生物滞留池由哪几层构成及填料的组成?
生物滞留池由蓄水层、覆盖层、种植层、隔离层、排水层以及其他进出水设施和植物等构成。现有的研究主要集中在污水处理厂处理污水中的氮、磷污染物的净化机制及治理。在现有的研究基础上,利用生物截留技术净化雨水径流中的氮、磷是一个非常复杂的过程,包括填料吸附、微生物吸收、植物吸收养分。另外,还有一些研究表明,磷污染很容易与土壤中的铁、铝等阳离子发生化学反应,从而形成沉淀。降雨径流中存在着各种形式的氮,而生物截留设施对氮气的处理也比较复杂,而且受水质、水力停留时间、季节变化、干湿交替等因素的影响。
因各个地区土壤类型的不同,所选填料组成及配比也会有差异。选择填料时,应综合考虑填料的渗透系数及对污染物负荷的去除效果等。国外设计手册最初选用高渗透率的天然土壤,认为壤质砂土、砂质壤土、壤土是生物滞留系统的最佳土壤类型。而如今,推荐以具有优良渗透性能良好的土壤为基质,并以一定的有机质作为改性剂的混合填料。
粒径分布是填料重要的物理性质,它直接或间接地影响着填料的其他物理性质,包括比表面积、容重、孔径分布以及透水性和蓄水性。填料粒径的选择对填料的水力传导率、维护频率和污染物去除能力有极大影响。增大粒径通常会提高过滤介质的水力传导率 , 可以确保处理更大量的雨水并降低堵塞的可能性。然而,这样也会减少水力停留时间和比表面积,不利于污染物的去处。因此,在颗粒粒径的选择,对于生物滞留池的运行极为重要。
影响填料污染物去除性能的化学特性包括有机碳含量、疏水性、阳离子或阴离子交换容量、表面电荷以及能够与特定污染物相互作用的化学官能团。这些化学特性对于溶解的污染物在介质上的吸附、污染物随时间推移的降解或转化、以及基质中污染物的淋洗都是至关重要的。
增加填料的有机碳含量通常会通过疏水相互作用增加污染物的去除。 该过程能加强水溶性污染物的去除,如多环芳烃 (PAH)。为了增加有机碳含量,可以向填料中添加几种原料,包括松树皮粉、泥炭、腐殖质和覆盖物粉等。