一种集成源头-传输-末端措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统及方法技术方案

本发明专利技术属于城市面源污染防控领域，公开了一种集成“源头‑传输‑末端”措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统。包括截留系统、处理系统、传输系统和受纳水体，所述截留系统包括绿色屋顶，处理系统包括生物滞留设施、干式滞留池和湿式滞留池，所述截留系统的出水端与生物滞留设施的进水端相连通，所述生物滞留设施出水端与传输系统连通，所述干式滞留池出水端与传输系统相连通；传输系统包括植草沟、雨水管网，所述植草沟进水端与生物滞留设施的出水端连通，其出水端与雨水管网连通。所述干式滞留池、湿式滞留池的出水端分别雨水管网相连通，雨水管网与受纳水体连通。

【技术实现步骤摘要】
一种集成源头-传输-末端措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统及方法
本专利技术涉及城市面源污染防控领域，特别是用于城市产业集中区的降雨径流污染净化系统。
技术介绍
城市面源污染是目前影响城市水环境的重要污染来源，而降雨径流污染是城市面源污染的重要组成部分，一般是城市下垫面上沉积各类污染物在降雨径流的淋洗和冲刷作用下，随径流排入收纳水体产生的污染，具有来源广、分布随机、难以控制的特点。另一方面，城市工业区由于生产、服务活动集中，污染物种类多、负荷高、重金属污染物明显，且初始冲刷效应突出，又由于产业集中区内部用地结构相对单一，致使降雨径流污染对其水环境带来的影响更为突出。随着新型雨洪管理措施理念的发展，利用各类雨洪管理措施对城市降雨径流总量、峰值及污染物负荷进行调控的实践越来越多，但目前采用的较多的措施大多集中在绿色屋顶、透水铺装、雨水桶、雨水花园等源头削减措施，而城市产业集中区较大的建筑面积、较少的平屋顶和较高的不透水率，使得仅依靠源头管理措施对降雨径流污染进行管控难度较大。经检索，现有技术已有相关的申请案公开，中国专利申请号为201210210495.1的申请案公开了一种“基于点-线-面立体配置的面源污染控制技术”，该方法能够适应农村面源污染的不稳定性，但采用的系统复杂且不适用于在城市中开展建设。中国专利申请号为201521116275.8的申请案公开了“一种兼有水质净化功能的雨水径流控制系统”，该方法通过不同类型的雨水径流控制措施并列设置，在降低城市水涝灾害的同时兼具水质净化功能，但该方法措施之间衔接度一般，无法很好地起到系统性地降低径流污染物的作用。中国专利申请号为201610002051.7的申请案公开了“一种城市径流面源污染深度处理及回用工艺”，该方法能够对面源污染进行就地处理并提供景观效果，但该方法适用于城市道路径流处理，不能对较大面积的建筑和其他透水面径流污染进行深度处理，且缺乏系统性。
技术实现思路
1.要解决的问题针对城市产业集中区降雨径流污染物种类多、负荷大的特点，而现有技术的面源污染处理系统集成度一般、无法深度处理的缺陷，本专利技术构建了一种适用于在城市产业集中区中进行建设，集成的“源头-传输-末端”措施的降雨径流水量、水质控制系统。该系统既可以降低城市降雨径流总量和峰值，减少径流对地表累积污染物的冲刷，同时还能对径流污染物进行就地处理和净化，从降低水量、净化水质两方面对城市产业集中区降雨径流污染进行有效调控。还能实现对污染物种类多、负荷大的城市产业集中区降雨径流进行深度处理。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：本专利技术提供了一种集成源头-传输-末端措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统，包括截留系统、处理系统、传输系统和受纳水体；所述截留系统包括绿色屋顶，处理系统包括生物滞留设施和湿式滞留池，传输系统包括植草沟、雨水管网A；所述截留系统、生物滞留设施、植草沟依次相连通，所述生物滞留设施、植草沟出水端分别与水管网A的进水端连通，所述雨水管网A的出水端与湿式滞留池进水端连通，湿式滞留池出水端与受纳水体连通。本系统在使用过程中，降雨径流首先通过绿色屋顶对雨水进行初期截流和初步净化；在生物滞留设施中进一步对截流后的径流进行滞蓄、下渗和净化，减少进入传输阶段的径流总量和污染物总量；传输系统包括植草沟和雨水管网A，通过植草沟对生物滞留设施排出的径流进行传输、吸附；最后经植草沟排放到雨水管网A，再集中排放到湿式滞留池中，在湿式滞留池对排入受纳水体前的径流进行滞蓄、暂存，并通过植物、微生物对径流中的重金属、氮磷等污染物进行集中净化，进一步提升降雨径流的水量、水质控制水平。植草沟进行传输的降雨径流，经植被层截留砂石、吸附油脂，经滞水层吸纳、下渗，经排水层进入穿孔管排入雨水管网A。此外，当径流量超过设施调蓄容积时经过生物滞留设施处理后的水体先进入雨水管网A；经雨水管网A再排放到湿式滞留池。上述的集合系统依据其各措施在雨水处理链中的位置进行布局，其中绿色屋顶位于工业区平屋顶建筑上盖，生物滞留设施位于厂区内绿地中，植草沟位于厂区内和城市道路周边绿化带中，湿式滞留池位于靠近水源的未开发地块。优选的方案，所述处理系统还包括干式滞留池，所述干式滞留池与截留系统连通或不相连通；传输系统还包括雨水管网B；所述干式滞留池出水端分别与雨水管网B进水端及湿式滞留池进水端连通，雨水管网B的出水端与湿式滞留池连通。对于未开发的地块的降雨径流采用干式滞留池处理。