一种城市小区路面雨水净化系统技术方案

本发明专利技术涉及一种城市小区路面雨水净化系统。针对于城市小区路面径流，在小区内设置该净化系统，系统由多孔筛板、隔板、堰流板隔开，分成七个连通的区域，沿水流方向依次向内部设置布水区、秸秆区、混合填料区、过水区、单一填料区、生物炭区和排水区，通过划分不同的区域，利用微生物、植物和填料的协同作用共同去除径流中的氮磷、化学需氧量、悬浮固体和浊度等污染物，从而不仅净化了水质，减少了径流对收纳水体的污染，还可以起到景观美化环境作用。本发明专利技术系统结构简单，配植的植物养护管理简单，养护成本低，所选的基质运行稳定，不易堵塞，具有适用范围广泛，操作维护简单，投资小，工程造价较低，能耗低的优点。能耗低的优点。能耗低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种城市小区路面雨水净化系统


[0001]本专利技术属于海绵城市应用领域，具体涉及一种城市小区路面雨水净化系统。

技术介绍

[0002]径流携带有各种污染物(如氮氧化物、有机物以及病原体等)，加之我国目前城市新建排水体制多为雨污分流制，路面径流直接进入到受纳水体，很容易加重城市河道、自然水体的污染，在对地表水水体环境要求日益提高的情况下，路面径流污染越来越突显。城市小区作为城市构成单元中不可或缺的一部分，占地面积比例较大，故径流量较大，且人来往密集，其径流污染不可忽视；同时与城市交通道路相比，城市小区路面雨水水质相对较好，有很好的回收价值。
[0003]目前，对于城市小区路面雨水净化处理方式多采用雨水口直排，近些年随着海绵城市的发展，部分小区内会建设串联式的雨水处理系统，其中净化系统多为传统的雨水花园结构或者多级过滤结构，雨水花园结构占地面积大，且景观功能大于净化功能；湿地结构只是简单填料的堆叠，没有进行功能分区，只能去除部分污染物，去污能力有限，利用率不高。
[0004]如申请号CN201610322138.2公开了一种串续式既有居住小区多级雨水花园渗透系统，它包括：多个屋顶花园、多个水落管、多个第一级雨水花园、多块低势组团中央绿地、多个第二级雨水花园，第一级雨水花园的高程高于第二级雨水花园的高程，所述的第二级雨水花园的高程高于第三级雨水花园的高程。这些净化功能可减少地表水系的污染问题。上述申请虽然是一个多级净化系统，净化效果尚可，但是针对居住小区整体进行雨水净蓄的系统，占地面积大，易受到使用场所的限制。
[0005]如申请号CN201710419404.8公开了一种地表径流处理系统和方法，所述系统包括：收集装置，用于汇流所述地表径流；初级过滤装置，用于对所述地表径流进行初级过滤；至少一个二级土壤过滤装置，用于利用管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中；如此，可以沿着河岸侧长距离布置该处理系统，对地表径流进行多级去污染处理后，去除地表径流中携带的悬浮物、化学需氧量、氮、磷等污染物后将水体排入河流中，既不会污染河流，又不会增加污水处理系统的负荷，也不会影响城市管网的排水；并可以在至少一个二级土壤过滤装置种植城市景观植物，美化环境。上述申请虽然采用了多级过滤手段对地表径流进行处理，可以增加处理效率，但是由于是多种填料的简单添加，没有进行功能分区，所以每个污染物处理效果都不够理想，需要改进。
[0006]本专利技术针对当前城市小区路面雨水净化系统中污染物的处理缺乏功能分区的问题提出了一种城市小区路面雨水净化系统，分区高效去除污染物氮、磷、浊度、悬浮固体、化学需氧量等，操作简单，占地面积小，可使用性强。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术的目的是提供一种通过沿水流方向布设布水区、秸秆区、混合填料区、过水区、单一填料区、生物炭区和排水区处理小区路面径流的净化系统。
[0008]本专利技术针对以上技术问题，提出一种城市小区路面雨水净化系统，利用微生物、植物、填料的协同作用对城市小区径流中污染物进行分区处理，具体为：秸秆区通过填充改性秸秆提供碳源协同混合填料区为微生物提供缺氧环境来完成生物脱氮过程，并且可拦截粒径为340μm以上的颗粒物；穿过过水区，进入到单一填料区，单一填料区中微生物通过挺水植物根系提供的氧气和多孔填料提供的附着空间将化学需氧量氧化去除，并且可拦截粒径为120～340μm的颗粒物；最后径流通过溢流穿过沉水植物，进入生物炭区，该区域通过混合栽种沉水植物以及协同生物炭达到较好的去浊度效果，并可拦截粒径为70～120μm的颗粒物。同时由于沿程填料的吸附作用，总磷也会被高效去除，浊度在前端也可得到部分去除。最后穿过排水区排出。
[0009]所述布水区深度为0.4～0.8m，宽度为0.1～1m，填充粒径15～30mm的砾石。
[0010]所述秸秆区通过多孔筛板和布水区连通，由1～5％氢氧化钠改性的秸秆填充，高度为0.2～0.35m，宽度为0.15～2m，上方种植草本植物。
