CN108729525A - 一种城镇或乡村公路污水收集系统及生态治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种雨水和污水分流收集系统及生态治理方法，该系统包括排水沟、沉砂池和植被缓冲带，其特征在于：排水沟包括雨水通道和污水通道，污水通道末端连接沉砂池，沉砂池末端连接植被缓冲带。排水沟分为雨水通道和污水通道，雨水进入雨水通道可直接排入附近流域，不对流域造成污染；污水则进入污水通道，由污水通道输送入末端的沉砂池，经过沉砂池沉降，大部分无机颗粒沉入池底，后由出水口进入植被缓冲带，经过植被缓冲带的进一步净化，污水可达到排放标准。本发明增加了天然雨水的利用率和生活污水的集中处理效率，有效减少了水土流失，整个过程不产生二次污染，从源头治理，大大减轻了后续河湖污染防治压力。

Description

一种城镇或乡村公路污水收集系统及生态治理方法
技术领域
本发明涉及小流域水土流失及面源污染防治领域，尤其涉及一种小流域雨水及公路污水分流收集线路及生态治理系统。
背景技术
随着新农村建设和社会发展，城镇或乡村路网逐渐完善，公路建设得到了进一步发展。但由于缺乏日常清理，道路扬尘、施工材料运输残渣、可溶性和不可溶性杂质长期堆积在公路，影响美观的同时还造成水土流失的污染。尤其是在雨季，雨水在道路表面蓄积，导致路基路面过早损坏，影响车辆通行，对人们生活环境造成破坏。
为解决以上问题，有关政府部门在公路两旁建设集水沟以用来疏通雨水、道路清淤废水等，但是该种方法存在以下缺陷：1、公路路面淤泥进入排水渠道内，容易造成渠道堵塞从而降低其排水能力，渠道淤堵易产生恶臭；2、雨季时道路路面泥沙被雨水冲刷，而此时水流挟沙能力大，泥沙颗粒随水流一起排入江河，造成严重水土流失；3、来自居民的生活废水含有大量有机化合物、病原菌、无机盐类化合物，污水进入排水沟后进一步流入附近水域，造成水体富营养化进而严重影响水生动植物的生存。
发明内容
针对上述技术存在的问题，本发明目的在于提供一种雨水和污水分流收集系统和生态治理方法，用于对小流域雨污水的处理，能够将城镇或乡村公路上的污染物进行收集处理，实现公路雨污水污染的可控化，将危害影响降至最小化。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种雨水和污水分流收集系统，包括排水沟、沉砂池和植被缓冲带，其特征在于：排水沟包括雨水通道和污水通道，污水通道末端连接沉砂池，沉砂池末端连接植被缓冲带。排水沟设置在公路旁，排水沟尺寸根据当地多年暴雨强度和洪峰流量确定；其中污水通道靠近公路，雨水通道较污水通道远离公路。下雨时，公路上的水流入污水通道，然后流入沉砂池使杂质沉降，最后流入植被缓冲带净化；其他的水流入雨水通道，排入附近流域。
进一步地，沉砂池包括顺次连接的进水口、平流区、沉降区和出水口，排水沟的污水通道末端连接进水口，出水口连接植被缓冲带。平流区过水断面面积远大于排水沟的污水通道，水流流速降低，利于颗粒物沉降。沉降区延长水流出的时间，进一步使颗粒物沉降。
进一步地，沉砂池池底坡度为0.01~0.02，有效水深不大于1.2m，有效水深一般为0.25~1.0m。
进一步地，为了拦截过滤较大体积的漂浮垃圾杂物，平流区设置有浮渣挡板网。优选的，浮渣挡板网设置在淹没深度不超过1.2m位置处，便于及时人工清污，防止淤堵。
进一步地，植被缓冲带为框架结构，从上至下包括植物茎叶层、耕作土层、碎石垫层、夯实土垫层。
