CN110407340B - 一种高架桥雨水滞留和处理的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高架桥雨水滞留和处理的方法及装置，包括用于与高架桥的排水管连接的雨水处理柱，雨水处理柱内填设有用于去除雨水中的污染物的污水处理填料，雨水处理柱设有用于空气进入污水处理填料中以进行微生物降解的通风装置，雨水处理柱的排水口设于下沉式绿地中。应用该方法及装置，高架桥的雨水通过排水管流至雨水处理柱，雨水中的污染物在雨水处理柱中通过污水处理填料及附着在污水处理填料上的微生物进行去除，并通过通风装置让空气进入污水处理填料以对微生物的降解提供氧气，雨水处理柱的排水口设在下沉式绿地中，让雨水进入地下渗透或滞留，避免在地面道路积水造成洪涝灾害。

Description

一种高架桥雨水滞留和处理的方法及装置

技术领域

本发明涉及雨水处理技术领域，更具体地说，涉及一种高架桥雨水滞留和处理的装置，还涉及一种高架桥雨水滞留和处理的方法。

背景技术

随着现在交通系统的高速发展，很多高速公路和高速铁路等建设在高架桥之上，这些硬化路面成为了雨水的接受表面，雨水经聚拢后通过排水管快速排到高架桥下面或排水系统中。这种方式存在的弊端是：雨水在公路或铁路路面流动聚拢时，会与公路或铁路路面污染物混合变成污水，这类污水直接排到高架桥下面或排水系统中时，没有经过雨水滞留和处理过程，既增大了污染，又容易形成洪涝灾害。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高架桥雨水滞留和处理的装置，以解决现有的高架桥在排雨水时将污染物也通过排水管排至高架桥下方造成污染以及容易形成桥下洪涝的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高架桥雨水滞留和处理的装置，包括：

用于与高架桥的排水管连接的雨水处理柱，所述雨水处理柱内填设有用于去除雨水中的污染物的污水处理填料，所述雨水处理柱设有用于空气进入所述污水处理填料中以进行微生物降解的通风装置，所述雨水处理柱的排水口设于下沉式绿地中。

优选地，所述通风装置包括自上至下穿过所述雨水处理柱的通风管道，所述通风管道的进气口和出气口分别设于所述雨水处理柱的底部和顶部，所述通风管道与所述雨水处理柱间形成雨水处理腔，所述雨水处理腔中设有所述污水处理填料。

优选地，所述通风管道的内壁上设有多个与所述雨水处理腔连通的通气孔，所述通气孔和所述进气口均分别设有防水透气膜。

优选地，在下沉式绿地中的所述雨水处理柱的排水口连接有用于雨水滞留和下渗的雨水下渗储备区。

优选地，所述雨水处理柱的底部设有与所述通风管道连通的进气腔，所述进气腔的顶部和底部分别与所述雨水处理腔和所述雨水下渗储备区连通，所述进气腔和所述雨水处理腔间设有滤网，所述进气腔设有所述进气口。

优选地，所述污水处理填料包括炉渣、沸石和石灰石。

优选地，所述通风管道的内壁沿高度方向间隔设有多个扰流板，任意一个所述扰流板与所述通风管道的内壁铰接，所述通风管道的内壁上设有用于支撑所述扰流板的弹性件。

优选地，所述进气口分别沿所述雨水处理柱的底部侧壁的周向均匀设置。

优选地，所述进气腔内填充有遇水发热材料。

基于上述装置实施例，本发明还提供了一种高架桥雨水滞留和处理的方法，包括：

在高架桥桥柱旁建立雨水处理柱；

在所述雨水处理柱中填入污水处理填料，并使所述污水处理填料表面附着生长微生物形成污水处理生物挂膜；

将高架桥雨水排水管接入所述雨水处理柱的顶部，利用雨水的高势能，让雨水在重力作用下流经所述雨水处理柱中的所述污水处理填料，对雨水中的污染物进行去除；

通过通风装置向所述污水处理填料上附着的微生物供氧，让附着在所述污水处理填料上的微生物对污染物进行降解；

所述雨水处理柱的排水口设于下沉式绿地中，经所述雨水处理柱处理后的雨水进入雨水下渗储备区。

本发明提供的高架桥雨水滞留和处理的装置，包括用于与高架桥的排水管连接的雨水处理柱，雨水处理柱内填设有用于去除雨水中的污染物的污水处理填料，雨水处理柱设有用于空气进入污水处理填料中以进行微生物降解的通风装置，雨水处理柱的排水口设于下沉式绿地中。

