Page 132 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

· 1488 · 环境工程技术学报 第 12 卷

较高，但随着进水浓度的上升，总磷去除率显著下降 由 图 3(b 可知， 在 0 m m 淹没出流高度时，随着
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且不稳定。 进水浓度的增加，氨氮去除率下降较为明显；在其他
2.1.3 种直流式生物滞留系统削减效果对比 淹没出流高度时，随着进水浓度的增加，氨氮去除率
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1 柱对道路雨水径流中总氮的去除率 为 30%～ 先略微增加后下降较明显。随着水质波动，各淹没
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50%，2 柱 为 50%～62%。 与 1 柱对比，2 柱的出水 出流高度的抗冲击力偏弱。在中浓度进水时，各淹
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水质得到一定提升，主要原因：1）使用的复合填料不 没出流高度氨氮的去除效果都较好且差异不明显，
同，其对总氮的吸附性能也不同，传统的生物滞留试 但 在 0 m m 淹没出流高度氨氮的去除效果最好，去除
验柱填料层仅为沙子，而改良生物滞留试验柱填料 率 为 78%。这是因为在该高度时，填料中含氧量较
层将沙替换成了石英砂和添加含有大量的铁、铝等 高，硝化细菌进行的硝化反应较强，因此对氨氮去除
金属离子 的 HAVSP，从而增强了对总氮的吸附性 率较高；随着淹没出流高度增加，填料中含氧量逐渐
能。2）填料不同导 致 2 个生物滞留试验柱的渗透率 降低，硝化反应逐渐减弱，导致对氨氮去除率下降。
不同，下层填料中含有的复合填料能降低渗透率，增 由 图 3(c 可知， 在 0 m m 淹没出流高度时，随着
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加水力停留时间，从而使模拟径流雨水与填料得以 进水浓度的增加，硝态氮去除率不断上升； 在 15 和
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充分接触。 250 m m 淹没出流高度时，随着进水浓度的增加，硝
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1 柱 对 氨 氮 的 去 除 率 为 48% ～70% ，2 柱为 态氮去除率先上升后下降； 在 350 m m 淹没出流高度
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63%～80%，2 柱对氨氮的去除效果优 于 1 柱，这是 时，随着进水浓度的增加，硝态氮去除率无明显变
因为通 过 HAVS 改良填料可以提高对氨氮的去除 化； 在 450 m m 淹没出流高度时，随着进水浓度的增
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率。此外，在高浓度进水条件下，1 、2 柱出水水质均 加，硝态氮去除率先平衡，后明显下降。可见， 在 350
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明显下降，这说明生物滞留试验柱对中、低氨氮浓度 m m 淹没出流高度时，进水水质波动对硝态氮的去除
模拟径流雨水具有较好的去除效果。 效果无较大影响，此时系统的抗性较强。
1 、2 柱对硝态氮的去除率 为 12%～40%，对硝 随着淹没出流高度（0～350 mm）的增加，3 柱对
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态氮的去除效果均不好。随着进水浓度的增加， 个 硝态氮的去除效果不断增加，硝态氮去除率最高可
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试验柱出水水质均有所改善，说明进水中硝态氮浓 达 77%。但到一定的淹没出流高度（350 mm），对硝
度升高，能适当提升生物滞留试验柱对硝态氮的去 态氮的去除效果反而下降。提升出水水位后会增加
除 效 果 ， 但 出 水 水 质 仍 然 较 差 ， 表 明 仅 仅 采用 淹没区域体积，导致缺氧区体积增多，但在 450
HAVS 改良填料并不能有效提升硝态氮的去除率。 m m 出水水位条件下，池内部长期形成的淹没水位线
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1 柱对道路雨水径流中总磷去除率 为 36%～ 已位于上层填料底部以 上 60 m m 处，再加上上层填
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65%，2 柱则达 到 92%，相 较 1 柱，2 柱除磷效果明显 料中折流板的设置，会导致上层填料中不利于氨氮
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提升。此外，2 柱对总磷的去除效果较为稳定，表明 向硝酸盐氮的转化。450 m m 出水水位完全淹没了
适当水质波动 对 2 柱去除效果几乎没有影响，但对 整个下层介质，下层折流板的作用不明显，不能在填
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1 柱的去除效果影响较大，这说明改良填料比传统填 料层中形成相对的上层好氧、下层厌氧的条件，从而
料直流式生物滞留池对水质波动有更好的抗冲击 阻碍了脱氮中硝酸盐氮的来源。 在 350 m m 出水水
能力。 位时，池内的淹没水位线正好位于下层折流板，此时
2.2 折流式生物滞留系统对氮、磷的削减效果 的淹没水位线正好能使下层折流板发挥最大作用。
2.2.1 不同形态氮的去除效果 所以 在 350 m m 淹没出流高度时对硝态氮的去除效
3 柱不同淹没出流高度出水中各形态氮浓度及 果最好， 在 0 m m 淹没出流高度时对硝态氮的去除效
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去除率如 图 3 所示。由 图 3(a 可知， 在 0 m m 淹没 果最差。
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出流高度时，随着进水浓度的增加，总氮去除率总体 2.2.2 总磷的去除效果
呈逐渐降低趋势； 在 150、450 m m 淹没出流高度时， 3 柱不同淹没出流高度出水总磷浓度及去除率
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随着进水浓度的增加，总氮去除率先增加后迅速降 如 图 3（d）所示。由 图 3(d 可知， 在 0、150、25 和
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)
低； 在 350 m m 淹没出流高度时，随着进水浓度的增 350 m m 淹没出流高度时，随着进水浓度增加，总磷
加，总氮去除率先略微降低后平缓增加。进水水质 的去除率变化不显著； 在 450 m m 淹没出流高度时，
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波动时，350 m m 淹没出流高 度 3 柱运行最为稳定， 随着进水浓度的增加，总磷的去除率总体趋势是显
总氮去除率最高可 达 76%；其他淹没出流高度，随着 著上升后趋于稳定。 在 0、150、25 和 350 m m 淹没
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进水浓度的增加，去除效果逐渐变差。 出流高度时，总磷的去除率都高 于 90%，但 在 450