CN107806171A - 一种一体化增强型雨水花园 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体化增强型雨水花园，所述一体化增强型雨水花园包括井体和位于井体上方的盖板；隔墙，所述隔墙自井体底部自下而上设置，顶部与盖板之间开有溢流槽；溢流墙，所述井体内部被溢流墙和所述隔墙分隔为依次连通的沉降区、过滤区及排水区；所述沉降区与进水口连通，所述排水区与出水管连通；所述过滤区的底部铺有过滤渗透介质；在沉降区和过滤区之间，设有贯穿溢流墙的穿孔排水管，所述穿孔排水管穿过溢流墙并伸入过滤渗透介质中。本发明的一体化增强型雨水花园对雨水的处理效果好，可减少污染物对自然水体的污染、无需外界动力驱动，不影响正常行洪、其结构紧凑、占地面积小，还可美化环境。

Description

一种一体化增强型雨水花园

技术领域

本发明涉及一种雨水净化设备，具体涉及一种一体化增强型雨水花园。

背景技术

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，污染物进入到自然水体，造成水体污染，所述污染物以颗粒物、悬浮物、漂浮物形式存在，含有机物、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。

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。

目前我国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利用则很少考虑，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

为解决上述问题，本发明提供一种一体化增强型雨水花园，所述一体化增强型雨水花园包括井体和位于井体上方的盖板；

隔墙，所述隔墙自井体底部自下而上设置，顶部与盖板之间开有溢流槽；

溢流墙，所述井体内部被溢流墙和所述隔墙分隔为依次连通的沉降区、过滤区及排水区；所述沉降区与进水口连通，所述排水区与出水管连通；

所述过滤区的底部铺有过滤渗透介质；

在沉降区和过滤区之间，设有贯穿溢流墙的穿孔排水管，所述穿孔排水管穿过溢流墙并伸入过滤渗透介质中。

进一步地，所述溢流墙的顶部不高于隔墙的顶部；更进一步地，低于隔墙的顶部。

进一步地，在所述进水口设置格栅板；进一步地，在所述格栅板下方还设置过滤装置。

进一步地，所述过滤装置为滤水桶或滤水袋。

进一步地，所述滤水桶或滤水袋为网状结构。

进一步地，所述滤水桶上靠近格栅板处还设置溢流口。

进一步地，在所述沉降区内，过滤装置与溢流墙之间的盖板上还设置向下延伸的挡板，所述挡板的最底端不高于溢流墙的顶端，还进一步地，所述挡板延伸至溢流墙顶端下方。

进一步地，所述过滤渗透介质为从下到上依次铺设的多孔介质层和生物介质层。优选在生物介质上种有植物。优选植物是树。因此优选在所述过滤区上方的盖板上设置有可拆卸的树池盖板。

进一步地，所述树池盖板根据种在生物介质层中植物的大小进行设置。

进一步地，所述生物介质层顶部靠近溢流墙的一侧设有防冲乱石。

进一步地，所述生物介质选自落叶堆肥、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。

进一步地，所述多孔介质层选自砾石层、碎石层或其混合层。

更进一步地，可根据雨水的处理需要设置生物介质层和多孔介质层的种类或厚度。

进一步地，所述穿孔排水管为“L”型，竖直段在沉降区、水平段在过滤渗透介质中，优选所述水平段在生物介质中；还优选在生物介质中的部分呈网状分布。

进一步地，所述过滤渗透介质中铺设有连通的竖直溢流管和水平收集管，优选溢流管穿过所述生物介质层，且入口高于所述生物介质层；优选收集管设置在多孔介质层，所述收集管为穿孔排水管，其出口与排水区连通。

进一步地，所述出水管设置在排水区右侧井壁的下端。

进一步地，所述盖板上设置有一个或多个井盖，通过所述井盖可以观察井体的内部情况，方便对井体内部进行维护和处理。

进一步地，所述井盖设置在排水区上方的盖板上；

进一步地，所述井体和盖板可预制。

在本发明的一体化增强型雨水花园中，沉降区可以沉降一些大的颗粒物；过滤介质层可以将进入过滤区的污水和雨水进行处理，处理完成后再进行排放；当雨水溢流到排水区时，可以将溢流的污水和雨水直接排走。

