CN109778984A - 一种城市道路雨水径流收集及处理系统 - Google Patents

一种城市道路雨水径流收集及处理系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及雨水污染治理技术领域,公开了一种城市道路雨水径流收集及处理系统,所述系统包括雨水收集机构,所述雨水收集机构设于靠近道路侧,收集来自所述道路的雨水,并另设有供初期雨水流出的第一出口和供后期雨水流出的第二出口。从第一出口流出的初期雨水流经第一植物带和第二植物带,第一植物带和第二植物带分别种植有若干种植物和微生物。通过设置供初期雨水流出的第一出口和供后期雨水流出的第二出口,本发明能够将带有较多污染和杂质的初期雨水和较为清洁的后期雨水分开处理,并通过若干种植物和微生物共同作用,实现对初期雨水中石油类、SS、氮、磷等污染物的高效去除,减少排放污染,同时提高了后期雨水的排放效率,防止内涝。

Description

一种城市道路雨水径流收集及处理系统
技术领域
本发明涉及雨水污染治理技术领域,特别是涉及一种城市道路雨水径流收集及处理系统。
背景技术
城市化的加速推进,导致硬质路面的持续扩张,其中道路所占的比例提高最为明显。由于道路的雨水径流中含诸如石油类、重金属、SS、氮、磷等污染物,直接排至市政雨水管道并流入河道会导致河道水体富营养化、发黑、发臭等问题。现有的技术不能实现初期雨水与后期雨水的有效分离,导致雨水处理不达标、排放效率低下等问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种城市道路雨水径流收集及处理系统,能够将初期雨水和后期雨水分开收集和处理,从而方便针对性地进一步去除初期雨水污染物和提高后期雨水排放效率。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是提供一种城市道路雨水径流收集及处理系统,所述系统包括:雨水收集机构,所述雨水收集机构设于靠近道路侧,收集来自所述道路的雨水,并另设有供初期雨水流出的第一出口和供后期雨水流出的第二出口。
进一步地,所述系统还包括第一植物带和第二植物带,所述第一植物带和第二植物带沿道路长度方向设置,且所述第一植物带靠近所述雨水收集机构设置,所述第一植物带承接从所述雨水收集机构的第一出口流出的初期雨水,所述第二植物带承接流经所述第一植物带的初期雨水;所述第一植物带和所述第二植物带中种植有若干种植物,所述第一植物带和所述第二植物带的土壤中接种有若干种微生物;隔板,所述隔板位于所述第一植物带和所述第二植物带之间,以隔离所述第一植物带和所述第二植物带,且所述隔板的高度高于所述第一植物带的土壤的高度。
进一步地,所述雨水收集机构包括:沉砂池,所述沉砂池正对所述道路的豁口设置,所述沉砂池顶部敞口供初期雨水流入,所述沉砂池填充有填料,且所述填料的粒径由上至下依次减小;调节池,所述调节池位于所述沉砂池和所述第一植物带间,所述调节池顶部开有所述第一出口供初期雨水溢出,且所述第一出口的高度低于所述沉砂池顶部的高度、高于所述第一植物带的土壤的高度;连通器,所述连通器一端连通于沉砂池底部、另一端连通于调节池底部,供经所述沉砂池过滤后的初期雨水流入所述调节池。
进一步地,所述第一植物带内种植有去除TSS、实现氨化过程的第一类植物,所述第一植物带的土壤内接种有实现有机物酸化及氨化的第一类微生物;所述第二植物带内种植有实现反硝化和除磷过程的第二类植物,所述第二植物带的土壤内接种有实现反硝化和除磷过程的第一类微生物。
进一步地,所述豁口处堆设有消能石,所述消能石低于所述豁口设置、高于所述沉砂池设置。
进一步地,所述沉砂池内设有支架,所述支架支撑于所述填料底部,所述支架开有供雨水经过的过滤孔,所述过滤孔的孔径小于所述填料的粒径。
进一步地,所述系统还包括排水槽,所述排水槽位于所述第二植物带,所述排水槽连通市政雨水管道。
进一步地,所述雨水收集机构还包括:边侧管道,所述边侧管道与所述排水槽连通;收集槽,所述收集槽覆盖于所述沉砂池顶部远离所述道路一侧,所述收集槽开有所述第二出口与所述边侧管道连通。
