本發(fā)明涉及環(huán)境生態(tài)凈化領(lǐng)域，更具體涉及用于初期雨水收集回用的隱形生態(tài)濾池系統(tǒng)。還涉及用于初期雨水收集回用的方法。

背景技術(shù)：
雨水作為一種優(yōu)質(zhì)的自然資源，收集和利用方便，對(duì)調(diào)節(jié)、補(bǔ)充城市水資源及改善城市自然生態(tài)系統(tǒng)具有重要的作用。雨水生態(tài)化處理對(duì)補(bǔ)充城市用水意義重大，我國99％的城市建設(shè)采取的都是快排模式，雨水落到硬化地面需要通過管道排掉超過80％的總雨量。這種建設(shè)模式，容易造成逢雨必澇，現(xiàn)在，國家為改善這種傳統(tǒng)的雨水處理方式，提出了“海綿城市”建設(shè)的目標(biāo)，“海綿城市”是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。經(jīng)過處理后的雨水資源可廣泛應(yīng)用于城市景觀當(dāng)中，如園林綠化灌溉，城市景觀用水補(bǔ)充等，也可用于消防、沖廁、洗車等城市居民生活的方方面面。然而，初期雨水的污染問題在國內(nèi)外逐漸受到廣泛的關(guān)注。初期雨水具有沖刷效應(yīng)，城市的空氣和地面中都含有大量污染物，降雨初期，雨水中溶解了空氣中大量的污染性氣體，降落到地面后，由于沖刷瀝青油氈屋面、瀝青混凝土道路、建筑工地等，使得前期雨水中含有大量的有機(jī)物、病原體、重金屬、油脂、懸浮固體等污染物質(zhì)。隨著雨水徑流的運(yùn)動(dòng)，也造成了雨水徑流污染，導(dǎo)致城市水環(huán)境逐漸惡化，城市雨水生態(tài)化利用的必要性更加突出。為了更好的處理初期雨水的污染問題，生態(tài)濾池技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)是由水、永久性或間歇性處于水飽和狀態(tài)下的基質(zhì)以及水生生物所組成的一種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大功能的生態(tài)系統(tǒng)，它對(duì)于保護(hù)生物多樣性，改善自然環(huán)境，保護(hù)和凈化水源具有重要作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供用于初期雨水收集回用的隱形生態(tài)濾池系統(tǒng)。還提供用于初期雨水收集回用的方法。本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：用于初期雨水收集回用的隱形生態(tài)濾池系統(tǒng)，包括集水井，還包括蓄水井和生態(tài)濾池，集水井、蓄水井和生態(tài)濾池在護(hù)坡上從上至下依次設(shè)置，集水井的底部設(shè)置有與蓄水井底部連通的進(jìn)水口，蓄水井中設(shè)置有曝氣裝置，生態(tài)濾池內(nèi)從下至上設(shè)置有碎石填料層、沸石填料層、細(xì)礫石填料層和砂土層，砂土層上設(shè)置有護(hù)坡植物，砂土層內(nèi)設(shè)置有與蓄水井連通的布水管，生態(tài)濾池上設(shè)置有與碎石填料層連通的出水口。如上所述的集水井的底部設(shè)置有沉降層，集水井的頂部設(shè)置有活塞式過濾網(wǎng)，集水井的側(cè)壁設(shè)置有與蓄水井連通的溢流口，活塞式過濾網(wǎng)為不銹鋼網(wǎng)箱，不銹鋼網(wǎng)箱通過鋼絲繩懸掛在集水井中，不銹鋼網(wǎng)箱的底部高于溢流口。如上所述的沉降層為蛭石和沸石的混合填料，蛭石和沸石的粒徑均選擇直徑在5-10mm之間。如上所述的布水管的進(jìn)水端高于進(jìn)水口的出水端，布水管的進(jìn)水端低于溢流口。如上所述的集水井、蓄水井和生態(tài)濾池下均設(shè)置有防滲層。如上所述的曝氣裝置設(shè)置在蓄水井的內(nèi)壁。如上所述的布水管距離細(xì)礫石填料層表層10-20cm。如上所述的細(xì)礫石填料層的粒徑為5-10mm；沸石填料層的粒徑為10-16mm；碎石填料層的粒徑為16-30mm。