專利名稱：雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)。
背景技術：
雨水作為一種天然的潔凈水資源，廣泛的應用于干旱、少雨地區(qū)及缺少地表水補給區(qū)域。當前，水資源日益短缺，淡水資源貧乏，對雨水進行收集、儲存并加以利用顯得越來越重要。而隨著環(huán)境污染的加重，特別是空氣質(zhì)量的下降，由地表徑流及大氣降塵所導致的初期雨水水質(zhì)極差，如對雨水在整個降雨歷時進行簡單的收集與儲存，勢必會對雨水產(chǎn)生污染，影響到雨水的利用。因此，如何對雨水進行有效凈化并加以合理儲存，是環(huán)?？萍既藛T重點研究的課題之一。近年來，人工濕地技術被廣泛的應用于水環(huán)境的生態(tài)修復領域，其高效低能、環(huán)境友好的特點，以及對受污染水體特有的凈化和修復功能也逐步為人們所認識。由于不同構(gòu)型的人工濕地具有不同的水力條件和凈化功能，不同填料的種類及級配對不同類型污染物具有不同的去除效果，因此，如對人工濕地進行合理的設計和布置，將其運用于雨水的生態(tài)凈化及其儲存，可拓展人工濕地的應用領域，并有利于雨水中，特別是初期雨水中污染物的高效去除及有效儲存。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題，是針對雨水，特別是初期雨水的受污染狀況以及雨水的有效儲存利用，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、環(huán)境友好、高效低能的用于雨水生態(tài)凈化及儲存的雨型濕地系統(tǒng)。本實用新型采用的技術方案一種雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)，其特征在于它包括生態(tài)凈化區(qū)，生態(tài)凈化區(qū)內(nèi)充填生態(tài)填料，生態(tài)凈化區(qū)表面的周邊區(qū)域為進水區(qū)，進水區(qū)內(nèi)設置進水區(qū)粗填料，生態(tài)凈化區(qū)下部為設置填料的過渡區(qū)，過渡區(qū)下部為生態(tài)儲水區(qū)，生態(tài)儲水區(qū)內(nèi)設有生態(tài)儲水區(qū)填料，生態(tài)儲水區(qū)下部設有排水層填料，排水層填料內(nèi)部設有穿孔排水管，在生態(tài)凈化區(qū)和生態(tài)儲水區(qū)形成整體的不同側(cè)分別設有排水溢流井和通氣管，所述穿孔排水管穿出排水層填料經(jīng)過儲水區(qū)向上延伸至過渡區(qū)頂部，且穿孔排水管的出口進入排水溢流井，所述的排水溢流井的頂部設有溢流蓋板，所述通氣管與穿孔排水管連通，所述穿孔排水管另一端內(nèi)設有放空管，放空管穿入排水溢流井，且放空管上設有放空管閥門。上述的生態(tài)凈化區(qū)上部還種植有植物。上述的植物為維管束狀植物。上述的生態(tài)填料為礫石，其粒徑為20_40mm。上述進水區(qū)的邊緣坡度為-2%。上述進水區(qū)粗填料為鵝卵石，其粒徑為80_150mm。上述過渡區(qū)的填料為卵石，其粒徑為60-100mm ；所述生態(tài)儲水區(qū)填料為卵石，其粒徑為60-80mm。上述排水層填料為卵石，其粒徑為80-100mm。上述生態(tài)凈化區(qū)與生態(tài)儲水區(qū)體積比為1:3-1: 4。本實用新型取得的技術效果1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，高效低耗和環(huán)境友好，生態(tài)凈化區(qū)采用的生態(tài)填料，既對雨水中所含的不溶性懸浮物和漂浮物起到了截留作用，又可作為生物載體，利用其上生長的生物膜對雨水中所含的溶解性有機物進行生物凈化，而且其較大的空隙率強化了雨水凈化生物反應過程中的氣液固三相傳質(zhì)過程；生態(tài)凈化區(qū)采用的維管束植物及景觀性植物， 不但其葉、莖對懸浮物具有截留作用，而且其具有的光合作用，能為填料表面生長的生物膜提供氧份，顯著提高雨水的生物凈化速度和處理效率，生態(tài)儲水區(qū)直接置于生態(tài)凈化區(qū)下部，并與生態(tài)凈化區(qū)連通，結(jié)構(gòu)簡單，并且有利于生態(tài)凈化區(qū)植物在無雨期間吸收水分供其生長所需，生態(tài)儲水區(qū)中填料長期浸沒于所儲存的雨水中，其上生長的生物膜能進一步對雨水進行生物降解，去除雨水中殘存的有機污染物，排水區(qū)的排水層填料能攔截儲存雨水中的剩余懸浮物及老化脫落的生物膜，確保出水水質(zhì)，排水區(qū)中的高位排水管也確保了系統(tǒng)的儲水容量；2、生態(tài)凈化區(qū)與生態(tài)儲水區(qū)上下布置，節(jié)約了占地面積，并省去了凈化后雨水轉(zhuǎn)運、輸送等工序的操作，節(jié)約運行成本；3、由植物-填料-微生物共同組成的協(xié)同生態(tài)凈化體系對雨水中所含懸浮物、溶解性有機物及營養(yǎng)性污染物具有很好的去除效果；經(jīng)生態(tài)儲水區(qū)深度生物降解后的雨水水質(zhì)良好；4、整個系統(tǒng)建造成本較低，運行成本低廉；同時，在生態(tài)凈化區(qū)中選種景觀性植物，可建設成為一處環(huán)境友好型的生態(tài)園林景觀。