CN105174478A - 生物过滤器 - Google Patents

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马佳
汤杰
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Wuhan Shengyu Drainage Systems Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种生物过滤器,包括过滤池,过滤池的侧壁上开有进水口和出水口,过滤池底部设有多孔介质过滤层,多孔介质过滤层顶部设有生物介质层,多孔介质过滤层内埋有雨水收集管,雨水收集管的管壁上开有若干雨水进口,且雨水收集管的一端连有清洗管,另一端连有排水管,排水管与所述出水口相连;过滤池顶部设有盖板,盖板上开有生物介质层植物种入口。本发明利用生物介质层和多孔介质过滤层等结构对雨水进行净化处理,有效去除了雨水中的颗粒物、氮、磷、重金属及油脂等污染物,处理后的雨水可渗透到地下、排放到自然水体或再进行回收利用;本发明还具有美化环境的作用,无需外界能源,可自动运行。

Description

生物过滤器
技术领域
[0001] 本发明涉及雨水处理设备,具体地指一种生物过滤器。
背景技术
[0002] 随着城市化进程的加快,地面上不透水面积显著增加,污染物在这些不透水的地面上逐渐累积,待降雨时,雨水冲刷地面将污染物冲入雨水径流系统形成雨水径流污染,雨水径流污染是一种扩散性污染,然后进入到自然水体,造成水体污染,其中的污染物包括颗粒物、有机物、重金属等有毒有害物质。因此,城市化进程和工业化发展导致水源危机和雨洪危害日益严重。
[0003] 随着水源危机和雨洪危害的加剧,将雨水加以收集利用作为水资源进行综合治理已成为重要的新兴课题。在城市总体规划上,过去采用的合流制排水系统大多数已被改制,改为分流制或截流制排水系统。随着城市大气污染及地面污染的严重,雨水径流污染愈加严重,尤其是污染物较多的初期雨水,某些地区的初期雨水的污染物指标最高值已远远高于典型城市生活污水。因此,有必要对雨水,尤其是初期雨水进行处理。
[0004] 我国目前对初期雨水的收集处理还处于初级阶段,收集初期雨水仅仅是不让其排入水体污染水质,而对于初期雨水的净化处理和回用则很少考虑,多数直接排入市政生活污水管网。初期雨水中含有的污染物浓度较高,尤其是道路初期雨水,直接排入生活污水管网会给污水厂带来较大的负荷。
发明内容
[0005] 本发明的目的就是要提供一种生物过滤器,该过滤器能有效去除雨水中的污染物,处理后的雨水可达标排放或进行回收利用。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种生物过滤器,包括过滤池,所述过滤池的侧壁上开有进水口和出水口,所述过滤池底部设有多孔介质过滤层,所述多孔介质过滤层顶部设有生物介质层,所述多孔介质过滤层内埋有雨水收集管,所述雨水收集管的管壁上开有若干雨水进口,且所述雨水收集管的一端连有清洗管,另一端连有排水管,所述排水管与所述出水口相连;所述过滤池顶部设有盖板,所述盖板上开有生物介质层植物种入口。
[0007] 本发明利用生物介质层和多孔介质过滤层对雨水进行净化处理,有效去除了雨水中的颗粒物、氮、磷、重金属及油脂等污染物,处理后的雨水可渗透到地下、排放到自然水体或再进行回收利用,其中,植物可以通过生物介质层植物种入口种在生物介质层中,生物介质既可以去除径流雨水中的污染物,又可以为植物提供生长所需的养分,植物可以通过自身的生长代谢吸收雨水中的氮、磷等营养物质,有些种类植物还可以富集不同类型的重金属或吸收降解某些有机污染物,绿色植物还可以起到美化城市环境的作用;利用雨水收集管对净化后的雨水进行收集,清洗管可以作为清洗通道,在雨水收集管被堵塞时,可以从清洗管的顶部用外界水源对雨水收集管进行冲洗,清洗管还可以作为溢流通道,在雨量很大时,后期雨水可以直接从清洗管的顶部溢流进入雨水收集管,然后由排水管排出;生物介质层植物种入口既是植物种入口,也是生物过滤器的维护通道;本发明中的生物过滤器结构简单灵活,占地小,可以满足各种场地工况的需求,且安装容易,维护方便,性价比高,在有效去除径流雨水中的污染物的同时,具有美化环境的作用;本生物过滤器无需外界能源,可自动运行;本生物过滤器应用范围广,对于新城建设和旧城改造均能适用,可用于街道、停车场、高速公路、公园、小区及商场等的雨水处理。
[0008] 进一步地,所述清洗管穿过所述生物介质层垂直于所述雨水收集管布置,所述清洗管顶端伸出所述生物介质层顶面,所述清洗管底端与所述雨水收集管连接。
[0009] 进一步地,所述生物介质层顶部靠近所述进水口的一侧设有防冲层。在靠近进水口位置的生物介质表面覆盖防冲层,可以减小雨水的流速,防止雨水对生物介质进行冲蚀。
