CN109775925A - 一种装配式生物滞留装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于海绵城市建设技术领域。本发明公开了一种装配式生物滞留装置，包括模框、生物滞留器和排水通气筏板组；模框内设有砾石排水层和沿模框长度方向排列的若干个生物滞留器；砾石排水层中贯穿有穿孔排水盲管，生物滞留器位于砾石排水层上方且其宽度小于模框宽度，生物滞留器的底板为网状结构，生物滞留器内从下至上依次设有填料层、过滤层和种植土层，各层之间通过透水土工布隔开，各生物滞留器之间可拆卸连接；排水通气筏板组包括分别与模框顶端和生物滞留器顶端相连的第一排水通气筏板和第二排水通气筏板，第一排水通气筏板和第二排水通气筏板构成排水通气通道。本发明在实际施工中无需放坡支护，单位占地面积功效高，养护成本低。

Description

一种装配式生物滞留装置

技术领域

本发明涉及一种生物滞留装置，具体涉及一种装配式生物滞留装置，属于海绵城市建设技术领域。

背景技术

生物滞留设施是一种设置在地势较低的区域，通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化初期径流雨水的低影响原位径流雨水处理设施，其在滞水、蓄水和净水功能上有较好的效果，应用范围较广，其效果与结构层、深度有较大的关联性。传统生物滞留设施标准断面自下而上依次为排水层、填料层、过滤层和种植土层，一般采用放坡式设计和施工。传统生物滞留设施在实际应用中存在以下问题：(1)由于空间限制，实际施工中无法满足放坡开挖施工，导致实际使用率偏小，单位占地面积功效降低；(2)由于生物滞留设施结构采用砾石、填料和种植土结合，加之初期径流雨水污染比较严重，使用一段时间后填料容易堵塞无法正常发挥功效，养护清洗需要全部翻挖后进行，费工费时，养护成本高；(3)传统生物滞留设施对SS的去除效果较好，但对TP和TN的去除不明显且不稳定；(4)传统生物滞留设施如果出现堵塞清理不及时，容易造成淤积、渍水，长时间导致排水能力下降，影响周边卫生环境。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种装配式生物滞留装置，该生物滞留装置采用模框和生物滞留器的组合结构形式，在实际施工开挖应用时不需要放坡和砌筑，施工简单快捷，其中，模框可以隔离和稳固土壤，位于模框内的生物滞留器可以随意装配和拆卸，更换和再生方便，养护简单、成本低；通过设置排水通气阀板组构成排水通气通道，可以提高生物滞留装置的脱氮能力及排水能力。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种装配式生物滞留装置，包括模框、生物滞留器和排水通气筏板组；所述模框内设有砾石排水层和沿模框长度方向排列的若干个生物滞留器；所述砾石排水层位于模框底部，砾石排水层中贯穿有与外接雨水井相连通的穿孔排水盲管，所述生物滞留器位于砾石排水层上方，生物滞留器的宽度小于模框宽度，生物滞留器的底板为网状结构，所述生物滞留器内从下至上依次设有填料层、过滤层和种植土层，填料层、过滤层和种植土层之间均通过透水土工布隔开，各生物滞留器之间通过可拆卸连接方式相连；所述排水通气筏板组包括第一排水通气筏板和第二排水通气筏板，第一排水通气筏板和第二排水通气筏板分别与模框顶端和生物滞留器顶端相连，第一排水通气筏板和第二排水通气筏板构成排水通气通道，排水通气通道与模框和生物滞留器之间的空隙相通。本发明结构简单，通过将生物滞留装置设计成模框和生物滞留器的组合结构形式，在实际施工开挖应用时不需要放坡和砌筑，施工简单快捷，其中，模框可以隔离和稳固土壤，位于模框内的生物滞留器可以随意装配和拆卸，更换和再生方便，养护简单、成本低；通过设置排水通气阀板组构成排水通气通道，可以提高生物滞留装置的脱氮能力及排水能力。

作为优选方案，所述模框顶端和生物滞留器顶端分别设有第一卡槽和第二卡槽，第一排水通气筏板与第一卡槽卡接，第二排水通气筏板与第二卡槽卡接。通过将排水通气筏板组设置成与模框和生物滞留器卡接，结构简单且可以实现排水通气筏板组的快速安装和拆卸，使用方便。

