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1基礎(chǔ)資料 現(xiàn)計(jì)劃在某城市道路邊設(shè)計(jì)一個矩形生物滯留池。該滯留池對應(yīng)的匯水區(qū)域包括200m2的瀝青道路、240m2的建筑和160m2的綠地；道路長20m、寬10m，綠地長20m且與道路相鄰，建筑和道路之間相隔約3m，如下圖所示。 圖1匯水區(qū)域現(xiàn)狀示意 2參數(shù)計(jì)算 擬定各污染物目標(biāo)去除率分別為：TSS去除80%、TP去除60%、TN去除45%。按下表，取得R最大值為1.8%，由此根據(jù)下式可求得生物滯留池至少應(yīng)達(dá)到的規(guī)模： a=1.8%&imes;600=11m2 表1各污染物目標(biāo)去除率與R對應(yīng)關(guān)系 根據(jù)場地實(shí)際條件，確定生物滯留池長為5.5m、寬為2m，位于建筑和道路之間，如下圖所示。 圖2生物滯留池平面位置示意 1）綜合徑流系數(shù) 根據(jù)下表2和匯水區(qū)不同下墊面性質(zhì)加權(quán)平均可得匯水區(qū)綜合徑流系數(shù)α=0.76。 表2不同下墊面的徑流系數(shù) 2）設(shè)計(jì)流量 設(shè)計(jì)流量和校核流量的計(jì)算分別取重現(xiàn)期為2年和50年的降雨，降雨歷時分別取15min和13min。不同重現(xiàn)期下暴雨強(qiáng)度如下： 設(shè)計(jì)流量計(jì)算如下：   式中Q—設(shè)計(jì)流量（m3/s）；     α—綜合徑流系數(shù)；      i—暴雨強(qiáng)度（mm/min）；     A—集水區(qū)總面積（m2）。 3）開口路緣石寬度 本生物滯留池?cái)M采用路緣石開口單點(diǎn)進(jìn)水的形式，開口位于生物滯留池與道路相鄰的長邊與短邊相交處。 通過Q=Cw*L*h2/3可求得L，L即為路緣石開口寬度。Cw為堰流系數(shù)取1.7，h是流量為Q2時的水深取0.05m，則   4）防沖刷保護(hù)措施 本生物滯留池采用集中進(jìn)水形式，須設(shè)計(jì)防沖刷保護(hù)措施。應(yīng)在集中進(jìn)水口布置石塊，降低流速并分散水流，如下圖所示。   圖3石塊布置示意 預(yù)處理池位于進(jìn)水口與生物滯留池之間，旨在去除粒徑大于1mm的顆粒，并暫時儲存。預(yù)處理池尺寸計(jì)算如下。 預(yù)處理池體積：VS=AC*R*LO*FC=0.06*0.8*1.6*2=0.1536m³     式中VS——預(yù)處理區(qū)體積（m3）；     AC——匯水區(qū)面積（ha）；     R——截留效率（設(shè)定為80%）；     LO——沉淀負(fù)荷率（1.6m3/ha/年）；     FC——清理頻率（年）。    預(yù)處理池面積：As=Vs÷Ds=0.1536÷（0.3+0.2）=0.3072㎡。        式中Ds——預(yù)處理池深度（m） 截留效率可通過下式校核（針對粒徑大于1mm的粒子）：          式中vs——截留沉速（100mm/s）；                      Q/A——流量除以預(yù)處理區(qū)面積；                      n——湍流系數(shù)（0.5）。 過濾層表面滯蓄水深為200mm。 過濾層厚度600mm，濾料滲透系數(shù)為100mm/h；填料為細(xì)砂，有機(jī)質(zhì)含量3%、外摻營養(yǎng)土，pH為中性。 過渡層厚度100mm，填料為粗砂，其粒徑和過濾層填料為一個數(shù)量級。 排水層厚度200mm，填料為碎石，粒徑平均為5mm。排水層朝向溢流井有0.5%的坡降。 此生物滯留池為直立壁形式，在其下底和四周設(shè)置防水土工布。   圖4生物滯留池豎向深度設(shè)計(jì) 2.5排水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1）穿孔排水管 參考穿孔排水管產(chǎn)品規(guī)格，擬定此生物滯留池穿孔排水盲管管徑100mm、小孔孔口尺寸1.5mm*7.5mm、開孔面積2010mm2/m；在池底中間布置一根穿孔排水盲管。 需保證穿孔排水管最大過流能力Qpef大于生物滯留池最大過濾流量Qmax。 生物滯留池最大過濾流量：         式中Qmax——最大過濾流量（m3/s）；       Ksa——滲透系數(shù)（m/s）；       Wbase——底寬（m）；       hmax——生物池表面滯蓄水深（m）；       d——過濾層深度（m）。 