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一种提高雨下渗能生物滞留池

阅读:5发布:2020-06-30

专利汇可以提供一种提高雨下渗能生物滞留池专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种提高雨 水 下渗能 力 的 生物 滞留 池,包括渗水区和储水区,渗水区包括滞留池主体和地下补水管,滞留池主体内由上至下依次为种植土层、填料区和卵石承托层,地下补水管设置于地下土层中,并与卵石承托层连通,地下补水管上设有多个通孔,储水区包括储水层、储水井、连通管和溢流 排水管 ,储水井的底壁和 侧壁 均不透水,储水井内由下至上设有卵石排水层和沙滤层,储水井的底部通过连通管与卵石承托层连通,溢流排水管与储水井连通,本发明可以高效提高雨水下渗能力和雨水下渗量。,下面是一种提高雨下渗能生物滞留池专利的具体信息内容。

1.一种提高雨下渗能生物滞留池,其特征在于,包括渗水区和储水区;
所述渗水区包括滞留池主体和地下补水管(12),所述滞留池主体内由上至下依次为种植土层(7)、填料区和卵石承托层(11),所述地下补水管(12)设置于地下土层(13)中,并与所述卵石承托层(11)连通,所述地下补水管(12)上设有多个通孔;
所述储水区包括储水层(15)、储水井(2)、连通管(5)和溢流排水管(6),所述储水层(15)位于所述滞留池主体的上方,并与所述种植土层(7)连通,所述储水井(2)的底壁和侧壁均不透水,所述储水井(2)内由下至上设有卵石排水层(4)和沙滤层(3),所述储水井(2)的底部通过连通管(5)与所述卵石承托层(11)连通,所述溢流排水管(6)与所述储水井(2)连通。
2.根据权利要求1所述的提高雨水下渗能力的生物滞留池,其特征在于,所述地下补水管(12)上包裹有透水土工布。
3.根据权利要求1所述的提高雨水下渗能力的生物滞留池,其特征在于,所述滞留池主体内设有多层不透水土工布(14),将所述滞留池主体分为多层廊道,所述不透水工布(14)的一端与所述滞留池主体的内壁连接,另一端为自由端,使得多层所述廊道之间形成蛇形的渗水通路,所述种植土层(7)位于最顶面一层廊道,所述卵石承托层(11)位于最底面一层廊道,中间若干层廊道为填料区,所述填料区中的各层所述廊道内分别填充有不同的填料,形成不同的填料层,各个不同的填料层可结合实际地表径流污染物特征设置不同填料组合。
4.根据权利要求3所述的提高雨水下渗能力的生物滞留池,其特征在于,所述不透水土工布(14)有四层,使得所述滞留池主体内的廊道为五层,中间三层所述廊道形成填料区,所述填料区内从上至下依次为第一填料层(8)、第二填料层(9)和第三填料层(10)。
5.根据权利要求4所述的提高脱氮除磷能力的生物滞留池,其特征在于,所述第一填料层(8)内填充高渗透率填料,所述第二填料层(9)内填充小孔隙度填料,所述第三填料层(10)内填充中孔隙度填料。
6.根据权利要求4所述的提高脱氮除磷能力的生物滞留池,其特征在于,所述第一填料层(8)内的填料为粗河沙和沸石,所述沸石的质量为所述粗河沙的质量的20%,所述沸石的粒径为5~10mm;所述第二填料层(9)内的填料为细河沙和灰,所述粉煤灰的质量为所述细河沙的质量的5%;所述第三填料层(10)内的填料为中河沙和石英砂和木屑,所述石英砂的质量为所述中河沙的质量的20%,所述木屑的质量为所述中河沙的质量的5%。
7.根据权利要求3或4所述的提高脱氮除磷能力的生物滞留池,其特征在于,所述填料区内各层廊道的厚度相等,为150mm~200mm。
8.根据权利要求1所述的提高脱氮除磷能力的生物滞留池,其特征在于,所述储水井(2)的上方设有溢流口(1),所述溢流口(1)的顶面比所述种植土层(7)的顶面高出200mm,所述溢流口(1)上设有防止杂物流入的雨水篦子,所述雨水篦子由混凝土材质制成。
9.根据权利要求1所述的提高脱氮除磷能力的生物滞留池,其特征在于,所述沙滤层(3)的高度为50mm、所述卵石排水层(4)的高度为150mm。
10.根据权利要求9所述的提高脱氮除磷能力的生物滞留池,其特征在于,所述沙滤层(3)中从上至下依次为细沙、中砂和粗砂,所述卵石排水层(4)中为小颗粒鹅卵石。

