CN114718177A - 一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统 - Google Patents

一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,包括预制生态树池,预制生态树池由外到内依次设有蓄水池、拦截池和净化池,蓄水池和拦截池之间设有第一池壁,第一池壁的底部设有过滤格栅,过滤格栅连通蓄水池和拦截池;拦截池和净化池之间设有第二池壁,第二池壁由底部到顶部设有多个溢流孔,溢流孔连通拦截池和净化池;第一池壁低于预制生态树池的池壁,第二池壁低于第一池壁。本发明通过潜流式结构,使雨水沿特定的路线流动,净化效果好,可以有效拦截各种污染物,属于生态树池技术领域。

Description

一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统
技术领域
本发明涉及生态树池技术领域,具体涉及一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统。
背景技术
近年来,随着城市化进程的快速推进,大面积的硬化铺装,地下基础设施建设滞后的问题日益突出,导致城市一系列的突出问题时有发生,比如硬化的路面不能通透雨水,使得雨水在地面汇集,大大增加了城市的内涝;也使得雨水对地下水的补充被阻断使城市地下水位难以回升,直接影响植被的健康,也加重了地表径流携带污染物对水环境的污染。
目前,在地表径流污染治理方面已形成相关专利技术,例如:专利号CN108951816A的中国专利公开了“生态树池系统及施工方法”,这个技术能保证在降雨时收集雨水,行道树栽培处不会发生水土流失,克服了行道树栽培管理中存在的弊端。专利号CN107447808 A的中国专利公开“雨水收集净化生态树池”,这个技术能够有效解决雨水收集、净化以及储存的问题。但是,以上专利都净化雨水效果一般,并且缺乏径流污染物中TN、TP和重金属元素的拦截和去除,并不能提供简便和快速的施工方案。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明的目的是:提供净化效果好,可以有效拦截各种污染物的拦截雨水地表径流污染物生态树池系统。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,包括预制生态树池,预制生态树池由外到内依次设有蓄水池、拦截池和净化池,蓄水池和拦截池之间设有第一池壁,第一池壁的底部设有过滤格栅,过滤格栅连通蓄水池和拦截池;拦截池和净化池之间设有第二池壁,第二池壁由底部到顶部设有多个溢流孔,溢流孔连通拦截池和净化池;第一池壁低于预制生态树池的池壁,第二池壁低于第一池壁。
作为一种优选,预制生态树池的底部设有储水池,储水池位于蓄水池、拦截池和净化池的下方,净化池设有排水口连通储水池;排水口的上方设有透水薄膜,透水薄膜设有通孔,通孔与排水口对应设置。
作为一种优选,净化池的顶部设有种植部,种植部包括植物种植区和微生物种植区,微生物种植区环绕植物种植区分布。
作为一种优选,预制生态树池采用生态混凝土制备,预制生态树池呈圆柱体结构。
作为一种优选,蓄水池呈倒三角结构,蓄水池的顶部设有拦截网,拦截网的两端边沿分别与预制生态树池的池壁和第一池壁的顶部连接。
作为一种优选,拦截池呈圆柱形结构,溢流孔为圆形孔,溢流孔均匀分布在第二池壁上。
作为一种优选,拦截池设有碎石层、砂砾层和卵石层,碎石层、砂砾层和卵石层在拦截池内由下至上依次分布。
作为一种优选,碎石层中的碎石粒径为20-30mm,砂砾层中的砂砾粒径为 1mm,卵石层中的卵石粒径为30-50mm。
作为一种优选,净化池设有卵石层、砂砾层和碎石层,卵石层、砂砾层和碎石层在净化池内由下至上依次分布。
作为一种优选,卵石层中的卵石粒径为30-50mm,砂砾层中的砂砾粒径为 1mm,碎石层中的碎石粒径为20-30mm。
本发明的原理为:适用海绵城市建设及老旧小区低影响开发改造使用,可有效拦截地表径流污染物,从而达到“蓄、净、用、排”的海绵城市建设理念及要求。其装置包括:预制生态树池、蓄水池、拦截池、过滤池和储水池。预制生态树池为生态混凝土预制而成,在施工上可快速安装并使用,有效解决雨水向地下入渗等问题。其中拦截池和过滤池是生态树池系统中的过滤系统,为潜流式,通过填料材质的选择、不同粒径的搭配构建污染物拦截基质,可实现增加径流流动路径,起到拦截污染物的作用,尤其是TN、TP、氨氮及重金属污染物。同时设置溢流口和泄水孔,可达到快排水的目的。其中,蓄水池可有效收集雨水,达到快速排水的目的,而储水池可实现雨水回用的目的。
总的说来,本发明具有如下优点:
1.本发明净化效果好,可有效拦截地表径流污染物,从而达到“蓄、净、用、排”的海绵城市建设理念及要求。解决地表径流污染,拦截径流污染进入雨水管道,将预制好的生态树池放进已处理好的基坑中,依次加入过滤系统中的填料,再种入灌木。生态树池为生态混凝土预制而成,有效加快现场的安装和施工进度,结构一体化的生态树池,也减少了降雨时雨水的渗漏。通过设计潜流式的过滤结构,通过填料材质的选择、不同粒径的搭配构建污染物拦截基质,增加了径流流动路径,起到拦截污染物的作用。
2.本发明采用生态混凝土预制而成,施工简便,可快速安装使用。同时,整体预制可有效减少结构施工缝,降低径流向外渗漏的问题。
3.本发明中的过滤系统采用为潜流式,可增加径流运动路径。同时,填充不同粒径填料起到拦截径流污染物的目的。
4.本发明中的净化池为植物和微生物生长提供空间,可有效净化径流污染物中的TN、TP、重金属等污染物。
5.本发明中的储水池,可在降雨量大时蓄集雨水,后期达到雨水回用的目的。
附图说明
图1为一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统的示意图。
图2为一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统的俯视图。
图3为蓄水池的示意图。
图4为拦截池的示意图。
图5位净化池的示意图。
其中,1为预制生态树池,2为蓄水池,3为拦截池,4为净化池,5为储水池,6为种植部,7为灌木,8为过滤格栅,9为拦截网,10为溢流孔,11为排水口,12为第一池壁,13为第二池壁,14为碎石层,15为卵石层,16为砂砾层,17为透水薄膜。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,包括预制生态树池,预制生态树池由外到内依次设有蓄水池、拦截池和净化池,蓄水池和拦截池之间设有第一池壁,第一池壁的底部设有过滤格栅,过滤格栅连通蓄水池和拦截池;拦截池和净化池之间设有第二池壁,第二池壁由底部到顶部设有多个溢流孔,溢流孔连通拦截池和净化池;第一池壁低于预制生态树池的池壁,第二池壁低于第一池壁。
本实施例的蓄水池、拦截池和净化池组成一个竖直方向的截面为梯形的圆锥台,圆锥台和预制生态树池之间的区域为储水池,圆锥台倒立设置,直径大的一端为顶部,直径小的一端为底部,呈喇叭口状。
本实施例的预制生态树池的外径为1200mm,高为1000mm,生态混凝土材料壁厚为30mm。预制生态树池、蓄水池、拦截池和净化池一体化设置,使安装施工更加方便,整体预制可有效减少结构施工缝,降低径流向外渗漏的问题。
预制生态树池的底部设有储水池,储水池位于蓄水池、拦截池和净化池的下方,净化池设有排水口连通储水池;排水口的上方设有透水薄膜,透水薄膜设有通孔,通孔与排水口对应设置。储水池可在降雨量大时蓄集雨水,当旱季来临时也可起到雨水回用作用,使灌木不会干枯。30μm的透水薄膜有效拦截根系生长,通孔的直径在25-30mm之间,均匀分布在净化池9底板上,达到快速排水的目的。
净化池的顶部设有种植部,种植部包括植物种植区和微生物种植区,微生物种植区环绕植物种植区分布。植物种植区为灌木种植处,通过填料的填充及植物和微生物的种植,可有效净化径流中的污染物,尤其是地表中的TN、TP、氨氮及重金属污染物。
预制生态树池采用生态混凝土制备,预制生态树池呈圆柱体结构。安装施工方便,同时,整体预制可有效减少结构施工缝,降低径流向外渗漏的问题。
蓄水池呈倒三角结构,蓄水池的顶部设有拦截网,拦截网的两端边沿分别与预制生态树池的池壁和第一池壁的顶部连接。蓄水池的竖直剖面是三角形结构,其斜边池壁由预制生态树池的池壁顶部向预制生态树池的中部倾斜,方向为外上方向内下方倾斜;其短边池壁竖直设置构成第一池壁,另一短边池壁由拦截网构成,拦截网设置在顶部,从而拦截体积较大污染物;底部设有过滤格栅,拦截体积较小的污染物。预制生态树池的池壁顶部与第一池壁顶部的距离为300mm,第一池壁的整体高为600mm。拦截网和过滤格栅可有效拦截树枝树叶等大颗粒的污染物。在降雨量大时,蓄水池可先收集雨水,减少地面积水问题。
拦截池呈圆柱形结构,溢流孔为圆形孔,溢流孔均匀分布在第二池壁上。在降雨径流较小时通过拦截池的溢流孔流至净化池中,达到污染物净化的目的。拦截池8宽为100mm,高为550mm。
拦截池设有碎石层、砂砾层和卵石层,碎石层、砂砾层和卵石层在拦截池内由下至上依次分布。
碎石层中的碎石粒径为20-30mm,砂砾层中的砂砾粒径为1mm,卵石层中的卵石粒径为30-50mm。
净化池设有卵石层、砂砾层和碎石层,卵石层、砂砾层和碎石层在净化池内由下至上依次分布。净化池底部直径为400mm,高为550mm。
卵石层中的卵石粒径为30-50mm,砂砾层中的砂砾粒径为1mm,碎石层中的碎石粒径为20-30mm。
通过对净化池和拦截池填料材质的选择、不同粒径的搭配构建污染物拦截基质,增加径流流动路径,起到拦截污染物的作用,从而减轻城市地表径流污染问题。
实施过程为:
步骤一:根据施工现场情况以及本生态系统的尺寸要求,做好测量放线和基坑开挖。
步骤二:做好基坑底部处理,填充100-150mm的碎石并夯实,或铺一层50mm 厚的素混凝土;