进一步地，设置滤水桶或滤水袋可以拦截雨水中较大的垃圾、树叶等污染物；当雨水溢流时，设置的挡板可以将漂浮物拦截在沉降区内；所述穿孔排水管在过滤介质中的支管部分呈网状分布，可以保证生物介质层充分过滤雨水；植物种在生物介质层中，可以吸收雨水中的氮、磷等物质；植物不仅可以美化环境，其根系可以对重金属等污染物进行拦截和吸附，同时植物根系周围的微生物也可以对有机污染物进行降解；所述溢流管可以作为清洗通道，在收集管被堵塞时，可以用外界水源对收集管进行冲洗。

本发明还提供一种道路雨水处理系统，所述系统包括市政道路上的雨水干管，与雨水干管连接的一条或多条雨水支管，在雨水支管末端设置的一个或多个雨水口，其特征在于，在所述雨水口或其附近设置如上所述一体化增强型雨水花园。

当一体化增强型雨水花园设置在所述雨水口附近时，其可以与一个或多个雨水口连通，例如与1-10个，2-5个或2-3个雨水口连通。

进一步地，所述一体化增强型雨水花园根据每个雨水口的雨量情况设计成不同的大小和规格。

有益效果

1)本发明的一体化增强型雨水花园对雨水的处理效果好，可有效减少污染物对自然水体的污染。在处理过程中无需外界动力驱动，且不影响正常行洪。此外，其结构紧凑、占地面积小。

2)本发明的一体化增强型雨水花园井体和盖板可预制后现场拼装，整套设备可在工厂安装好并进行预先实验，质量控制好，能减少现场安装的时间，安装效率高。

3)本发明的雨水处理系统设置简单，可对进入雨水口的雨水进行处理，处理效果好，避免污染物例如颗粒物、悬浮物、漂浮物、氮、磷等对自然水体的污染。此外，在处理雨水的同时还能美化环境。

附图说明

图1为本发明实施例1一体化增强型雨水花园的结构示意图；

图2为本发明实施例3一种道路雨水处理系统的结构示意图；

图3为本发明实施例3一种道路雨水处理系统的结构断面图；

各附图标记含义如下：井体1、盖板2、溢流墙3、隔墙4、沉降区A、过滤区B、排水区C、溢流槽5、格栅板6、滤水桶7、挡板8、砾石层9、生物介质层10、植物11、树池盖板12、穿孔排水管13、收集管14、溢流管15、开孔16、出水管17、溢流口18、防冲乱石20、井盖21、市政道路R、雨水干管D、雨水支管E、雨水口22、一体化增强型雨水花园23。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

实施例1

本实施例中一体化增强型雨水花园的结构如图1所示，其中所述装置包括井体1和位于井体1上方的盖板2。所述井体内部被溢流墙3和隔墙4分隔为依次连通的沉降区A、过滤区B及排水区C。所述溢流墙3与隔墙4自井体1底部自下而上设置，并在靠近井体1顶部的盖板2处终止，使得沉降区A、过滤区B及排水区C之间开有溢流槽5。溢流墙3的顶部低于隔墙4的顶部，沉降区A与过滤区B，过滤区B与排水区C之间通过溢流槽5连通。

所述沉降区A上方的盖板2上设置有格栅板6，携带有颗粒物、悬浮物、漂浮物、氮、磷、油和油脂等污染物的初期雨水经格栅板6进入沉降区A。滤水桶7设置在所述格栅板6下方。所述滤水桶7为网状结构，用于拦截从格栅板6流入的初期雨水中较大垃圾、树叶等污染物。

所述沉降区A内，滤水桶7和溢流墙3之间的盖板2上还设置向下延伸的挡板8。所述挡板8的最底端低于溢流墙3的顶部。随着水位的上升，当沉降区A内水位上升到溢流墙3顶部的位置时，雨水则会从溢流墙3上方溢流进入过滤区B。挡板8的最下端低于溢流墙3的墙顶，漂浮物、油和油脂被挡板拦截在沉降区A，雨水从挡板8下方流动，保证漂浮物、油和油脂不会进入过滤区B。

