CN112709308A - 一种基于阶梯式花园的雨水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于阶梯式花园的雨水处理方法，本方法中采用呈阶梯设置的多级雨水花园，将雨水引入到雨水花园中依次流经高级雨水花园和低级雨水花园实现对雨水的处理，其特征在于，先将雨水引致高级雨水花园底部，使得雨水从高级雨水花园底部从下往上流动，再从高级雨水花园上方汇聚后从边缘跌水进入到低级雨水花园，从低级雨水花园内部从上往下流动实现过滤处理。本发明能够实现多重雨水处理方式，能够全面去除雨水中COD、TN、TP、TSS等污染物，特别是对于氮（雨水中夹杂的腐殖质等有机物）的去除效果极佳，以及增强了雨水花园对Zn、Cd、Pb、Ni、Cr等重金属离子的去除能力和增强了雨水滞留能力，使其适应于山地城市的需要。

Description

一种基于阶梯式花园的雨水处理方法

技术领域

本发明涉及海绵城市建设采用的雨水花园技术领域，具体涉及一种基于阶梯式花园的雨水处理方法。

背景技术

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”。海绵城市建设时考虑怎样实现对雨水的处理是关键因素。

雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地，被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水，通过植物、沙土的综合作用使得雨水得到净化，并使之逐渐渗入土壤，涵养地下水，或使之补给景观用水、厕所用水等城市用水。是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施，在海绵城市建设中应用广泛。

公告号为CN201711053691.1 的中国专利公开了一种海绵城市多级雨水花园强化径流污染去除的方法和结构，利用多级雨水花园对雨水中的污染物进行多级处理，具体为：雨水经集水槽流入一级雨水花园后流入二级雨水花园，雨水中的氨氮有机物在一级雨水花园先进行好氧处理转变为硝态氮后再进行缺氧/厌氧处理转变为N2排出，未处理完的氨氮有机物进入二级雨水花园，在二级雨水花园先进行好氧处理转变为硝态氮后再进行缺氧/厌氧处理转变为N2排出；雨水中的杀虫剂在一级雨水花园进行缺氧/厌氧处理后转变为小分子物质后进入二级雨水花园进行好氧处理转变成无污染的物质。该专利的方案采用多级雨水花园对污染物进行多级处理，将各级雨水花园设成上层富氧、下层缺氧/厌氧的环境，对污染物多次进行好氧加缺氧/厌氧的处理，以对污染物进行有效去除。

但这种现有专利技术仍然存在以下缺陷：1雨水在各级花园中均为从上到下渗透，雨水滞留时间较短，处理效果较差，雨水不能及时渗透入地下，没有充分发挥地下土壤的储水作用。2各级花园中的雨水处理方式均为先好氧再厌氧的处理工艺流程，处理方式较为单一造成水处理效果较差，同时好氧处理时污水和氧结合能力较差也会降低处理效果。3这种雨水花园对于重庆等山地城市的降雨径流主要污染物COD、TN、TP、TSS等和Zn、Cd、Pb、Ni、Cr等重金属离子的去除效果一般。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够提高对雨水的污水处理效果，能够更好地发挥地下土壤储水效果的基于阶梯式花园的雨水处理方法，使其更加适于海绵城市建设的需求。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于阶梯式花园的雨水处理方法，本方法中采用呈阶梯设置的多级雨水花园，将雨水引入到雨水花园中依次流经高级雨水花园和低级雨水花园实现对雨水的处理，其特征在于，先将雨水引致高级雨水花园底部，使得雨水从高级雨水花园底部从下往上流动，再从高级雨水花园上方汇聚后从边缘跌水进入到低级雨水花园，从低级雨水花园内部从上往下流动实现过滤处理。

本方案中，改变了雨水在高级雨水花园中的行进方向，使其从下往上流动。这样，就提高了雨水在花园中的滞留时间，有利于提高处理效果。同时也有利于雨水更好地渗透入地下，更好地发挥地下土壤的储水作用，适用于海绵城市的建设。同时各级雨水花园中雨水流动方向不同，更加有利于形成不同的水处理工艺，提高整体水处理效果。

