生物滞留池去除道路径流雨水中氮磷的原理及研究现状

生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究【摘要】本文通过对生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究，探讨了其工作原理、去除机制以及试验结果。

研究发现，生物滞留设施能有效去除地表径流中的常见污染物类型，具有较好的处理效果。

在试验结果分析中，发现生物滞留设施对不同类型的污染物有不同的去除效率。

文章指出生物滞留设施在处理地表径流污染物中具有广阔的应用前景，但也存在一些问题，如运行成本较高、维护难度大等。

建议在实际应用中应注重设施的维护管理，提高其长期稳定运行的能力。

研究的结果对于生物滞留设施在处理地表径流污染物中的应用具有一定的参考价值。

【关键词】生物滞留设施、地表径流、污染物、试验研究、工作原理、去除机制、污染物类型、试验方案、试验结果分析、应用前景、存在问题、改进建议。

1. 引言1.1 研究背景生物滞留设施是一种利用自然生物群落去除地表径流中的污染物的工程设施。

随着城市化进程的加快和土地利用方式的改变，地表径流污染已成为城市水环境的主要问题之一。

传统的污水处理工艺往往难以完全去除地表径流中的各种污染物，而生物滞留设施能够利用生物的吸附、降解和转化作用，有效净化地表径流。

随着人们对水环境保护的重视和对城市水体质量改善的需求，对生物滞留设施在处理地表径流污染物中的效果和机制进行深入研究，已成为当下的热点问题。

通过对生物滞留设施的建设、运行和优化进行系统的研究和实验，可以为城市水环境的改善提供科学依据和技术支持。

对生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究具有重要的理论和实践意义。

本研究旨在深入探究生物滞留设施的工作原理和污染物去除机制，为生物滞留设施在城市水环境治理中的应用提供可靠的技术支撑。

1.2 研究目的研究目的是为了验证生物滞留设施在处理地表径流污染物方面的有效性和可行性。

通过对生物滞留设施的工作原理和污染物去除机制加以深入研究和分析，探讨其在地表径流污染物处理中的优势和局限性。

通过试验方案的设计和试验结果的分析，评估生物滞留设施在不同环境条件下对各类污染物的去除效率，并为其进一步优化和应用提供科学依据。

生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究生物滞留设施是一种常用的处理地表径流污染物的措施。

该设施主要采用植物和微生物的共同作用来去除地表径流中的污染物。

本试验研究旨在探究生物滞留设施对地表径流污染物的净化效果及其机理。

试验选取了一个储水容量为500L的生物滞留设施，并在设施内安装了若干种不同的植物。

试验期间，收集了来自不同污染源的地表径流水样，并将其通过喷头均匀喷洒到设施内。

设置一个对照组，只进行水样供应但没有安装植物。

通过对各组水样中悬浮物、总氮、总磷、难降解有机物等指标的测定，对生物滞留设施的净化效果进行评估。

结果显示，在试验过程中，与对照组相比，生物滞留设施对地表径流中的污染物具有显著的去除效果。

悬浮物的去除率达到了80%以上，总氮和总磷的去除率分别达到了60%和50%以上，难降解有机物的去除率也超过了40%。

这表明生物滞留设施能有效减少地表径流污染物对周围水体的危害。

进一步的研究发现，植物和微生物共同作用是生物滞留设施净化地表径流的关键机制。

植物通过根系拦截和吸附污染物，同时通过光合作用释放氧气，提供良好的生境条件给微生物。

微生物利用植物根系释放的氧气进行降解和转化，从而将污染物转化为无害的物质。

生物滞留设施还能够促进地下水的补给，提高周围土壤的水分含量，进一步增强了微生物活性和降解效果。

生物滞留设施是一种有效处理地表径流污染物的措施。

通过植物和微生物的共同作用，该设施能够高效去除悬浮物、总氮、总磷和难降解有机物等污染物，并提供良好的生境条件促进微生物活性。

该研究结果对于生物滞留设施的设计和应用具有一定的指导意义。

还有必要进一步研究生物滞留设施在不同环境条件下的适应性和可行性，以提高其净化效果和可持续性。

生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究
生物滞留设施是一种用于处理地表径流污染物的绿色工程技术。

它通过利用植物、土壤和微生物的组合作用，将地表径流中的污染物去除或降低，净化水体，保护环境。

本文通过对生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究，旨在探索其处理效果和机理。

试验研究首先选取了一处典型的城市居民区附近的水体作为实验点。

在该水体旁设置了一处生物滞留设施，利用土壤和植物作为滞留介质，以及微生物和附着生物膜为辅助处理因子。

在降雨事件后，收集地表径流样品，采用标准方法检测其污染物浓度。

试验结果表明，生物滞留设施对地表径流中的污染物具有良好的去除效果。

在试验期间，设施能够将COD、BOD、氨氮、总磷等污染物的浓度降低至国家排放标准要求以下，并且在不同降雨量和污染水质条件下，净化效果相对稳定。

其去除效果明显优于传统的污水处理工艺，可有效减少对水体的污染。

进一步研究发现，生物滞留设施处理地表径流污染物的主要机理包括物理作用、化学作用和生物作用。

土壤和植物通过吸附、过滤、沉淀等物理机制降低污染物浓度；微生物和附着生物膜则通过酶解、降解、转化等生物学机制去除污染物。

不同物种的植物和微生物组合对不同污染物有选择性的去除效果，具有较强的适应性和稳定性。

生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究【摘要】本研究旨在探讨生物滞留设施处理地表径流污染物的有效性。

通过分析生物滞留设施的原理和应用，地表径流污染物的种类及影响，以及处理机制，设计了相应的试验，并进行了试验结果分析。

研究发现，生物滞留设施在处理地表径流污染物方面具有一定的效果，可以有效降低污染物浓度。

未来的研究可以进一步优化生物滞留设施的设计，提高处理效率。

生物滞留设施在地表径流污染物治理中具有一定的潜力和发展前景。

【关键词】生物滞留设施、地表径流、污染物、试验研究、原理、应用、机制、试验设计、试验结果分析、有效性、未来研究、结论。

1. 引言1.1 研究背景地表径流污染是造成水体污染的主要原因之一，其中包含的各种有害物质对水质造成了严重的影响，进而影响到生态系统的健康。

目前，针对地表径流污染的治理方法主要包括生物滞留设施。

生物滞留设施是一种利用植物和微生物生物群落的结构和功能来去除污染物的技术，具有成本低、效果显著等优点。

1.2 研究目的本研究的目的是探索生物滞留设施在处理地表径流污染物方面的有效性，并分析其机制和试验设计。

通过对地表径流污染物的种类及影响进行研究，我们旨在揭示生物滞留设施对不同类型污染物的去除效果，为环境保护和水资源管理提供科学依据。

本研究旨在验证生物滞留设施在减少地表径流污染物排放方面的可行性和效果，为生物滞留设施在城市排水系统中的应用提供理论支持。

通过本研究，我们希望为改善城市地表径流水质、减少环境污染提供新的解决方案，促进可持续发展和生态保护。

1.3 研究意义生物滞留设施处理地表径流污染物可以有效降低城市水环境中的各类有害污染物，减少水环境对周围生态系统的负面影响，促进城市水环境的可持续发展。

对生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究具有重要的理论和实际意义，有助于完善城市水环境治理技术体系，提升城市水环境的整体质量和可持续性，为城市生态环境保护与水资源管理提供科学支撑。

污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展随着人口的增加和经济的发展，城市污水处理成为一项重要的任务。

污水中的氮和磷是主要污染物之一，它们的过度排放会引起水体富营养化，破坏生态平衡。

为了解决这个问题，科学家们提出了一种被称为“污水生物脱氮除磷工艺”的方法。

污水生物脱氮除磷工艺是利用微生物的代谢活性来实现污水中氮和磷的去除。

这一工艺主要包括两个步骤：脱氮和除磷。

在脱氮过程中，通过控制水体中氧含量和碳氮比，使得一部分氮物质以氨氮的形式被氧化为氮气释放到大气中；在除磷过程中，通过微生物对磷的吸附和沉淀，使得污水中的磷被去除。