步骤三:将预制生态树池准确吊放至处理好的基坑中安装稳固,并防止预留孔被堵实;
步骤四:在预制生态树池安装稳固后,做好四周基坑土体回填工作,分层回填,分层夯实。
步骤五:安装蓄水池上部的拦截网,将已制好且适合生态树池尺寸的拦截网吊放至准确位置,安装并固定。拦截网可有效拦截径流中大体积的污染物。
步骤六:拦截池外侧底部设有过滤格栅,与蓄水池相连,可有效拦截小体积的径流污染物;内侧设有溢流口,直径为25mm,均匀分布在拦截池内侧,可在降雨径流较小时通过拦截池的溢流口流至净化池中,达到污染物净化的目的。
步骤七:筛选不同粒径的卵石、砂砾和碎石,作为拦截池的填料,由下至上依次为碎石、砂砾和卵石。分层填充,底层填充粒径为20-30mm的碎石,高度为100mm,并夯实;中间层填充粒径为1mm的砂砾,高度为150mm,并夯实;上层填充粒径为30-50mm的卵石,高度为200mm,并夯实。
步骤八:净化池底板上设有30μm的透水薄膜,可有效拦截根系生长,也可有效排水;净化池底部也设有排水口,排水口的直径在2.5-3cm之间,并均匀分布在净化池底板上,达到快速排水的目的。
步骤九:净化池通过不同通过填料材质的选择、不同粒径的搭配,由下至上依次为卵石、砂砾和碎石。底层填充粒径为30-50mm的卵石,高度为200mm,并夯实;中间层填充粒径为1mm的砂砾,高度为150mm,并夯实;上层填充粒径为20-30mm的碎石,高度为100mm,并夯实。
步骤十:在净化池砂砾层填充过程中,进行测量放线,将灌木吊放至准确位置并种植,灌木规格选择为H80-120*D40cm左右的,再进行分层回填砂砾并夯实。同时,回填砂砾的过程中,将微生物的菌剂分层加入,每层加入100g,共加入5层,最后填入碎石并夯实。
步骤十一:对灌木和微生物进行养护,前一个星期每隔1天进行洒水养护,一个星期后可隔2-3天进行洒水养护,直至灌木成活。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,其特征在于:包括预制生态树池,预制生态树池由外到内依次设有蓄水池、拦截池和净化池,蓄水池和拦截池之间设有第一池壁,第一池壁的底部设有过滤格栅,过滤格栅连通蓄水池和拦截池;拦截池和净化池之间设有第二池壁,第二池壁由底部到顶部设有多个溢流孔,溢流孔连通拦截池和净化池;第一池壁低于预制生态树池的池壁,第二池壁低于第一池壁。
2.按照权利要求1所述的一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,其特征在于:预制生态树池的底部设有储水池,储水池位于蓄水池、拦截池和净化池的下方,净化池设有排水口连通储水池;排水口的上方设有透水薄膜,透水薄膜设有通孔,通孔与排水口对应设置。
3.按照权利要求1所述的一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,其特征在于:净化池的顶部设有种植部,种植部包括植物种植区和微生物种植区,微生物种植区环绕植物种植区分布。
4.按照权利要求1所述的一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,其特征在于:预制生态树池采用生态混凝土制备,预制生态树池呈圆柱体结构。
5.按照权利要求1所述的一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,其特征在于:蓄水池呈倒三角结构,蓄水池的顶部设有拦截网,拦截网的两端边沿分别与预制生态树池的池壁和第一池壁的顶部连接。
6.按照权利要求1所述的一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,其特征在于:拦截池呈圆柱形结构,溢流孔为圆形孔,溢流孔均匀分布在第二池壁上。
7.按照权利要求6所述的一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,其特征在于:拦截池设有碎石层、砂砾层和卵石层,碎石层、砂砾层和卵石层在拦截池内由下至上依次分布。
8.按照权利要求7所述的一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,其特征在于:碎石层中的碎石粒径为20-30mm,砂砾层中的砂砾粒径为1mm,卵石层中的卵石粒径为30-50mm。
9.按照权利要求1所述的一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,其特征在于:净化池设有卵石层、砂砾层和碎石层,卵石层、砂砾层和碎石层在净化池内由下至上依次分布。
10.按照权利要求9所述的一种拦截雨水地表径流污染物生态树池系统,其特征在于:卵石层中的卵石粒径为30-50mm,砂砾层中的砂砾粒径为1mm,碎石层中的碎石粒径为20-30mm。
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