应用本发明提供的高架桥雨水滞留和处理方法及装置，高架桥的雨水通过排水管流至雨水处理柱，雨水中的污染物在雨水处理柱中通过污水处理填料及附着在污水处理填料上的微生物进行去除，并通过通风装置让空气进入污水处理填料以对微生物的降解提供氧气，雨水处理柱的排水口设在下沉式绿地中，让雨水进入地下渗透或滞留，避免在地面道路积水造成洪涝灾害。该装置利用高架桥雨水的高势能为雨水处理提供动力，节省能源和水处理费用，降低雨水处理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种高架桥雨水滞留和处理的装置的结构示意图。

附图中标记如下：

雨水处理柱1、雨水下渗储备区2、通风管道3、污水处理填料4、通气孔5、防水透气膜6、进气腔7、滤网8、进气口9、扰流板10、弹性件11。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种高架桥雨水滞留和处理的装置，以解决现有的高架桥在排雨水时将污染物也通过排水管排至高架桥下方造成污染的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种高架桥雨水滞留和处理的装置的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的高架桥雨水滞留和处理的装置，包括用于与高架桥的排水管连接的雨水处理柱，雨水处理柱内填设有用于对雨水中的污染物进行去除的污水处理填料，雨水处理柱设有用于空气进入污水处理填料以进行微生物降解的通风装置，雨水处理柱的排水口设于下沉式绿地中。

雨水处理柱可以为圆柱体等柱体，可根据需要自行设置雨水处理柱的具体形状，雨水处理柱的上方与高架桥的排水管连接，雨水经重力作用自雨水处理柱的上方下落，途径污水处理填料，污水处理填料中的填料对雨水中的污染物进行物理反应如吸附、过滤，化学反应通过填料中的微生物实现，为了微生物的降解反应能够反应完全，在雨水处理柱内设置通风装置，为微生物的降解提供氧气，经污水处理填料处理后的雨水通过排水口排至下沉式绿地中，避免在地面道路积水造成洪涝灾害，或者因流下的雨水高势能冲刷地面道路带入污染物。

应用本发明提供的高架桥雨水滞留和处理的装置，高架桥的雨水通过排水管流至雨水处理柱，雨水中的污染物在雨水处理柱中通过污水处理填料进行物理反应和化学反应，化学反应由附着在污水处理填料上的微生物进行处理，并通过通风装置让空气进入污水处理填料以对微生物的降解提供氧气，雨水处理柱的排水口设在下沉式绿地中，让雨水进入地下渗透或滞留，避免在地面道路积水造成洪涝灾害。该装置利用高架桥雨水的高势能为雨水处理提供动力，节省能源和水处理费用，降低雨水处理成本。

具体的，通风装置包括自上至下穿过雨水处理柱的通风管道，通风管道的进气口和出气口分别设于雨水处理柱的底部和顶部。通风管道的进气口设置在雨水处理柱的底部使得空气能够进入至污水处理填料以为微生物的降解提供氧气，多余的空气通过通风管道向上流至出气口，通风管道的进气口一般设置在雨水处理柱的侧壁上，气体经过进气口进入至雨水处理柱中经由污水处理填料流至通风管道，通风管道与雨水处理柱形成雨水处理腔，污水处理填料设置在雨水处理腔中，通风管道侧壁上可设置通风孔，通风孔与雨水处理腔连通，雨水处理腔中的微生物降解产生的气体和吹过的多余气体由通风管道向外排出。优选地，出气口凸出于雨水处理柱的顶部，出气口一般竖直设置以防止雨水倒灌至雨水处理柱内造成处理后的雨水的二次污染。

进一步地，通风管道的内壁上设有多个与雨水处理腔连通的通气孔，通气孔和进气口均分别设有防水透气膜。通气孔沿通风管道的内壁均匀布置，由此设置，通过防水透气膜可防止外界未经处理的雨水进入至雨水处理腔中，造成二次污染。通风管道顶部的防水透气膜能避免未处理的雨水从通风管道顶部流入通风管道，通气孔内的防水透气膜能避免雨水处理腔内的雨水经通气孔流入通风管道。