如上所述的護(hù)坡植物為黑麥草、蘆葦、香蒲、水蔥、美人蕉中的一種或者多種。用于初期雨水收集回用的方法，包括以下步驟：步驟1、在護(hù)坡上進(jìn)行集水井、蓄水井和生態(tài)濾池的土方挖掘施工，完成土方挖掘后，在集水井、蓄水井和生態(tài)濾池所在位置的底部鋪設(shè)防滲層，防滲層包括依次設(shè)置的第一層長纖土工布和防滲膜及第二層長纖土工布；步驟2、用混凝土施工集水井、蓄水井和生態(tài)濾池，蓄水井的儲(chǔ)水能力大于集水井的儲(chǔ)水能力；步驟3、在集水井上設(shè)置進(jìn)水口和溢流口，進(jìn)水口位于距離集水井底部10-20cm處；步驟4、在集水井底部鋪設(shè)沉降層，沉降層為蛭石和沸石的混合填料，蛭石和沸石的粒徑均為5-10mm之間，沉將層高度為集水井高度的30％-40％，蛭石和沸石的質(zhì)量比為1:1；步驟5、在集水井內(nèi)設(shè)置活塞式過濾網(wǎng)，活塞式過濾網(wǎng)為無蓋的不銹鋼網(wǎng)箱，不銹鋼網(wǎng)箱的網(wǎng)格直徑為0.3mm，不銹鋼網(wǎng)箱通過鋼絲繩懸掛在集水井中，不銹鋼網(wǎng)箱底部高于溢流口；步驟6、在蓄水井的側(cè)壁設(shè)置曝氣裝置；步驟7、在生態(tài)濾池內(nèi)鋪設(shè)填料層，填料層包括由上至下設(shè)置的細(xì)礫石填料層、沸石填料層和碎石填料層，細(xì)礫石填料層、沸石填料層和碎石填料層的厚度比為2:3:5，細(xì)礫石填料層的粒徑為5-10mm，沸石填料層的粒徑為10-16mm，碎石填料層的粒徑為16-30mm；步驟8、將布水管設(shè)置在距離細(xì)礫石填料層表面10-20cm處，在布水管上朝向細(xì)礫石填料層的一側(cè)設(shè)置有均勻的布水孔，布水管的進(jìn)水端與蓄水井連通，布水管用砂土層進(jìn)行覆蓋；步驟9、在砂土層上種植護(hù)坡植物，護(hù)坡植物為黑麥草、蘆葦、香蒲、水蔥、美人蕉中的一種或者多種；步驟10、在生態(tài)濾池上設(shè)置出水口，出水口的高度為碎石填料層高度的30％。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：主要針對(duì)初期雨水污染物質(zhì)含量較高而進(jìn)行設(shè)計(jì)，解決以往要對(duì)初期雨水進(jìn)行棄流處理的非環(huán)保方式；合理利用人工護(hù)坡，有效避免土地資源的限制，具有一定的景觀效應(yīng)；利用生態(tài)濾池技術(shù)可以有效的凈化雨水，無二次污染；整個(gè)生態(tài)濾池系統(tǒng)運(yùn)行簡便，后期維護(hù)操作方便，有效減輕人工維護(hù)的負(fù)擔(dān)；在與湖泊較近的地方選址，可以將凈化后的雨水直接與湖泊水環(huán)境相融合，在非汛期可以將湖水利用水泵提升到生態(tài)濾池系統(tǒng)中進(jìn)行異位凈化處理。附圖說明圖1本生態(tài)濾池系統(tǒng)的剖面圖；圖2布水管示意圖。圖中：1-集水井，2-活塞式過濾網(wǎng)，3-沉降層，4-進(jìn)水口，5-防滲層，6-蓄水井，7-溢流口，8-曝氣裝置，9-布水孔，10-布水管，11-砂土層，12-護(hù)坡植物，13-細(xì)礫石填料層，14-沸石填料層，15-碎石填料層，16-阻水墻，17-出水口，18-生態(tài)濾池。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明是建立在人工護(hù)坡之下的，用于處理初期雨水的隱形式生態(tài)濾池系統(tǒng)，本生態(tài)濾池首先要選擇自然湖泊的護(hù)坡進(jìn)行土方挖掘，完成土方挖掘后，首先鋪設(shè)防滲層5，防滲層5采用兩層長纖土工布和設(shè)置兩層長纖土工布之間的防滲膜，防滲膜可選用長沙建益新材料有限公司的高密度聚乙烯防滲膜。