进一步地,所述排水槽上覆盖有雨水篦子。
进一步地,所述沉砂池顶部未覆盖所述收集槽处覆盖有筛网。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,通过设置供初期雨水流出的第一出口和供后期雨水流出的第二出口,将带有较多污染和杂质的初期雨水和较为清洁的后期雨水分开处理,从而方便后续针对性地除去初期雨水的污染物,同时提高后期雨水的排放效率,防止内涝。
附图说明
图1是本发明城市道路雨水径流收集及处理系统一实施例的俯视结构示意图;
图2是本发明城市道路雨水径流收集及处理系统一实施例沿道路长度方向的剖面结构示意图;
图3是本发明城市道路雨水径流收集及处理系统一实施例的隔板的正面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参阅图1至图3,图1是本发明城市道路雨水径流收集及处理系统一实施例的俯视结构示意图;图2是本发明城市道路雨水径流收集及处理系统一实施例沿道路长度方向的剖面结构示意图;图3是本发明城市道路雨水径流收集及处理系统一实施例的隔板的正面结构示意图。
本发明一实施例提供的一种城市道路雨水径流收集及处理系统,如图1所示,包括雨水收集机构1,雨水收集机构1设置于靠近道路01一侧,用于收集来自道路01上的雨水。冲刷道路01的初期雨水带有较多污染物和杂质,而道路01经初期雨水冲刷后较为洁净,所以冲刷道路01的后期雨水较为洁净,含污染物和杂质少。
如图1所示,雨水收集机构1设有供初期雨水流出的第一出口121和供后期雨水流出的第二出口151,将带有较多污染和杂质的初期雨水和较为清洁的后期雨水分开处理,方便后续针对性地除去初期雨水的污染物,同时提高后期雨水的排放效率,防止出现内涝。
如图2所示,在一个实施例中,沿道路01长度方向设置有第一植物带2和第二植物带3,第一植物带2和第二植物带3沿道路01长度方向设置,且第一植物带2靠近雨水收集机构1设置,第一植物带2的土壤高度高于第二植物带3的土壤高度,第一植物带2承接从雨水收集机构1的第一出口121流出的初期雨水,第二植物带3承接流经所述第一植物带2的初期雨水。初期雨水经第一植物带2和第二植物带3过滤和拦截,有效去除了石油类、SS、氮、磷等污染物,防止污染物和杂质的直接排放造成河流污染和市政雨水管道02的堵塞。
如图2所示,在一个实施例中,第一植物带2和第二植物带3中种植有若干种植物,第一植物带2和第二植物带3的土壤中接种有若干种微生物。第一植物带2中种植有去除SS、实现氨化过程的第一类植物21,例如芦竹(Arundo donax)、美人蕉(Canna indica)、鸢尾(Iris tectorum Maxim)等。第一植物带2的土壤中接种有实现有机物酸化及氨化的第一类微生物22,例如鞘氨醇单胞菌属(sphingomonas)。第二植物带3中种植有实现反硝化和除磷过程的第二类植物31,例如风车草(Clinopodiumurticifolium)、鸢尾(Iris tectorumMaxim)。第二植物带3的土壤中接种有实现反硝化过程的第二类微生物32,例如脱氯单胞菌属(Dechloromonas)。第一植物带2和第二植物带3通过植物和微生物的共同作用,实现对初期雨水中石油类、SS、氮、磷等污染物的高效去除,有效地解决城市道路01面源污染所带来的河道黑臭、水体富营养化等危害。
进一步地,如图2所示,第一植物带2和第二植物带3之间设置有隔板4,以隔离第一植物带2和第二植物带3,且隔板4的高度高于第一植物带2的土壤的高度。经雨水收集机构1收集后的初期雨水经第一出口121溢出至第一植物带2,初期雨水在第一植物带2停留,供第一植物带2中的第一类植物21和第一类微生物22联合作用实现有机物的酸化、氨化以及磷的吸收;经初步过滤后的初期雨水囤积至高于隔板4高度时,初期雨水跃过隔板4流入第二植物带3,初期雨水跃过隔板4时跌水充氧,第二类植物31实现有机物的进一步去除及反硝化作用,第二类微生物32共同实现反硝化过程,从而初期雨水得到充分净化。