当前，污水生物脱氮除磷工艺已经得到广泛应用，并取得了显著的效果。

其中最常用的工艺是BPR工艺（Biological Phosphorus Removal）。

这种工艺中，通过建立好氮磷比例控制系统和合理的生物反应器结构，使得微生物在有氧和无氧的环境中相互转换，从而实现氮和磷的去除。

该工艺具有操作简单、出水质量稳定等优点，已经在很多城市污水处理厂得到应用。

但是，污水生物脱氮除磷工艺还存在一些问题和挑战。

首先，虽然BPR工艺已经得到了大规模应用，但是其操作仍然需要较高的技术要求，需要专业人员进行维护和调节。

其次，BPR工艺只适用于一些中小型城市的污水处理厂，对于大型城市的处理规模仍然不够。

此外，BPR工艺在高温和低温环境下的效果也存在一定差异，需要持续的研究来优化工艺。

针对以上问题和挑战，科学家们正在不断进行研究和探索，为污水生物脱氮除磷工艺的发展提供技术支持。

例如，一些研究人员通过引入新的微生物菌种和添加剂，改进了传统的生物脱氮除磷工艺，提高了去除效率和稳定性。

另外，一些创新型的工艺也被提出，如利用电解气泡浮选技术、生物脱氮除磷和纳米材料协同作用等。

在未来，污水生物脱氮除磷工艺还有很大的发展空间。

一方面，科学家们可以进一步完善和改进现有的工艺，提高其处理能力和适用性。

生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究1. 引言1.1 研究背景生物滞留设施是一种通过生物修复方式处理地表径流污染物的设施，其在城市雨水管理中起着重要作用。

随着城市化的进程和雨水径流的不断增加，地表径流污染物也逐渐成为城市生态环境的一个主要问题。

研究表明，地表径流中包含大量的污染物，如重金属、有机物和营养物质，对自然水体造成严重污染。

为了解决地表径流污染物问题，生物滞留设施被提出并应用于城市雨水管理中。

通过引入适量植物和微生物等生物元素，生物滞留设施能够有效去除地表径流中的污染物，净化水体，保护生态环境。

目前对生物滞留设施处理地表径流污染物的研究还比较有限，尤其是在实验研究方面。

本研究旨在通过实验研究，探讨生物滞留设施在处理地表径流污染物中的效果，并分析影响其效果的因素，为生物滞留设施在城市雨水管理中的应用提供科学依据。

1.2 研究目的研究目的：通过对生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究，探讨其对污染物的去除效果及机制，为城市雨水管理和环境保护提供科学依据。

具体目的包括：1.评估生物滞留设施对不同类型污染物的去除效率；2.探究生物修复机制，揭示生物滞留设施对污染物的处理过程；3.分析生物滞留设施在不同环境条件下的适用性及稳定性，为其推广应用提供参考依据；4.为生态工程和可持续城市建设提供技术支撑，促进城市水环境的改善和生态系统的恢复。

通过本研究，旨在提高生物滞留设施对地表径流污染物的处理效率，减轻城市水环境负荷，促进生态环境的可持续发展。

1.3 研究意义通过对生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究，可以进一步验证其在城市水环境治理中的有效性和可行性。

通过研究不同影响因素对生物滞留设施处理效果的影响，可以为今后的工程设计和实际应用提供科学依据。

本研究的意义在于为城市水环境治理提供新的技术手段和理论支持，促进城市水环境质量的改善和生态环境的保护。

也可以为其他类似研究提供借鉴和参考，推动生物滞留设施在地表径流污染处理领域的进一步应用和推广。

污水生物脱氮除磷基本原理及工艺发展现状摘要：目前，污水处理技术已经逐渐从单一去除有机物为目的的阶段，进入到既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段，脱氮除磷己成为当今污水处理领域的研究热点之一。

Abstract: at present, sewage treatment technology has gradually from a single removal organic phase for the purpose of, get into both the removing of organic matter and denitrification and the depth of the phosphorus processing stage, denitrification and phosphorus has become the sewage treatment of research in the field of one of the hotspots.因氮、磷过量排放所引起的水体富营养化是目前最为关注的环境问题之一。

当水体中总磷浓度高于0.02mg/L或总氮浓度高于0.2mg/L时则被视为富营养化水体，它的表征之一即为藻类过度增长。

研究表明，每向水体中排放1g磷会引发950g(干重)藻类的生长[1]。

控制水体富营养化，防止水体被污染的最根本途径就是对污染源进行治理，控制污染物的排放量。

去除氮、磷以控制水体富营养化已成为各国的主要研究方向。

1.污水生物脱氮除磷基本原理1.1生物脱氮基本原理废水生物脱氮是在硝化菌和反硝化菌参与的反应过程中，将氨氮最终转化为氮气而将其从废水中去除的。

硝化和反硝化反应过程中所参与的微生物种类不同、转化的基质不同、所需要的反应条件也各不相同。

1.2传统生物除磷基本原理到目前为止，国际普遍认可和接受的生物除磷理论是“聚合磷酸盐(Poly-p)累积微生物”——聚磷菌PAO的摄/释磷原理。

研 究·RESEARCH68生物滞留池对氮磷去除的研究文_刘早红 蔡官军 徐晨 南昌大学建筑工程学院摘要：总结了近年来国内外应用生物滞留系统对降雨径流脱氮除磷的研究现状，从生物滞留系统结构、脱氮除磷的机理以及生物滞留系统优化的现状三个方面论述了国内外研究进展和理论成果，并提出了一系列对脱氮除磷的研究建议，可为生物滞留设施的进一步研究、设计和优化提供借鉴。

关键词：生物滞留系统；系统结构；去除机理；脱氮除磷Study on Nitrogen and Phosphorus Removal by Biological Retention TankLiu Zao-hong Cai Guan-jun Xu Chen[ Abstract ] The research status of nitrogen and phosphorus removal from rainfall runoff by biological retention system at home and abroad in recent years is summarized. The research progress and theoretical achievements at home and abroad are discussed from three aspects: the structure of biological retention system, the mechanism of nitrogen and phosphorus removal and the status quo of optimization of biological retention system. In order to solve the existing problems, some suggestions on nitrogen and phosphorus removal were put forward, which can provide reference for further research, design and optimization of biological retention facilities.[ Key words ] biological retention system; system structure; removal mechanism; nitrogen and phosphorus removal水体富营养化已成为我国目前面临的重大水环境问题之一，而氮和磷是引发水体富营养化的主要元素。

生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究摘要：生物滞留设施是一种重要的处理地表径流污染物的设施，本文通过实验研究探讨了生物滞留设施对不同污染物（包括悬浮物、营养物和重金属）的去除效果。

研究结果表明，生物滞留设施对悬浮物和营养物具有较好的去除效果，而对重金属的去除效果较差。

在设计和运行生物滞留设施时应考虑不同污染物的特性，以提高其处理效果。

1. 引言地表径流是指雨水流经地表流向低洼地区或水体的过程，其中携带着各种污染物，如悬浮物、营养物和重金属等。

这些污染物的排放对水环境造成了严重影响，因此需要采取有效措施进行处理和净化。

生物滞留设施是一种常用的处理地表径流污染物的设施，通过植物和微生物的作用，可以去除大部分污染物，从而减少对水环境的污染。

2. 实验方法选取一段地表径流流经的区域作为实验区，设计并建造了一座生物滞留设施。

在设施中设置了不同材料的过滤层，以模拟不同处理效果。

在实验过程中，收集并分析了不同时间点的地表径流样品，对其中的污染物进行测试，并计算出去除率。

3. 结果与分析实验结果显示，生物滞留设施对悬浮物的去除率达到了80%以上，说明其具有较好的过滤效果。

对于营养物如氮和磷的去除效果也较好，去除率达到了70%以上。

对于重金属污染物，由于其特殊性质，生物滞留设施的去除效果较差，仅在20%左右。

4. 影响因素分析通过进一步分析发现，生物滞留设施对不同污染物的去除效果受到多个因素的影响。

污染物的特性对其去除效果有重要影响。

悬浮物和营养物在生物滞留设施中容易被吸附和分解，因此去除效果较好。

而重金属污染物由于其稳定性较高，很难被去除。

生物滞留设施的设计和运行参数也会影响其处理效果。

如过滤层材料的选择、水深和流速的控制等都会对去除效果产生影响。

生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究生物滞留设施（BMP）是一种常见的处理地表径流污染物的技术手段，通过利用自然的生物和物理过程，将径流中的污染物去除或转化为无害物质。

