CN105417838B - 一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统 - Google Patents

一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，包括格栅井、雨水净化毛石滤池、曝气调节池、水解酸化池、接触氧化池、调蓄单元和双向流湿地净化系统，所述格栅井下方依次设有雨水净化毛石滤池、曝气调节池、水解酸化池和接触氧化池，曝气调节池通过第一排水口与水解酸化池连通，水解酸化池通过第二排水口与接触氧化池连通，接触氧化池通过开孔与调蓄单元相连，雨水通过开孔进入调蓄单元，调蓄单元上方设有双向流湿地净化系统，雨水由双向流湿地净化系统渗透进入调蓄单元内储存，双向流湿地净化系统由卵石支撑层、湿地基质层、加固网和湿地植物构成。本发明实现了雨水调蓄与生态净化，能节约水资源、减少能耗、达到雨水循环利用。

Description

一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统
技术领域
本发明涉及环保领域，具体涉及一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统。
背景技术
我国许多城市面临洪涝灾害频发与水资源短缺的问题，海绵型湿地技术融合“海绵城市”与国内外最新的雨洪管理理念，利用海绵型湿地防治内涝、净化雨水，实现雨水资源化利用和美化环境。
公知海绵型湿地即普通的自然下沉式湿地，该湿地具有自然积存、自然渗透、自然净化雨水的能力，但是普通的自然沉降湿地缺乏对雨水的预处理，容易造成湿地堵塞，降低雨水调蓄能力，同时普通的湿地含水能力取决于湿地的面积，当湿地面积有限时，调蓄能力大为降低，而且这样的系统没有回用空间，不能实现雨水回用。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种能节约水资源、减少能耗、达到雨水循环利用的高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，包括格栅井、雨水净化毛石滤池、曝气调节池、水解酸化池、接触氧化池、调蓄单元和双向流湿地净化系统，所述格栅井包括粗格栅、细格栅、格栅井清渣口盖板，粗格栅90度角安装在格栅井的顶部入水口，粗栅格的间距为7-11mm，栅格面积大于0.5m2，具体数据依据雨水径流量，细格栅倾斜60-75度角安装在格栅井内，与雨水流入的方向相对一侧安装，覆盖底部的雨水净化毛石滤池，格栅井清渣口盖板安装在格栅井的排渣口，排渣口的直径大于1m，以利于排渣，雨水净化毛石滤池下端依次设有曝气调节池、水解酸化池和接触氧化池，曝气调节池通过第一排水口与水解酸化池连通，水解酸化池通过第二排水口与接触氧化池连通，接触氧化池通过开孔与调蓄单元相连，雨水通过开孔进入调蓄单元，调蓄单元内填装纤维载体填料，纤维载体填料采用钢丝绳固定在单元内，填装密度为10％，调蓄单元上端设有钢制穿孔顶板，钢制穿孔顶板的开孔率65-75％，孔隙直径4-6mm，钢制穿孔顶板顶部设有双向流湿地净化系统，雨水由双向流湿地净化系统4渗透进入调蓄单元内储存，形成双向净水功能，调蓄单元内置提升泵用于雨水回用，双向流湿地净化系统由卵石支撑层、湿地基质层、加固网和湿地植物构成，卵石支撑层位于湿地基质层下端，厚度为20cm，卵石直径5mm-10mm，实现对来水的均质，减少冲刷流失，进一步实现均匀水；所述湿地基质层从上往下依次包括无纺布面层、丝状种植介质和保湿基质层，加固网包裹在丝状种植介质和保湿基质层外，丝状种植介质的厚度≥20cm，采用丝状无毒无害可生物降解材质，根据需求可叠加多层，丝状结构利于植物在其中扎根，具有良好的透气性，净水效果更突出，无纺布面层上设有若干用于种植湿地植物的十字型孔洞，所述无纺布面层为透水、透气性良好、抗拉强度大于100N/5cm的化纤材质的非织布，所述保湿基质厚度≥20cm，由可降解无纺布构成。
优选地，所述格栅井为钢筋混凝土结构。
优选地，所述水解酸化池内设有一个用于固定水解填料的第一支架，所述接触氧化池内设有用于固定高效生物填料的第二支架。
优选地，所述曝气调节池底部设有第一曝气系统；所述水解酸化池池底设有布水系统，所述布水系统上部设有水解填料；所述接触氧化池池底设有第二曝气系统，所述第二曝气系统上部也设有高效生物填料。
优选地，所述第一曝气系统和第二曝气系统通过曝气管相连接。
优选地，所述曝气管还连接有用于向曝气调节池、接触氧化池底部通入空气的风机，所述第一曝气系统、第二曝气系统上部设有支撑滤料的承托层。