在另一个实施例中,如图2和图3所示,隔板4上开有溢流堰41,第一植物带2的雨水经溢流堰41流入第二植物带3中,溢流堰41使得雨水更均匀流入第二植物带3中,并与空气充分接触。
在一个实施例中,如图1和图2所示,第二植物带3中开有排水槽5,排水槽5连通市政雨水管道02。流入第二植物带3中的初期雨水经第二植物带3进一步过滤和拦截后,得到净化的初期雨水通过溢流的方式进入排水槽5并排至市政雨水管道02。在另一个实施例中,排水槽5上方覆盖有雨水篦子51,用于防止大直径杂质进入排水槽5,避免排水槽5和市政雨水管道02的堵塞。
在一个实施例中,如图1和图2所示,雨水收集机构1包括沉砂池11、调节池12和连通沉砂池11和调节池12的连通器13。道路01开有豁口011,沉砂池11正对豁口011设置,沉砂池11顶部敞口供初期雨水流入,沉砂池11内填充有填料111,且填料111的粒径由上至下依次减小,填料111可以是陶粒、沸石或者活性炭等颗粒,可吸附初期雨水中的重金属、SS及石油等物质。调节池12位于沉砂池11和第一植物带2间,调节池12顶部开有第一出口121供初期雨水溢出,且第一出口121的高度低于沉砂池11顶部的高度、高于第一植物带2的土壤的高度。连通器13一端连通于沉砂池11底部、另一端连通于调节池12底部。冲刷道路01的初期雨水经豁口011流入沉砂池11,经沉砂池11过滤后的初期雨水流入连通器13,并囤积于调节池12内。由于调节池12顶部的高度低于沉砂池11顶部的高度,过滤后的初期雨水优先从调节池12顶部溢出,并流入第一植物带2。
在另一个实施例中,如图1所示,豁口011处堆设有消能石6,消能石6低于豁口011设置、高于沉砂池11设置。雨水从道路01的豁口011处涌出时具有较大的势能,雨水流经消能石6时势能大大降低,从而减小雨水对道路01豁口011两侧的冲击力,减缓雨水冲刷对豁口011两侧和沉砂池11造成磨损。
在另一个实施例中,如图2所示,沉砂池11内设置有支架112,支架112支撑于填料111底部,支架112开有供雨水经过的过滤孔(图中未示出),过滤孔的孔径小于填料111的粒径。支架112支撑填料111,防止填料111下落调入连通器13内,从而避免连通器13堵塞,影响导水效果。
在一个实施例中,如图1所示,雨水收集机构1还包括收集槽15和边侧管道14,边侧管道14与排水槽5连通,收集槽15覆盖于沉砂池11顶部远离道路01一侧,收集槽15为一个五面封闭顶部敞口的盒状结构。收集槽15的放置方式可以为收集槽15敞口处的侧壁向外延伸并架设于沉砂池11顶部,从而收集槽15由沉砂池11支撑,或者收集槽15可以由其他方式放置于沉砂池11顶部,此处不作限定。收集槽15开有第二出口151与边侧管道14连通。当降雨到后期时,雨水量较大,冲刷道路01的后期雨水部分跃过沉砂池11顶部的敞口处,直接落入收集槽15内,并通过边侧管道14直接排入市政雨水管道02,而后期雨水较为洁净直接排至市政雨水管道02也不会造成污染,将初期雨水和后期雨水分开收集和处理,有针对性地除去初期雨水的污染物,同时提高后期雨水的排放效率,防止出现内涝。同时后期大量的雨水不经过第一植物带2和第二植物带3,第一植物带2和第二植物带3不经过大量雨水冲刷,植物和微生物的生长更稳定,维持了第一植物带2和第二植物带3的过滤和净化雨水的效果。
在另一个实施例中,如图1所示,沉砂池11顶部未覆盖收集槽15处覆盖有筛网113,筛网113过滤来自道路01上的大直径杂质,防止沉砂池11堵塞。
在一个实施场景中,如图1所示,初期雨水从道路01的豁口011处流向消能石6,经过消能石6的作用而减缓冲击力,随后流入沉砂池11,经过沉砂池11内填料111的吸附和过滤去除部分重金属、SS及石油类等物质。随后初期雨水经过连通器13进入调节池12,并通过溢流的方式进入第一植物带2,第一类植物21和第一类微生物22联合作用实现初期雨水中有机物的酸化、氨化以及磷的吸收;初期雨水跃过隔板4跌水充氧并进入第二植物带3,第二类植物31实现有机物的进一步去除及硝化作用,第二类微生物32实现反硝化过程,从而初期雨水得到充分净化。得到净化的初期雨水通过溢流的方式进入排水槽5并排入市政雨水管道02,有效地解决城市道路01面源污染所带来的河道黑臭、水体富营养化等问题。雨水量较大的后期雨水直接跃入收集槽15,并通过边侧管道14直接导入排水槽5并进入市政雨水管道02,提高了后期大量雨水的排放效率,防止内涝出现。本发明具有基建投资少、操作方便和适用广泛的优点,既可以对城市道路01初期雨水进行深度强化处理,又可实现初期雨水与后期雨水的高效分离,提高雨水的处理和排放效率。
