随着城市化进程的加快,地表径流携带大量的污染物进入受纳水体,导致河流、湖泊等水体富营养化。本文针对北运河香河段的两条支流面临地表径流污染问题,对支流的污染现状和地表径流水质状况进行了分析研究,在此基础上,构建了添加生物炭和复合微生物菌剂的生物滞留池装置,研究了不同运行方式条件下污染物去除的效能,分析了装置的微生物群落结构变化,并结合实验结果,提出了在河岸边建设功能性生物滞留池削减地表径流的工艺方案。主要研究结果如下:北运河香河段两条入河支流主要污染物是氨氮和总磷,水质整体上从上游到下游沿程逐渐转好。初期地表径流污染物浓度受雨前干燥期、降雨强度等影响显著,路面初期地表径流污染负荷远高于屋面。初期地表径流为两条入河支流输入年污染量估算为:COD为469.4 t/a、氨氮为25.3 t/a、TN为38.3 t/a、TP为2.1 t/a。通过生物炭/复合微生物菌剂调理后的生物滞留池在不同的工况下对污染物去除效果均较未调理的生物滞留池有所增强,研究结果表明,生物炭促进氮的削减尤为显著,对磷的去除作用有限,而复合微生物菌剂却恰好相反。在最佳水力停留时间下运行时,进水COD浓度为200 mg/L,TN浓度为12 mg/L,氨氮浓度为10 mg/L和TP浓度为1.5 mg/L,调理后的生物滞留池出水COD和TP浓度可达地表水Ⅳ类水质,氨氮出水浓度可达地表Ⅴ类水质,COD、总氮、氨氮和总磷的平均去除率较未调理的分别提升4.18%、8.05%、14.67%和9.52%。生物炭/复合微生物菌剂调理的生物滞留池能够抵抗高污染负荷的影响,在高污染负荷条件下运行时,进水COD浓度为300mg/L,TN浓度为15 mg/L,氨氮浓度为12 mg/L和TP浓度为2 mg/L,调理后的生物滞留池出水COD、氨氮和TP浓度均满足地表Ⅴ类水标准,且污染物去除率较低污染负荷条件下要高。在干湿交替状态下运行时,干旱间隔期的对氮的去除效果影响较大,对磷的去除效果影响没有对氮的影响大,对氨氮的去除效果没有显著差异。但是调理后的生物滞留池恢复能力更快,且调理后的生物滞留池装置中微生物的多样性和丰度均比未调理的有所增长。根据现场调研和并结合实验结果,在小友垡渠岸边设计了生物滞留池示范工程技术方案。工艺流程是:汇集的径流通过路缘石豁口先流入缓冲区提前进行预处理,然后再将径流排入生物滞留池进行二次处理,处理后直接汇入市政雨水管网或河道。示范工程设计的生物滞留池面积为480 m~2,池体深度为0.75 m,有效调蓄容积为790m~3,该工程预期出水满足GB3838-2002中Ⅴ类标准。