CN207361884U - 具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，包括池体及设于池体底部的承托层，其特征在于，池体内部设有至少一个独立腔室，沿独立腔室的宽度延展方向依次设有矿石过滤池和无纺布渗滤池，矿石过滤池与无纺布渗滤池之间设有钢板；其中，矿石过滤池上部设有至少一个进水口，且沿水流方向在矿石过滤池内从上至下依次设有粗粒矿石层、中粒矿石层和细粒矿石层；钢板与池体底部预留有间隙；无纺布渗滤池的上部设有至少一个排水口，且于钢板与矿石过滤池之间设有无纺布渗透膜。经处理后的水体中COD含量降至30mg/L，总N含量降至1mg/L，总P含量降至0.38mg/L，悬浮物(SS)去除率高达95％，且pH得到有效改善，达到可回收利用的标准。

Description

具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统

技术领域

本实用新型涉及环保工程领域，具体涉及一种具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统。

背景技术

城市雨水回用是缓解、解决我国城市发展过程中普遍面临的水资源短缺、排水系统和河道防洪压力增大等问题的重要措施之一，有利于我国实现经济社会的可持续发展。目前，我国一些城市(如北京、上海、杭州等)开始尝试雨水收集并回用的措施。例如，上海世博园、上海虹桥火车站、上海浦东机场均采用了雨水收集和回用系统，然后将雨水储存并直接用于园林绿化。

但是，近年来由于工业化和城市化的发展，带来了一系列环境问题，比如严重的酸雨问题。酸雨(pH＜5.6)已成为目前全世界环境问题之一，也是我国的重要环境问题。大量的环境监测资料表明，地球大部分地区上空的云水正在变酸，给人类带来的危害也与日俱增。而上海每年降雨的45％为pH＜5.6的酸雨，酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失，如：腐蚀建筑；损坏植物叶面；破坏土壤成分等后果。

关于酸雨对植物的生长发育的影响，国外研究结果表明，酸雨会对植物造成生理代谢紊乱，造成明显的伤害，甚至死亡。而园林植物对于城市生态系统的发展及环境的改善起着重要的作用，因此，改善雨水水质，调节雨水pH对于园林植物的生长尤其重要，是城市绿化和海绵城市建设的重要课题之一。

实用新型内容

为克服现有技术中的问题，本实用新型提出的一种具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，包括池体及设于池体底部的承托层，所述池体内部设有至少一个独立腔室，沿所述独立腔室的宽度延展方向依次设有矿石过滤池和无纺布渗滤池，所述矿石过滤池与所述无纺布渗滤池之间设有钢板；

其中，所述矿石过滤池上部设有至少一个进水口，且沿水流方向在矿石过滤池内从上至下依次设有粗粒矿石层、中粒矿石层和细粒矿石层；

所述钢板与所述池体底部预留有间隙；

所述无纺布渗滤池的上部设有至少一个排水口，且于所述钢板与与矿石过滤池之间设有无纺布渗透膜。

进一步的，在所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统中，所述池体底部的承托层包括依次设于素土夯实层之上的碎石垫层和混凝土层，其中，所述碎石垫层厚度为100～200mm，采用的碎石粒径为30～800mm；所述混凝土层厚度为80～150mm。

进一步的，在所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统中，所述池体由钢筋混凝土浇筑一体成型，所述池体内表层依次设有防水层和防水保护层，其中，所述防水层为SBS卷材铺设而成，所述防水保护层为水泥砂浆铺设而成。

进一步的，在所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统中，所述粗粒矿石层包括石笼网箱及设于其内的粗粒矿石，其中，所述粗粒矿石层厚度为400～800mm，粗粒矿石平均粒径为30～60mm。

进一步的，在所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统中，所述中粒矿石层包括石笼网箱及设于其内的中粒矿石，其中，所述中粒矿石层厚度为400～800mm，中粒矿石为平均粒径为20～40mm的沸石或火山岩中一种或两者的组合。

进一步的，在所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统中，所述细粒矿石层包括石笼网箱及设于其内的细粒矿石，其中，细粒矿石层厚度为400～800mm，细粒矿石为平均粒径2～20mm的钢渣。