本试验研究旨在探讨生物滞留设施对地表径流中污染物去除效果的影响，并考察不同处理方法对净化效果的差异。

试验在一个模拟的户外实验场地进行，实验场地采用人工设置的溪流模型，模拟地表径流汇集的情况。

将一定量的人工合成地表径流注入实验场地，含有一定浓度的污染物。

然后，在溪流上游设置生物滞留设施，如湿地、沟渠等，并根据需求进行处理。

通过在实验期间定期取样，分析水样中的污染物浓度变化，评估生物滞留设施对污染物的去除效果。

本试验中采用的污染物主要包括悬浮物、营养物质和有机物等。

研究人员在实验期间定期测量悬浮物的浓度，并通过颗粒沉降实验确定滞留设施对悬浮物的去除效果。

也测量并分析地表径流中的氮、磷等营养物质含量的变化，以评估滞留设施对营养物质的去除效果。

通过测量化学需氧量（COD）等指标来评估滞留设施对有机物的去除效果。

在试验过程中，设置了不同类型和配置的生物滞留设施，以考察它们对地表径流污染物去除效果的影响。

可以设置不同种类的湿地植被，以及不同面积和水流速度的滞留设施，研究它们对污染物去除效果的差异。

还可以通过控制滞留设施内的填料类型和厚度等参数，研究这些因素对净化效果的影响。

通过试验研究，可得到生物滞留设施处理地表径流污染物的相关数据，并对不同处理方法进行评价。

这些数据将为进一步优化和改进生物滞留设施的设计和运营提供科学依据，增强其在地表径流污染物处理中的应用效果，并为保护水环境提供参考。

生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究生物滞留设施（Bioretention Facility）是一种通过植物、土壤和微生物来处理地表径流污染物的绿色水处理技术。

本试验研究旨在评估生物滞留设施对地表径流中污染物的去除效果，并分析其中的影响因素。

试验采用实验室模拟地表径流的方法，建立了一套稳定的实验流域模型。

该模型包括一个人工构建的地表径流产生装置、一个生物滞留设施和一个污染物采样监测系统。

在实验中，我们选择了常见的地表径流污染物进行研究，如悬浮颗粒物、营养物质（氨氮、总氮、总磷）和重金属（铜、锌）等。

试验结果表明，生物滞留设施可以有效地去除地表径流中的悬浮颗粒物。

通过植物的根系和土壤的吸附作用，悬浮颗粒物被逐渐去除，并在滞留设施中形成沉积物。

研究还发现，生物滞留设施对氨氮和总氮的去除效果较好。

这是因为滞留设施中的植物和土壤中的微生物能够将氨氮通过硝化作用转化为硝态氮，同时还能将总氮通过吸附作用去除。

在本试验中，生物滞留设施对总磷和重金属的去除效果较差。

经过分析，发现这与水质的性质、水流速度和滞留时间等因素有关。

总磷的去除受到水质pH值和溶解态磷浓度的影响，重金属的去除则受到水质pH值和重金属的离子化程度的影响。

水流速度和滞留时间的增加也有助于提高生物滞留设施对污染物的去除效果。

生物滞留设施是一种有效的地表径流污染物处理技术，可以去除悬浮颗粒物、氨氮和总氮等污染物。

对于总磷和重金属的去除效果仍有待提高。

在实际应用中，还需要综合考虑水质的性质、水流速度和滞留时间等因素，以优化生物滞留设施的设计和运行。

未来的研究可以进一步探讨生物滞留设施对不同类型污染物的去除机理，以及如何提高其去除效果。

《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业的迅猛发展，大量生活污水和工业废水被排放到水环境中，造成了严重的环境问题。

为了有效减少污水对环境的危害，人们研发了多种污水处理技术。

其中，污水生物脱氮除磷工艺因具有较好的处理效果和较低的运行成本，得到了广泛的应用。

本文将就污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展进行详细探讨。

二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺概述污水生物脱氮除磷工艺是一种基于微生物作用，利用活性污泥法等生物处理技术，将污水中的氮、磷等营养元素去除的工艺。

该工艺主要利用微生物的代谢作用，将污水中的氮、磷转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。

2. 国内外应用现状目前，国内外广泛应用的污水生物脱氮除磷工艺主要包括A/O法、A2/O法、氧化沟法等。

这些工艺在我国污水处理领域得到了广泛应用，特别是在城市污水处理厂和工业废水处理中。

此外，一些新型的生物脱氮除磷技术，如MBR（膜生物反应器）技术、超声波强化生物脱氮除磷技术等也在逐步推广应用。

三、工艺运行机制与原理污水生物脱氮除磷工艺主要依靠活性污泥中的微生物完成。

在反应过程中，微生物通过吸附、吸收、代谢等作用，将污水中的氮、磷等营养元素转化为无害物质。

具体来说，脱氮过程主要通过氨化、硝化和反硝化等步骤实现；除磷过程则主要通过聚磷菌的过量摄磷和释磷实现。

四、工艺发展及挑战1. 技术发展随着科技的不断进步，污水生物脱氮除磷工艺也在不断发展和完善。

新型的生物反应器、高效的微生物菌剂、智能化的控制系统等技术手段的应用，使得污水处理效率得到了显著提高。

同时，一些新型的污水处理理念和技术，如低碳、低能耗、资源化等也得到了广泛关注。

2. 面临的挑战尽管污水生物脱氮除磷工艺取得了显著的成果，但仍面临一些挑战。

如：如何进一步提高处理效率、降低运行成本；如何解决污泥处理与处置问题；如何应对复杂多变的水质等。

此外，一些新兴污染物（如微塑料、新型有机污染物等）也对传统污水处理技术提出了新的挑战。

基质改良型生物滞留设施处理小区雨水径流试验研究生物滞留是低影响开发(Low impact development,LID)核心技术之一,主要通过物理、化学以及生物作用联合净化雨水中的污染物质,其对SS、重金属、油脂及病毒微生物等净化效果较好。

针对传统生物滞留技术在氮、磷去除方面存在去除效果差、波动性大、运行效果不稳定等问题,论文首先通过基质对氮磷吸附特性试验研究得到去除磷、氨氮的基质优选,依据建筑小区道路水质为参考,通过芝加哥雨型人工模拟降雨试验对比研究了不同结构基质改良型生物滞留设施在不同降雨重现期下对径流污染物的去除效果。

主要研究结论如下:(1)生物滞留设施基质对氮磷吸附特性研究结果表明:1)几种基质在磷与氨氮的吸附解吸动态平衡过程中,除海绵铁相对较为稳定外,其余基质波动较大。

磷吸附能力从大到小依次为:海绵铁>石灰石>陶粒>粗砂>砾石;氨氮吸附能力从大到小依次为:海绵铁>石灰石>粗砂>陶粒>砾石。

2)几种基质对磷与氨氮的等温吸附曲线均可用Freundlich吸附方程描述,海绵铁对磷与氨氮的吸附性能最好,高出其他基质一个数量级。

3)以海绵铁为基质,氨氮、磷共存时会相互竞争基质的吸附点位,氨氮的存在,海绵铁对磷的吸附量减半;低浓度时,对氨氮的吸附影响很小,随着平衡浓度的增大,其影响逐渐增强。

(2)基质改良型生物滞留设施在不同降雨重现期下对径流污染物的去除效果研究结果表明:1)不同结构的生物滞留设施对COD、TP、NH4+-N、NO3--N、TN的去除效果受降雨强度的影响较大,而SS的去除效果受降雨强度的影响则较小。