所述过滤区B的底部从下到上依次铺有砾石层9和生物介质层10。生物介质上种有植物11。

所述过滤区B上方的盖板2上设置有可拆卸的树池盖板12，所述树池盖板12根据种在生物介质层10中植物11的大小进行设置。

在沉降区A和过滤区B之间，设有贯穿溢流墙3的“L”型穿孔排水管13，所述穿孔排水管13穿过溢流墙3并伸入生物介质层10中，可以保证降降雨结束后沉降区A内的大部分雨水最后都能排放到过滤区B，并被处理后排放。穿孔排水管13在生物介质中的支管部分呈网状分布，保证生物介质充分过滤雨水。

所述砾石层9中水平铺设有收集管14，所述收集管14的入口连有一段溢流管15，所述溢流管15在过滤区内竖直设置，其穿过所述生物介质层10，且入口高于所述生物介质层10。所述溢流管15可以作为清洗通道，在收集管14被堵塞时，可以用外界水源对收集管14进行冲洗。所述收集管14的出口穿过所述隔墙4并通入排水区C内。所述收集管14上间隔设有开孔16。经生物介质层10处理后进入砾石层9的雨水通过开孔16进入收集管14中，然后排放到排水区C。

所述排水区C井体侧壁的下端齐平井体底面处设置有出水管17。

进一步地，所述滤水桶7上靠近格栅板6处还设置溢流口18。当滤水桶7拦截的污染物过多，滤水速度较慢且水位达到溢流口18时，滤水桶7中的雨水可直接经溢流口18流出，进入沉降区A。

进一步地，所述生物介质层10顶部靠近溢流墙3的一侧设有防冲乱石20。所述防冲乱石20可用于降低从溢流墙3流过来的雨水的流速，避免雨水对生物介质层10进行冲蚀。

进一步地，生物介质选自落叶堆肥、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。

进一步地，所述排水区C上方的盖板2上设置有井盖21，通过所述井盖21可以观察井体的内部情况，方便对井体内部进行维护和处理。

本实施例中的井体1和盖板2可预制，整套设备可在工厂安装好并进行试验，减少现场安装的时间，安装效率高。

实施例2

一种利用实施例1中一体化增强型雨水花园对雨水进行处理的方法为：

降雨时，携带有颗粒物、悬浮物、漂浮物、氮、磷、油和油脂等污染物的初期雨水经格栅板6进入井体，滤水桶7可以拦截初期雨水中比较大的垃圾、树叶等污染物。在重力作用下，一些大的颗粒物则会沉降在井体的沉降区A。

随着沉降区A内水位的上升，少量雨水通过穿孔排水管13进入生物介质层10中，经生物介质层10处理后穿过砾石层9，经收集管14排放至排水区C，排水区C内的雨水经出水管17排出。

随着沉降区A内水位的继续上升，当水位上升到溢流墙3顶部的位置时，雨水则会从溢流墙3上方溢流进入过滤区B。挡板8的最下端低于溢流墙3的墙顶，漂浮物、油和油脂则会被挡板8拦截在沉降区A，雨水从挡板8下方流动，保证漂浮物、油和油脂不会进入过滤区B。进入过滤区B的雨水渗透到生物介质中，经生物介质的处理后，通过收集管14上的开孔16进入铺设在砾石中的收集管14中，然后排放到排水区C，最后由出水管17排走。

随着降雨量的增加，当降雨量大于生物介质层10的最大处理能力时，过滤区B内的水位会继续上升。当水位上升到隔墙4的顶部时，雨水直接溢流到排水区C排走。当过滤区B内的雨水达到溢流管15的上方时，部分雨水直接溢流进入收集管14并排放到排水区C。

当降雨结束，沉降区A的大部分雨水会继续通过穿孔排水管13进入生物介质层10中经处理后排走，保证滤水桶7收集的污染物不会浸泡在水中，同时沉降在井底的颗粒物不会堵塞穿孔排水管13。

植物11种在生物介质层10中，可以吸收雨水中的氮、磷等物质。植物根系可以对重金属等污染物进行拦截和吸附，同时植物根系周围的微生物也可以对有机污染物进行降解。

当一体化增强型雨水花园处理能力下降时，还可以对其进行维护。打开格栅板6、树池盖板12和井盖21，可以观察井体的内部情况，对井体内部进行维护和处理。

实施例3

本实施例中一种道路雨水处理系统的结构如图2所示，其断面图如图3所示，所述系统包括在市政道路R上的雨水干管D，与雨水干管D相连的雨水支管E，雨水支管E的末端设有雨水口22，所述雨水口22设置实施例1中所述一体化增强型雨水花园23。

