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城市的快速发展产生了一系列水问题。一方面,由于人口增长和经济发展,城市的建筑用地面积不断扩大,不透水地面增加,暴雨径流产生的洪涝灾害及污染不可忽视。另一方面,淡水资源匮乏,迫切需要寻找新的供水水源。雨水经过处理可用于生活用水和工业用水,是一种最直接、最经济的水资源。雨水利用对调节、补充本地区水资源,保护生态环境起着极为关键的作用,是实现水资源可持续发展的一条重要途径。
本研究以南京市为背景,以南京市聚福园小区、银城东苑小区为具体研究对象,从2006年7月到2007年9月,对小区内建筑屋面径流、总汇水口径流等进行了取样分析,取样总数153个。试验测定了水样的CODCr、氨氮、浊度、总磷,获得有效分析与监测数据308个。经分析发现:雨水径流水质在降水初期水质变化较大,初期雨水的污染物浓度最高,表明城区屋面雨水径流受到相当程度的污染,污染物主要为有机污染物和悬浮固体污染;在降雨产流的过程中,各污染物浓度随着降雨历程变化,趋势是降雨初期污染物的浓度高,随着降雨历时的延长,浓度逐渐下降。
本研究对银城东苑小区雨水调节池内的水质进行了分析,取样总数42个,获得有效分析与监测数据106个。其后采用微滤工艺对调节池雨水进行了中试规模的试验研究,并对污染的膜组件进行了物理、化学清洗,就各清洗步骤对膜通量恢复的贡献进行了评价,分析了洗脱液成分并推测了膜污染物的组成。试验中污染物的平均去除率为浊度100%,氨氮10.86%,COD Cr19.92%,试验期间膜通量下降迅速,膜表面形成的滤饼层薄而密实。
本研究还采用混凝-砂滤常规工艺对调节池雨水进行了试验研究,结果表明选用硫酸铝作为混凝剂时,COD Cr的去除率为85.14%,浊度的去除率为88.79%,TP的去除率为63.18%,试验得出硫酸铝的最佳投加量为25 mg/L。后续选用0.5 mm粒径石英砂滤柱过滤混凝沉淀后上清液,处理后出水水质均值分别为浊度7.5 NTU,TP0.07 mg/L,NH+3-N3.68 mg/L,COD Cr27.04 mg/L。
两种雨水处理工艺的出水水质均满足《城市污水再生利用-城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)、《城市污水再生利用-景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)的水质要求。并根据试验结果,给出了膜法和常规处理法对雨水的处理工艺流程。