说明书全文

一种提高雨下渗能生物滞留池

技术领域

[0001] 本发明涉及雨水处理技术领域,尤其涉及一种提高雨水下渗能力的生物滞留池。

背景技术

[0002] 中国现在面临水资源短缺、水安全堪忧、水环境污染、水生态恶化等问题,国家提出了“海绵城市”这一理念。作为海绵城市的主要技术措施之一的生物滞留池,不仅可以有效地控制雨水面源污染还可以削减地表径流补充地下水
[0003] 雨洪是指一定地域范围内的降水瞬时集聚或者流经本范围的过境洪水。雨洪资源化利用是把作为重要水资源的雨水,运用工程和非工程的措施,分散实施、就地拦蓄,使其及时就地下渗,补充地下水,或利用这种设施积蓄起来再利用。
[0004] 生物滞留池作为一种高效补充地下水的低影响开发措施,由于传统结构在雨水净化和雨水下渗方面存在局限性。雨水在土壤水达到饱和后,造成下层卵石层排水快,上层填料层下渗慢的问题,使雨水没有能够高效的补充地下水,造成溢流,大部分污染物较少的中后期雨水排入雨水管网,不仅增加了排水压力更浪费了大量珍贵的水资源,雨洪问题没有
得到更好的解决。
[0005] 城市水资源的最大来源是降雨,海绵城市设施通过滞蓄、下渗,把城市降雨最大限度地留在城市当中,将城市雨洪转为宝贵的水资源,为了达到这一目的,传统生物滞留池的弊端需要解决。

发明内容

[0006] 针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种提高雨水下渗能力的生物滞留池,提高雨水下渗能力和雨水下渗量。
[0007] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0008] 一种提高雨水下渗能力的生物滞留池,包括渗水区和储水区;
[0009] 所述渗水区包括滞留池主体和地下补水管,所述滞留池主体内由上至下依次为种植土层、填料区和卵石承托层,所述地下补水管设置于地下土层中,并与所述卵石承托层连通,所述地下补水管上设有多个通孔;
[0010] 所述储水区包括储水层、储水井、连通管和溢流排水管,所述储水层位于所述滞留池主体的上方,并与所述种植土层连通,所述储水井的底壁和侧壁均不透水,所述储水井内由下至上设有卵石排水层和沙滤层,所述储水井的底部通过连通管与所述卵石承托层连通,所述溢流排水管与所述储水井连通。
[0011] 优选地,所述地下补水管上包裹有透水土工布。
[0012] 优选地,所述滞留池主体内设有多层不透水土工布,将所述滞留池主体分为多层廊道,所述不透水工布的一端与所述滞留池主体的内壁连接,另一端为自由端,使得多层所述廊道之间形成蛇形的渗水通路,所述种植土层位于最顶面一层廊道,所述卵石承托层位
于最底面一层廊道,中间若干层廊道为填料区,所述填料区中的各层所述廊道内分别填充
有不同的填料,形成不同的填料层,各个不同的填料层可结合实际地表径流污染物特征设
置不同填料组合。
[0013] 优选地,所述不透水土工布有四层,使得所述滞留池主体内的廊道为五层,中间三层所述廊道形成填料区,所述填料区内从上至下依次为第一填料层、第二填料层和第三填料层。
[0014] 优选地,所述第一填料层内填充高渗透率填料,所述第二填料层内填充小孔隙度填料,所述第三填料层内填充中孔隙度填料。
[0015] 优选地,所述第一填料层内的填料为粗河沙和沸石,所述沸石的质量为所述粗河沙的质量的20%,所述沸石的粒径为5~10mm;所述第二填料层内的填料为细河沙和粉
灰,所述粉煤灰的质量为所述细河沙的质量的5%;所述第三填料层内的填料为中河沙和石英砂和木屑,所述石英砂的质量为所述中河沙的质量的20%,所述木屑的质量为所述中河
沙的质量的5%。
[0016] 优选地,所述填料区内各层廊道的厚度相等,为150mm~200mm。
[0017] 优选地,所述储水井的上方设有溢流口,所述溢流口的顶面比所述种植土层的顶面高出200mm,所述溢流口上设有防止杂物流入的雨水篦子,所述雨水篦子由混凝土材质制成。
[0018] 优选地,所述沙滤层的高度为50mm、所述卵石排水层的高度为150mm。
[0019] 优选地,所述沙滤层中从上至下依次为细沙、中砂和粗砂,所述卵石排水层中为小颗粒鹅卵石。
[0020] 本发明的有益效果:
[0021] 1)本发明渗水区和储水区可以使生物滞留池不同部分发挥最大的效果,其中在渗水区的底部的地下土层中设置地下补水管,可以使雨水与土壤接触面积变大,优先渗入下
层土壤,使含水率的增大变缓慢,从而提高了雨水下渗量,土壤饱和后,雨水下渗速度变慢,雨水逐渐积累,从连通管进入储水井,同时实现雨水下渗和储存,在雨量没到达溢流管位置前积累的雨水都可以通过延后下渗进入地下,因此,本发明能达到比传统生物滞留池更大
的雨水下渗量,对补充地下水,减轻城市热岛效应,降低雨洪危害有着重大的意义。
[0022] 2)本发明在滞留池主体内设置多层廊道,以形成蛇形的渗水通路,从而可以使雨水的水力停留时间增大,渗流路径增加,使污染物与植物,填料和微生物有更长的反应和接触时间,提高污染物的处理能力。
附图说明
[0023] 图1为根据本发明实施例的一种提高雨水下渗能力的生物滞留池的结构示意图。
[0024] 附图标记:
[0025] 1.溢流口;2.储水井;3.沙滤层;4.卵石排水层;5.连通管;6.溢流排水管;7.种植土层;8.第一填料层;9.第二填料层;10.第三填料层;11.卵石承托层;12.地下补水管;13.地下土层。

