用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置，包括生物滞留池、调蓄池、净水组件和微生物电池装置；调蓄池接收雨水后从下端流入净水组件中，净水组件将水净化后从上端溢流至生物滞留池内、再从生物滞留池的下端排出；生物滞留池内从上至下依次布置滞水层、种植土壤层、好氧层、混合填料层和砾石层；微生物电池装置包括设置在好氧层内的阴极和设置在混合填料层内的阳极；阴极和阳极分别与电阻箱连接。本用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置，不仅弥补传统对面源氮素污染物的削减效能弱且不稳定的问题，缓解城市排水压力，而且实现脱氮处理，保障废弃物的资源化利用，为有效削减面源氮磷污染提供技术措施。施。施。

【技术实现步骤摘要】
用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置


[0001]本技术涉及导线加工领域，具体涉及一种用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置。

技术介绍

[0002]在我国大多数传统城市中，城市地表径流是影响城市水环境质量的第二大污染源，也是仅次于农业面源污染的第二大非点源污染源。随着城市工业废水和生活污水等点源治理力度的加大，城市地表径流污染问题将越来越突出，同时，随着海绵城市理念的贯彻，其对城市面源污染治理的优势也逐渐显现。因此，寻求一种结合海绵城市理念有效削减城市地表径流中高氮污染物的技术措施已成为必然措施。
[0003]海绵城市指的是城市可弹性应对环境变化与雨水带来的负面影响。降雨时，海绵城市将吸纳、储存、净化雨水，有必要的情况下充分利用已净化的雨水。生物滞留池作为海绵城市建设工程方案的一种，是在地势比较低的地区，利用植物、土壤等形成雨水蓄渗、雨水净化得设施，即生物滞留设，影响生物滞留系统削减地表径流氮磷污染物传输的因子主要包括：植被特性、填充基质性能、水力负荷、饱和带设置等。然而，实际中生物滞留池设置还存在反硝化脱氮效能弱且不稳定等缺陷，并且无法与城市的环境变化进行有效统一协调起来，存在占用资源以及效率低的问题。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置，结构简单，不仅弥补传统对面源氮素污染物的削减效能弱且不稳定的问题，缓解城市排水压力，而且实现脱氮处理，保障废弃物的资源化利用，为有效削减面源氮磷污染提供技术措施。
[0005]为实现上述目的，本用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置，包括生物滞留池、调蓄池、净水组件和微生物电池装置；
[0006]调蓄池接收雨水后从下端流入位于调蓄池外围的净水组件中，净水组件将水净化后从上端溢流至生物滞留池内、再从生物滞留池的下端排出；
[0007]生物滞留池内从上至下依次布置滞水层、种植土壤层、好氧层、混合填料层和砾石层；
[0008]微生物电池装置包括设置在好氧层内的阴极和设置在混合填料层内的阳极；阴极和阳极分别与电阻箱连接。
[0009]进一步的，所述净水组件包括由陶粒、竹炭、卵石和砾石组成的净水层，净水层下端设有第一卵石层；
[0010]调蓄池下端的出水口流入至第一卵石层内。
[0011]进一步的，所述生物滞留池内设有上下插入布置的通气管，通气管上设有多个上下布置的通气孔、其下端位于好氧层内；
[0012]生物滞留池的下端设有提供厌氧环境的存水弯管。
[0013]进一步的，所述生物滞留池内并位于砾石层下方设有第二卵石层；
[0014]存水弯管通过位于第二卵石层处的排水管与生物滞留池相连，存水弯管的顶端连接污水管网。
[0015]进一步的，所述存水弯管的高度为380
‑
420mm，上底直径180
‑
220mm，下底直径140
‑
160mm；
[0016]通气管的直径为50
‑
100mm，管壁上通气孔径为4
‑
6mm，间距为50
‑
100mm。
[0017]进一步的，所述生物滞留池的池体采用防水薄膜铺设而成，其上端设有布水管；
[0018]布水管为U型结构，用于将净化后的雨水均匀分布在生物滞留池内。
[0019]进一步的，所述调蓄池内设有毛细管。
[0020]进一步的，所述滞水层高度为40
‑
60mm，种植土壤层高度150
‑
240mm，好氧层高度为200
‑
300mm。
[0021]进一步的，所述混合填料层高度为300
‑
400mm，填料为沸石、蛭石、河砂和竹炭，并且其相应的比例为3.5:1:5:0.5；
[0022]沸石粒径为2
‑
4mm，河砂粒径为1
‑
2mm，竹炭粒径为0.18
‑
0.88mm。
[0023]进一步的，所述砾石层高度80
‑
120mm，填料为粒径5
‑
8mm的砾石；
[0024]所述第二卵石层高度80
‑
120mm，填料为粒径20
‑
30mm的卵石。