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。參見圖1，一種雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)，它包括生態(tài)凈化區(qū)3，生態(tài)凈化區(qū)內(nèi)充填生態(tài)填料4，生態(tài)凈化區(qū)表面的周邊區(qū)域為進水區(qū)1，進水區(qū)內(nèi)設置進水區(qū)粗填料2，生態(tài)凈化區(qū)下部為設置填料的過渡區(qū)6，過渡區(qū)下部為生態(tài)儲水區(qū)7，生態(tài)儲水區(qū)內(nèi)設有生態(tài)儲水區(qū)填料8，生態(tài)儲水區(qū)下部設有排水層填料9，排水層填料內(nèi)部設有穿孔排水管10，在生態(tài)凈化區(qū)和生態(tài)儲水區(qū)形成整體的不同側(cè)分別設有排水溢流井11和通氣管14，所述穿孔排水管穿出排水層填料經(jīng)過生態(tài)儲水區(qū)向上延伸至過渡區(qū)頂部，且穿孔排水管的出口進入排水溢流井，所述的排水溢流井的頂部設有溢流蓋板15，所述通氣管與穿孔排水管連通，所述穿孔排水管另一端內(nèi)設有放空管12，放空管穿入排水溢流井，且放空管上設有放空管閥門13。所述的生態(tài)凈化區(qū)上部還種植有植物5。所述的植物為維管束植物。所述的生態(tài)填料為礫石，其粒徑為20-40mm。所述進水區(qū)的邊緣坡度為_2%。所述進水區(qū)粗填料為
4鵝卵石，其粒徑為80-150mm。所述過渡區(qū)的填料為卵石，其粒徑為60-100mm ；所述生態(tài)儲水區(qū)填料為卵石，其粒徑為60-80mm。所述排水層填料為卵石，其粒徑為80-100mm。所述生態(tài)凈化區(qū)與生態(tài)儲水區(qū)體積比為1:3-1: 4。本實用新型的原理，首先，攜帶面源污染和大氣塵埃的雨水通過生態(tài)凈化區(qū)的進水區(qū)時，雨水中的大型漂浮物被進水區(qū)粗填料攔截；進入生態(tài)凈化區(qū)后，雨水以豎流形式經(jīng)過雨型濕地系統(tǒng)，生態(tài)凈化區(qū)中的種植植物、生物填料、微生物協(xié)同作用凈化雨水；凈化后雨水通過生態(tài)儲水區(qū)上部的過渡區(qū)填料進入生態(tài)儲水區(qū)；過渡區(qū)填料既起到進一步過濾凈化雨水的作用，同時阻止生態(tài)凈化區(qū)中的生態(tài)填料進入到生態(tài)儲水區(qū)，還能保證在無雨時生態(tài)儲水區(qū)內(nèi)空氣流通，因此也確保了植物根系在無雨時對生態(tài)儲水區(qū)水分的吸收；利用生態(tài)儲水區(qū)進行凈化后雨水的儲存及深度生物凈化；利用排水區(qū)的穿孔排水管收集生態(tài)儲水區(qū)雨水并排入出水井；利用高位排水管確保儲水容量并有利于植物吸收水分；利用放空管在事故及檢修時放空整個系統(tǒng)中的雨水；利用通氣管排氣及溢流暴雨時生態(tài)凈化區(qū)表面滯水。以常規(guī)雨水為例，降雨時，雨水攜帶地表污染物及大氣降塵通過地表徑流流至本系統(tǒng)，首先通過本系統(tǒng)進水區(qū)1中的進水區(qū)粗填料2，將其中的漂浮物及較大體積的懸浮物攔截；雨水進入生態(tài)凈化區(qū)3后，以豎流形式通過生態(tài)填料4，雨水中攜帶的細小懸浮物通過物理截留、物理化學吸附等原理被生態(tài)填料4去除，植物5根系對細小懸浮物也具有攔截作用；生態(tài)填料4表面生長的生物膜，對雨水所攜帶的溶解性有機物具有生物降解功能；植物5能通過光合作用提供氧，同時植物5也能對雨水中所含的氮、磷等營養(yǎng)性物質(zhì)進行吸收以供其自身生長需要。