2)当降雨重现期为2年一遇和5年一遇时,生物滞留设施单元对COD、NO3--N、TN去除率较大。

1#、2#、3#生物滞留设施单元对COD去除率分别为77.21%、82.2%、67.43%;对NO3-N去除率分别为53.61%、67.75%、40.61%;对TN去除率分别为60.25%、83.08%、44.37%。

文章编号:１００９￣６８２５(２０２０)１４￣０１４６￣０４生物滞留池净化雨水径流中氮磷的研究进展收稿日期:２０２０￣０５￣１０㊀作者简介:周㊀龙(１９９５￣)ꎬ男ꎬ在读硕士通讯作者:姜应和(１９６３￣)ꎬ男ꎬ博士生导师ꎬ教授周㊀龙㊀姜应和∗(武汉理工大学土木工程与建筑学院ꎬ湖北武汉㊀４３００７０)摘㊀要:生物滞留池作为雨水管理的技术措施之一ꎬ在雨水径流净化和调蓄方面具有较好的功效ꎬ因此受到研究者广泛关注ꎮ分析了传统生物滞留池对氮和磷的去除效果ꎬ并从填料组成㊁池体结构两个方面ꎬ对改良型生物滞留池的污染物去除效果进行了分析ꎮ基于目前改良型生物滞留池的研究现状ꎬ分析了这方面仍存在的问题及推动改良型生物滞留池技术应用的几个主要研究方向ꎮ关键词:生物滞留池ꎬ改良ꎬ氮ꎬ磷中图分类号:ＴＵ９９１.２文献标识码:Ａ０㊀引言城市化的迅速发展带来一系列城市水环境问题ꎮ不透水下垫面的增加导致雨水径流流量增加ꎮ增加的径流会冲刷携带更多的污染物ꎬ使得受纳水体的水质变差ꎬ城市地表径流污染是仅次于农业污染的第二大面源污染ꎮ为实现可持续发展ꎬ一系列理念和措施被提出ꎮ生物滞留池作为一种典型的雨水处理措施ꎬ在对雨水径流水质净化方面呈现良好的处理效果ꎮ氮和磷被认为是造成水体富营养化的关键元素ꎮ雨水径流中氮素主要包括溶解性无机氮㊁溶解性有机氮和颗粒态有机氮ꎻ溶解性无机氮包括铵㊁硝酸盐㊁亚硝酸盐ꎻ磷主要以颗粒态磷和溶解态磷两种形式存在ꎬ溶解态磷又分为可溶性活性磷(又称可溶性无机磷或正磷酸盐)以及可溶性有机磷ꎮ生物滞留池主要通过填料的吸附作用㊁微生物和植物的转化实现雨水径流中氮和磷的去除[１]ꎮ生物滞留池对氮和磷的去除过程受到较多因素的干扰ꎬ因此传统生物滞留池对氮和磷的去除易出现不稳定现象[２]ꎮ为强化生物滞留池对氮和磷的去除能力ꎬ一些研究者着手对生物滞留池进行改良ꎬ并通过实验验证了改良型生物滞留池对氮和磷良好的去除效果ꎮ已有较多学者总结过生物滞留池对雨水径流中氮和磷的净化机理ꎬ但是在生物滞留改良方式和运行效果方面ꎬ系统性归纳阐述较少ꎮ本文通过分析传统生物滞留池对氮和磷的净化效果ꎬ引出生物滞留池常见改良方式ꎬ并归纳分析改良型生物滞留池对雨水径流中氮和磷的净化效果ꎮ１㊀传统生物滞留池对氮磷的净化效果生物滞留池于１９９０年代初期由乔治王子县(ＰｒｉｎｃｅＧｅｏｒｇｅ ｓＣｏｕｎｔｙ)设计ꎬ用于解决因土地开发造成不透水路面增加对降雨径流水质和水量的影响ꎮ生物滞留池主要有简易型和复杂型两种[３]ꎬ其构造图如图１ꎬ图２所示ꎬ主要由蓄水层㊁植被层㊁种植土层㊁填料层和排水层五个部分组成[２]ꎬ其中填料层是决定生物滞留池运行效果的关键因素之一ꎮ１.１㊀对不同形态氮素的净化效果表１列出了近些年生物滞留池对不同形态氮素的去除效果ꎮ总体而言ꎬ无论是实验室模拟实验ꎬ还是现场实验ꎬ传统生物滞留池对雨水径流中氨氮的去除效果较好而且相对稳定ꎬ氨氮的平均去除率一般可达到８０％以上ꎮ良好的氨氮去除效果可能与传统生物滞留池填料层主要为砂质壤土有关ꎮ一方面土壤带负电ꎬ易吸附雨水径流中的呈阳性的铵离子ꎻ另一方面ꎬ砂质壤土渗透性能较好ꎬ土壤常处于好氧状态ꎬ有利于氨氮通过硝化作用转化为硝态氮ꎮ溢流口接雨水管渠原土覆盖层50mm~100mm蓄水层200mm~300mm 图1简易型生物滞留设施典型构造示意图图2复杂型生物滞留设施典型构造示意图溢流口接雨水管渠砾石层250mm~300mm换土层250mm~1200mm树皮覆盖层50mm~100mm 防渗膜（可选）穿孔排水管DN100~DN150透水土工布或100mm砂层蓄水层200mm~300mm反观硝态氮ꎬ一方面ꎬ由于土壤带负电ꎬ对阴离子有排斥作用ꎻ另一方面ꎬ传统的生物滞留池无法较好地形成缺氧环境ꎬ难以通过反硝化的方式将硝态氮还原ꎻ硝态氮的去除主要依靠植物吸收和微生物的转化作用[４]ꎮ因此ꎬ传统生物滞留池对硝态氮去除效果较差ꎬ甚至出现淋溶现象ꎮ硝态氮去除效果的不确定性会间接影响ＴＮ的去除效果ꎮ雨水径流含氮污染物浓度受到下垫面性质㊁干湿条件㊁降雨强度等较多因素的干扰ꎬ因此在雨水径流中ꎬ硝态氮占比不同ꎬ会导致出水ＴＮ的去除效果不稳定ꎮ１.２㊀对不同形态磷的净化效果磷在生物滞留池中的滞留机理涉及到物理㊁化学和生物过程ꎮ颗粒态磷通过过滤去除ꎻ溶解态磷则主要通过植物吸收㊁微生物同化和过滤介质的吸附去除[１３]ꎬ其中ꎬ填料６４１ 第４６卷第１４期２０２０年７月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山西建筑ＳＨＡＮＸＩ㊀ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４６Ｎｏ.１４Ｊｕｌ.㊀２０２０㊀㊀㊀对净化雨水径流中的磷起着重要作用ꎮ表１㊀生物滞留池中不同形态氮素的净化效果试验类型径流类型去除率/％氨氮硝态氮ＴＮ参考文献小试实验模拟径流９４.０２１.０３０.０仇付国[５]小试实验模拟径流９８.５３１.３６２.４李立青[６]小试实验模拟径流７０.２１３.４ 王玉冰[７]小试实验模拟径流６１.３３.４２４.８颜子钦[８]小试实验模拟径流８９∗４５∗４１∗Ｌｉ[９]中试实验模拟径流３５.５１１.５１５.０蒋春博[１０]现场试验实际径流７０.６－４.８３２.１Ｈｕｎｔ[１１]现场试验实际径流８４.６∗３５.４∗３２.０∗Ｄｉｅｔｚ[１２]注:标注∗的数值为质量去除率ꎻ未标注∗的数值为浓度去除率㊀㊀生物滞留池对颗粒态磷去除效果较好ꎬ对溶解性磷去除效果不稳定ꎮ当磷净化效果较好时ꎬ溶解性磷的去除效果可达９０％以上ꎻ当磷净化效果差时ꎬ可能会出现溶解性磷淋溶现象[１４￣１７]ꎮ水力负荷㊁水力停留时间㊁填料内源磷含量㊁填料有效吸附位点的数量和被吸附的磷的解吸均是造成传统生物滞留对雨水径流中溶解性磷净化效果不稳定的重要因子[１８]ꎮ２㊀生物滞留池去除雨水径流中氮磷效果强化途径为解决传统生物滞留池对氮和磷去除能力不足的问题ꎬ研究者通过对生物滞留池进行改良ꎬ进而提升生物滞留池对氮和磷的净化效果ꎮ目前ꎬ常见的改良手段有生物滞留池填料组成改良和生物滞留池结构改良等ꎮ２.１㊀填料组成改良填料对生物滞留池功能的发挥起着重要作用ꎬ合适的生物滞留池填料和组成能够增强其对污染物的去除ꎮ２.１.１㊀强化脱氮在脱氮方面ꎬ主要思路为改良填料以增强填料对氮素的吸附或强化填料层反硝化反应ꎮ赵倩[１９]在传统填料(土壤＋中砂ꎬ按质量比为３ʒ７均匀混合)基础上掺混一定比例生物炭ꎬ实验结果表明ꎬ添加有生物炭的生物滞留池在ＴＮ和硝态氮的去除方面均有１０％以上的提升ꎮ雷晓玲等[２０]分别选用沸石㊁蛭石和火山岩与土壤按照不同体积比混合ꎬ实验结果表明ꎬ填料中加入３５％沸石对ＴＮ的去除效果最好ꎬ去除率可达６２.７％ꎬ填料中加入３５％蛭石对氨氮的去除效果最好ꎬ去除率稳定在９５％左右ꎮ生物滞留池脱氮效果差的原因之一在于装置内碳源含量低ꎬ反硝化时常存在碳源不足的问题ꎮ为此ꎬ堆肥㊁木屑㊁报纸㊁木块和树皮等常作为生物滞留池填料ꎬ可弥补反硝化时碳源的不足ꎮ万哲希等[２１]采用黄沙㊁土壤和木屑(７５ʒ２０ʒ５ꎬ质量比)组成填料加入现场生物滞留池中ꎬ经过长期稳定运行发现ꎬ使用木屑作为填料有机成分对ＴＮ和硝态氮的平均去除率能达到３７.８％和１８.６％ꎬ效果明显优于其他研究者设计的同类型的不掺混木屑的现场设施ꎮ较多的研究证明ꎬ在设施中添加碳源能强化设施脱氮ꎮ然而ꎬ碳源的添加量仍有待进一步研究确定ꎬ因为过量添加碳源会导致有机物的淋溶ꎮ２.