其中所述过滤处理，包括物理过滤和生化过滤。这样，可以更好地提高水处理效果。

进一步地，在低级雨水花园底部最低处设置重金属过滤结构对雨水实现重金属过滤后排往市政雨水管道。

这样，能够更好地实现对雨水中夹杂重金属成分的过滤，使其适合在工业化城市中使用。

进一步地，本方法采用以下的阶梯式花园装置实现，所述阶梯式花园包括至少两个呈阶梯设置的雨水花园，位于上方高处的雨水花园形成高级雨水花园，下方低处的雨水花园形成低级雨水花园，雨水花园内设置有填料，雨水花园上表面栽种有植物，高级雨水花园中还设置有竖向的进水井，进水井上端用于进水，进水井下端和高级雨水花园底部相通。

这样，所述阶梯式花园装置使用时，雨水从进水井进水，先从高级雨水花园底部向上流动，然后再从高级雨水花园上方跌水进入到下方的低级雨水花园，能够提高雨水在花园中的滞留时间，提高雨水过滤效果，有利于雨水渗透入地下。

进一步地，雨水花园最底层为透水混凝土层。

这样，可以更加利于雨水往地下渗透。

进一步地，雨水花园最底层上方依次往上设置有砾石层、过渡层、种植层和覆盖层，所述砾石层为砾石铺设得到，过渡层为粒径小于砾石的填料铺设得到，种植层为营养土铺设得到，覆盖层为生物质材料制得，进水井下端和砾石层相通。

这样，进水后，雨水先进入砾石层，砾石层间隙较大利于雨水进入后快速均布开。同时雨水在砾石层中形成淹没区域，构成缺氧环境，有利于反硝化细菌生长繁殖，对进水进行生化过滤。过渡层起到过渡作用，避免营养土掉入砾石层产生堵塞。种植层的营养土为植物提供养分。覆盖层可以避免营养土层流失。

其中，更好的选择是，砾石层采用粒径3-5mm的砾石，深度可为150mm左右，可更好地保证上述效果。过渡层可以采用高孔隙的填料颗粒，有利于生化细菌繁殖，提高过滤效果，也可以采用粒径1-2的粗砂，成本较为便宜，其深度为150mm左右，可更好地保证上述效果。种植层深度可为500mm左右，可保证提供充足的营养。

作为优化，所述覆盖层为椰壳颗粒和生物碳颗粒混合制得，更好地是所述生物碳颗粒为桦木或桦木皮为原料热解制得。

这样覆盖层的结构能够更好地使得雨水从下方向上进入覆盖层后，通过椰壳和生物碳颗粒和空气接触，形成好氧区，有利于硝化细菌的生长繁殖。其中椰壳颗粒内部为高密度的纤维状结构，其具有低孔隙率和高吸水性的特点，因此对雨水具有较好的滞留性能，能够在干湿交替期间为植物的生长和细菌的新陈代谢提供一定的水份，保证系统对各类营养物质的去除效果，特别是在干旱条件下为硝化细菌的硝化反应持续进行提供保障。而且椰壳颗粒作为一种物理性质稳定的轻质滤料，具有较强的抗腐蚀和抗分解能力。同时，以桦木和桦木皮为原料的生物炭也能够提升系统对于N、P和重金属离子的吸附去除效果。生物炭由于其大量的内部孔隙结构网络而拥有较高的导水率和吸附容量，同时也能够成为微生物生长附着的有效载体，从而提升系统的污染物处理能力，特别是对于TN、TP等污染物和Zn、Cd、Pb、Ni、Cr等重金属离子有着良好的吸附去除效果，进一步保证了该雨水花园的污染物去除性能。同时，椰壳颗粒和生物碳颗粒相互配合，利用椰壳的高吸水性和生物碳颗粒对空气的高吸附容积率，可以使得覆盖层内雨水在相对静态环境下能够很好地和空气接触形成好氧区域，椰壳颗粒还能够为好氧细菌提供生物质氮源，以利于好氧细菌的生长繁殖，使得雨水在覆盖层中实现良好的硝化处理的生化过滤效果。