具体实施方式

[0026] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0027] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为
对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0028] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0029] 下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的一种提高雨水下渗能力的生物滞留池。
[0030] 请参阅图1,根据本发明实施例的一种提高雨水下渗能力的生物滞留池,包括渗水区和储水区。
[0031] 具体地,渗水区包括滞留池主体和地下补水管12,滞留池主体内由上至下依次为种植土层7、填料区和卵石承托层11,种植土层7中的植物选用当地生长较好并且能够适应
较低温度并且对污染物有净化能力的植物。地下补水管12设置于地下土层13中,并与卵石
承托层11连通,地下补水管12上设有多个通孔,作为优选,地下补水管12上包裹有透水土工布,防止泥土和填料进入造成堵塞。地下补水管12的设置使雨水与土壤有更大的接触面积,使下渗面积提高从而加大渗流量。同时地下补水管12深入土壤中可以优先进入更靠近地下
水的下层土壤,使其更快的渗入地下,减少土壤达到饱和含水率的时间,使雨水更快的下
渗。
[0032] 储水区包括储水层15、储水井2、连通管5和溢流排水管6,储水层15位于滞留池主体的上方,并与种植土层7连通,储水井2的底壁和侧壁均不透水,储水井2内由下至上设有卵石排水层4和沙滤层3,储水井2的底部通过连通管5与卵石承托层11连通,连通管5采用大孔度雨水渗透管。作为优选,储水井2的上方设有溢流口1,溢流口1的顶面比种植土层7的顶面高出200mm,使滞留池上部形成200mm储水层15。溢流排水管6与储水井2连通,溢流排水管
6的位置根据当地干旱期时间设置,干旱期较长设置在储水井2的上部,干旱期较短,设置在储水井2的中部。设置储水井2可以使雨水在流入渗水区卵石层后可以再补充地下水的同时
将来不及渗入土壤而滞留的雨水储存进储水井,从而使这部分雨水延后渗入土壤中。
[0033] 渗水区和储水区的设置可以使生物滞留池不同部分发挥最大的效果,其中在渗水区的底部的地下土层13中设置地下补水管,可以使雨水与土壤接触面积变大,优先渗入下
层土壤,使含水率的增大变缓慢,从而提高了雨水下渗量,土壤饱和后,雨水下渗速度变慢,雨水逐渐积累,从连通管进入储水井,同时实现雨水下渗和储存,在雨量没到达溢流管位置前积累的雨水都可以通过延后下渗进入地下,因此,本发明实施例的一种提高雨水下渗能
力的生物滞留池能达到比传统生物滞留池更大的雨水下渗量,对补充地下水,减轻城市热
岛效应,降低雨洪危害有着重大的意义。
[0034] 作为优选,沙滤层3的高度为50mm、卵石排水层4的高度为150mm,沙滤层3中从上至下依次为细沙、中砂和粗砂,卵石排水层4中为小颗粒鹅卵石。