以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效原理变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种城市道路雨水径流收集及处理系统,其特征在于,所述系统包括:
雨水收集机构,所述雨水收集机构设于靠近道路侧,收集来自所述道路的雨水,并另设有供初期雨水流出的第一出口和供后期雨水流出的第二出口。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
第一植物带和第二植物带,所述第一植物带和第二植物带沿道路长度方向设置,且所述第一植物带靠近所述雨水收集机构设置,所述第一植物带承接从所述雨水收集机构的第一出口流出的初期雨水,所述第二植物带承接流经所述第一植物带的初期雨水;
所述第一植物带和所述第二植物带中种植有若干种植物,所述第一植物带和所述第二植物带的土壤中接种有若干种微生物;
隔板,所述隔板位于所述第一植物带和所述第二植物带之间,以隔离所述第一植物带和所述第二植物带,且所述隔板的高度高于所述第一植物带的土壤的高度。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述雨水收集机构包括:
沉砂池,所述沉砂池正对所述道路的豁口设置,所述沉砂池顶部敞口供初期雨水流入,所述沉砂池填充有填料,且所述填料的粒径由上至下依次减小;
调节池,所述调节池位于所述沉砂池和所述第一植物带间,所述调节池顶部开有所述第一出口供初期雨水溢出,且所述第一出口的高度低于所述沉砂池顶部的高度、高于所述第一植物带的土壤的高度;
连通器,所述连通器一端连通于沉砂池底部、另一端连通于调节池底部,供经所述沉砂池过滤后的初期雨水流入所述调节池。
4.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第一植物带内种植有去除TSS、实现氨化过程的第一类植物,所述第一植物带的土壤内接种有实现有机物酸化及氨化的第一类微生物;
所述第二植物带内种植有实现反硝化和除磷过程的第二类植物,所述第二植物带的土壤内接种有实现反硝化和除磷过程的第二类微生物。
5.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述豁口处堆设有消能石,所述消能石低于所述豁口设置、高于所述沉砂池设置。
6.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述沉砂池内设有支架,所述支架支撑于所述填料底部,所述支架开有供雨水经过的过滤孔,所述过滤孔的孔径小于所述填料的粒径。
7.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
排水槽,所述排水槽位于所述第二植物带,所述排水槽连通市政雨水管道。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述雨水收集机构还包括:
边侧管道,所述边侧管道与所述排水槽连通;
收集槽,所述收集槽覆盖于所述沉砂池顶部远离所述道路一侧,所述收集槽开有所述第二出口与所述边侧管道连通。
9.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述排水槽上覆盖有雨水篦子。
10.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述沉砂池顶部未覆盖所述收集槽处覆盖有筛网。
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