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目前,我国存在水资源短缺、水污染严重、城市洪涝灾害频繁发生等主要问题,三者既相互矛盾又相互制约,雨水资源化利用是解决三者之间矛盾的最佳措施之一。以城市雨水径流补给地下水和深度回用为目标进行复合介质多级过滤技术研究,主要研究内容包括以下4个方面：城市道路沉积物中重金属、氮磷营养物、有机物(COD)、多环芳烃(PAHs)的溶出率分布特征及溶出浓度和溶出速率变化特征；沸石、陶粒、炉渣、果壳活性炭、果壳滤料、椰壳活性炭对人工配制雨水中PO43-、氨氮、硝酸盐氮、COD、Cu、Cr、Cd、Pb的静态吸附效果；通过介质复合优化方法,拟定5种不同的试验方案,考察其对人工配制雨水中各种污染物的去除效果,并通过案例对其实际应用进行分析；从降雨的随机性、过滤介质的净化效果、雨水回用目标三方面进行复合介质多级过滤雨水回用的风险评估,量化风险可能带来的危害或损失。研究结果表明：道路沉积物中TN、TP、Cu、Cr、Cd、Pb的溶出率都小于10%,16种PAHs中大多数溶出率也都小于10%,所以污染物以颗粒态输出为主；粒径<125μm的沉积物占总量的48%,且此粒径范围的重金属、氮磷营养物、COD溶出浓度和溶出速率最大,所以是重点去除对象；重金属、氮磷营养物、COD的溶出速率在试验前5min内达到最大,所以采取初期弃流措施对城市雨水径流污染物控制具有重要意义。单介质静态吸附效果显示,介质对污染物具有选择吸附性,通过介质优选得出其综合性能优劣排序为：椰壳活性炭>果壳活性炭>沸石>果壳滤料>陶粒≈炉渣。复合介质多级过滤试验结果显示,复合介质性能优于单介质,但不等于单介质性能的简单相加；在实际应用过程中要根据具体污染物控制目标进行滤料的筛选与复合。采用综合风险指数法对降雨随机性、过滤介质的净化效果进行风险评估,并将风险划分为低、中、高三个等级；对雨水回用目标的风险评估显示,经过复合介质多级过滤的雨水作为生活杂用水或景观用水时,风险很低；回用于工业用途及用于地表回灌和地下回灌时,风险等级为中级。对道路沉积物的粒径组成、污染物溶出率、溶出浓度、溶出速率变化特征的研究,为城市道路径流污染物总量控制、净化设施研发提供了依据；以单介质静态吸附试验研究为基础的复合介质多级过滤研究,为不同水质条件和回用目标的介质复合方案提供了依据；基于复合介质多级过滤的雨水回用风险评估,分析了风险可能带来的危害或损失,为雨水利用设施地运行管理提供了依据。