作为优选方案，所述排水通气通道包括依次连通的竖向通道、倾斜通道和水平通道，竖向通道竖直设置且与模框和生物滞留器之间的空隙相通，倾斜通道相对水平面倾斜向上设置，水平通道水平设置。

作为进一步优选方案，所述倾斜通道相对水平面的倾角为30～60°。如此设置，有利于大雨时模框顶部的积水快速沿排水通气通道排出。

作为优选方案，所述所述生物滞留器的宽度比模框宽度小2.0～5.0cm。

作为优选方案，所述生物滞留装置还包括溢流井，溢流井顶部超出种植土层5～10cm，溢流井底部与溢流设于过滤层的排水管相连通。通过设置溢流井，可以增大滞留装置的排水能力。

作为进一步优选方案，所述溢流井为塑料井。

作为进一步优选方案，所述溢流井顶部超出种植土层的高度与排水通气通道的高度一致。

作为进一步优选方案，所述溢流井顶部周围采用卵石堆砌。

作为优选方案，所述各生物滞留器之间通过卡槽连接方式连接。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明中的排水通气筏板组的结构示意图；

附图标记：

100.模框110.砾石排水层111.穿孔排水盲管120.第一卡槽200.生物滞留器210.填料层220.过滤层230.种植土层240.透水土工布250.第二卡槽310.第一排水通气筏板320.第二排水通气筏板330.排水通气通道331.竖向通道332.倾斜通道333.水平通道400.溢流井410.排水管420.卵石

具体实施方式

结合图1至图3，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。

如图1至图3所示，一种装配式生物滞留装置，包括模框100、生物滞留器200、排水通气筏板组和溢流井400；

所述模框100为PP加强模框，模框100内设有砾石排水层110和沿模框100长度方向排列的若干个生物滞留器200；所述砾石排水层110位于模框100底部，砾石排水层110中贯穿有与外接雨水井相连通的穿孔排水盲管111；所述生物滞留器200位于砾石排水层110上方，生物滞留器200的宽度小于模框100宽度2.0～5.0cm，生物滞留器200的底板为网状结构，所述生物滞留器200内从下至上依次设有填料层210、过滤层220和种植土层230，其中，种植土层230满足植物的正常生长需求，有机质含量符合《绿化种植土壤》(CJ/T340)主控指标的技术要求，种植土层230的饱和渗透速率为30～100mm/h，过滤层220采用石英砂，填料层210采用粉煤灰和陶粒的级配，填料层210、过滤层220和种植土层230之间均通过透水土工布240隔开，各生物滞留器200之间通过可拆卸连接方式相连，其中，可拆卸连接方式优选为卡槽连接；所述排水通气筏板组包括第一排水通气筏板310和第二排水通气筏板320，第一排水通气筏板310与设于模框100顶端的第一卡槽120卡接，第二排水通气筏板320与设于生物滞留器200顶端的第二卡槽250卡接，第一排水通气筏板310和第二排水通气筏板320构成排水通气通道330，排水通气通道330包括依次连通的竖向通道331、倾斜通道332和水平通道333，竖向通道331竖直设置且与模框100和生物滞留器200之间的空隙相通，倾斜通道332相对水平面倾斜向上设置，其中，倾斜通道332与水平面的倾角优选为30～60°，水平通道333水平设置；所述溢流井400顶部超出种植土层2305～10cm，溢流井400顶部超出种植土层230的高度与水平通道333相对种植土层230的的高度一致，溢流井400底部与铺设于过滤层的排水管410相连通，其中，为加强溢流井400的稳固性，溢流井400顶部周围采用卵石420堆砌，为降低成本提高溢流井400的利用率，溢流井400采用成品塑料井，并且多个(如20个)生物滞留器配置一个塑料溢流井400。

工作原理：

初期降雨，雨水进入生物滞留器200慢慢向下渗流，分别通过种植土层230、过滤层220、填料层210、排水层后通过穿孔排水盲管111流出至外接雨水井，在水流运行过程中，生物滞留器200的填料层210对雨水进行净化时会使得底部空气流扰动，并带走部分空气，而使得滞留器内产生负压，外界空气由排水通气通道330从模框100和生物滞留器200之间的空隙直接进入模框100内进而进入生物滞留器200中以补充填料层210的氧气，提高微生物脱氮能力；当雨水过大时，雨水来不及从穿孔排水盲管111流出，大量雨水积留于生物滞留器200顶部，其中，一部分积留雨水通过溢流井400经排水管410流出，一部分积留雨水通过排水通气通道330从模框100顶部直接流入模框100的排水层中排出；当生物滞留器200的渗透能力和净化能力削弱至50％以上后，可将生物滞留器200从模框100中取出进行更换或再生后再放入模框100中再次运行。