优选地，所述第一排水口和第二排水口上均设有电磁阀。
优选地，所述电磁阀通过无线连接有遥控器。
优选地，还包括一太阳能电池，通过支架固定在地面上，用于为上述用电设备供电。
本发明具有以下有益效果：
实现了雨水调蓄与生态净化，建设成本低，运行成本低、长效性好，景观效果好；双向流湿地底部调蓄净化单元设计，扩展了湿地的调蓄和净化能力；扩大的雨水调蓄能力，是海绵型城市建设的有效手段；结构简单，建设灵活，维护方便，南方、北方均可采用。
附图说明
图1为本发明实施例一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，包括格栅井1、雨水净化毛石滤池7、曝气调节池2、水解酸化池5、接触氧化池6、调蓄单元3和双向流湿地净化系统4，所述格栅井1包括粗格栅12、细格栅13、格栅井清渣口盖板11，粗格栅1290度角安装在格栅井1的顶部入水口，粗栅格12的间距为7-11mm，栅格面积大于0.5m2，具体数据依据雨水径流量，细格栅13倾斜60-75度角安装在格栅井1内，与雨水流入的方向相对一侧安装，覆盖底部的雨水净化毛石滤池7，格栅井清渣口盖板11安装在格栅井1的排渣口，排渣口的直径大于1m，以利于排渣，雨水净化毛石滤池7下端依次设有曝气调节池2、水解酸化池5和接触氧化池6，曝气调节池2通过第一排水口21与水解酸化池5连通，水解酸化池5通过第二排水口51与接触氧化池6连通，接触氧化池6通过开孔61与调蓄单元3相连，雨水通过开孔61进入调蓄单元3，调蓄单元3内填装纤维载体填料31，纤维载体填料31采用钢丝绳固定在单元内，填装密度为10％，调蓄单元3上端设有钢制穿孔顶板33，钢制穿孔顶板33的开孔率65-75％，孔隙直径4-6mm，钢制穿孔顶板33顶部设有双向流湿地净化系统4，雨水由双向流湿地净化系统4渗透进入调蓄单元3内储存，形成双向净水功能，调蓄单元3内置提升泵用于雨水回用，双向流湿地净化系统4由卵石支撑层、湿地基质层41、加固网和湿地植物42构成，卵石支撑层位于湿地基质层41下端，厚度为20cm，卵石直径5mm-10mm，实现对来水的均质，减少冲刷流失，进一步实现均匀水；所述湿地基质层41从上往下依次包括无纺布面层、丝状种植介质和保湿基质层，加固网包裹在丝状种植介质和保湿基质层外，丝状种植介质的厚度≥20cm，采用丝状无毒无害可生物降解材质，根据需求可叠加多层，丝状结构利于植物在其中扎根，具有良好的透气性，净水效果更突出，无纺布面层上设有若干用于种植湿地植物42的十字型孔洞，所述无纺布面层4为透水、透气性良好、抗拉强度大于100N/5cm的化纤材质的非织布，所述保湿基质厚度≥20cm，由可降解无纺布构成。
所述格栅井1为钢筋混凝土结构。
所述水解酸化池内设有一个用于固定水解填料的第一支架，所述接触氧化池内设有用于固定高效生物填料的第二支架。
所述曝气调节池底部设有第一曝气系统；所述水解酸化池池底设有布水系统，所述布水系统上部设有水解填料；所述接触氧化池池底设有第二曝气系统，所述第二曝气系统上部也设有高效生物填料。
所述第一曝气系统和第二曝气系统通过曝气管相连接。
所述曝气管还连接有用于向曝气调节池、接触氧化池底部通入空气的风机，所述第一曝气系统、第二曝气系统上部设有支撑滤料的承托层。
所述第一排水口21和第二排水口51上均设有电磁阀。
所述电磁阀通过无线连接有遥控器。
还包括一太阳能电池，通过支架固定在地面上，用于为上述用电设备供电。
所述雨水净化毛石滤池7底部设有与曝气调节池2相通的通孔71。
本具体实施雨水径流经过粗格栅排入格栅井，在井内经过细格栅进一步净化颗粒物，实现预处理，预处理后的雨水流入雨水净化毛石滤池；雨水净化毛石滤池对雨水进行进一步过滤净化，从滤池的底部流入曝气调节池，完成曝气调节后进入水解酸化池，水解酸化池内兼氧细菌，通过吸附水解作用，完成生化反应，降解有机污染物，提高污水的可生化降解性，减小后续好氧处理运行负荷；完成水解酸化后，雨水流入接触氧化池内，通过高效生物填料吸附、氧化、分解有机物完成好氧反应，雨水在滤池的底部收集，流入调蓄单元，调蓄单元底部向上形成升流，经过钢制穿孔顶板流入双向流湿地净化系统；雨水在湿地基质内，通过保湿基质的吸附，根系发达的湿地植物的吸收，以及湿地微生物构成的生态系统的协同净化作用实现对雨水的充分净化；通过将植物种植在可降解的丝状介质中，使水体与植物根系之间自由接触，不但净水效果更突出，而且防止植物根系因缺氧而腐烂，净化后的多余的超过含蓄能力的雨水经过湿地顶部溢流口排放进入雨水排水管网或者景观水体，同时在湿地顶部流入湿地的雨水，经过双向流湿地净化系统净化流入调蓄单元，实现雨水调蓄存储回用，最终实现了全部净化调蓄存储过程。