[0035] 作为优选,储水井2由混凝土结构制成,底部不透水,溢流口1上设有防止杂物流入的雨水篦子,雨水篦子由铸铁或混凝土材质制成。
[0036] 为了能提高滞留池对污染物的处理能力,本实施例中的滞留池主体内设有多层不透水土工布14,将滞留池主体分为多层廊道,不透水工布14的一端与滞留池主体的内壁连
接,另一端为自由端,使得多层廊道之间形成蛇形的渗水通路,种植土层7位于最顶面一层廊道,卵石承托层11位于最底面一层廊道,中间若干层廊道为填料区,填料区中的各层廊道内分别填充有不同的填料,形成不同的填料层,各个填料层的厚度为150mm~200mm,各个不同的填料层可结合实际地表径流污染物特征设置不同填料组合。
[0037] 进一步地,本实施例中的不透水土工布14有四层,使得滞留池主体内的廊道为五层,中间三层廊道形成填料区,填料区内从上至下依次为第一填料层8、第二填料层9和第三填料层10,其中,第一填料层8内填充高渗透率填料,第二填料层9内填充小孔隙度填料,第三填料层10内填充中孔隙度填料,第一填料层8内的填料为粗河沙和沸石,沸石的质量为粗河沙的质量的20%,沸石的粒径为5~10mm;第二填料层9内的填料为细河沙和粉煤灰,粉煤灰的质量为细河沙的质量的5%;第三填料层10内的填料为中河沙和石英砂和木屑,石英砂的质量为中河沙的质量的20%,木屑的质量为中河沙的质量的5%。
[0038] 根据本发明实施例的一种提高雨水下渗能力的生物滞留池,有着高效的补充地下水能力同时有着良好的雨水净化能力。雨水径流由植草沟或路缘石开口等转输设施进入滞
留池。雨水径流先有种植土层7下渗净化,通过蛇形渗流通路渗流到达下层填料,在第一填料层8中由于雨水中含有大量溶解并且由于第一填料层8的孔隙度大,氧气进入比较容
易,雨水中氮发生化反应和硝化反应并且消耗大量溶解氧,有机氮生成氨氮,氨氮生成亚硝态氮和硝态氮,在第二填料层9中由于溶解氧含量变少并且细填料可以阻挡一部分氧气
进入下层,使第三填料层10和第二填料层9形成缺氧和厌氧环境,硝态氮在第三填料层10和第二填料层9发生反硝化反应生成氮气得到去除,磷和COD由于各层填料吸附和微生物反应
也得到高效净化。
[0039] 雨水流入卵石承托层11后,优先进入地下水补给管12后渗入深层土壤中,然后随着雨量增大,雨水下渗量变大,土壤含水率逐渐提高。地下水补给管12可以使雨水与土壤接触面积变大,优先渗入下层土壤,使含水率的增大变缓慢,从而提高了雨水下渗量。土壤饱和后下渗速度变慢,使排水小于进水,雨水逐渐积累,从连通管5进入储水井2中,雨水同时下渗和储存,在雨量没到达溢流管6位置前,积累的雨水都可以通过延后下渗进入地下。当雨水量超过滞留池下渗量时,雨水通过储水层15逐渐积累达到溢流口1后进入储水井2中,
最后通过溢流管排出。
[0040] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0041] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨
的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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