进一步地，植被缓冲带种植植物种类包括陆生植物、挺水植物和水生植物。
本系统的工作原理：公路旁排水沟划分为雨水通道和污水通道，天然雨水进入雨水通道可就近排入附近流域，不会造成环境破坏和水体污染；泥沙颗粒、生活废水等则进入污水通道，在靠近污水通道末端设置有沉砂池，污水进入沉砂池时过水面积增大，水流流速降低，污水中夹带的无机颗粒在重力的作用下沉降入池底。经过沉砂池沉降的污水沉降了比重较大的无机沙砾，后经过出水口排入植被缓冲带，经过植被缓冲带的过滤及净化，进一步减少了泥沙进入河道，控制水土流失；同时，利用植被的吸附和分解作用，氮磷等有机物大量减少，此时的雨污水已经达到排放标准，可直接排入流域。
一种生态治理方法，包括以下步骤：
（1）在公路旁设置排水沟，排水沟划分为雨水通道和污水通道，污水通道靠近公路，雨水通道较污水通道远离公路；
（2）设置沉砂池，使排水沟的污水通道末端连接沉砂池；
（3）设置植被缓冲带，使沉砂池末端连接植被缓冲带。
优选的，沉砂池包括顺次连接的进水口、平流区、沉降区和出水口，排水沟的污水通道末端连接进水口，出水口连接植被缓冲带。
优选的，植被缓冲带为框架结构，从上至下包括植物茎叶层、耕作土层、碎石垫层、夯实土垫层。
进一步地，还包括在平流区设置浮渣挡板网的步骤。
本发明的技术效果是：1、将天然雨水排放与污水排放分离，大大增加了天然雨水的利用率和生活污水的集中处理效率；2、雨污分离排放避免了雨季降雨时大量雨水携带泥沙进入河道，为后续河湖污染防治大大减轻了压力；3、污水收集后进入沉砂池进行物理沉淀，不使用化学药剂，避免了对周边水域的产生二次污染；4、植被缓冲带利用生物生态修复功能对污水进一步净化，安全有效的同时，对环境有一定的美化作用；5、设计结构简单，施工方便，易实现。
附图说明
图1实施本发明的平面示意图。
图2本发明的排水沟的示意图。
图3本发明的沉砂池和植被缓冲带的示意图（俯视）。
图4本发明的沉砂池和植被缓冲带的示意图（纵向截面）。
在图中，1.排水沟、1-1.雨水通道、1-2.污水通道、2.沉砂池、2-1.进水口、2-2.平流区、2-3.沉降区、2-4.出水口、2-5.浮渣挡板网、3.植被缓冲带、8.公路、9.河流。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本实施例选取江西省某村庄为例，该村集雨面积为1.2km2，采取十年一遇情况作为计算重现期。
如图1~4所示，一种雨水和污水分流收集系统，包括设置在公路旁的雨污分流式排水沟1、沉砂池2和植被缓冲带3。
在公路8旁设置雨污分流式排水沟1，所述雨污分流式排水沟1为砖砌结构，砂浆抹面。根据《江西省暴雨查算手册》计算得村庄十年一遇设计洪峰流量为Qm=7.12 m³/s，排水沟长度设计80m，排水沟截面尺寸50m×40m，可满足排水量要求。所述排水沟1划分为通道1-1和通道1-2，通道1-1为雨水通道，通道1-2为污水通道。天然雨水进入雨水通道1-1可直接就近排入附近流域或农田，不会造成环境破坏和水体污染；泥沙颗粒、生活废水等污水则进入污水通道1-2，由污水通道1-2将污水送入末端设置的沉砂池2进行沉淀。
