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摘要:为了提高城市的污水净化处理能力,提高城市的环境适应性,减少雨水带来的自然灾害,进行海绵城市创建,提出基于截污净化技术的海绵城市污水处理技术。对截污净化技术的植草沟、生物滞留设施、生态驳岸、雨水湿地等主要措施进行分析,并对雨水湿地进行重点介绍,确定其进行污水处理的方法,实现截污净化技术在海绵城市污水处理中的应用研究,提高海绵城市化建设水平,促进人与自然的和谐发展。
关键词:截污净化;海绵城市;污水处理;应用研究
海绵城市以海绵的性能原理作为建设依据,能够自动调节,适应环境变化和自然灾害的变化,通过自然和人工的结合,最大程度的对污水进行处理,促进水的循环利用,是实现可持续发展的重要手段。将截污净化技术应用到海绵城市的污水处理中,对提高海绵城市发展的水平,推动海绵城市的可持续发展具有重要意义,目前随着国际绿色发展观的提出,相关专家学者对这一课题展开深入研究。为适应并提高城市的发展水平,需要对海绵城市中污水进行处理,提高海绵城市污水处理质量,将截污净化技术应用于污水处理过程中。
1城市污水组成及海绵城市水资源循环体系
城市污水是城市环境污染治理的重点,城市居住人口密集,城市的住宅、写字楼、机关、商业设施、厂矿企业等组成复杂,污水排放量较大,城市污水给城市的环境带来较大的负担,对城市的地下水资源系统带来了严重的污染,特别是工业污水,污染物多,成分复杂,含有大量的化学物质,如果不经过截污净化处理,严重影响了水资源体系,对环境和城市带来了严重的污染。城市的生活污水主要来自于住宅区,生活污水含有大量的富营养物质,如果不经过截污净化处理,大量有毒有害的污水排放到城市水资源体系中。工业污染是引起城市地下水体污染的最重要的原因,在海绵城市建设中,城市污水进入海绵城市水资源体系中,容易导致城市地下水资源体系紊乱,严重影响城市周边河道、城市自然植被、人工植被、渠道以及地下水体系的水环境。
2截污净化技术在海绵城市污水处理中的应用
2.1截污减排
截污减排是海绵城市污水处理的主要方式,采用悬浮或溶解隔离方法进行海绵城市污水的循环过滤,结合酸、碱、盐等中和处理方法,降低城市污水最自然水体系的污染,在水资源的循环利用体系中,通过人工过滤网和人工湿地植被种植等方法,进行海绵城市污水的放射性污染物滤除,降低水环境中的污染物对城市地下水资源的破坏。通过截污减排,降低海绵城市地下水中污染物排入水体的总量,通过抽取地下水进行海绵城市污水的物理隔离,降低重金属和有机污染物在水体中的含量。
2.2蒸发排泄
在海绵城市污水处理体系中,通过截污减排技术对海绵城市的地表污水进行蒸发排泄,促进水资源的循环利用控制,通过加大化学分解作用,促进海绵城市污水中的、耗氧有机物、DDT、六六六等等污染物质的截污净化水平,在温度较高时,海绵城市中的污染物质会通过蒸发方式流向空气中,通过雨水渗透和水资源的循环处理控制,实现污水从低洼地聚集,在聚集区域通过污水的集中处理技术,实现海绵城市中的污水循环处理。
2.3生态驳岸
根据使用材料的不同,生态驳岸可以分为自然、生物有机材料及结合工程材料三种类型,其中自然驳岸是通过植物、置石等自然材料为减少水流对岸线的侵蚀而沿水岸构建的驳岸形式,这种驳岸形式适用于水流平缓,且水位落差较小的水岸空间。有机材料生态驳岸是指适用于坡度自然,水位较平缓的水岸空间,通过树桩、树枝插条等可降解材料辅助护坡,并通根系较为发达植物固定成岸的驳岸形式,结合工程材料的生态驳岸是指利用石材干砌、耐水木料、混凝土预置构造的强度较高的驳岸,其适用于水流湍急,水位较高的河岸,但其建设成本较高。