进一步地，生物炭使用桦木和桦木皮为原料在380-420℃下热解2h左右后制作而成。这样，碳化程度刚刚好，能够更好地保证上述性能达到最佳。

进一步地，椰壳颗粒与生物炭体积比为1：2。能够更好地保证上述两种材料结合的效果得到最佳。实施时覆盖层深度为100mm左右即可。

进一步地砾石层和过渡层之间设置有土工布。

这样，可以更好地避免泥土掉入砾石层，保证砾石层的高孔隙结构以利于进水汇聚后形成淹没区域的效果。

进一步地，进水井上端设置有过滤网。过滤掉树叶等物质。

进一步地，进水井内设置有网兜，网兜内设置有过滤填料。

这样一来可以过滤掉雨水中夹杂的泥砂等物质，避免泥砂进入砾石层造成堵塞，二来进水井中的过滤填料能够有利于厌氧细菌的繁殖，在进水井内形成厌氧区域，消耗掉进水中部分氧气，使得雨水进入到砾石层后能够更好地形成缺氧区域。过滤填料设置在网兜内，有利于一段时间后提出清理。其中过滤填料优选采用陶粒等多孔隙的生化过滤填料。

进一步地，高级雨水花园的覆盖层中还水平铺设有回流管道，回流管道上开设有进水孔，高级雨水花园中还竖向设置有一个回流池，回流管道出水端连接到回流池中，回流池上端封闭设置，回流池池底设置有回流泵，回流泵出口端通过管道连接到高级雨水花园的砾石层中。

这样，回流管道和回流泵的设置能够将覆盖层中的部分雨水回流到砾石层，覆盖层中为好氧区域，硝化细菌处理后的雨水回流到砾石层能够为砾石内的反硝化提供氮源，为砾石层内反硝化系统的建立提供条件。至此，基于上述高级雨水花园的结构，能够实现一种A20污水处理工艺，即雨水经过进水井进水，在进水井内填料中形成厌氧段，然后进入到雨水花园底部的砾石层内形成缺氧段，然后在雨水花园中向上流动进入到上端覆盖层后形成好氧段，好氧段中部分雨水回流至砾石层为缺氧段的反硝化细菌反硝化反应提供氮源（硝酸根），使得雨水先经过厌氧段中厌氧细菌反应处理，然后经过缺氧段中反硝化细菌反硝化反应处理，再经过好氧段中硝化细菌实现硝化反应处理后流出。这样实现了A20污水处理工艺，具有极佳的同步脱氮除磷作用，能够极大地提高了水处理的效果，尤其是对雨水中氮类污染物的去除效果。

进一步地，回流池中回流泵出口端通过回流布水管道连接到高级雨水花园的砾石层中，回流布水管道上开设有布水孔。

这样，能够更加均匀地将回流雨水分布到砾石层中。

进一步地，回流池上端还设置有一个单向气阀。

这样能够保证回流池的封闭效果，避免氧气进入回流雨水。同时单向气阀能够将回流池中因为生化反应产生的气体释放出去，降低安全隐患。

进一步地，回流池内还设置有一根溢流管，溢流管竖向设置且上部的开口端位于回流池上部，溢流管下端和市政雨水管道相连。

这样，回流池内回流雨水过多时，可以通过溢流管排往市政雨水管网。

进一步地，高级雨水花园的覆盖层中还设置有汇水结构，汇水结构包括多根沿垂直于低级雨水花园方向设置并相互间隔并列排布的汇水管，还包位于高级雨水花园和低级雨水花园相邻一侧边缘位置的布水管，汇水管和布水管连通设置，汇水管上布置开设有若干进水孔，布水管悬空一侧开设有若干布水孔。

这样，高级雨水花园覆盖层中的雨水经过汇水管汇水后，经过布水管布水，使得雨水通过布水孔从空中跌水进入到低级雨水花园。这样一来可以形成类似水帘一样的景观效果，二来可以使得雨水充分地和空气接触后进入到低级雨水花园中，在低级雨水花园上部区域更好地形成好氧区域，进一步进行硝化反应处理，弥补高级雨水花园上端静态的好氧区域实现硝化处理效果有可能不足的缺陷。同时雨水进入到低级雨水花园后，从上到下，依次形成上方的好氧区域和下方的厌氧区域，再次经过硝化和反硝化过滤处理。这样高级雨水花园和低级雨水花园联合作用，使得雨水经过多重不同的生化过滤处理流程，极大地提高了对雨水的整体生化过滤处理效果。