一般的，生物滞留设施、干式滞留池和湿式滞留池均为生物滞留设施大类，具体的，本专利技术所述的生物滞留设施就是现有技术的雨水花园(RainGarden)，通常尺度较小，适用于在场地中进行建设，需要在池边种植各类耐水湿植物，且平时不会积水；“干式滞留池”(DryPond)比雨水花园尺度更大，一般种植草坪等较少植物，平时不会积水，一般是在降雨过程中起到较大容量的调蓄作用；“湿式滞留池”(WetPond)的尺度也较大，平时会有积水蓄存，且会种植较多的挺水、浮水和沉水植物，不仅能够在降雨过程中调蓄雨水，还能在雨停时通过植物、微生物作用降解雨水中的污染物。优选的方案，所述绿色屋顶包括由上至下依次设置的植被层、种植层、过滤层、排水层、隔根层和防水层；和/或生物滞留设施包括由上至下依次设置的植被层、滞水层和排水层，和/或所述植草沟包括由上至下依次设置的植被层、滞水层和排水层；和/或所述湿式滞留池包括由上至下依次设置的植被层、保护层和过滤层。优选的方案，所述截留系统还包括雨水桶，所述雨水桶进水端与绿色屋顶的出水端相连接或不连接；所述雨水桶出水端与生物滞留设施进水端相连接。雨水桶同样起到截留的作用，通常情况下，雨水桶设置在建筑落水管出水口附近。优选的，雨水桶采用成品的雨水桶或PP地下雨水收集模块，与屋顶落水管出水口相连接；雨水桶排水口与生物滞留设施相连接。优选的方案，所述生物滞留设施与雨水管网A之间的管路上设置溢流管；和/或所述干式滞留池与雨水管网B之间的管路上设置溢流管。优选的方案，本专利技术提供了利用所述集成源头-传输-末端措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统的方法，包括以下步骤：1)对雨水进行源头控制：截留系统对落到建筑上的雨水进行初步截留、滞蓄；2)步骤1)处理后的雨水进入生物滞留设施处理，对雨水进行滞蓄、下渗和净化，径流经穿孔管汇入传输系统，经传输系统进入湿式滞留池，通过湿式滞留池对水体进一步过滤、吸附并通过生物作用脱氮除磷；3)经过步骤2)处理后的水体进入受纳水体。优选的方案，所述步骤2)经过生物滞留设施处理后的水体，当径流量未超过调蓄容积时经植草沟处理后进入雨水管网A，经雨水管网A再排放至湿式滞留池；当径流量超过设施调蓄容积时进入雨水管网A；经雨水管网A再排放到湿式滞留池。优选的方案，所述步骤2)中，对于未开发的地块的降雨径流采用干式滞留池处理，经过干式滞留池处理的水体一部分流入湿式滞留池，另一部分通过溢流管进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成源头-传输-末端措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统，其特征在于：包括截留系统、处理系统、传输系统和受纳水体；所述截留系统包括绿色屋顶，处理系统包括生物滞留设施和湿式滞留池，传输系统包括植草沟、雨水管网A；所述截留系统、生物滞留设施、植草沟依次相连通，所述生物滞留设施、植草沟出水端分别与水管网A的进水端连通，所述雨水管网A的出水端与湿式滞留池进水端连通，湿式滞留池出水端与受纳水体连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成源头-传输-末端措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统，其特征在于：包括截留系统、处理系统、传输系统和受纳水体；所述截留系统包括绿色屋顶，处理系统包括生物滞留设施和湿式滞留池，传输系统包括植草沟、雨水管网A；所述截留系统、生物滞留设施、植草沟依次相连通，所述生物滞留设施、植草沟出水端分别与水管网A的进水端连通，所述雨水管网A的出水端与湿式滞留池进水端连通，湿式滞留池出水端与受纳水体连通。


2.根据权利要求1所述的集成源头-传输-末端措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统，其特征在于：所述处理系统还包括干式滞留池，所述干式滞留池与截留系统连通或不相连通；传输系统还包括雨水管网B；所述干式滞留池出水端分别与雨水管网B进水端连通，雨水管网B出水端与湿式滞留池连通。


3.根据权利要求1或2所述的集成源头-传输-末端措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统，其特征在于：所述绿色屋顶包括由上至下依次设置的植被层、种植层、过滤层、排水层、隔根层和防水层；和/或生物滞留设施包括由上至下依次设置的植被层、滞水层和排水层，和/或所述植草沟包括由上至下依次设置的植被层、滞水层和排水层；和/或所述湿式滞留池包括由上至下依次设置的植被层、保护层和过滤层。


4.根据权利要求3所述的集成源头-传输-末端措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统，其特征在于：所述截留系统还包括雨水桶，所述雨水桶进水端与绿色屋顶的出水端相连接或不连接；所述雨水桶出水端与生物滞留设施进水端相连接。


5.根据权利要求4所述的集成源头-传输-末端措施的城市产业集中区降雨径流水量水质控制系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔繁花，仇是，尹海伟，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32