[0010] 进一步地,所述过滤池侧壁上开有溢流口,所述溢流口的底部高于所述清洗管的顶部。在过滤池上设置溢流口,清洗管的顶部低于溢流口的底部,在雨量过大时,雨水可从溢流口溢流出生物过滤器,以保证设备正常运行。
[0011] 进一步地,所述生物介质层为落叶堆肥、浮石、泥炭土、珍珠岩、沸石、陶粒、生物活性炭或沙子中的一种或多种。
[0012] 进一步地,所述多孔介质过滤层为砾石层,所述雨水进口孔径小于砾石粒径。
[0013] 进一步地,所述生物介质层植物种入口上设有可开启的树池盖板,所述树池盖板上开有植物过孔。植物通过生物介质层植物种入口种在生物介质中,种入植物后再盖上树池盖板;生物介质层植物种入口也是过滤器的维护通道,在需要对生物过滤器进行维护时,取下树池盖板,可以对生物介质表面的杂质进行清理或对生物介质进行更换。
[0014] 进一步地,所述清洗管顶端覆盖有过滤网。清洗管顶端的过滤网可以拦截雨水中的漂浮物和悬浮物。
[0015] 进一步地,所述盖板上还开有清洗孔,所述清洗孔位于所述清洗管正上方,所述清洗孔上设有可开启的清洗孔盖板。
[0016] 更进一步地,所述排水管上设有流量限制装置。在排水管上设有流量限制装置,可以限制出水口流量,使雨水能与生物介质层有更长的接触时间,从而更有效地去除污染物。
附图说明
[0017] 图1为一种生物过滤器的结构示意图。
[0018] 图2为图1的俯视结构示意图。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明,便于更清楚地了解本发明,但它们不对本发明构成限定。
[0020] 如图1,图2所示,一种生物过滤器,包括过滤池1,为方便在现场安装,该过滤池I可采用预制的混凝土箱体结构,过滤池I前侧墙体顶端开有进水口 1-1,后侧墙体底端开有出水口 1-2,过滤池I底部铺设有多孔介质过滤层2,多孔介质过滤层2顶部铺设有生物介质层3,植物12种在生物介质层3中,植物12可以是树、灌木、花、草等,生物介质层3顶部靠近进水口 1-1的一侧设有防冲层7,防冲层7用于降低雨水流速,避免雨水对生物介质进行冲蚀,其中,多孔介质过滤层2为干净的砾石层,生物介质层3为落叶堆肥、浮石、泥炭土、珍珠岩、沸石、陶粒、生物活性炭或沙子中的一种或多种,防冲层7由防冲乱石铺成;所述多孔介质过滤层2内埋有两根呈弯折状且水平放置的雨水收集管4,雨水收集管4的管壁上均布雨水进口 4-1,雨水进口 4-1孔径小于砾石粒径,且雨水收集管4的前端连有一根或多根清洗管5,所述清洗管5穿过生物介质层3垂直于雨水收集管4布置,清洗管5顶端伸出生物介质层3顶面,清洗管5底端与雨水收集管4的前端连接,清洗管5顶端覆盖有过滤网9,雨水收集管4的后端与排水管6相连,排水管6与出水口 1-2相连,排水管6上设有用于限制出水流量的流量限制装置11,该流量限制装置11可以为流量限制阀,以便使雨水能与生物介质有更长的接触时间,更有效地去除污染物;过滤池I顶部设有盖板1-3,盖板1-3上开有生物介质层植物种入口 1-31和清洗孔1-32,生物介质层植物种入口 1-31上设有可开启的树池盖板8,植物通过生物介质层植物种入口 1-31种入生物介质中,该生物介质层植物种入口 1-31还可用于生物过滤器内部结构的安装及维护,在安装结束后再盖上树池盖板8,在需要对生物过滤器进行维护时,取下树池盖板8,可以对生物介质表面的杂质进行清理或对生物介质进行更换,树池盖板8上开有植物过孔8-1,清洗孔1-32位于清洗管5正上方,且清洗孔1-32上设有可开启的清洗孔盖板10 ;过滤池I侧壁顶端开有溢流口 1-4,溢流口 1-4的底部高于清洗管5的顶部。
[0021] 上述生物过滤器的工作过程如下:来自街道、公路、停车场、小区或商场等地面的径流雨水通过过滤池I的进水口 1-1进入本生物过滤器,雨水经防冲层7缓冲后渗透到生物介质层3中,生物介质既可以去除雨水中的污染物,又可以为植物12提供生长所需的养分,而且植物12通过自身的生长代谢还可以吸收雨水中的氮、磷等营养物质,富集不同类型的重金属或吸收降解某些有机污染物,经过生物介质的过滤及生物处理后,净化后的雨水通过雨水收集管4上的雨水进口 4-1进入铺设在砾石中的雨水收集管4中,然后由排水管6排出,在排水管上设有流量限制装置11,可以限制出口流量,使雨水能与生物介质有更长的接触时间,从而更有效地去除污染物;在生物过滤器使用一段时间后,如果雨水收集管4被堵塞,可以打开清洗孔盖板10,并取下清洗管5顶端的过滤网9,从清洗孔1-32和清洗管5的顶端注入外界水源对雨水收集管4进行冲洗;在雨量很大时,后期雨水可以直接从清洗管5的顶部溢流进入雨水收集管4,然后由排水管6排出,清洗管5顶端的过滤网9可以拦截雨水中的漂浮物和悬浮物;雨量进一步增大时,雨水就从溢流口 1-4溢流出过滤池1,这可以保证进入生物过滤器的雨水在超过生物过滤器的处理能力时生物过滤器仍然能正常运行。