更进一步地，污水处理填料的复合填料包括炉渣、沸石和石灰石。在其他实施例中，也可以根据需要自行设置污水处理填料的复合填料，只要能够达到相同的技术效果即可，均在本发明的保护范围内。

在一种实施例中，在地面道路下或附近地表的下沉式绿地内的雨水处理柱的排水口连接有用于雨水滞留和下渗的雨水下渗储备区。雨水处理柱及排水口设在下沉式绿地中，使得雨水直接进入自然或人工的可渗透区和蓄留区实现滞留和下渗，或储备用于回用。

具体的，雨水处理柱的底部设有与通风管道连通的进气腔，进气腔的顶部和底部分别与雨水处理腔和雨水下渗储备区连通，进气腔和雨水处理腔间设有滤网，进气腔设有进气口。进一步地，进气腔内填充有遇水发热材料，如石灰石等，可根据实际需要进行设置，雨水处理过程中，雨水流经进气腔时，与遇水发热材料反应，产生大量热量，从而使进气腔升温，使通风通道的顶端和底端形成温度差，通风通道内形成烟囱效应，气流从进气口进入，经气腔进入雨水处理腔，从雨水处理腔上端流出，气流以一定流速自下而上流动，进一步提高了供氧效率和效果，为雨水处理提供了无能耗的充氧方式，节省了能源和水处理动力费用。

在一种实施例中，通风管道的内壁沿高度方向间隔设有多个扰流板，任意一个扰流板与通风管道的内壁铰接，通风管道的内壁上设有用于支撑扰流板的弹性件。弹性件优选为弹簧，弹簧的设置方向与扰流板垂直设置，以更好的进行支撑，在气流流经通风通道时，扰流板对气流具有阻挡和改向作用，同时具有加压作用，能提高空气渗入污水处理填料中的速率和比重，提高了微生物的供氧效率和供氧量，进一步提高了氧的利用率，也提高了微生物的活性和对污水的处理效率和效果。

进一步地，进气口分别沿雨水处理柱的底部侧壁的周向均匀设置。由此设置以使雨水处理柱内的污水处理填料中的微生物均匀接触氧气，加快化学反应速率。

该装置利用高架桥的雨水势能为雨水处理提供动力，节省能源和水处理动力成本，且高架桥高差在雨水处理柱中形成烟囱效应，为雨水处理提供了无能耗的充氧方式，节省了能源和水处理动力费用。处理过的雨水进入滞留、下渗、储备回用区，保护和利用水资源。

本发明提供的高架桥雨水滞留和处理的装置包括雨水处理柱和雨水下渗储备区，雨水处理柱内部中空，雨水处理柱顶部与高架桥排水管连通，底部排水口设在下层式绿地中与雨水下渗储备区连通，雨水处理柱内设置有沿竖直方向延伸的通风管道，雨水处理柱与通风管道之间形成雨水处理腔，雨水处理腔内填充有污水处理填料，污水处理填料为炉渣、沸石、石灰石等具对雨水污染物有去除作用的填料，填料表面附着生长微生物形成微生物挂膜对污水进行处理，雨水流经雨水处理腔时，填料对雨水中的污染物进行过滤、吸附、或进行化学反应，让附着在填料上的微生物对污染物进行降解；填料包括尺寸大小不一的填料，在填充雨水处理腔时，大颗粒填料与小颗粒填料之间容易形成网状的缕空区，在污水处理过程中，气体在污水三维流动作用下，互相碰撞并被网状缕空区不断切割形成微气泡，保证了生物膜良好的新陈代谢作用，不致粘结成团，同时提高氧的利用率。通风管道侧壁均匀开设有多个与雨水处理腔连通的通气孔，通过沿高度方向延伸的通风管道为雨水处理腔供氧，保证了供氧的全方位性和充分性，确保了各个高度微生物的活性，从而确保了污水处理效率和效果。处理过的雨水流入雨水下渗储备区，经过滞留、下渗或储备，能保护和利用水资源，同时，能避免在地面道路积水造成洪涝灾害，也避免了因为流下的雨水的高势能冲刷地面道路并带入污染物。雨水处理柱和雨水下渗储备区对雨水有滞留作用，减小了下游雨洪峰值。