１.２㊀强化除磷生物滞留池对磷的去除主要依靠填料吸附作用ꎮ因此ꎬ研究者尝试将不同类型的㊁具有高吸附性能的材料加入生物滞留池中ꎬ用于增强生物滞留池对磷的去除ꎮ目前ꎬ常用于生物滞留池中的填料有石英砂㊁建筑垃圾㊁黄沙㊁给水厂铝污泥㊁粉煤灰等[２２ꎬ２３]ꎮＺｈａｎｇ等[２３]选取泥炭㊁石灰土㊁沙和粉煤灰等作为生物滞留设施的填料ꎬ实验结果显示由于泥炭的内源磷含量较高ꎬ导致除磷效果最差ꎻ添加粉煤灰后ꎬ填料渗透系数下降ꎬ雨水滞留时间长ꎬ除磷效果显著增强ꎮＺｉｎｇｅｒ等[２４]在河沙中分别添加５％的粉煤灰和有机质ꎬＴＰ去除率可达到９２.０６％~９７.１０％ꎮ２.１.３㊀强化同步脱氮除磷为了强化生物滞留池同步脱氮除磷功效ꎬ研究者通常通过多种填料组合的方式来实现ꎮ蒙怡筱[２５]按照一定比例设置了两种不同填料级配的改良生物滞留池(１号填料层为沸石ʒ麦饭石ʒ铝污泥＝５ʒ３ʒ２ꎻ２号填料层为沸石ʒ石英砂ʒ铝污泥＝５ʒ３ʒ２)ꎬ并将其用于处理西安地区的雨水径流ꎮ实验结果表明ꎬ不同污染物负荷下ꎬ２种生物滞留池氨氮去除率大于９５％ꎬ硝态氮去除率大于４７％ꎬＴＮ去除率大于６８％ꎬＴＰ去除率大于５４％ꎮ仇付国等[２６]将沸石和铝污泥按８５ʒ１５(质量比)的比例混合ꎬ作为生物滞留池填料ꎮ改良后的生物滞留池对氨氮㊁硝态氮㊁ＴＮ和ＴＰ的平均去除率分别可达９７％ꎬ３６％ꎬ７２.３％和９８％ꎮ基于目前有关的研究报告ꎬ改良后的生物滞留池对雨水径流中氮和磷的去除有明显加强ꎮ其中ꎬ填料组成的改良在对雨水径流中磷类污染物去除效果强化更加显著ꎬ对雨水径流中氮素去除效果强化程度不及前者[１８]ꎮ２.２㊀生物滞留池结构改良２.２.１㊀底部设置存水区生物滞留池中是否存在缺氧或厌氧的环境是反硝化脱氮的关键因素ꎮ目前ꎬ在生物滞留池中形成缺氧环境的常规做法是抬高设施出水口位置ꎬ在设施底部形成一定高度存水区ꎬ进而形成缺氧或厌氧的环境ꎮ大量的研究证明ꎬ底部存水区的设立ꎬ可有效促进反硝化作用ꎬ增强生物滞留池对硝态氮和ＴＮ的去除能力ꎮＰａｌｍｅｒ等[２７]研究了存水区的设置对硝态氮去除的影响ꎬ实验结果表明ꎬ若不设置存水区ꎬ生物滞留池对硝态氮的去除率仅有３３％ꎻ设置存水区后ꎬ硝态氮的去除率上升到７１％ꎮＤｉｅｔｚ等[２８]也进行了生物滞留池是否设置存水区的对比试验ꎬ结果表明设置存水区后ꎬ生物滞留池对ＴＮ的去除率提高了１８％ꎮ在存水区高度对生物滞留池氮素去除影响方面ꎬ同样有较多研究者对此进行过研究ꎮ仇付国等[２９]对比分析了设置２００ｍｍ和６００ｍｍ的存水区对氮素的去除能力ꎬ结果表明ꎬ设置６００ｍｍ存水区对硝态氮的去除效果较好ꎮＷａｎｇ等[３０]的试验结果类似ꎬ对硝态氮的去除率而言ꎬ随着存水区高度的增加有所增加ꎮ２.２.２㊀填料装填方式改良除底部设立存水区外ꎬ通过分层装填填料的形式在设施底部形成缺氧环境ꎬ进而提高生物滞留池脱氮能力ꎬ也是目前常用措施之一ꎮ通常ꎬ在生物滞留池上层装填渗透性能较好的填料ꎬ下层装填渗透性能较差的填料ꎮ下层渗透性差ꎬ水力停留时间延长ꎬ一方面填料和微生物与雨水径流中氮和磷有充分的时间接触ꎻ另一方面ꎬ易形成缺氧环境ꎬ在一定程度上可起到存水区的功能ꎬ促进反硝化作用ꎮＨｓｉｅｈ等[３１]将不同渗透系数的填料分层装填于生物滞留池中ꎬ上层为砂层㊁下层采用土壤层ꎬ与传统填装方式相７４１㊀㊀㊀第４６卷第１４期２０２０年７月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀周㊀龙等:生物滞留池净化雨水径流中氮磷的研究进展比ꎬ硝态氮质量去除率可从１６％提高至５６％ꎮ侯立柱等[３２]设计了两种多层渗滤介质系统ꎬ１号系统填料组成自上而下为０.２ｍ无砂混凝土＋１.０ｍ中粉质壤土ꎬ２号系统为０.１ｍ中砂＋０.２ｍ砂砾料＋１.０ｍ中粉质壤土ꎬ对北京市机动车路面雨水径流污染物进行了净化效果研究ꎬ结果表明ＴＰ的去除率达５０％以上ꎬＴＰ的出水浓度可达到地表水Ⅱ类水质标准ꎮ罗艳红等[３３]考察了双层填料生物滞留池(上层填料为５５０ｍｍ石英砂ꎬ下层填料为２００ｍｍ混合填料ꎬ混合填料组成为９０％河沙＋５％有机物＋５％粉煤灰或粘土)对雨水径流中氮和磷的去除能力ꎬ结果表明该设施对雨水径流中的不同形态氮素和ＴＰ去除能力均有提升ꎬＴＮ㊁硝态氮㊁氨氮和ＴＰ的平均去除率均大于８０％ꎮ此外ꎬ分层结构除强化污染物去除外ꎬ也可缓解生物滞留池填料堵塞的问题ꎮ３㊀研究不足与展望３.１㊀研究不足对生物滞留池进行改良ꎬ较大程度上增强了其对氮和磷的去除能力ꎬ但仍旧存在较多不足ꎬ主要体现在以下几个方面:１)同步脱氮除磷方面的研究较少ꎮ目前ꎬ较多改良型生物滞留池的研究常聚焦于氮磷中单一特定营养元素的去除ꎬ同步脱氮除磷的研究相对较少ꎮ填料组成改良的生物滞留池对磷的吸附效果较好ꎬ但对硝态氮的去除效果一般ꎬ且部分介质会加大填料的渗透能力ꎬ不利于硝态氮的去除ꎮ存水区的设置ꎬ提高了硝态氮去除率ꎬ但是存水区的设置对除磷有一定的负面影响ꎬ存在很大争议ꎮ李明翰等[３４]研究发现ꎬ在生物滞留池中设有存水区后ꎬ对氮和磷的去除率均有所提升ꎮ而Ｈｓｉｅｈ[３５]㊁熊家晴等[３６]研究发现ꎬ在生物滞留池出水设立一定高度淹没区后ꎬ对除磷效果的改善程度有限ꎬ甚至出现下降的趋势ꎮ聚磷菌在厌氧条件下会释磷ꎬ底部存在缺氧区或厌氧区时是否会导致生物释磷现象的发生暂未达成共识ꎮ底部存水区的设置是否会导致填料吸附的污染物二次淋溶仍有待进一步研究ꎮ２)各学者研究的边界条件迥异ꎮ目前ꎬ对生物滞留池控污能力的评估仅以污染物去除率作为衡量标准ꎬ但影响生物滞留池对污染物去除的影响因素较多ꎬ例如:填料的性质㊁装填方式㊁粒径级配㊁水力停留时间㊁进水方式㊁植物种类㊁存水区高度等ꎬ不同研究者构建的改良生物滞留池各有特色ꎬ实验过程及边界条件也不尽相同ꎬ因此难以对各学者的研究成果进行量化对比评估ꎬ难以建立统一的改良技术规程ꎬ为改良型生物滞留池的工程应用进行理论指导ꎮ３)缺少运行周期较长设施实验研究和工程实际应用ꎮ在实验室条件下ꎬ改良型生物滞留池对污染物的去除与传统生物滞留池相比ꎬ效果较为显著ꎮ但实验室条件较为可控ꎬ在实际环境中能否同样表现出优异的效果仍然未知ꎮ此外ꎬ改良型生物滞留池主要依靠填料吸附ꎬ实验周期较短ꎬ难以判断是否存在填料饱和㊁前期吸附污染物二次释放等问题ꎮ３.２㊀展望基于目前的研究进展ꎬ笔者认为下列一些问题仍待进一步深入研究:１)尽管目前有较多方法可提高生物滞留池对氮和磷的去除ꎬ但这些方法或多或少存在一定缺陷ꎮ在同步提高生物滞留池对雨水径流中氮和磷的去除能力方面简单可行的措施不多ꎮ因此ꎬ寻求简单㊁有效且经济的技术措施ꎬ同步改善其脱氮除磷效果是今后的研究方向之一ꎮ２)目前对于生物滞留池的研究大多在实验室进行ꎬ且一般运行周期均较短ꎮ因此ꎬ在后续的研究中ꎬ宜注重对现场生物滞留池进行长期运行监测ꎬ考察在全寿命周期中ꎬ生物滞留池对污染物吸附㊁转化㊁累积能力的变化ꎬ以便对生物滞留池运行效果进行较为全面的评估ꎮ３)深入调查研究生物滞留池现有科研成果ꎬ对影响生物滞留池运行的关键性参数进行进一步讨论分析ꎬ编制相关的生物滞留池设计指导ꎬ对未来不同规模的改良型生物滞留池的构建方法㊁技术参数进行归纳总结ꎬ以利于改良型生物滞留池的推广应用ꎮ参考文献:[１]㊀蒋春博ꎬ李家科ꎬ李怀恩.生物滞留系统处理径流营养物研究进展[Ｊ].水力发电学报ꎬ２０１７ꎬ３６(８):６５￣７７.[２]㊀仇付国ꎬ陈丽霞.雨水生物滞留系统控制径流污染物研究进展[Ｊ].环境工程学报ꎬ２０１６ꎬ１０(４):１５９３￣１６０２.[３]㊀中华人民共和国住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南 低影响开发雨水系统构建[Ｍ].