进一步地，汇水管上卷裹有透水的土工布。这样土工布可以更好地吸水汇水，还可以防止固体颗粒进入汇水管。

进一步地，低级雨水花园底部最低处设置有排放管道连接往市政雨水管道，排放管道进口端还安装有一个重金属过滤滤芯。

这样可以进一步实现对雨水中重金属污染物的过滤，保证在工业城市对雨水的全面过滤处理效果。

进一步地，低级雨水花园上表面还设置有溢流下水道，溢流下水道和市政雨水管道相接。这样雨水量较大时能够收集多余的雨水，避免漫出。

综上所述，本发明能够实现多重雨水处理方式，能够全面去除雨水中COD、TN、TP、TSS等污染物，特别是对于氮（雨水中夹杂的腐殖质等有机物）的去除效果极佳，以及增强了雨水花园对 Zn、Cd、Pb、Ni、Cr等重金属离子的去除能力和增强了雨水滞留能力，使其适应于山地城市的需要。

附图说明

图1为本发明的俯视方向结构示意图。

图2为图1沿纵向的剖视图。

图3为图1沿横向的剖视图。

图4为图1中单独汇水管和布水管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：一种基于阶梯式花园的雨水处理方法，本方法中采用呈阶梯设置的多级雨水花园，将雨水引入到雨水花园中依次流经高级雨水花园和低级雨水花园实现对雨水的处理，其特点在于，先将雨水引致高级雨水花园底部，使得雨水从高级雨水花园底部从下往上流动，再从高级雨水花园上方汇聚后从边缘跌水进入到低级雨水花园，从低级雨水花园内部从上往下流动实现过滤处理。

本方案中，改变了雨水在高级雨水花园中的行进方向，使其从下往上流动。这样，就提高了雨水在花园中的滞留时间，有利于提高处理效果。同时也有利于雨水更好地渗透入地下，更好地发挥地下土壤的储水作用，适用于海绵城市的建设。同时各级雨水花园中雨水流动方向不同，更加有利于形成不同的水处理工艺，提高整体水处理效果。

其中所述过滤处理，包括物理过滤和生化过滤。这样，可以更好地提高水处理效果。

实施时，在低级雨水花园底部最低处设置重金属过滤结构对雨水实现重金属过滤后排往市政雨水管道。

这样，能够更好地实现对雨水中夹杂重金属成分的过滤，使其适合在工业化城市中使用。

参见图1-4所示（图中箭头表示雨水流动方向），本方法采用以下的阶梯式花园装置实现，所述阶梯式花园包括至少两个呈阶梯设置的雨水花园，位于上方高处的雨水花园形成高级雨水花园1，下方低处的雨水花园形成低级雨水花园2，雨水花园内设置有填料，雨水花园上表面栽种有植物3，高级雨水花园中还设置有竖向的进水井4，进水井4上端用于进水，进水井下端和高级雨水花园底部相通。

这样，所述阶梯式花园装置使用时，雨水从进水井进水，先从高级雨水花园底部向上流动，然后再从高级雨水花园上方跌水进入到下方的低级雨水花园，能够提高雨水在花园中的滞留时间，提高雨水过滤效果，有利于雨水渗透入地下。实施时进水井内还设置有进水溢流管道，雨水过多来不及处理时可通过溢流管道排往市政雨水管道。

其中，雨水花园最底层为透水混凝土层5。

这样，可以更加利于雨水往地下渗透。

其中，雨水花园最底层上方依次往上设置有砾石层6、过渡层7、种植层8和覆盖层9，所述砾石层6为砾石铺设得到，过渡层7为粒径小于砾石的填料铺设得到，种植层8为营养土铺设得到，覆盖层9为生物质材料制得，进水井下端和砾石层相通。

这样，进水后，雨水先进入砾石层，砾石层间隙较大利于雨水进入后快速均布开。同时雨水在砾石层中形成淹没区域，构成缺氧环境，有利于反硝化细菌生长繁殖，对进水进行生化过滤。过渡层起到过渡作用，避免营养土掉入砾石层产生堵塞。种植层的营养土为植物提供养分。覆盖层可以避免营养土层流失。

