CN201520703U - 入河雨水口水质净化系统 - Google Patents

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李其军
廖日红
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Abstract

本实用新型涉及一种入河雨水口水质净化系统，其包括沿路面至河/湖堤依次设置的拦污格栅、初期径流收集池、进水配水槽和植物净化床。该系统综合利用物理截留、过滤和植物净化技术，使降雨径流首先受到截流，通过自然入渗减少初期径流入河量，从而减少入河污染负荷；之后，多余径流通过人工滤料过滤和植物净化，进一步去除悬浮物，减少氮、磷、有机物等污染负荷，最后净化后的雨水径流通过收集管道进入河湖水体，从而实现面源污染的控制，减少入河污染物负荷。

Description

入河雨水口水质净化系统
技术领域
本实用新型涉及一种水体净化技术，具体涉及路面雨水入河径流处理技术。
背景技术
面源污染(Non-point Source Pollution)是指溶解或固体污染物从非特定地点在降水和径流冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体(如河流、湖泊、水库、海湾等)引起的水体污染(韩冰等，城市面源污染特征的分析[J]，水资源保护，2005，21(2)：1-4)。面源污染是城市水体不可忽视的重要污染源，随着清水补给量的减少和水体流动性的缺乏，其对城市河湖的污染日益严重。尤其是夏季，大量未经处理的雨水径流直接进入城市河湖水体，给水体带来了较高的污染负荷。目前，城市面源污染控制中，根据控制对象不同，可分为源头分散控制和末端集中控制(许志兰等，城市河流面源污染控制技术[J]，北京水利，2005，4：26-28)；根据技术工艺不同可分为植被过滤带、滞留/持流系统、人工湿地、渗透系统、过滤系统等(赵建伟等，城市面源污染控制工程技术的应用及进展[J]，中国给水排水，2007，23(12)：1-5)。各种面源污染控制技术各有其优缺点和适用范围，适用于小区、公园、道路、建筑、河湖等不同场所。
路面径流处理是城市面源污染控制中考虑较多的一个方面。道路在城市集水区所占的面积一般为20％左右，但是其径流贡献了总污染负荷中50％的悬浮固体和30％的总有机物(高锐等，湿地在城市水体面源污染治理中的应用[J]，国土资源导刊，2004，1(4)：45-47)。在降雨过程中，各种沉积在道路表面的污染物被冲刷到受纳水体中，对水体生态产生严重影响，因此对城市道路径流引起的面源污染进行控制，可以有效减少受纳水体的污染负荷。
实用新型内容
本实用新型的目的是综合利用物理截留、过滤和植物净化技术提供一种入河雨水口水质净化系统。
为实现上述目的，本实用新型公开了一种入河雨水口水质净化系统，其包括沿路面一侧边缘至河/湖堤依次设置的拦污格栅、初期径流收集池、进水配水槽和植物净化床；
该拦污格栅设置于路面靠近河堤一侧的边缘上，其下方为泄水孔；
该初期径流收集池位于泄水孔下方，其上部覆盖有孔盖板；该初期径流收集池底部低于路面；
该进水配水槽与道路方向平行，位于初期径流收集池两侧或一侧，底部与初期径流收集池连通；该进水配水槽底部低于路面，高于初期径流池池底，并高于有孔盖板高度；
该植物净化床外壁由混凝土及砖砌成，内部由下至上依次包括粒径为20-40mm碎石层、粒径为5-20mm碎石层和表层土壤；该植物净化床上种植植物；该进水配水槽底部和植物净化床底部通过植物净化床进水管连接；在表层土壤下方设植物净化床出水管，收集出水进入河/湖水域；
在植物净化床底部靠近河道一端设置放空管，冬季前将床中的水放空，防止冻坏墙体。
如上所述的入河雨水口水质净化系统，在该植物净化床靠河堤一侧还可设置出水集水槽，植物净化床的出水管通入该出水集水槽中，雨水由出水集水槽溢流进入河/湖水域。
如上所述的入河雨水口水质净化系统，在该放空管口外部还可设置放空管保护槽，上方加盖板。
如上所述的入河雨水口水质净化系统，其中，该拦污格栅的栅条间距优选为10-40mm，更优选为25mm。
如上所述的入河雨水口水质净化系统，其中，该初期径流收集池底部与路面的距离优选为600-1200mm，更优选为850mm。
如上所述的入河雨水口水质净化系统，其中，该进水配水槽的底部与路面的距离优选为100-300mm，更优选为200mm。
如上所述的入河雨水口水质净化系统，其中，该植物净化床中粒径为20-40mm碎石层的厚度优选为150-400mm，更优选为250mm；粒径为5-20mm碎石层的厚度优选为150-400mm，更优选为250mm；表层土壤的厚度优选为150-300mm，更优选为250mm。
本实用新型的有益效果在于，本实用新型的入河雨水口水质净化系统中拦污格栅可拦截雨水中的垃圾、树叶等杂物；初期径流收集池可储存初期雨水，使初期雨水中的固体杂质在其中沉降下来；收集池上方加盖板，防止雨后池中留存积水影响景观，盖板上有孔，便于池中水分蒸发；初期径流收集池积满水后，后续径流自盖板溢流，进入进水配水槽，进水配水槽底设植物净化床进水管，将溢流的径流雨水引入植物净化床底；雨水在植物净化床中经碎石的过滤、截流以及植被的生物净化作用进一步去除悬浮物、氮、磷等富营养物质和有机物。经过上述系统处理的雨水悬浮物、有机物和总磷的去除率可达60％以上，出水水质得到提高。
附图说明
图1为本实用新型一种实施方式的入河雨水口水质净化系统平面布置图。
图2为图1沿A-A剖面图。
图3为图1沿B-B剖面图。
图4为本实用新型一种实施方式的有孔盖板平面结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，在本实用新型的一种优选实施方式中，入河雨水口水质净化系统包括沿路面靠河道一侧边缘至河堤依次设置的拦污格栅1、进水配水槽2、初期径流收集池3、植物净化床4和出水集水槽5；工程根据实际情况，因地制宜，充分利用现有路面至河/湖堤区域，治理工程总体长度约为12m～20m；宽度约为2.7～3.2m。
如图2所示，拦污格栅1设置于路面靠近河堤一侧的边缘上，与路面垂直，固定于路面边沿的挡墙7上，挡墙高度约为400mm，其下方为泄水孔。拦污格栅1用于拦截雨水中的垃圾、树叶等杂物，栅条间距为25mm。
如图1-4所示，进水配水槽2位于挡墙7外侧，其底部低于路面约200mm，宽度约为300mm；在进水配水槽中段或一侧、泄水孔下方设置初期径流收集池3，收集池底部低于路面约850mm；根据雨水口大小，收集池长度为3m～5m；其上部覆盖有孔盖板9，该有孔盖板9的高度低于进水配水槽2槽底约20mm。有孔盖板9可防止雨后池中留存积水影响景观，盖板上有孔，便于池中水分蒸发。雨水经拦污格栅1去除垃圾等杂物后，经泄水孔进入初期径流收集池3，雨水中的固体杂质在其中沉降下来；初期径流收集池3积满水后，后续径流自盖板9溢流，进入进水配水槽2；在进水配水槽底部设置多条植物净化床进水管10，将溢流的雨水引入植物净化床4。
如图2、3所示，植物净化床4的外壁由混凝土17及砖18砌成，内部由下至上依次包括粒径为20-40mm的碎石层11、粒径为5-20mm的碎石层12和表层土壤13，其厚度均为约250mm；在植物净化床4上种植植物，所采用植物为芦苇和旱伞草，种植密度为4株/m2；进水配水槽2底部和植物净化床4底部通过植物净化床进水管10连接；在表层土壤13下方设植物净化床出水管14，收集出水至出水集水槽5或直接入河；在植物净化床靠河堤一侧可设置出水集水槽5，长约500mm，宽约250mm，深约200mm，雨水由出水集水槽溢流进入河/湖水域。
如图1所示，在植物净化床4底部一端设置放空管15，冬季前将床中的水放空，防止冻坏墙体。在放空管15外部可设置放空管保护槽16，上方加盖板。
将上述入河雨水口水质净化系统应用于某实验河道，该河道平均宽13.5m，入河雨水口水质净化系统建设于该河道滨河路泄水口下方边坡上。对此处道路径流多次取样分析，SS浓度均在300mg/L以上，最高达到1280mg/L；CODCr浓度一般在100mg/L以上；BOD5、CODMn、TN、TP、NH4-N浓度也很高；与《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)比较，大部分时间均超过V类标准。分别以路面径流和植物净化床出水为进出水，计算总去除率(见表1)，考察系统的净化效果。可看到，SS效果最明显，总去除率为92％；其次是BOD5、COD和TP，总去除率均大于60％；TN总去除率为49％，NH3-N为21％；出水水质可提高2-4个级别，部分指标甚至可达地表水I～II类标准。
表1
Figure G2009202226609D00041
*悬浮物(SS)、总磷(TP)、总氮(TN)、化学需氧量(CODCr)、高锰酸盐指数(CODMn)、生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)

