CN205368022U - 一种雨水径流中氮磷污染物处理设施 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种雨水径流中氮磷污染物处理设施，包括进水管、覆盖层、植被层、吸附层，铁改良砂层、淹没层，砾石层与出水管。其中雨水径流由进水管流入，由出水管流出，砾石层设置在设施下方起支撑与汇流作用，设施中氮磷污染物的处理单元主要包括从上而下依次设置的覆盖层、植被层、吸附层，铁改良砂层与淹没层。覆盖层主要包括树皮与树叶。植被层由苔草、柏油树、金光菊、千屈菜和黄菖蒲组成。吸附层由改性沸石与改性泥炭混合而成。铁改良砂层不仅包含铁盐改良后的砂，还设有通气设施。淹没层设有木屑、报纸等有机物，通过淹没出流维持缺氧条件。设施中处理单元通过物理、化学与生物作用，可有效去除雨水径流中氮磷污染物。

Description

一种雨水径流中氮磷污染物处理设施

技术领域

本实用新型涉及生态处理技术，属于环境保护技术领域，尤其是一种雨水径流中氮磷营养污染物的处理设施。

背景技术

工业与农业污染导致城市雨水中富含各类氮磷污染物，这些营养类污染物若不加以处理，直接排入水体后，会加重水体富营养化，并引发一些列水环境问题。我国现有的生化处理技术对氮、磷的去除效果较好，但对操作要求较高，且易受温度、酸碱度，溶解氧等因素影向，对雨水径流中氮磷污染物的去除应用价值较低；采用化学法去除氮磷污染物，药剂费用高，容易产生二次污染；气浮法对去除附着在悬浮物上的氮、磷的效果较好，对溶于雨水中的氮、磷去除率较低。目前许多国家都已实施了城市雨水低影响开发工作，其中绿色基础设施中的填料与植物对氮磷有着一定的去除效果，但设施的构造设置单一、植物没有优选，尤其填料缺乏改良，导致整体处理效果有限。泥炭和沸石等非金属矿物材料价格低廉，是很好的吸附材料，对氮磷的吸附去除能力较好，可加以应用。

实用新型内容

针对雨水径流中氮磷污染物对水环境质量的影响，本实用新型提供一种生态、节能的雨水径流中氮磷污染物的处理设施与方法，可有效的处理雨水径流中的营养物质，不消耗化学药剂、不需要电能，无二次污泥。

本实用新型采用的技术方案是：雨水径流由进水管进入生物渗透床开始下渗，先通过覆盖层过滤和拦截大的污染物；接着通过植被层，在植物的吸收作用下进行脱氮除磷，其中植物的同化作用是去除硝酸盐的主要机制，植物根系及其分泌物可诱导污染物的微生物降解，并通过全面刺激菌群，增强氮磷的生物利用程度；雨水径流继续下渗至吸附层时，通过设置的改性泥炭和改性沸石共同吸附去除雨水径流中的氮磷；雨水径流继续下渗，通过添加铁盐改良的砂层时，由设置的透气设施保持好氧条件，一方面维持Fe3+状态，防止磷吸附后的再度释放，另一方面保障硝化反应顺利进行；雨水径流下渗至淹没层时，淹没层设有的木屑、报纸等有机物作碳源，为反硝化提供电子供体，加上淹没层持有的缺氧条件，大大增强了反硝化时的脱氮效果，雨水径流最后经砾石层汇流后由出水管排出。

上述设施中优选的生物渗透床，大小视汇流面积与降雨情况而定，由进水管、覆盖层、植被层、吸附层、铁改良砂层、淹没层、砾石层和出水管组成，其中主要的处理单元包括覆盖层、植被层、吸附层，铁改良砂层与淹没层。