穿孔排水管最大過流流量：    式中Qpef——穿孔排水管流量（m3/s）；       B——堵塞系數(shù)（取0.5）；       Cd——孔口出流系數(shù)（0.6）；       A——孔口總面積（000105m2）；       g——重力加速度（9.80m/s2）；       h——管道上方最大水深（m）。 Qpef&g;Qmax,穿孔排水管滿足要求。 2）溢流井（管）    利用寬頂堰公式和孔口出流公式分別確定溢流井的堰長和寬度。 寬頂堰公式：   得L=0.45m，則溢流井（管）尺寸為120mm*120mm。 孔口出流公式:   得A=0.3m2，則溢流井（管）尺寸為175mm*175mm。 比較二者，選取175mm*175mm為溢流井最小尺寸。 考慮將生物滯留池溢流井作為道路雨水篦子，選擇300mm*500mm的溢流井。 選擇麥冬、黃菖蒲等地被植物，覆蓋生物滯留池表面；選擇紅葉石楠、龜甲冬青等灌木，種植密度1株/m2，不種植喬木。 流速校核    

      我國目前焦化廢水處理通常為包括氨水脫酚、氨氣蒸餾、終冷水脫氰等的一級處理以及以活性污泥法及其強(qiáng)化方法為主的二級處理。隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格及水資源短缺矛盾的突出，對于焦化廢水深度處理技術(shù)方法的研究及水回用方式的研究顯得極為重要。目前，焦化廢水深度處理的技術(shù)主要包括:膜分離技術(shù)、混凝沉淀法、吸附法、高級氧化(Fenon氧化、O3氧化、催化濕式氧化、電催化等)以及生物化學(xué)法。 1、膜分離技術(shù)。膜分離技術(shù)的核心是膜，其分離方法主要利用膜的選擇透過性，驅(qū)動力主要包括壓力差、濃度差及電位差。膜分離是微濾、超濾、納濾、反滲透、氣體分離、滲透汽化、滲析和電滲析等一系列膜分離技術(shù)的總稱。膜分離技術(shù)作為一種新型的流體分離單元操作技術(shù)，與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比具有能耗低，節(jié)能明顯，無二次污染，經(jīng)濟(jì)效益高，分離效率高，設(shè)備體積小，占地面積小，維護(hù)工作量少，可靠度高，操作簡單等方面的優(yōu)點(diǎn)。近年來，膜分離技術(shù)取得了巨大的發(fā)展，并且有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。針對焦化廢水，目前主要采用(超濾+反滲透)的雙膜法進(jìn)行處理，其反滲透產(chǎn)水達(dá)到工業(yè)循環(huán)冷卻水回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但是，由于反滲透過程中只是將污染物質(zhì)濃縮而不是從根本上去除，因此還需要解決反滲透濃縮液的去向問題，目前具有一定應(yīng)用局限性。 2、絮凝沉淀法。混凝沉淀法作為一種水處理或凈化過程中常用物化方法，其原理是在廢水中加入一定量的混凝劑，使廢水中難以沉淀或過濾的污染物通過物理或化學(xué)作用使其集結(jié)成較大的顆粒，從而達(dá)到分離的目的。目前，常用的無機(jī)絮凝劑包括聚合硫酸鋁(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)，常用的有機(jī)絮凝劑為聚丙酰胺(PAM)。目前有一些新的絮凝劑的開發(fā)利用，例如研究了不同絮凝劑處理焦化廢水的效果，發(fā)現(xiàn)高鐵酸鈉具有優(yōu)異的脫色、脫除CODC性能。對于絮凝法深度處理焦化廢水，絮凝劑不同，脫除效果差別很大。因此，開發(fā)低廉高效無二次污染的絮凝劑是關(guān)鍵。 3、吸附法。吸附法是一種利用多孔性吸附劑吸附廢水中污染物質(zhì)，使廢水得到凈化處理的方法。目前常用的吸附劑包括活性炭、沸石、粉煤灰、果殼等。例如比較了沸石和活性炭對焦化廢水深度處理的效果。研究表明，沸石對殘余氨氮去除效果好，而活性炭對于難降解的有機(jī)物具有很好的吸附去除效果。還有針對生化處理后的焦化廢水采用煤質(zhì)炭、果殼炭和椰殼炭處理，可使出水COD達(dá)到100mg/L以下，煤質(zhì)炭最適合用于回用工藝，并進(jìn)行了(混凝+活性炭)處理二級生化后的焦化廢水，可以達(dá)到出水COD＜50mg/L的效果。該作者指出，混凝預(yù)處理可以降低活性炭有機(jī)負(fù)荷，利于形成生物活性炭，延長活性炭使用時間。       以及用顆粒活性炭以及樹脂對二級生化后的焦化廢水進(jìn)行處理研究，主要以揮發(fā)酚和COD作為評價(jià)指標(biāo)，COD及揮發(fā)酚脫除效率較高，并且經(jīng)過對比活性炭與樹脂后發(fā)現(xiàn)，活性炭具有更大的吸附容量，更加適合用于焦化廢水生化出水的深度處理。雖然吸附法對焦化廢水處理效果較好，但是吸附劑再生具有一定困難。