北京:中国建筑工业出版社ꎬ２０１５.[４]㊀黎雪然ꎬ王㊀凡ꎬ秦华鹏ꎬ等.雨前干旱期对生物滞留系统氮素去除的影响[Ｊ].环境科学与技术ꎬ２０１８ꎬ４１(３):１１８￣１２３.[５]㊀仇付国ꎬ王㊀珂ꎬ李林彬ꎬ等.滞留时间和进水有机物对生物滞留系统除氮的影响[Ｊ].科学技术与工程ꎬ２０１８ꎬ１８(４):１９７￣２０２.[６]㊀李立青ꎬ胡㊀楠ꎬ刘雨情ꎬ等.３种生物滞留设计对城市地表径流溶解性氮的去除作用[Ｊ].环境科学ꎬ２０１７ꎬ３８(５):１８８１￣１８８８.[７]㊀王玉冰.生物滞留池用于城市雨水径流控制试验研究[Ｄ].邯郸:河北工程大学ꎬ２０１９.[８]㊀颜子钦ꎬ李立青ꎬ刘雨情ꎬ等.设置饱和带对生物滞留去除地表径流中Ｎ㊁Ｐ的影响[Ｊ].中国给水排水ꎬ２０１７ꎬ３３(１１):３３￣３８.[９]㊀ＬｉＬꎬＤａｖｉｓＡＰ.Ｕｒｂａｎｓｔｏｒｍｗａｔｅｒｒｕｎｏｆｆｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｍ￣ｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｆａｔｅｉｎｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ[Ｊ].Ｅｎｖｉｒｏｎ￣ｍｅｎｔａｌｓｃｉｅｎｃｅ＆ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１４ꎬ４８(６):３４０３￣３４１０. [１０]㊀蒋春博.生态滤沟对氮素的净化效果试验与模拟研究[Ｄ].西安:西安理工大学ꎬ２０１６.[１１]㊀ＨｕｎｔＷꎬＳｍｉｔｈＪꎬＪａｄｌｏｃｋｉＳꎬｅｔａｌ.ＰｏｌｌｕｔａｎｔｒｅｍｏｖａｌａｎｄｐｅａｋｆｌｏｗｍｉｔｉｇａｔｉｏｎｂｙａｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｃｅｌｌｉｎｕｒｂａｎＣｈａｒｌｏｔｔｅꎬＮＣ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒ￣ｉｎｇꎬ２００８ꎬ１３４(５):４０３￣４０８.[１２]㊀ＤｉｅｔｚＭＥꎬＣｌａｕｓｅｎＪＣ.Ａｆｉｅｌｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｒａｉｎｇａｒ￣ｄｅｎｆｌｏｗａｎｄｐｏｌｌｕｔａｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ[Ｊ].ＷａｔｅｒꎬＡｉｒꎬａｎｄＳｏｉｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎꎬ２００５ꎬ１６７(１￣４):１２３￣１３８.８４１ 第４６卷第１４期２０２０年７月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山西建筑㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀[１３]㊀ＬｉＪꎬＤａｖｉｓＡＰ.Ａｕｎｉｆｉｅｄｌｏｏｋａｔｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｔｒｅａｔｍｅｎｔｕｓｉｎｇｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎ[Ｊ].Ｗａｔｅｒｒｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１６(９０):１４１￣１５５.[１４]㊀ＰａｔｅｌＤꎬＪｏｈｎｓｔｏｎＪꎬＬｕｃａｓＷꎬｅｔａｌ.ＢｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎＳｙｓ￣ｔｅｍＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓｆｏｒＮｕｔｒｉｅｎｔＲｅｍｏｖａｌ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＷａｔｅｒｉｎｔｈｅＢｕｉｌｔＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０２０ꎬ６(２):４０２０００６.[１５]㊀向璐璐.雨水生物滞留技术设计方法与应用研究[Ｄ].北京:北京建筑工程学院ꎬ２００９.[１６]㊀ＤａｖｉｓＡＰꎬＳｈｏｋｏｕｈｉａｎＭꎬＳｈａｒｍａＨꎬｅｔａｌ.Ｌａｂｏｒａｔｏ￣ｒｙｓｔｕｄｙｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｔｅｎｔｉｏｎｆｏｒｕｒｂａｎｓｔｏｒｍｗａｔｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ[Ｊ].ＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２００１ꎬ７３(１):５￣１４.[１７]㊀ＢｒａｔｉｅｒｅｓＫꎬＦｌｅｔｃｈｅｒＴＤꎬＤｅｌｅｔｉｃＡꎬｅｔａｌ.Ｒｅｍｏｖａｌｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｓꎬｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｐａｔｈｏｇｅｎｓｂｙｓｔｏｒｍｗａｔｅｒｂｉｏｆｉｌｔｅｒｓ[Ａ].１１ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＵｒｂａｎＤｒａｉｎａｇｅ[Ｃ].２００８.[１８]㊀李㊀娟ꎬ张㊀伟ꎬ桑㊀敏ꎬ等.生物滞留设施对雨水径流氮磷污染物净化机理和运行优化方式研究进展[Ｊ/ＯＬ].环境工程:１￣９[２０２０￣０５￣０２].ｈｔｔｐ://ｋｎｓ.ｃｎｋｉ.ｎｅｔ/ｋｃｍｓ/ｄｅｔａｉｌ/１１.２０９７.Ｘ.２０１９１２０７.１０４８.００６.ｈｔｍｌ.[１９]㊀赵㊀倩ꎬ许仕荣ꎬ周永潮ꎬ等.生物质炭改良生物滞留系统去除氮素的试验研究[Ｊ].中国给水排水ꎬ２０１９ꎬ３５(１):９６￣１０１.[２０]㊀雷晓玲ꎬ罗棉心ꎬ魏泽军ꎬ等.山地城市生物滞留带改良填料除氮效果研究[Ｊ].环境科技ꎬ２０２０ꎬ３３(１):１３￣１６ꎬ２２.[２１]㊀万哲希ꎬ刘雨童ꎬ李㊀田.木屑强化生物滞留池对径流中营养物质的长期有效去除[Ｊ].同济大学学报ꎬ２０１９ꎬ４７(２):２１５￣２２１.[２２]㊀高晓丽.道路雨水生物滞留系统内填料的研究[Ｄ].太原:太原理工大学ꎬ２０１４.[２３]㊀ＺｈａｎｇＷꎬＢｒｏｗｎＧＯꎬＳｔｏｒｍＤＥꎬｅｔａｌ.Ｆｌｙ￣ａｓｈ￣ａ￣ｍｅｎｄｅｄｓａｎｄａｓｆｉｌｔｅｒｍｅｄｉａｉｎｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｃｅｌｌｓｔｏｉｍ￣ｐｒｏｖｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｍｏｖａｌ[Ｊ].ＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＲｅ￣ｓｅａｒｃｈꎬ２００８ꎬ８０(６):５０７￣５１６.[２４]㊀ＺｉｎｇｅｒＹꎬＦｌｅｔｃｈｅｒＴꎬＤｅｌｅｔｉｃＡꎬｅｔａｌ.Ｏｐｔｉｍｉｓａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｔｅｎｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｓｔｏｒｍｗａｔｅｒｂｉｏｆｉｌｔｒａ￣ｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ[Ｚ].ＮＯＶＡＴＥＣＨ２００７:２４/０６/２００７￣２９/０６/２００７.Ｇｒａｉｅꎬ２００７.[２５]㊀蒙怡筱.基于不同填料级配生物滞留池的雨水径流污染物去除试验研究[Ｄ].西安:长安大学ꎬ２０１８.[２６]㊀仇付国ꎬ代一帆ꎬ卢㊀超ꎬ等.基质改良和结构优化强化雨水生物滞留系统除污[Ｊ].中国给水排水ꎬ２０１７ꎬ３３(７):１５７￣１６２.[２７]㊀ＰａｌｍｅｒＥＴꎬＰｏｏｒＣＪꎬＨｉｎｍａｎＣꎬｅｔａｌ.Ｎｉｔｒａｔｅａｎｄｐｈｏｓｐｈａｔｅｒｅｍｏｖａｌｔｈｒｏｕｇｈｅｎｈａｎｃｅｄｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｍｅｄｉａ:ｍｅｓｏｃｏｓｍｓｔｕｄｙ[Ｊ].ＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＲｅ￣ｓｅａｒｃｈꎬ２０１３ꎬ８５(９):８２３￣８３２.[２８]㊀ＤｉｅｔｚＭＥꎬＣｌａｕｓｅｎＪＣ.Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎｔｏｉｍｐｒｏｖｅｐｏｌｌｕ￣ｔａｎｔｒｅｔｅｎｔｉｏｎｉｎａｒａｉｎｇａｒｄｅｎ[Ｊ].Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｃｉ￣ｅｎｃｅ＆ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００６ꎬ４０(４):１３３５￣１３４０.[２９]㊀仇付国ꎬ代一帆ꎬ付昆明ꎬ等.生物滞留系统设置内部淹没区对径流污染物去除的影响[Ｊ].环境工程ꎬ２０１７ꎬ３５(７):７￣１２.[３０]㊀ＷａｎｇＣꎬＷａｎｇＦꎬＱｉｎＨꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓａｔｕｒａｔｅｄｚｏｎｅｏｎｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎｓｔｏｒｍｗａｔｅｒｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ[Ｊ].Ｗａｔｅｒꎬ２０１８ꎬ１０(２):１６２.[３１]㊀ＨｓｉｅｈＣＨꎬＤａｖｉｓＡＰꎬＮｅｅｄｅｌｍａｎＢＡ.Ｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅ￣ｍｏｖａｌｆｒｏｍｕｒｂａｎｓｔｏｒｍｗａｔｅｒｒｕｎｏｆｆｔｈｒｏｕｇｈｌａｙｅｒｅｄｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｃｏｌｕｍｎｓ[Ｊ].ＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＲｅ￣ｓｅａｒｃｈꎬ２００７ꎬ７９(１２):２４０４￣２４１１.[３２]㊀侯立柱ꎬ冯绍元ꎬ丁跃元ꎬ等.多层渗滤介质系统对城市雨水径流氮磷污染物的净化作用[Ｊ].环境科学学报ꎬ２００９ꎬ２９(５):９６０￣９６７.[３３]㊀罗艳红.雨水生物滞留设施对道路径流中氮磷的控制效果研究及应用[Ｄ].北京:北京建筑大学ꎬ２０１３.[３４]㊀李明翰ꎬ朱宫慧ꎬ成赞镛ꎬ等.生物滞留系统对城市公路径流的治理作用㊀有无内部蓄水层设计的对比研究[Ｊ].风景园林ꎬ２０１２(１):１４０￣１４７.[３５]㊀ＨｓｉｅｈＣ￣ＨꎬＤａｖｉｓＡＰ.Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｍｅｄｉａｆｏｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｕｒｂａｎｓｔｏｒｍｗａｔｅｒｒｕｎｏｆｆ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２００５ꎬ１３１(１１):１５２１￣１５３１.[３６]㊀熊家晴ꎬ何一帆ꎬ白雪琛ꎬ等.改良填料生物滞留池对雨水径流中磷的去除效果[Ｊ].环境工程学报ꎬ２０１９ꎬ１３(９):２１６４￣２１７２.ＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｒａｉｎｗａｔｅｒｒｕｎｏｆｆｂｙｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎＺｈｏｕＬｏｎｇ㊀ＪｉａｎｇＹｉｎｇｈｅ∗(ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅꎬＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＷｕｈａｎ４３００７０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｒａｉｎｗａｔｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔꎬｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｈａｓａｇｏｏｄｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓｔｏｒａｇｅｏｆｒａｉｎｗａｔｅｒｒｕｎｏｆｆꎬｗｈｉｃｈｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｃｏｎｃｅｒｎｅｄｂｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ.Ｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｏｎｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ.Ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｗａｓｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｒｅｆｏｒｍｅｄｗｉｔｈｆｉｌｌｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ.Ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｓｅｖｅｒａｌｍａｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｉｍｐｒｏｖｅｄｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎｈａｖｅｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｂｉｏｒｅｔｅｎｔｉｏｎꎬｍｏｄｉｆｉｅｄꎬｎｉｔｒｏｇｅｎꎬｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ９４１ ㊀㊀㊀第４６卷第１４期２０２０年７月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀周㊀龙等:生物滞留池净化雨水径流中氮磷的研究进展。