其中，更好的选择是，砾石层6采用粒径3-5mm的砾石，深度可为150mm左右，可更好地保证上述效果。过渡层可以采用高孔隙的填料颗粒，有利于生化细菌繁殖，提高过滤效果，也可以采用粒径1-2的粗砂，成本较为便宜，其深度为150mm左右，可更好地保证上述效果。种植层深度可为500mm左右，可保证提供充足的营养。

实施时，种植层8填料可以由7%粉煤灰和93%沙壤土组成。

这样，雨水花园能够在雨水渗透系数满足要求的前提下（100~300mm/h），保证其对TN、TP、COD的去除效果，使得该雨水花园更能适应山地城市的需要。

实施时，所述覆盖层9为椰壳颗粒和生物碳颗粒混合制得，更好地是所述生物碳颗粒为桦木或桦木皮为原料热解制得。

这样覆盖层的结构能够更好地使得雨水从下方向上进入覆盖层后，通过椰壳和生物碳颗粒和空气接触，形成好氧区，有利于硝化细菌的生长繁殖。其中椰壳颗粒内部为高密度的纤维状结构，其具有低孔隙率和高吸水性的特点，因此对雨水具有较好的滞留性能，能够在干湿交替期间为植物的生长和细菌的新陈代谢提供一定的水份，保证系统对各类营养物质的去除效果，特别是在干旱条件下为硝化细菌的硝化反应持续进行提供保障。而且椰壳颗粒作为一种物理性质稳定的轻质滤料，具有较强的抗腐蚀和抗分解能力。同时，以桦木和桦木皮为原料的生物炭也能够提升系统对于N、P和重金属离子的吸附去除效果。生物炭由于其大量的内部孔隙结构网络而拥有较高的导水率和吸附容量，同时也能够成为微生物生长附着的有效载体，从而提升系统的污染物处理能力，特别是对于TN、TP等污染物和Zn、Cd、Pb、Ni、Cr等重金属离子有着良好的吸附去除效果，进一步保证了该雨水花园的污染物去除性能。同时，椰壳颗粒和生物碳颗粒相互配合，利用椰壳的高吸水性和生物碳颗粒对空气的高吸附容积率，可以使得覆盖层内雨水在相对静态环境下能够很好地和空气接触形成好氧区域，椰壳颗粒还能够为好氧细菌提供生物质氮源，以利于好氧细菌的生长繁殖，使得雨水在覆盖层中实现良好的硝化处理的生化过滤效果。

其中，生物炭使用桦木和桦木皮为原料在380-420℃下热解2h左右后制作而成。这样，碳化程度刚刚好，能够更好地保证上述性能达到最佳。

其中，椰壳颗粒与生物炭体积比为1：2。能够更好地保证上述两种材料结合的效果得到最佳。实施时覆盖层深度为100mm左右即可。

其中，砾石层6和过渡层7之间设置有土工布10。

这样，可以更好地避免泥土掉入砾石层，保证砾石层的高孔隙结构以利于进水汇聚后形成淹没区域的效果。

其中，进水井4上端设置有过滤网11。过滤掉树叶等物质。

其中，进水井4内设置有网兜（图中未显示），网兜内设置有过滤填料12。

这样一来可以过滤掉雨水中夹杂的泥砂等物质，避免泥砂进入砾石层造成堵塞，二来进水井中的过滤填料能够有利于厌氧细菌的繁殖，在进水井内形成厌氧区域，消耗掉进水中部分氧气，使得雨水进入到砾石层后能够更好地形成缺氧区域。过滤填料设置在网兜内，有利于一段时间后提出清理。其中过滤填料优选采用陶粒等多孔隙的生化过滤填料；或者也可以采用和雨水花园内填料类似设置。

其中，高级雨水花园的覆盖层中还水平铺设有回流管道13，回流管道13上开设有进水孔，高级雨水花园中还竖向设置有一个回流池14，回流管道14出水端连接到回流池14中，回流池14上端封闭设置，回流池池底设置有回流泵15，回流泵出口端通过管道连接到高级雨水花园的砾石层中。