进一步的，在所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统中，所述无纺布渗透膜厚度为1～10mm，且所述无纺布渗透膜由铝制框架固定。

进一步的，在所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统中，所述钢板与所述池体底部预留有100～500mm的间隙。

进一步的，在所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统中，还包括设于矿石过滤池和无纺布渗滤池之上的种植土层，所述种植土层与所述矿石过滤池和无纺布渗滤池之间设有钢板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：通过构建多层天然矿石类格栅生态系统，对收集的雨水以及待回收利用的水质较差的水源进行净化过滤处理，通过多层天然矿石类格栅生态系统中各层的协同作用，加强了多层天然矿石类格栅生态系统中微生物和混合滤料的作用，有效提高多层矿石过滤格栅污水处理效率，经处理后的水体中COD含量降至30mg/L，总N含量降至1mg/L，总 P含量降至0.38mg/L，悬浮物(SS)去除率高达95％，达到可回收利用的标准。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖面图；

图3为图1的B-B向剖面图；

图4为池体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型提出的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

为了改善雨水水质状况，调节雨水pH，本实用新型提出的具有调节雨水PH 的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，能够实现雨水的收集以及C、N、P等污染物质的集中高效处理。

如图1至图3所示，该具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，包括：钢筋混凝土浇筑一体成型的池体1、设于池体1底部的承托层2、设于池体1内部至少一个独立腔室3以及沿独立腔室的宽度延展方向依次设有矿石过滤池4和无纺布渗滤池5，其中，池体1中两个及以上的独立腔室3垂直于水平面平行布置(如图4所示)，且独立腔室的个数可以为1个、2个、3个、 5个、7个、9个、11个、13个或15个以及更多，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

具体的，矿石过滤池4上部设有至少一个进水口41，且沿水流方向在矿石过滤池内从上至下依次设有粗粒矿石层42、中粒矿石层43和细粒矿石层44；其中，粗粒矿石层42、中粒矿石层43和细粒矿石层44分别包括石笼网箱45及设于石笼网箱45内的粗粒矿石、中粒矿石和细粒矿石。优选地，粗粒矿石层42 厚度为400～800mm，粗粒矿石平均粒径为30～60mm；中粒矿石层43厚度为400～ 800mm，中粒矿石为平均粒径为20～40mm的沸石或火山岩中一种或两者的组合；细粒矿石层44厚度为400～800mm，细粒矿石为平均粒径2～20mm的钢渣。

无纺布渗滤池5的上部设有至少一个排水口51，且无纺布渗滤池5与矿石过滤池4之间设有钢板52，该钢板52通过角铁53架空在池体内(池体内壁上设有角铁安装槽55)，优选地钢板52与池体1底部预留有100～500mm的间隙，优选地为400mm，钢板52厚度为10～20mm，长宽比为(1～6):(1～6)；且于所述钢板52与与矿石过滤池4之间设有无纺布渗透膜54，该无纺布渗透膜54通过铝制框架固定且厚度为1～10mm，长宽比为(1～6):(1～6)。

收集雨水经过给水管道，流入矿石过滤池，各种矿石可以显著调节雨水pH，另外，矿石周围由于大量微生物的生长而形成了生物膜，待收集雨水流经生物膜会使大量的悬浮固体阻挡截留；有机污染物也通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。同时，雨水中溶解氧的传递释放，使微生物其周围环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态，使雨水中N和P可以被微生物作为营养成分而直接吸收。

因此，雨水首先在碎石(粗粒矿石层)、沸石和/或火山岩(中粒矿石层)、钢渣(细粒矿石层)的过滤拦截、pH调节以及一些附着微生物的降解作用下，雨水中的C、N、P等污染物质大幅的削减，pH得到调节。调节后的雨水进入优质无纺布过滤系统进行深度处理，去除雨水中的一些重金属离子，所以该具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统具有很好的过滤净化效果, 使收集雨水水质达到可回收利用标准。最终处理后的雨水经过优质无纺布渗透池上方溢流排水口进入蓄水池，供园林绿化灌溉。