防滲膜設(shè)置在兩層長纖土工布之間，可有效防止?jié)B透，建設(shè)集水井1和蓄水井6，均采用混凝土材料，集水井1和蓄水井6的尺寸應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕涤炅窟M(jìn)行設(shè)置，初期雨水一般指降雨前15min的降雨量，蓄水井6的儲(chǔ)水能力應(yīng)高于集水井1，集水井1中包含活塞式過濾網(wǎng)2和沉降層3，活塞式過濾網(wǎng)2可以為無蓋的不銹鋼網(wǎng)箱，不銹鋼網(wǎng)箱尺寸可依據(jù)集水井1的直徑進(jìn)行設(shè)計(jì)，不銹鋼網(wǎng)箱的網(wǎng)格直徑設(shè)計(jì)為0.3mm，精密度較高，可以有效攔截初期雨水沖刷所攜帶的垃圾和細(xì)小的顆粒，用鋼絲繩將本活塞式過濾網(wǎng)2懸掛在集水井1中，活塞式過濾網(wǎng)2底部要高于溢流口7，在需要進(jìn)行清理時(shí)，將鋼絲繩收緊，活塞式過濾網(wǎng)2上提至集水井口，即可將其中攔截的物質(zhì)進(jìn)行清理，方便后期處理，有效減輕后期人工維護(hù)的負(fù)擔(dān)。沉降層3為蛭石和沸石的混合填料，其中，蛭石和沸石的粒徑為5-10mm之間，按質(zhì)量比1:1的比例進(jìn)行混合；沉降層3的高度為集水井1高度的30％-40％，沉降層3可以對(duì)初期雨水進(jìn)行初級(jí)凈化；生態(tài)濾池的填料層包括在垂直方向上由上到下設(shè)置的細(xì)礫石填料層13、沸石填料層14和碎石填料層15，細(xì)礫石填料層13、沸石填料層14和碎石填料層15按照厚度比為2:3:5的比例依次排列組成的，其中，細(xì)礫石填料層13中細(xì)礫石的粒徑為5-10mm之間，沸石填料層14中的沸石的粒徑為10-16mm之間，碎石填料層15中的碎石的粒徑為16-30mm之間。填料層上方鋪設(shè)砂土層11，砂土層11為細(xì)砂和土壤的混合物，能為植物提供良好的生存環(huán)境，然后種植護(hù)坡植物12，護(hù)坡植物采用多種適用的植物進(jìn)行混合種植，既美化環(huán)境又能防止護(hù)坡水土流失，護(hù)坡植物為黑麥草、蘆葦、香蒲、水蔥、美人蕉等多種植物混合搭配種植。阻水墻16均為混凝土結(jié)構(gòu)，可以防止雨水滲透和固定人工護(hù)坡。在人工護(hù)坡的最下端建立阻水墻16，用于防止砂石滑落和凈化后的雨水滲透。布水管10設(shè)置在砂土層11的下部，距離細(xì)礫石填料層13表層10-20cm(優(yōu)選15cm處)，在垂直面向細(xì)礫石填料層13的方向上設(shè)置有均勻的布水孔，布水孔直徑可按照降雨量進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，保持雨水垂直下降，布水管10的進(jìn)水端要高于進(jìn)水口4的出水端。本生態(tài)濾池系統(tǒng)選擇距離湖泊水域較近的位置，有利于減少入湖的面源污染，有利于處理后的雨水排放，同時(shí)在非汛期可以利用水泵將湖水抽至生態(tài)濾池進(jìn)行凈化處理。雨水通過集雨渠進(jìn)入集水井1，流過活塞式過濾網(wǎng)2，去除掉其中細(xì)小的砂礫和垃圾，然后進(jìn)入沉降層3接受初級(jí)凈化，待降雨持續(xù)一段時(shí)間后，集水井1中的雨水會(huì)達(dá)到溢流口7的高度，雨水會(huì)通過溢流口7直接進(jìn)入蓄水井6，通過沉降層3的初期雨水通過進(jìn)水口4進(jìn)入到蓄水井6，當(dāng)儲(chǔ)水量達(dá)到布水管10的位置時(shí)，雨水開始進(jìn)入布水管，并通過布水管上均勻分布的布水口9(如圖2所示)進(jìn)入生態(tài)濾池系統(tǒng)，在一定的水力停留時(shí)間后，經(jīng)出水口17排放至自然湖泊水體；在非汛期時(shí)，可以利用水泵將湖泊內(nèi)的水抽至蓄水井6，使其通過生態(tài)濾池系統(tǒng)，可以達(dá)到凈化水體的目標(biāo)。