基于上述装置，本发明还提供了一种高架桥雨水滞留和处理的方法，包括：

在高架桥桥柱旁建立雨水处理柱；

在雨水处理柱中填入污水处理填料，并使污水处理填料表面附着生长微生物形成污水处理生物挂膜；

将高架桥雨水排水管接入雨水处理柱的顶部，利用雨水的高势能，让雨水在重力作用下流经雨水处理柱中的污水处理填料，对雨水中的污染物进行去除；

通过通风装置向污水处理填料上附着的微生物供氧，让附着在污水处理填料上的微生物对污染物进行降解；

雨水处理柱的排水口设于下沉式绿地中，经雨水处理柱处理后的雨水进入雨水下渗储备区。

应用本发明提供的高架桥雨水滞留和处理的方法，高架桥的雨水通过排水管流至雨水处理柱，雨水中的污染物在雨水处理柱中通过污水处理填料及附着在污水处理填料上的微生物进行去除，并通过通风装置让空气进入污水处理填料以对微生物的降解提供氧气，雨水处理柱的排水口设在下沉式绿地中，让雨水进入地下渗透或滞留，避免在地面道路积水造成洪涝灾害。该方法利用高架桥雨水的高势能为雨水处理提供动力，节省能源和水处理费用，降低雨水处理成本。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种高架桥雨水滞留和处理的装置，其特征在于，包括：

用于与高架桥的排水管连接的雨水处理柱，所述雨水处理柱内填设有用于去除雨水中的污染物的污水处理填料，所述雨水处理柱设有用于空气进入所述污水处理填料中以进行微生物降解的通风装置，所述雨水处理柱的排水口设于下沉式绿地中；

所述通风装置包括自上至下穿过所述雨水处理柱的通风管道，所述通风管道的进气口和出气口分别设于所述雨水处理柱的底部和顶部，所述通风管道与所述雨水处理柱间形成雨水处理腔，所述雨水处理腔中设有所述污水处理填料；

所述通风管道的内壁沿高度方向间隔设有多个扰流板，任意一个所述扰流板与所述通风管道的内壁铰接，所述通风管道的内壁上设有用于支撑所述扰流板的弹性件；

所述通风管道的内壁上设有多个与所述雨水处理腔连通的通气孔，所述通气孔和所述进气口均分别设有防水透气膜；

所述出气口凸出于所述雨水处理柱的顶部，且所述出气口竖直设置，以防止雨水倒灌至雨水处理柱内。

2.根据权利要求1所述的高架桥雨水滞留和处理的装置，其特征在于，在下沉式绿地中的所述雨水处理柱的排水口连接有用于雨水滞留和下渗的雨水下渗储备区。

3.根据权利要求2所述的高架桥雨水滞留和处理的装置，其特征在于，所述雨水处理柱的底部设有与所述通风管道连通的进气腔，所述进气腔的顶部和底部分别与所述雨水处理腔和所述雨水下渗储备区连通，所述进气腔和所述雨水处理腔间设有滤网，所述进气腔设有所述进气口。

4.根据权利要求3所述的高架桥雨水滞留和处理的装置，其特征在于，所述污水处理填料包括炉渣、沸石和石灰石。

5.根据权利要求3所述的高架桥雨水滞留和处理的装置，其特征在于，所述进气口分别沿所述雨水处理柱的底部侧壁的周向均匀设置。

6.根据权利要求5所述的高架桥雨水滞留和处理的装置，其特征在于，所述进气腔内填充有遇水发热材料。

7.一种高架桥雨水滞留和处理的方法，其特征在于，包括：

在通风管道的内壁沿高度方向间隔设有多个扰流板，任意一个所述扰流板与所述通风管道的内壁铰接；

在所述通风管道的内壁上设有用于支撑所述扰流板的弹性件，并将所述通风管道套设于雨水处理柱的内部；

在高架桥桥柱旁建立雨水处理柱；

在所述雨水处理柱中填入污水处理填料，并使所述污水处理填料表面附着生长微生物形成污水处理生物挂膜；

将高架桥雨水排水管接入所述雨水处理柱的顶部，利用雨水的高势能，让雨水在重力作用下流经所述雨水处理柱中的所述污水处理填料，对雨水中的污染物进行去除；

通过所述通风管道向所述污水处理填料上附着的微生物供氧，让附着在所述污水处理填料上的微生物对污染物进行降解；

所述雨水处理柱的排水口设于下沉式绿地中，经所述雨水处理柱处理后的雨水进入雨水下渗储备区。