这样，回流管道和回流泵的设置能够将覆盖层中的部分雨水回流到砾石层，覆盖层中为好氧区域，硝化细菌处理后的雨水回流到砾石层能够为砾石内的反硝化提供氮源，为砾石层内反硝化系统的建立提供条件。至此，基于上述高级雨水花园的结构，能够实现一种A20污水处理工艺，即雨水经过进水井进水，在进水井内填料中形成厌氧段，然后进入到雨水花园底部的砾石层内形成缺氧段，然后在雨水花园中向上流动进入到上端覆盖层后形成好氧段，好氧段中部分雨水回流至砾石层为缺氧段的反硝化细菌反硝化反应提供氮源（硝酸根），使得雨水先经过厌氧段中厌氧细菌反应处理，然后经过缺氧段中反硝化细菌反硝化反应处理，再经过好氧段中硝化细菌实现硝化反应处理后流出。这样实现了A20污水处理工艺，具有极佳的同步脱氮除磷作用，能够极大地提高了水处理的效果，尤其是对雨水中氮类污染物的去除效果。

其中，回流池中回流泵15出口端通过回流布水管道16连接到高级雨水花园的砾石层中，回流布水管道16上开设有布水孔。

这样，能够更加均匀地将回流雨水分布到砾石层中。

其中，回流池上端还设置有一个单向气阀17。

这样能够保证回流池的封闭效果，避免氧气进入回流雨水。同时单向气阀能够将回流池中因为生化反应产生的气体释放出去，降低安全隐患。

其中，回流池内还设置有一根溢流管18，溢流管竖向设置且上部的开口端位于回流池上部，溢流管下端和市政雨水管道相连。

这样，回流池内回流雨水过多时，可以通过溢流管排往市政雨水管网。

其中，高级雨水花园的覆盖层中还设置有汇水结构，汇水结构包括多根沿垂直于低级雨水花园方向设置并相互间隔并列排布的汇水管19，还包位于高级雨水花园和低级雨水花园相邻一侧边缘位置的布水管20，汇水管19和布水管20连通设置，汇水管上布置开设有若干进水孔，布水管悬空一侧开设有若干布水孔。

这样，高级雨水花园覆盖层中的雨水经过汇水管汇水后，经过布水管布水，使得雨水通过布水孔从空中跌水进入到低级雨水花园。这样一来可以形成类似水帘一样的景观效果，二来可以使得雨水充分地和空气接触后进入到低级雨水花园中，在低级雨水花园上部区域更好地形成好氧区域，进一步进行硝化反应处理，弥补高级雨水花园上端静态的好氧区域实现硝化处理效果有可能不足的缺陷。同时雨水进入到低级雨水花园后，从上到下，依次形成上方的好氧区域和下方的厌氧区域，再次经过硝化和反硝化过滤处理。这样高级雨水花园和低级雨水花园联合作用，使得雨水经过多重不同的生化过滤处理流程，极大地提高了对雨水的整体生化过滤处理效果。

其中，汇水管19上卷裹有透水的土工布。这样土工布可以更好地吸水汇水，还可以防止固体颗粒进入汇水管。

其中，低级雨水花园2底部最低处设置有排放管道连接往市政雨水管道，排放管道进口端还安装有一个重金属过滤滤芯21。

这样可以进一步实现对雨水中重金属污染物的过滤，保证在工业城市对雨水的全面过滤处理效果。

其中，低级雨水花园上表面还设置有溢流下水道22，溢流下水道22和市政雨水管道相接。这样雨水量较大时能够收集多余的雨水，避免漫出。

另外，具体实施时，种植的植物可以为风车草和美人蕉。

这样，风车草是一种具备耐淹和耐旱能力且根系发达的深根性植物，其发达的根部不仅能为土壤中的微生物提供充足的附着点位，还能够通过根系的泌氧作用为硝化细菌的硝化反应提供一定的氧气，也能够增强土壤对雨水的渗透性能。同时，具有一定的观赏价值且成本相对低廉。而美人蕉不仅对雨水具有良好的污染物去除性能，也能在一定程度上弥补风车草观赏性不足的缺点。

上述时，上述花园装置系统的维护分为定期和不定期维护。

定期维护：包括对于植物的定期收割和雨水花园表面垃圾的清理，必要时可更换花园表面的浅层滤料，以维持其正常的处理性能。还应该定期检查雨水花园的透水土工布是否堵塞，若发生堵塞，则应及时更换。