用于初期雨水收集回用的隱形生態(tài)濾池系統(tǒng)建造的方法：1、選取人工護(hù)坡，最優(yōu)選擇為與湖泊水域較近的位置；2、建立生態(tài)濾池系統(tǒng)；按照以下順序進(jìn)行：步驟1、在護(hù)坡上進(jìn)行集水井1、蓄水井6和生態(tài)濾池18的土方挖掘施工，完成土方挖掘后，在集水井1、蓄水井6和生態(tài)濾池18所在位置的底部鋪設(shè)防滲層5，防滲層5包括依次設(shè)置的第一層長纖土工布和防滲膜及第二層長纖土工布；步驟2、用混凝土施工集水井1、蓄水井6和生態(tài)濾池18，蓄水井6的儲(chǔ)水能力要大于集水井1的儲(chǔ)水能力；集水井1和蓄水井6的容積可以根據(jù)建設(shè)本生態(tài)濾池的地區(qū)的降雨量進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)；步驟3、在集水井1上設(shè)置進(jìn)水口4和溢流口7，進(jìn)水口4位于距離集水井底部10-20cm處；溢流口7的設(shè)置可以根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅康膶?shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)；步驟4、在集水井1底部鋪設(shè)沉降層3，沉降層3為蛭石和沸石的混合填料，蛭石和沸石的粒徑均為5-10mm之間，沉將層3高度為集水井1高度的30％-40％，蛭石和沸石的質(zhì)量比為1:1；步驟5、在集水井1內(nèi)設(shè)置活塞式過濾網(wǎng)2，活塞式過濾網(wǎng)2為無蓋的不銹鋼網(wǎng)箱，不銹鋼網(wǎng)箱的網(wǎng)格直徑為0.3mm，不銹鋼網(wǎng)箱通過鋼絲繩懸掛在集水井1中，不銹鋼網(wǎng)箱底部要高于溢流口7，不銹鋼網(wǎng)箱尺寸可依據(jù)集水井1的直徑進(jìn)行設(shè)計(jì)；步驟6、在蓄水井6的側(cè)壁設(shè)置曝氣裝置8，保證雨水能夠充分與空氣接觸；步驟7、在生態(tài)濾池18內(nèi)鋪設(shè)填料層，填料層包括由上至下設(shè)置的細(xì)礫石填料層13、沸石填料層14和碎石填料層15，細(xì)礫石填料層13、沸石填料層14和碎石填料層15的厚度比為2:3:5，其中，細(xì)礫石填料層13的粒徑為5-10mm，沸石填料層14的粒徑為10-16mm，碎石填料層15的粒徑為16-30mm；步驟8、將布水管10設(shè)置在距離細(xì)礫石填料層13表面10-20cm處，在布水管10上朝向細(xì)礫石填料層13的一側(cè)設(shè)置有均勻的布水孔，布水管10的進(jìn)水端與蓄水井6連通，布水管10用砂土層11進(jìn)行覆蓋；布水孔直徑可按照降雨量進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，砂土層11可以為細(xì)砂和土壤的混合物，能為植物提供良好的生存環(huán)境；步驟9、在砂土層11上種植護(hù)坡植物，護(hù)坡植物12為黑麥草、蘆葦、香蒲、水蔥、美人蕉中的一種或者多種，護(hù)坡植物采用多種適用的植物進(jìn)行混合種植，既美化環(huán)境又能防止護(hù)坡水土流失。步驟10、在生態(tài)濾池18上設(shè)置出水口17，出水口17的高度為碎石填料層15高度的30％。按照上述步驟，選定合適的區(qū)域，建立用于初期雨水收集回用的隱形生態(tài)濾池系統(tǒng)，對(duì)建設(shè)區(qū)域進(jìn)行為期3個(gè)月的初期雨水?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)測，具體采樣過程為：每次開始形成初期雨水路面徑流時(shí)，用聚乙烯瓶收集一定量的雨水水樣，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的檢測，同時(shí)收集通過本系統(tǒng)的初期雨水進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)監(jiān)測，具體處理效果見下表：本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。