[0025]与现有技术相比，本用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置由于调蓄池接收雨水后从下端流入位于调蓄池外围的净水组件中，净水组件将水净化后从上端溢流至生物滞留池内、再从生物滞留池的下端排出；因此通过对初期地表径流进行过滤，消除排水设施堵塞的可能性，并且净水层的加入弥补传统生物滞留池对重金属离子无法处理的不足，调蓄池和做灌溉用的毛细管的加入不仅能够增加雨水在滞留池中的滞留时间，同时能够缓解城市绿化灌溉压力；
[0026]由于在好氧层内的阴极和设置在混合填料层内的阳极，并且阴极和阳极分别与电阻箱连接，因此在阳极厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子通过外电路传递到阴极形成电流，实现废弃物的资源化利用，而质子通过质子交换膜传递到阴极，O2或NO3‑
N作为电子受体与通过流动扩散至阴极的质子结合生成H2O或N2，进而实现脱氮。
附图说明
[0027]图1是本技术的整体主视图；
[0028]图2是本技术的透水路面与调蓄池示意图；
[0029]图中：1、调蓄池，2、净化雨水层，3、净水层，4、第一卵石层，5、布水管，6、滞水层，7、通气管，8、种植土壤层，9、阴极，10、好氧层，11、混合填料层，12、阳极，13、砾石层，14、排水管，15、电阻箱，16、第二卵石层，17、透水路面，18、排水沟，19、毛细管。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本技术作进一步说明。
[0031]如图1所示，本用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置，包括生物滞留池、调蓄池1、净水组件和微生物电池装置；
[0032]调蓄池1接收雨水后从下端流入位于调蓄池1外围的净水组件中，净水组件将水净化后从上端溢流至生物滞留池内、再从生物滞留池的下端排出；
[0033]生物滞留池内从上至下依次布置滞水层6、种植土壤层8、好氧层10、混合填料层11和砾石层13；
[0034]微生物电池装置包括设置在好氧层10内的阴极9和设置在混合填料层11内的阳极12；阴极9和阳极12分别与电阻箱15连接。
[0035]微生物电池装置主要通过在传统生物滞留系统中耦合微生物燃料电池和铁碳微电解，优选的，阳极12的石墨电极水平铺设于混合填料层11中，距生物滞留池底部约300mm，阴极9的石墨电极水平铺设于好氧层10内，距阳极12的距离350mm。
[0036]进一步的，所述净水组件包括由陶粒、竹炭、卵石和砾石组成的净水层3，净水层3下端设有第一卵石层4；
[0037]调蓄池1下端的出水口流入至第一卵石层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置，其特征在于，包括生物滞留池、调蓄池(1)、净水组件和微生物电池装置；调蓄池(1)接收雨水后从下端流入位于调蓄池(1)外围的净水组件中，净水组件将水净化后从上端溢流至生物滞留池内、再从生物滞留池的下端排出；生物滞留池内从上至下依次布置滞水层(6)、种植土壤层(8)、好氧层(10)、混合填料层(11)和砾石层(13)；微生物电池装置包括设置在好氧层(10)内的阴极(9)和设置在混合填料层(11)内的阳极(12)；阴极(9)和阳极(12)分别与电阻箱(15)连接。2.根据权利要求1所述的用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置，其特征在于，所述净水组件包括由陶粒、竹炭、卵石和砾石组成的净水层(3)，净水层(3)下端设有第一卵石层(4)；调蓄池(1)下端的出水口流入至第一卵石层(4)内。3.根据权利要求1所述的用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置，其特征在于，所述生物滞留池内设有上下插入布置的通气管(7)，通气管(7)上设有多个上下布置的通气孔、其下端位于好氧层(10)内；生物滞留池的下端设有提供厌氧环境的存水弯管。4.根据权利要求3所述的用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置，其特征在于，所述生物滞留池内并位于砾石层(13)下方设有第二卵石层(16)；存水弯管通过位于第二卵石层(16)处的排水管(14)与生物滞留池相连，存水弯管的顶端连接污水管网。5.根据权利要求3所述的用于处理城市地表径流氮素污染物的滞留装置，其特征在于，所述存水弯管的高度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡庆旺，李冉，李奇恒，李雨婷，毛雅雯，王思颖，唐顺静，梁钢竺，刘文文，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：新型
国别省市：