不定期维护：包括在旱期的不定时浇灌以及检查植物的生长状况，若发现植物生长状况不佳，在排除其他可能后应该及时更换植被的种类，保证系统的正常运行不受影响。

实施时，进水井可以和屋顶雨水排水管，这样，该雨水花园收集的雨水将主要来源于屋顶雨水，且进水口与一级花坛进行一体化设计，兼具美观性与实用性。另外，实施时低级雨水花园底部水管最终可以连接至小区蓄水池或者喷泉等汇水设施，使得本雨水花园在净化屋顶雨水的同时进一步增强了该小区的“海绵”属性，有效地减少了小区内涝发生的概率。

Claims (10)

1.一种基于阶梯式花园的雨水处理方法，本方法中采用呈阶梯设置的多级雨水花园，将雨水引入到雨水花园中依次流经高级雨水花园和低级雨水花园实现对雨水的处理，其特征在于，先将雨水引致高级雨水花园底部，使得雨水从高级雨水花园底部从下往上流动，再从高级雨水花园上方汇聚后从边缘跌水进入到低级雨水花园，从低级雨水花园内部从上往下流动实现过滤处理。

2.如权利要求1所述的基于阶梯式花园的雨水处理方法，其特征在于，所述过滤处理，包括物理过滤和生化过滤。

3.如权利要求2所述的基于阶梯式花园的雨水处理方法，其特征在于，在低级雨水花园底部最低处设置重金属过滤结构对雨水实现重金属过滤后排往市政雨水管道。

4.如权利要求1所述的基于阶梯式花园的雨水处理方法，其特征在于，本方法采用以下的阶梯式花园装置实现，所述阶梯式花园包括至少两个呈阶梯设置的雨水花园，位于上方高处的雨水花园形成高级雨水花园，下方低处的雨水花园形成低级雨水花园，雨水花园内设置有填料，雨水花园上表面栽种有植物，高级雨水花园中还设置有竖向的进水井，进水井上端用于进水，进水井下端和高级雨水花园底部相通。

5.如权利要求4所述的基于阶梯式花园的雨水处理方法，其特征在于，雨水花园最底层为透水混凝土层。

6.如权利要求4所述的基于阶梯式花园的雨水处理方法，其特征在于，雨水花园最底层上方依次往上设置有砾石层、过渡层、种植层和覆盖层，所述砾石层为砾石铺设得到，过渡层为粒径小于砾石的填料铺设得到，种植层为营养土铺设得到，覆盖层为生物质材料制得，进水井下端和砾石层相通。

7.如权利要求6所述的基于阶梯式花园的雨水处理方法，其特征在于，所述覆盖层为椰壳颗粒和生物碳颗粒混合制得；

生物炭使用桦木和桦木皮为原料在380-420℃下热解2h制作而成；

椰壳颗粒与生物炭体积比为1：2；

砾石层和过渡层之间设置有土工布。

8.如权利要求4所述的基于阶梯式花园的雨水处理方法，其特征在于，进水井上端设置有过滤网；

进水井内设置有网兜，网兜内设置有过滤填料。

9.如权利要求4所述的基于阶梯式花园的雨水处理方法，其特征在于，高级雨水花园的覆盖层中还水平铺设有回流管道，回流管道上开设有进水孔，高级雨水花园中还竖向设置有一个回流池，回流管道出水端连接到回流池中，回流池上端封闭设置，回流池池底设置有回流泵，回流泵出口端通过管道连接到高级雨水花园的砾石层中；

回流池中回流泵出口端通过回流布水管道连接到高级雨水花园的砾石层中，回流布水管道上开设有布水孔；

回流池上端还设置有一个单向气阀；

回流池内还设置有一根溢流管，溢流管竖向设置且上部的开口端位于回流池上部，溢流管下端和市政雨水管道相连。

10.如权利要求4所述的基于阶梯式花园的雨水处理方法，其特征在于，高级雨水花园的覆盖层中还设置有汇水结构，汇水结构包括多根沿垂直于低级雨水花园方向设置并相互间隔并列排布的汇水管，还包位于高级雨水花园和低级雨水花园相邻一侧边缘位置的布水管，汇水管和布水管连通设置，汇水管上布置开设有若干进水孔，布水管悬空一侧开设有若干布水孔；

低级雨水花园底部最低处设置有排放管道连接往市政雨水管道，排放管道进口端还安装有一个重金属过滤滤芯。

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