在合适的地点（例如河流9旁）设置沉砂池2，所述沉砂池2为平流式沉砂池，砼结构，砂浆抹面，整体现浇半密封池体。所述沉砂池2分为四段，分别为进水口2-1、平流区2-2、沉降区2-3和出水口2-4。污水由进水口2-1进入沉砂池平流区2-2时过水面积增大，水流流速逐渐降低。在平流区2-2与沉降区2-3之间设置浮渣挡板网2-5，过滤较大体积漂浮物；通过人工定期收集浮渣挡板网2-5上的残留物，进行安全处理。所述沉砂池2的第三段为沉降区2-3，根据沉砂池设计规范，池底坡度为0.01~0.02，有效水深不大于1.2m，一般为0.25~1.0m。污水中夹带的无机颗粒在重力的作用下下沉入沉降区，污水在池内的最大流速一般为0.3m/s，最小为0.15m/s；污水最大量时参考停留时间不少于30s，通过人工定期清理沉降物颗粒。经过颗粒沉降的污水变得澄清，由出水口2-4末端进入植被缓冲带3。
在沉砂池出水口2-4末端设置植被缓冲带3，所述植被缓冲带3为框架梁砖混结构，连接沉砂池出水口2-4，四周进行防渗处理，能够有效避免雨污水渗漏造成的污染。所述植被缓冲带3种植的植物茎叶层包括刺槐、大叶女贞、沙打旺、百花三叶草、香蒲、金鱼藻，构成生态净化平衡系统。污水在植被缓冲带3中经植物的物理过滤截留、植物吸附生长和缓冲带生化降解进行协同净化，进一步减少了泥沙进入河道，控制水土流失；同时，利用植被的吸附和分解作用，氮磷等有机物大量减少，此时的雨污水已经达到排放标准，可直接排入河道。
本发明的生态治理方法已包含在上述实施例中，不再赘述。
总之，排水沟分为雨水通道和污水通道，雨水进入雨水通道可直接排入附近流域，不对流域造成污染；污水则进入污水通道，由污水通道输送入末端的沉砂池，经过沉砂池沉降，大部分无机颗粒沉入池底，后由出水口进入植被缓冲带，经过植被缓冲带的进一步净化，污水可达到排放标准。本发明增加了天然雨水的利用率和生活污水的集中处理效率，有效减少了水土流失，整个过程不产生二次污染，从源头治理，大大减轻了后续河湖污染防治压力。

Claims (10)

1.一种雨水和污水分流收集系统，包括排水沟、沉砂池和植被缓冲带，其特征在于：排水沟包括雨水通道和污水通道，污水通道末端连接沉砂池，沉砂池末端连接植被缓冲带。
2.根据权利要求1所述的雨水和污水分流收集系统，其特征在于：沉砂池包括顺次连接的进水口、平流区、沉降区和出水口，排水沟的污水通道末端连接进水口，出水口连接植被缓冲带。
3.根据权利要求1所述的雨水和污水分流收集系统，其特征在于：沉砂池池底坡度为0.01~0.02，有效水深不大于1.2m。
4.根据权利要求1所述的雨水和污水分流收集系统，其特征在于：平流区设置有浮渣挡板网。
5.根据权利要求1所述的雨水和污水分流收集系统，其特征在于：植被缓冲带为框架结构，从上至下包括植物茎叶层、耕作土层、碎石垫层、夯实土垫层。
6.根据权利要求5所述的雨水和污水分流收集系统，其特征在于：植被缓冲带种植植物种类包括陆生植物、挺水植物和水生植物。
7.一种生态治理方法，包括以下步骤：
（1）在公路旁设置排水沟，排水沟划分为雨水通道和污水通道，污水通道靠近公路，雨水通道较污水通道远离公路；
（2）设置沉砂池，使排水沟的污水通道末端连接沉砂池；
（3）设置植被缓冲带，使沉砂池末端连接植被缓冲带。
8.根据权利要求7所述的生态治理方法，其特征在于：沉砂池包括顺次连接的进水口、平流区、沉降区和出水口，排水沟的污水通道末端连接进水口，出水口连接植被缓冲带。
9.根据权利要求7所述的生态治理方法，其特征在于：植被缓冲带为框架结构，从上至下包括植物茎叶层、耕作土层、碎石垫层、夯实土垫层。
10.根据权利要求7所述的生态治理方法，其特征在于：还包括在平流区设置浮渣挡板网的步骤。
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