[0011]所述秸秆区种植的草本植物：1)麦冬(Ophiopogon japonicus)：百合科沿阶草属常绿草本植物，根较粗，喜温暖湿润，降雨充沛的气候条件5～30℃能正常生长，最适生长气温15～25℃，生长过程中需水量大，要求光照充足，宜于土质疏松、肥沃湿润、排水良好的微碱性砂质壤土，在花园中，池塘边多见；2)莎草(Cyperus rotundus L.)：莎草科多年生草本植物，匍匐根状茎长，具椭圆形块茎，生长于山坡荒地草丛中或水边潮湿处；3)北重楼(Paris verticillate M.Bieb.)：百合科重楼属的植物，多生长在山坡林下、草丛、阴湿地或沟边。选择其中的一种或者两种种植，种植密度：麦冬60～80株/m2；莎草50～60株/m2；北重楼60～80株/m2。
[0012]所述混合填料区在秸秆区下面，填充陶粒、火山岩、鲍尔环、沸石中的一种或者两种，粒径为4～8mm，厚度为0.3～0.5m，宽度和秸秆区宽度一致。
[0013]所述过水区起到连通作用，填充砾石，粒径为8～10mm，厚度为0.1～0.15m，宽度为秸秆区或者混合填料区宽度的2～2.5倍。
[0014]所述单一填料区在过水区上面，填充火山岩、沸石、蛭石中的一种，粒径5～8mm，厚度为0.2～0.25m，宽度为秸秆区宽度的1～1.2倍，上方种植挺水植物。
[0015]所述单一填料区种植的挺水植物：1)菖蒲(Acorus calamus)：花期6
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9月，果期8
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10月，适宜水景岸边及水体绿化，也可栽于浅水中；2)千屈菜(Lythrum salicaria)：花期7
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8月，可成片布置于湖岸河旁的浅水处，其花期长，色彩艳丽，与荷花配植可烘托效果；3)香蒲(Typha orientalis)：花果期5
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8月，喜温暖湿润气候及潮湿环境，以选择向阳、肥沃的池塘边或浅水池栽培为宜；4)再力花(Thalia dealbata Fraser)：竹芋科、水竹芋属多年生挺水草本植物。在微碱性的土壤中生长良好。好温暖水湿、阳光充足的气候环境。选择菖蒲、千屈菜、香蒲、再力花中的一种或者两种，种植密度：再力花1～4株/m2；香蒲20～25株/m2；菖蒲20～25株/m2；千屈菜16～25株/m2。
[0016]所述生物炭区通过堰流板和单一填料区隔开，填充按照30～50:1混合的土壤和生物炭，厚度为0.05～0.1m，宽度为0.3～1m，上方种植沉水植物。
[0017]所述生物炭区种植的沉水植物：1)穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum Linn.)：小二仙草科，狐尾藻属，多年生粗壮沉水草本，茎光滑，圆柱形，根状茎生于泥中，花期6
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8月，在微碱性的土壤中生长良好，好温暖水湿、阳光充足的气候环境，不耐寒，入冬后以根茎在泥中越冬，夏季生长旺盛，冬季生长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市小区路面雨水净化系统，其特征在于，雨水净化系统是长度为10～15m，宽度为5～10m，深度为0.5～1m的一体化系统，由多孔筛板、隔板、堰流板分隔成七个连通的区域，沿水流方向依次向系统内设置布水区、秸秆区、混合填料区、过水区、单一填料区、生物炭区和排水区，其中：(1)布水区与雨水口等雨水收集系统相连，容积为净化系统的5～10％；(2)秸秆区与布水区通过多孔筛板相连，容积为净化系统的10～15％，上方种植草本植物，多孔筛板开孔率为25～35％；(3)混合填料区位于秸秆区下方，容积为净化系统的10～15％；(4)过水区在混合填料区下方，容积为净化系统的10～15％；(5)单一填料区在过水区上方，容积为净化系统的5～15％，上方种植挺水植物，单一填料区和混合填料区通过底部相连通的隔板隔开，隔板的高度为0.4～0.8m；(6)生物炭区在排水区上方，上方种植三种或三种以上沉水植物，生物炭区和排水区与单一填料区和过水区通过堰流板隔开，生物炭区和排水区的容积分别为净化系统的5～15％和10～15％。2.根据权利要求书1所述的一种城市小区路面雨水净化系统，其特征在于，布水区深度为0.4～0.8m，宽度为0.1～1m，填充粒径15～30mm的砾石。3.根据权利要求书1所述的一种城市小区路面雨水净化系统，其特征在于，秸秆区由1～5％氢氧化钠改性的秸秆填充，高度为0.2～0.35m，宽度为0.2～2m，上方种植草本植物选择麦冬、莎草、北重楼中的一种或者两种，种植密...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁文艳，张彩琳，刘闯，张复港，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：