨水利用现状 17-18 1.5.2 国内城市雨水利用现状 18-19 1.5.3 雨水利用工程实例 19 1.6 论文主要研究内容及技术路线 19-21 1.6.1 研究内容 19-20 1.6.2 技术路线 20-21 第二章 示范工程雨水收集及雨水水质特性 21-37 2.1 现场概况 21-22 2.1.1 建筑结构说明 21 2.1.2 现场雨水给排水量 21-22 2.2 水量平衡计算 22-24 2.2.1 计算依据 22-23 2.2.2 平衡计算 23-24 2.3 雨水收集系统设计 24-25 2.4 雨水处理工艺确定 25-26 2.5 示范点雨水水质特征 26-36 2.5.1 雨水收集及水质测定试验 26-27 2.5.2 示范点天然雨水水质状况分析 27 2.5.3 示范点雨水径流水质状况分析 27-32 2.5.4 示范点雨水径流污染指标相关性分析 32-36 2.6 本章小结 36-37 第三章 雨水径流污染控制技术 37-62 3.1 初期雨水弃流控制技术 37-42 3.1.1 初期雨水弃流技术概述 37-38 3.1.2 初期弃流量计算 38-40 3.1.3 初期雨水弃流装置的设计 40-41 3.1.4 初期雨水弃流装置现场施工及运行效果 41-42 3.2 旋流分离污染控制技术 42-50 3.2.1 旋流分离技术概述 42-44 3.2.2 旋流分离器结构设计 44-46 3.2.3 现场示范研究 46-50 3.3 生态浮床控制雨水径流污染技术研究 50-60 3.3.1 生态浮床技术概述 50-51 3.3.2 静态模拟试验研究 51-57 3.3.3 现场示范 57-60 3.4 本章小结 60-62 第四章 雨水利用设施设计 62-66 4.1 绿地设计灌水量的确定 62 4.2 土壤允许喷灌强度的校核 62-63 4.3 绿地灌水周期的确定 63 4.4 喷灌喷头的选择及布置 63-64 4.5 管道的水力计算 64 4.6 水泵的选择 64-66 第五章 技术经济分析及应用前景 66-70 5.1 经济效益分析 66-68 5.1.1 预计总投资 66 5.1.2 经济收益 66-68 5.2 环境效益 68 5.3 社会效益 68 5.4 推广应用的背景及条件 68-70 第六章 结论 70-72 6.1 主要研究成果 70-71 6.2 展望 71-72 致谢 72-73 参考文献 73-77 附录:实验数据记录 77-89 在学期间发表的论文 89
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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水资源调2查与水利规划 > 水资源开发 > 水利资源综合利用
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