Claims (10)

1.一种生物过滤器,包括过滤池(I),所述过滤池(I)的侧壁上开有进水口(1-1)和出水口(1-2),其特征在于:所述过滤池(I)底部设有多孔介质过滤层(2),所述多孔介质过滤层(2)顶部设有生物介质层(3),所述多孔介质过滤层(2)内埋有雨水收集管(4),所述雨水收集管(4)的管壁上开有若干雨水进口(4-1),且所述雨水收集管(4)的一端连有清洗管(5),另一端连有排水管¢),所述排水管(6)与所述出水口(1-2)相连;所述过滤池(I)顶部设有盖板(1-3),所述盖板(1-3)上开有生物介质层植物种入口(1-31)。
2.根据权利要求1所述的生物过滤器,其特征在于:所述清洗管(5)穿过所述生物介质层(3)垂直于所述雨水收集管(4)布置,所述清洗管(5)顶端伸出所述生物介质层(3)顶面,所述清洗管(5)底端与所述雨水收集管(4)连接。
3.根据权利要求1或2所述的生物过滤器,其特征在于:所述生物介质层(3)顶部靠近所述进水口(1-1)的一侧设有防冲层(7)。
4.根据权利要求1所述的生物过滤器,其特征在于:所述过滤池(I)侧壁上开有溢流口(1-4),所述溢流口(1-4)的底部高于所述清洗管(5)的顶部。
5.根据权利要求1或2所述的生物过滤器,其特征在于:所述生物介质层(3)为落叶堆肥、浮石、泥炭土、珍珠岩、沸石、陶粒、生物活性炭或沙子中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的生物过滤器,其特征在于:所述多孔介质过滤层(2)为砾石层,所述雨水进口(4-1)孔径小于砾石粒径。
7.根据权利要求1所述的生物过滤器,其特征在于:所述生物介质层植物种入口(1-31)上设有可开启的树池盖板(8),所述树池盖板(8)上开有植物过孔(8-1)。
8.根据权利要求1或2或4所述的生物过滤器,其特征在于:所述清洗管(5)顶端覆盖有过滤网(9)。
9.根据权利要求1所述的生物过滤器,其特征在于:所述盖板(1-3)上还开有清洗孔(1-32),所述清洗孔(1-32)位于所述清洗管(5)正上方,所述清洗孔(1-32)上设有可开启的清洗孔盖板(10)。
10.根据权利要求1所述的生物过滤器,其特征在于:所述排水管(6)上设有流量限制装置(11)。
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