通過生態(tài)凈化區(qū)3凈化后的雨水經(jīng)過過渡區(qū)6中的大粒徑填料進入到生態(tài)儲水區(qū)7進行進一步沉淀、過濾、生物凈化和儲存；由于雨水在生態(tài)儲水區(qū)7中停留時間長，生態(tài)儲水區(qū)填料8表面生長生物膜，對雨水中所含有機物進行深度降解；生態(tài)儲水區(qū)7底部設有排水層填料9，穿孔排水管10置于排水層填料9中，能進一步保證出水水質(zhì)。 由于穿孔排水管10出口位于過渡區(qū)6的頂部，能保證生態(tài)儲水區(qū)常年有水并處于高水位狀態(tài)，同時也確保了生態(tài)凈化區(qū)3中的植物5在無雨期間也能吸收水分供其生長所需。本實用新型的保護范圍并不限于上述的實施例，顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變形而不脫離本實用新型的范圍和精神。倘若這些改動和變形屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術的范圍內(nèi)，則本實用新型的意圖也包含這些改動和變形在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)，其特征在于它包括生態(tài)凈化區(qū)(3)，生態(tài)凈化區(qū)內(nèi)充填生態(tài)填料G)，生態(tài)凈化區(qū)表面的周邊區(qū)域為進水區(qū)(1)，進水區(qū)內(nèi)設置進水區(qū)粗填料 O)，生態(tài)凈化區(qū)下部為設置填料的過渡區(qū)(6)，過渡區(qū)下部為生態(tài)儲水區(qū)(7)，生態(tài)儲水區(qū)內(nèi)設有生態(tài)儲水區(qū)填料(8)，生態(tài)儲水區(qū)下部設有排水層填料(9)，排水層填料內(nèi)部設有穿孔排水管(10)，在生態(tài)凈化區(qū)和生態(tài)儲水區(qū)形成整體的不同側(cè)分別設有排水溢流井(11) 和通氣管(14)，所述穿孔排水管穿出排水層填料經(jīng)過生態(tài)儲水區(qū)向上延伸至過渡區(qū)頂部， 且穿孔排水管的出口進入排水溢流井，所述的排水溢流井的頂部設有溢流蓋板(15)，所述通氣管與穿孔排水管連通，所述穿孔排水管另一端內(nèi)設有放空管(12)，放空管穿入排水溢流井，且放空管上設有放空管閥門(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)，其特征在于所述的生態(tài)填料為礫石，其粒徑為20-40mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)，其特征在于所述進水區(qū)的邊緣坡度為1^-2 ^
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)，其特征在于所述進水區(qū)粗填料為鵝卵石，其粒徑為80-150mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)，其特征在于所述過渡區(qū)的填料為卵石，其粒徑為60-100mm ；所述生態(tài)儲水區(qū)填料為卵石，其粒徑為60_80mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)，其特征在于所述排水層填料為卵石，其粒徑為80-100mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)，其特征在于所述生態(tài)凈化區(qū)與生態(tài)儲水區(qū)體積比為1:3-1: 4。
專利摘要本實用新型涉及一種雨水生態(tài)凈化及儲存系統(tǒng)，它包括生態(tài)凈化區(qū)，生態(tài)凈化區(qū)內(nèi)充填生態(tài)填料，生態(tài)凈化區(qū)表面的周邊區(qū)域為進水區(qū)，進水區(qū)內(nèi)設置進水區(qū)粗填料，生態(tài)凈化區(qū)下部為設置填料的過渡區(qū)，過渡區(qū)下部為生態(tài)儲水區(qū)，生態(tài)儲水區(qū)內(nèi)設有生態(tài)儲水區(qū)填料，生態(tài)儲水區(qū)下部設有排水層填料，排水層填料內(nèi)部設有穿孔排水管，在生態(tài)凈化區(qū)和生態(tài)儲水區(qū)形成整體的不同側(cè)分別設有排水溢流井和通氣管。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，高效低耗。
文檔編號C02F3/32GK202156956SQ20112019326
公開日2012年3月7日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者姜應和, 張翔凌 申請人:武漢理工大學