进一步地，所述一体化增强型雨水花园23根据每个雨水口22的雨量情况设计成不同的大小和规格。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一体化增强型雨水花园，其特征在于，包括：井体和位于井体上方的盖板；

隔墙，所述隔墙自井体底部自下而上设置，顶部与盖板之间开有溢流槽；

溢流墙，所述井体内部被溢流墙和所述隔墙分隔为依次连通的沉降区、过滤区及排水区；所述沉降区与进水口连通，所述排水区与出水管连通；

所述过滤区的底部铺有过滤渗透介质；

在沉降区和过滤区之间，设有贯穿溢流墙的穿孔排水管，所述穿孔排水管穿过溢流墙并伸入过滤渗透介质中。

2.如权利要求1所述的一体化增强型雨水花园，其特征在于，所述溢流墙的顶部不高于隔墙的顶部；

优选地，溢流墙的顶部低于隔墙的顶部。

3.如权利要求1或2所述的一体化增强型雨水花园，其特征在于，在所述进水口设置格栅板；进一步地，在所述格栅板下方还设置过滤装置；

优选地，所述过滤装置为滤水桶或滤水袋；

优选地，所述滤水桶或滤水袋为网状结构；

优选地，所述滤水桶上靠近格栅板处还设置溢流口。

4.如权利要求1-3任一项所述的一体化增强型雨水花园，其特征在于，在所述沉降区内，过滤装置与溢流墙之间的盖板上还设置向下延伸的挡板，所述挡板的最底端不高于溢流墙的顶端；

优选地，所述挡板延伸至溢流墙顶端下方。

5.如权利要求1-4任一项所述的一体化增强型雨水花园，其特征在于，所述过滤渗透介质为从下到上依次铺设的多孔介质层和生物介质层；优选在生物介质上种有植物；优选植物是树；因此优选在所述过滤区上方的盖板上设置有可拆卸的树池盖板；

优选地，所述树池盖板根据种在生物介质层中植物的大小进行设置；

优选地，所述生物介质选自落叶堆肥、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；

优选地，所述多孔介质层选自砾石层、碎石层或其混合层；

更优选地，根据雨水的处理需要设置生物介质层和多孔介质层的种类或厚度。

6.如权利要求1-5任一项所述的一体化增强型雨水花园，其特征在于，所述生物介质层顶部靠近溢流墙的一侧设有防冲乱石；

优选地，所述穿孔排水管为“L”型，竖直段在沉降区、水平段在过滤渗透介质中，优选所述水平段在生物介质中；还优选在生物介质中的部分呈网状分布；

优选地，所述过滤渗透介质中铺设有连通的竖直溢流管和水平收集管，优选溢流管穿过所述生物介质层，且入口高于所述生物介质层；优选收集管设置在多孔介质层，所述收集管为穿孔排水管，其出口与排水区连通。

7.如权利要求1-6任一项所述的一体化增强型雨水花园，其特征在于，所述出水管设置在排水区右侧井壁的下端。

8.如权利要求1-7任一项所述的一体化增强型雨水花园，其特征在于，所述盖板上设置有一个或多个井盖；

优选地，所述井盖设置在排水区上方的盖板上；

优选地，所述井体和盖板可预制。

9.一种道路雨水处理系统，所述系统包括市政道路上的雨水干管，与雨水干管连接的一条或多条雨水支管，在雨水支管末端设置的一个或多个雨水口，其特征在于，在所述雨水口或其附近设置如权利要求1-8任一项所述的一体化增强型雨水花园。

10.如权利要求9所述的道路雨水处理系统，其特征在于，当一体化增强型雨水花园设置在所述雨水口附近时，其可以与一个或多个雨水口连通，例如与1-10个，2-5个或2-3个雨水口连通；

优选地，所述一体化增强型雨水花园根据每个雨水口的雨量情况设计成不同的大小和规格。