上述设施中优选的覆盖层主要由树皮、树叶组成，径流冲刷严重的地区可增加砾石。

上述设施中优选的植被层主要选用耐淹性强、易于生长、根系发达的植物包括：苔草、柏油树、金光菊、千屈菜和黄菖蒲。

上述设施中优选的吸附层由改性泥炭与改性沸石混合组成，泥炭通过磺化改性，沸石通过焙烧改性，两者改性后共同使用大大增强脱氮除磷的效果。

上述设施中优选的铁改良砂层主要选用铁盐改良后的砂，并设有透气设施保持好氧条件。

上述设施中优选的淹没层通过设置淹没出流以维持缺氧条件，通过添加的有机物作电子供体以保证脱氮效果。

本实用新型的有益效果是：

(1)覆盖层采用树皮、树叶可缓解雨水径流的冲刷作用，截留径流中大颗粒污染物质。

(2)植被层的植物通过生化作用能较好的去除氮磷污染物，多样的植物保证了设施的生物多样性，植物与设施内微生物相互促进共同作用，提高了设施对氮磷污染物的降解效果。

(3)吸附层能很好的吸附氮磷污染物，泥炭与沸石两种自然界物质，通过改性后可大大增强自身活性基团对氮磷污染物的吸附性能。

(4)设有通气设施的铁改良砂层可维持Fe3+状态，从而有效防止被吸附磷的再度释放；同时在好氧条件下，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用下，可将氨氮硝化转化为亚硝态氮、硝态氮。

(5)设有有机碳源作电子供体的淹没层，通过淹没出流持有的缺氧条件可有效发挥反硝化作用，保证脱氮效果。

(6)按上述优选的生物渗透床可充分发挥物理、化学及生物作用处理雨水径流中的氮磷污染物，处理效果较好，不需要化学试剂与复杂的装置，无二次污泥产生，维护方便，经济节能，从而有效避免雨水中的营养物质加重水体富营养化。

附图说明

图1为本实用新型提供的雨水径流中氮磷污染物处理设施的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种雨水径流中氮磷污染物的处理设施，包括进水管1和覆盖层2，植被层3设置在覆盖层2下方，吸附层4设置在植被层3的下方，铁改良砂层5设置在吸附层4下方与淹没层7上方，透气设施6设置在铁改良砂层5中，砾石层8设置在设施最下层，出水管9设置在砾石层8中。

本实用新型处理雨水径流中氮磷污染物的工作过程为：

(1)降雨开始后，地表径流由所述的进水管1进入，先通过覆盖层2过滤大颗粒的污染物质。树皮与树叶形成的覆盖层有利于缓解径流对设施表面的冲刷作用。

(2)雨水径流接着下渗到所述植被层3，由设置的植物发挥植被层的吸收作用、内皮层扩散作用、根系固定作用，蒸腾作用去除雨水径流中氮磷污染物；此外设施内微生物在多样植物的作用下，促进了氮磷污染物的去除。

(3)雨水径流继续下渗到所述吸附层4，改性的泥炭与改性沸石共同作用，能很好的发挥吸附层对氮磷污染物的吸附作用。

(4)雨水径流再进入所述的铁改良砂层5，除对雨水径流过滤处理外，透气设施6能保证硝化细菌和亚硝化细菌的好氧反应条件，将氨氮硝化转化为亚硝态氮、硝态氮，并可维持Fe3+状态以固定磷，防止被吸附的磷再度释放后进入出水管排出。

(5)雨水径流然后下渗至设有有机物作碳源的淹没层7，有机碳源为反硝化反应提供电子供体，淹没层持有的缺氧条件为反硝化保证反应条件，以确保良好的脱氮效果。

(6)处理后的雨水径流最终由砾石层8汇入到出水管9流入雨水管网或附近河道。

综上所述，本实用新型实施例提供一种生态、节能的雨水径流中氮磷污染物处理设施，该设施作为一种生物渗透床将生态处理技术与吸附过滤技术相结合，拥有高效、节能、经济，环保等优点，不仅能有效处理雨水径流中的氮磷污染物，还能起到美化环境的作用。

Claims (4)

1.一种雨水径流中氮磷污染物处理设施，包括进水管、覆盖层、植被层、吸附层、铁改良砂层、淹没层，砾石层与出水管，其特征是：进水管设置在设施最上层，砾石层设置在设施最下层，出水管设置在砾石层中间；五个主要处理单元按雨水径流下渗方向依次设置为覆盖层、植被层、吸附层、铁改良砂层，淹没层。

2.根据权利要求1所述的雨水径流中氮磷污染物处理设施，其特征是：所述的植被层有苔草、柏油树、金光菊、千屈菜和黄菖蒲。

3.根据权利要求1所述的雨水径流中氮磷污染物处理设施，其特征是：所述的吸附层有改性沸石与改性泥炭。

4.根据权利要求1所述的雨水径流中氮磷污染物处理设施，其特征是：所述的铁改良砂层设有透气设施。