2.4生物滞留设施
生物滞留设施通过自然蒸发、土壤渗透、过滤等手段对雨水进行处理,减少雨水的径流量,达到净化雨水、减少污水的目的。按照位置的不同,生物滞留设施可以分为雨水花园、高位花池等内容。其中雨水花园一般建立在绿地中的低洼区域,可以根据有无填料层分为净化型和滞留型两种,下层的土壤主要采用有利于排水、渗透性好的砂石基质。雨水花园按用途又可以分为控制径流的雨水花园设施和控制污染的雨水花园设施,该类雨水花园适用于污染较为严重的区域,对实现海绵城市污水处理,提高海绵城市建设质量具有重要意义。
高位花池通过与消能池合建或增加石笼等效能设施,实现建筑物雨落管出水的承接,降低水域的浑浊程度,生态树池又可分为净化型和简易型两种类型,其中净化型对雨水径流的净化能力较强,净化效果较好,但成本较高,仅适用于污染较为严重的地区。简易型相对净化能力较弱,但成本较低,适用于公园绿地等污水污染相对较轻的地区。
2.5植草沟
植草沟分为三种类型:传输式植草沟、干式植草沟及湿式植草沟。其中传输式植草沟对土壤的渗透性要求较低,主要作用是传输雨水;干式植草沟通过在植草沟的底部设置砾石排水层,实现雨水的渗透、净化及传输;湿式植草沟通过在底部设置填料层和砾石排水层,实现雨水滞蓄和净化,其中填料层的厚度是通过进水水质情况进行设定的,并以实际情况为依据,对植草沟是否采取防渗设施进行估计。植草沟能够较好的与周围的景色相结合,可作为生物滞留设施等预处理设施,适用于建筑内道路,光场等不透水面的周围及城市道路。绿地等区域,具有开发和维护成本低等优点,但由于其不适在潜水水位较高的地区,导致其使用范围受到限制。
2.6雨水湿地
不同类型的雨水湿地对污水处理净化的效果不同,从工程使用的角度出发,根据布水和水流方式的不同,将湿地分为不同类型。不同的人工湿地对污水净化处理的程度不同,具有各自的优点和缺点。
自由地表流人工湿地也被分为地表流湿地,水面湿地等,是与自然湿地最为接近的一种人工湿地形式。在自由地表流人工湿地中,污水在地表流动,水位大多在1m以下,通过植物在湿地中生长的茎和杆上的生物膜实现污水中有机污染物净化,这种湿地由于工程量较小,投入的成本较少,受到了广泛应用,但这种方法不能充分利用植物中的茎和杆的净化作用,导致污水净化的效果不理想,污水处理效率较差,且污水在地表流动,在夏天容易滋生蚊蝇,且产生难闻气味,在冬天,湿地地表结冰,会影响污水处理效率,导致污水处理的耗时较长。
水平潜流人工湿地又称为渗滤湿地、水平流湿地,污水在水平潜流人工湿地中,通过配水系统从湿地的一端均匀的进入填料层植物的根区,实现污水净化,这种湿地解决了表面流人工湿地存在的问题,充分利用填料表面生物膜及植物根系,污水处理的效果较好,且污水在底下流动,不会影响环境,受气候影响较小,是目前应用较多的一种湿地类型。
结束语
海绵城市建设中,通过构建系统化的城市污水和地下水处理系统,考虑雨水的可循环再生利用性,提高城市的地下水补给能力,确保城市用水的安全。提出基于截污净化技术的海绵城市污水处理技术,对城市的污水分平地、洼地、地下管道、街道和厂区进行分区截污净化处理,采用描述性统计分析方法进行海绵城市污水处理效果检验分析,采用统计分析方法,得到不同年度和不同季节城市污水净化处理效果分析结果。研究表明,此方法进行海绵城市污水处理的效果较好,截污净化能力较强。
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