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，其特征在于，包括格栅井(1)、雨水净化毛石滤池(7)、曝气调节池(2)、水解酸化池(5)、接触氧化池(6)、调蓄单元(3)和双向流湿地净化系统(4)，所述格栅井(1)包括粗格栅(12)、细格栅(13)、格栅井清渣口盖板(11)，粗格栅(12)90度角安装在格栅井(1)的顶部入水口，粗栅格(12)的间距为7-11mm，栅格面积大于0.5m2，细格栅(13)倾斜60-75度角安装在格栅井(1)内，与雨水流入的方向相对一侧安装，覆盖底部的雨水净化毛石滤池(7)，格栅井清渣口盖板(11)安装在格栅井(1)的排渣口，排渣口的直径大于1m，以利于排渣，雨水净化毛石滤池(7)下端依次设有曝气调节池(2)、水解酸化池(5)和接触氧化池(6)，曝气调节池(2)通过第一排水口(21)与水解酸化池(5)连通，水解酸化池(5)通过第二排水口(51)与接触氧化池(6)连通，接触氧化池(6)通过开孔(61)与调蓄单元(3)相连，雨水通过开孔(61)进入调蓄单元(3)，调蓄单元(3)内填装纤维载体填料(31)，纤维载体填料(31)采用钢丝绳固定在单元内，填装密度为10％，调蓄单元(3)上端设有钢制穿孔顶板(33)，钢制穿孔顶板(33)的开孔率65-75％，孔隙直径4-6mm，钢制穿孔顶板(33)顶部设有双向流湿地净化系统(4)，雨水由双向流湿地净化系统(4)渗透进入调蓄单元(3)内储存，形成双向净水功能，调蓄单元(3)内置提升泵用于雨水回用，双向流湿地净化系统(4)由卵石支撑层、湿地基质层(41)、加固网和湿地植物(42)构成，卵石支撑层位于湿地基质层(41)下端，厚度为20cm，卵石直径5mm-10mm，所述湿地基质层(41)从上往下依次包括无纺布面层、丝状种植介质和保湿基质层，加固网包裹在丝状种植介质和保湿基质层外，丝状种植介质的厚度≥20cm，采用丝状无毒无害可生物降解材质，无纺布面层上设有若干用于种植湿地植物(42)的十字型孔洞，所述无纺布面层(4)为透水、透气性良好、抗拉强度大于100N/5cm的化纤材质的非织布，所述保湿基质厚度≥20cm，由可降解无纺布构成。
2.根据权利要求1所述的一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，其特征在于，所述格栅井(1)为钢筋混凝土结构。
3.根据权利要求1所述的一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，其特征在于，所述水解酸化池内设有一个用于固定水解填料的第一支架，所述接触氧化池内设有用于固定高效生物填料的第二支架。
4.根据权利要求1所述的一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，其特征在于，所述曝气调节池底部设有第一曝气系统；所述水解酸化池池底设有布水系统，所述布水系统上部设有水解填料；所述接触氧化池池底设有第二曝气系统，所述第二曝气系统上部也设有高效生物填料。
5.根据权利要求4所述的一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，其特征在于，所述第一曝气系统和第二曝气系统通过曝气管相连接。
6.根据权利要求4所述的一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，其特征在于，所述曝气管还连接有用于向曝气调节池、接触氧化池底部通入空气的风机，所述第一曝气系统、第二曝气系统上部设有支撑滤料的承托层。
7.根据权利要求1所述的一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，其特征在于，所述第一排水口(21)和第二排水口(51)上均设有电磁阀。
8.根据权利要求7所述的一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，其特征在于，所述电磁阀通过无线连接有遥控器。
9.根据权利要求7所述的一种高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统，其特征在于，还包括一太阳能电池，通过支架固定在地面上，用于为上述用电设备供电。
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