综上所述，本发明具有以下优点：

1.本发明结构简单，通过将生物滞留装置设计成模框100和生物滞留器200的组合结构形式，在实际施工开挖应用时不需要放坡和砌筑，施工简单快速，其中，模框100可以隔离和稳固土壤，位于模框100内的生物滞留器200可以随意装配和拆卸，更换和再生方便，养护难度和成本低；

2.本发明通过设置排水通气阀板组构成排水通气通道330，可以提高生物滞留装置的脱氮能力及排水能力；其中，一方面水流在运行过程中，外界空气由排水通气通道330经模框100与生物滞留器200的空隙进入模框100进而进入生物滞留器200中，可以补充生物滞留器200填料层210的氧气，提高微生物脱氮能力，另一方面，当雨水过大，穿孔排水盲管111来不及渗流时，雨水可通过排水通气通道330辅助排水，提高大雨时的排水能力，避免积水严重出现淤积堵塞。

3.本发明通过将排水通气筏板组设置成与模框100和生物滞留器200卡接，结构简单且可以实现排水通气筏板组的快速安装和拆卸，使用方便，此外，将倾斜通道332相对水平面的倾角设置为30～60°有利于大雨时模框100顶部的积水快速沿排水通气通道330排出。

4.本发明通过设置溢流井400，可以增大滞留装置的排水能力。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装配式生物滞留装置，其特征在于，包括模框、生物滞留器和排水通气筏板组；所述模框内设有砾石排水层和沿模框长度方向排列的若干个生物滞留器；所述砾石排水层位于模框底部，砾石排水层中贯穿有与外接雨水井相连通的穿孔排水盲管，所述生物滞留器位于砾石排水层上方，生物滞留器的宽度小于模框宽度，生物滞留器的底板为网状结构，所述生物滞留器内从下至上依次设有填料层、过滤层和种植土层，填料层、过滤层和种植土层之间均通过透水土工布隔开，各生物滞留器之间通过可拆卸连接方式相连；所述排水通气筏板组包括第一排水通气筏板和第二排水通气筏板，第一排水通气筏板和第二排水通气筏板分别与模框顶端和生物滞留器顶端相连，第一排水通气筏板和第二排水通气筏板构成排水通气通道，排水通气通道与模框和生物滞留器之间的空隙相通。

2.如权利要求1所述的装配式生物滞留装置，其特征在于，所述模框顶端和生物滞留器顶端分别设有第一卡槽和第二卡槽，第一排水通气筏板与第一卡槽卡接，第二排水通气筏板与第二卡槽卡接。

3.如权利要求1所述的装配式生物滞留装置，其特征在于，所述排水通气通道包括依次连通的竖向通道、倾斜通道和水平通道，竖向通道竖直设置且与模框和生物滞留器之间的空隙相通，倾斜通道相对水平面倾斜向上设置，水平通道水平设置。

4.如权利要求3所述的装配式生物滞留装置，其特征在于，所述倾斜通道相对水平面的倾角为30～60°。

5.如权利要求1所述的组装装配式生物滞留装置，其特征在于，所述生物滞留器的宽度比模框宽度小2.0～5.0cm。

6.如权利要求1所述的装配式生物滞留装置，其特征在于，所述生物滞留装置还包括溢流井，溢流井顶部超出种植土层5～10cm，溢流井底部与设于过滤层的排水管相连通。

7.如权利要求6所述的装配式生物滞留装置，其特征在于，所述溢流井为塑料井。

8.如权利要求6所述的装配式生物滞留装置，其特征在于，所述溢流井顶部超出种植土层的高度与排水通气通道的高度一致。

9.如权利要求6所述的装配式生物滞留装置，其特征在于，所述溢流井顶部周围采用卵石堆砌。

10.如权利要求1～9任一所述的装配式生物滞留装置，其特征在于，所述各生物滞留器之间通过卡槽连接方式连接。