进一步的，本实用新型中池体由钢筋混凝土浇筑一体成型，长宽高比为(1～ 2):(1～2)：(1～2)，优选地包括但不限于1.2:1:1.2、1.2:1.3:1.2、1.4:1.4:1.2或 1.6:1.2:1.2等，所述池体内表层依次设有防水层71和防水保护层72，其中，所述防水层为SBS卷材铺设而成，所述防水保护层为水泥砂浆铺设而成。池体1 底部的承托层2包括依次设于素土夯实层21之上的碎石垫层22和混凝土层23，其中，所述碎石垫层22厚度为100～200mm，优选地为150mm，采用的碎石粒径为30～800mm；所述混凝土层23厚度为80～150mm。

作为本实用新型进一步的优选方案，在矿石过滤池4和无纺布渗滤池5之上设有种植土层6。一般情况下，种植土层包括石笼网箱45和设于石笼网箱45 内的种植土。其中，种植土层6的厚度为400～800mm，例如450mm、500mm、 550mm、600mm、650mm、700mm、750mm或800mm等。种植土的土壤粒径为0.5～5mm，例如1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm或5.0mm等。

种植土层6与所述矿石过滤池4和无纺布渗滤池5之间设有钢板61，该钢板61厚度为10～30mm，长宽比为(1～2)：(1～2)。

综上，在本实用新型实施例提供的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统中，通过构建多层天然矿石类格栅生态系统，对收集的雨水以及待回收利用的水质较差的水源进行净化过滤处理，通过多层天然矿石类格栅生态系统中各层的协同作用，加强了多层天然矿石类格栅生态系统中微生物和混合滤料的作用，有效提高多层矿石过滤格栅污水处理效率，经处理后的水体中COD含量降至30mg/L，总N含量降至1mg/L，总P含量降至0.38mg/L，悬浮物(SS)去除率高达95％，达到可回收利用的标准。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，包括池体及设于池体底部的承托层，其特征在于，所述池体内部设有至少一个独立腔室，沿所述独立腔室的宽度延展方向依次设有矿石过滤池和无纺布渗滤池，所述矿石过滤池与所述无纺布渗滤池之间设有钢板；

其中，所述矿石过滤池上部设有至少一个进水口，且沿水流方向在矿石过滤池内从上至下依次设有粗粒矿石层、中粒矿石层和细粒矿石层；

所述钢板与所述池体底部预留有间隙；

所述无纺布渗滤池的上部设有至少一个排水口，且于所述钢板与矿石过滤池之间设有无纺布渗透膜。

2.根据权利要求1所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，其特征在于，所述池体底部的承托层包括依次设于素土夯实层之上的碎石垫层和混凝土层，其中，所述碎石垫层厚度为100～200mm，采用的碎石粒径为30～800mm；所述混凝土层厚度为80～150mm。

3.根据权利要求1所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，其特征在于，所述池体由钢筋混凝土浇筑一体成型，所述池体内表层依次设有防水层和防水保护层，其中，所述防水层为SBS卷材铺设而成，所述防水保护层为水泥砂浆铺设而成。

4.根据权利要求1所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，其特征在于，所述粗粒矿石层包括石笼网箱及设于其内的粗粒矿石，其中，所述粗粒矿石层厚度为400～800mm，粗粒矿石平均粒径为30～60mm。

5.根据权利要求1所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，其特征在于，所述中粒矿石层包括石笼网箱及设于其内的中粒矿石，其中，所述中粒矿石层厚度为400～800mm，中粒矿石为平均粒径为20～40mm 的沸石或火山岩中一种或两者的组合。

6.根据权利要求1所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，其特征在于，所述细粒矿石层包括石笼网箱及设于其内的细粒矿石，其中，细粒矿石层厚度为400～800mm，细粒矿石为平均粒径2～20mm的钢渣。

7.根据权利要求1所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，其特征在于，所述无纺布渗透膜厚度为1～10mm，且所述无纺布渗透膜由铝制框架固定。

8.根据权利要求1所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，其特征在于，所述钢板与所述池体底部预留有100～500mm的间隙。

9.根据权利要求1所述的具有调节雨水pH的多层天然矿石格栅生态雨水净化系统，其特征在于，还包括设于矿石过滤池和无纺布渗滤池之上的种植土层，所述种植土层与所述矿石过滤池和无纺布渗滤池之间设有钢板。