本發(fā)明屬于城市環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理路面降水的生態(tài)過濾裝置。

背景技術(shù)：

近幾十年來，隨著城市化進程的加快，城市雨水徑流水量和污染程度明顯增加劇。尤其是受有毒物質(zhì)污染的雨水徑流排放，會造成城市河流和海灣的退化。研究表明，城市雨水徑流已成為美國一些沿海水域污染的主要來源。同時，如果能夠?qū)搅饔晁右砸欢ǖ奶幚砗褪占?，它又可以作為一種新的水源，成為城市水供應(yīng)的重要來源。介于此，完善的雨水管

理理念旨在攔截、衰減和保持雨水徑流，提高雨水水質(zhì)，修復(fù)徑流體系至接近城市開發(fā)前的水平。這種管理的技術(shù)理念在美國被稱為低影響開發(fā)(Low Impact Development，LID)系統(tǒng)，在澳大利亞被稱為水敏型城市設(shè)計(Water Sensitive Urban Design， WSU)，在英國被稱為可持續(xù)城市排水系統(tǒng)(Sustainable Urban Drainage Systems，SUDS)，在現(xiàn)有的多種水敏型城市設(shè)計(WSUD)系統(tǒng)中，雨水生物過濾系統(tǒng)被稱為stormwater bioretention，rain-garaens或biofilters，因其設(shè)計規(guī)模、布置和構(gòu)造的靈活性及整體的美觀性，在澳大利亞得到廣泛的應(yīng)用。一個典型的生態(tài)過濾系統(tǒng)通常被稱為雨水花園(Rain-gardens)，而較大的含有溝槽的系統(tǒng)被稱為生物滯留盆地或洼地。雨水生物過濾池系統(tǒng)的設(shè)計非常靈活可變，如我們可以將底部的排水管去除而使得處理后的干凈水能夠直接滲濾到周邊土壤中，也可以在底部設(shè)計一個永久的淹沒層以進一步強化生物處理過程，提高脫氮效果。

雨水生物過濾的概念最初是由美國人在15年前提出的。然而，起初的系統(tǒng)設(shè)計有較大的問題，第一個實地規(guī)模的雨水生物過濾系統(tǒng)更多的是析出污染物質(zhì)而不是去除污染物。在過去的10年中，研究人員開展了大量的工作來改進雨水生物過濾系統(tǒng)，以期對雨水中沉積物、重金屬和營養(yǎng)物質(zhì)的去除高效而可靠。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種處理路面降水的生態(tài)過濾裝置，目的是實現(xiàn)凈化雨水、儲存雨水、利用雨水的三位一體，控制雨水凈化水質(zhì)，把雨水中污染物降到最低，實現(xiàn)循環(huán)利用，為海綿城市建設(shè)過程中水質(zhì)的保證提供技術(shù)支撐。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的處理路面降水的生態(tài)過濾裝置，包括植被層、砂土層、濾料層和墊底層，所述的植被層選用黑麥草，植被層下方是砂土層，所述的砂土層厚度為20~30cm，砂土層下方是濾料層，所述的濾料層選用的濾料為纖維球濾料，厚度為50~60cm，濾料層下方是墊底層，墊底選用鵝卵石，厚度為10~15cm；防澇管從植被層豎直插入，貫穿砂土層和濾料層到達墊底層，在墊底層90°彎折后平行穿過墊底層，再次彎折后在距墊底層底部30cm處伸出管口作為出水口；在植被層、砂土層、濾料層和墊底層的一側(cè)設(shè)有溢流井，防澇管出水口設(shè)置在溢流井內(nèi)，溢流井底部設(shè)有排水口。

其中，所述的防澇管管壁上設(shè)有孔洞，防澇管直徑為3~4cm，孔洞直徑為2~3cm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點和有益效果是：

傳統(tǒng)路面雨水都采取棄流，初期雨水污染較大，給水體帶來極大污染，本發(fā)明的一種處理路面降水的生態(tài)過濾裝置的植物種類、濾料種類和級配配比能夠高效凈化雨水，其中植物選擇北方最常見的抗旱耐凍的黑麥草，砂土層、濾料層采用了傳統(tǒng)濾料與自然砂土相結(jié)合的方式，一方面，砂土較為廉價能截留沉積物，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的濾料能夠吸附過濾污染物質(zhì)，使污染物去除率較高，能夠?qū)訉舆^濾雨水中的有機物、沉積物和重金屬，過濾后的雨水儲存在溢流井中，送往其他用途，實現(xiàn)循環(huán)利用。

本發(fā)明的處理路面降水的生態(tài)過濾裝置經(jīng)動態(tài)過濾實驗表明，路面雨水經(jīng)生態(tài)過濾處理后，出水水質(zhì)較好，COD去除率85%左右，NH₃-N去除率為62.5%左右，濁度始終小于1NTU，處理后的水質(zhì)達到地下水環(huán)境質(zhì)量標準五類水，可作為景觀回用水。

本發(fā)明集凈化雨水，儲存雨水和利用雨水三位一體，將雨水中污染物降到最低，從而節(jié)約水資源，減少城市內(nèi)澇，在一種新型海綿城市建設(shè)中具有推廣意義的技術(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的處理路面降水的生態(tài)過濾裝置示意圖；

圖中：1：植被層；2：砂土層；3：濾料層；4：墊底層；5：防澇管；6：出水口；7：溢流井；8：排水口；

圖2是本發(fā)明實施例中對雨水過濾前的濾料掃描電鏡圖；

圖3是本發(fā)明實施例中對雨水過濾后的濾料掃描電鏡圖。

具體實施方式

本發(fā)明實施例的處理路面降水的生態(tài)過濾裝置如圖1所示，包括植被層1、砂土層2、濾料層3和墊底層4，所述的植被層1選用黑麥草，植被層1下方是砂土層2，所述的砂土層2厚度為20~30cm，砂土層2下方是濾料層3，所述的濾料層3選用的濾料為纖維球濾料，厚度為50~60cm，濾料層3下方是墊底層4，墊底層4選用鵝卵石，厚度為10~15cm；防澇管5從植被層1豎直插入，貫穿砂土層2和濾料層3到達墊底層4，在墊底層4 90°彎折后平行穿過墊底層4，再次彎折后在距墊底層4底部30cm處伸出管口作為出水口6；在植被層1、砂土層2、濾料層3和墊底層4的一側(cè)設(shè)有溢流井6，防澇管出水口7設(shè)置在溢流井7內(nèi)，溢流井7底部設(shè)有排水口8。

將本實施例的處理路面降水的生態(tài)過濾裝置鋪設(shè)在某市某區(qū)的某主干道路兩側(cè)，主干道路長度為100m，整個七月的平均氣溫為30.5℃，總降雨量為149mm，雨水路面匯流面積為50㎡，本生態(tài)過濾裝置的表面積為20㎡，經(jīng)本實施例的裝置生態(tài)過濾收集的雨水量為16m3，

裝置中的纖維球濾料在過濾前后的到描電鏡對比圖如圖2和圖3所示，從圖2和圖3可以看出過濾后濾料內(nèi)部吸附了大量的雜質(zhì)和污染物，經(jīng)檢測，出水的COD去除率85%，NH₃-N去除率為62.5%，濁度小于1NTU，處理后的水質(zhì)達到地下水環(huán)境質(zhì)量標準五類水。

經(jīng)實際檢測應(yīng)用，本發(fā)明的生態(tài)過濾裝置可直接在室外實施，采用的纖維球濾料耐用性強3年內(nèi)無需更換，經(jīng)沖洗后可反復(fù)利用。