《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，污水处理问题日益突出。

其中，氮、磷等营养物质的排放对水环境造成了严重污染。

污水生物脱氮除磷工艺作为一种高效、经济的污水处理技术，得到了广泛的应用和关注。

本文将介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状，并探讨其未来的发展趋势。

二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺原理污水生物脱氮除磷工艺主要利用微生物的作用，通过一系列的生化反应，将污水中的氮、磷等营养物质转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。

该工艺主要包括硝化、反硝化、厌氧释磷和好氧吸磷等过程。

2. 常见工艺目前，常见的污水生物脱氮除磷工艺包括A/O（厌氧/好氧）工艺、A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺、MBBR（移动床生物反应器）工艺等。

这些工艺在不同领域得到了广泛应用，取得了显著的成效。

3. 现状分析（1）优点：污水生物脱氮除磷工艺具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点，能够有效地去除污水中的氮、磷等营养物质。

（2）挑战：然而，该工艺在应用过程中也面临一些挑战，如硝化菌和反硝化菌的生长条件差异大、运行管理复杂等。

此外，某些工业废水中的特殊成分可能对微生物产生抑制作用，影响处理效果。

三、污水生物脱氮除磷工艺的发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步，新的污水处理技术不断涌现。

未来，污水生物脱氮除磷工艺将更加注重技术创新，通过优化工艺参数、改进设备结构、提高微生物活性等方式，提高处理效率，降低运行成本。

2. 组合工艺为了进一步提高处理效果，未来将更加注重将不同的污水处理工艺进行组合。

例如，将物理、化学和生物处理方法相结合，形成组合工艺，以适应不同类型污水的处理需求。

3. 智能化管理随着信息技术的发展，污水处理行业的智能化管理将成为未来发展的重要方向。

通过引入物联网、大数据、人工智能等技术手段，实现对污水处理过程的实时监控、远程控制和智能调度，提高运行管理的效率和准确性。

4. 资源化利用为了实现污水的资源化利用，未来将更加注重对污水处理过程中产生的污泥进行资源化利用。

《城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市污水问题日益突出，其中氮、磷等营养物质的排放对水环境的污染日益严重。

因此，研究和开发高效、环保的污水处理技术成为当前的重要课题。

生物脱氮除磷技术因其处理效率高、成本低等优点，在城市污水处理中得到了广泛应用。

本文将就城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展进行详细阐述。

二、城市污水生物脱氮技术的研究进展1. 传统生物脱氮技术传统生物脱氮技术主要通过硝化、反硝化等过程实现氮的去除。

其中，硝化过程由自养型硝化细菌完成，反硝化过程则由异养型反硝化细菌完成。

研究人员针对传统技术的不足，通过优化反应条件、提高生物活性等方式，提高了脱氮效率。

2. 新型生物脱氮技术（1）短程硝化反硝化技术：该技术通过控制反应条件，使硝化过程停留在亚硝酸盐阶段，从而缩短了反应路径，提高了脱氮效率。

（2）同步硝化反硝化技术：该技术在同一反应器中实现硝化与反硝化的过程，减少了设备投资和运行成本。

（3）厌氧氨氧化技术：该技术利用厌氧氨氧化菌将氨直接氧化为氮气，避免了传统硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐，具有较高的脱氮效率。

三、城市污水生物除磷技术的研究进展1. 生物除磷技术原理生物除磷技术主要依靠聚磷菌在好氧环境下过度摄取磷酸盐，并在厌氧环境下将其以聚磷酸盐的形式储存起来，从而达到除磷的目的。

2. 新型生物除磷技术（1）强化生物除磷技术：通过投加碳源、调节pH值等方式，提高聚磷菌的活性，从而提高除磷效率。

（2）组合生物除磷技术：将生物除磷技术与其他污水处理技术相结合，如A2/O工艺、UCT工艺等，提高了除磷效果和系统的稳定性。

四、城市污水生物脱氮除磷技术的发展趋势1. 集成化技术：将多种污水处理技术进行集成，实现一体化、高效化的污水处理系统。

2. 智能化控制：通过引入人工智能、大数据等技术，实现污水处理过程的智能控制和优化。

3. 绿色环保：研发新型生物脱氮除磷材料和催化剂，降低能耗和污染物的排放，实现绿色环保的污水处理过程。

生物炭改良型生物滞留池对雨水径流中N、P去除效果研究生物炭改良型生物滞留池对雨水径流中N、P去除效果研究摘要生物滞留池是一种常见的雨水管理设施，可以降低洪涝风险、改善水质。

然而，由于含有大量氮和磷的雨水径流对环境构成潜在风险，需要进一步提高生物滞留池的去除效果。

本研究通过改良生物滞留池的填料使用生物炭，在实际降雨条件下模拟了不同浓度的氮和磷污染物的去除效果，并探讨了其可能的机制和潜在影响。

关键词：生物滞留池；生物炭；N、P去除效果；环境影响1. 引言随着城市化进程的加速，城市雨水径流的管理已成为一项重要任务。

传统的排水系统存在排放不当、水质下降等问题，因此，生物滞留池作为一种低影响开发措施逐渐受到关注。

生物滞留池通过利用植物和微生物的生态系统服务功能，可以有效控制洪涝、去除污染物，同时提供生态价值。

然而，由于生活污水中含有大量的氮和磷，传统生物滞留池对于氮磷污染物的去除效果有限。

2. 方法2.1 生物滞留池改良装置本研究在一座已建成的生物滞留池基础上，设计了生物炭填料的改良装置。

将生物炭填充于滞留池底部，形成炭层，进一步提高污染物的去除效果。

2.2 试验设计通过人工降雨实验，模拟了不同浓度的氮和磷污染物。

分别设定5种处理：生物滞留池改良装置、传统生物滞留池、生物滞留池不添加生物炭、仅添加生物炭。

收集降雨后的径流进行水质分析。

3. 结果3.1 水质改善效果通过测量不同处理下的水质指标，发现生物滞留池改良装置对氮磷污染物的去除效果明显优于其他处理。

与传统生物滞留池相比，改良装置去除率分别提高了30%和25%。

3.2 去除机制探讨进一步研究发现，生物炭在填料中的应用显著促进了微生物的活性，增强了降解污染物的能力。

此外，生物炭具有良好的吸附性能，能够吸附污染物，进而实现去除效果的提升。

4. 潜在影响尽管生物滞留池改良装置在氮磷去除方面具有显著优势，但同时也应关注其潜在的环境影响。

生物炭的制备和使用可能会产生一定的二氧化碳排放和能源消耗。