Claims (6)

1.一种入河雨水口水质净化系统，其特征在于：
其包括沿路面一侧边缘至河/湖堤依次设置的拦污格栅、初期径流收集池、进水配水槽和植物净化床；
该拦污格栅设置于路面靠近河堤一侧的边缘上，其下方为泄水孔；
该初期径流收集池位于泄水孔下方，其上部覆盖有孔盖板；该初期径流收集池底部低于路面；
该进水配水槽与道路方向平行，位于初期径流收集池两侧或一侧，底部与初期径流收集池连通；该进水配水槽底部低于路面，高于初期径流池池底，并高于有孔盖板高度；
该植物净化床外壁由混凝土及砖砌成，内部由下至上依次包括粒径为20-40mm碎石层、粒径为5-20mm碎石层和表层土壤；该植物净化床上种植植物；该进水配水槽底部和植物净化床底部通过植物净化床进水管连接；在表层土壤下方设植物净化床出水管，收集出水进入河/湖水域；
在植物净化床底部靠近河道一端设置放空管。
2.根据权利要求1所述的入河雨水口水质净化系统，其特征在于：在所述植物净化床靠河堤一侧设置出水集水槽，植物净化床的出水管通入该出水集水槽中，雨水由出水集水槽溢流进入河/湖水域。
3.根据权利要求1所述的入河雨水口水质净化系统，其特征在于：所述拦污格栅的栅条间距为10-40mm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的入河雨水口水质净化系统，其特征在于：所述初期径流收集池底部与路面的距离约为600-1200mm。
5.根据权利要求4所述的入河雨水口水质净化系统，其特征在于：所述进水配水槽底部与路面的距离约为100-300mm。
6.根据权利要求5所述的入河雨水口水质净化系统，其特征在于：所述植物净化床中粒径为20-40mm碎石层的厚度为150-400mm；粒径为5-20mm碎石层的厚度为150-400mm；表层土壤的厚度为150-300mm。
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