CN102605853A - 用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施及方法，生态廊道通过管网连接生态滤床，生态滤床的出水口连接蓄水池；雨水进入生态廊道，生态廊道一方面进行水质水量的调节，另一方面对雨水进行预处理，截留、沉淀固体颗粒和悬浮物，降低雨水中污染物的含量；生态廊道的出水进入生态滤床，通过植物、微生物和基质去除有机物和氮磷污染物后通过集水管汇集后排出；生态滤床的出水进入蓄水池，出水在蓄水池内进行存储，通过提升泵将蓄水池中的水提升到高处及回用点。运用生态技术有效处理雨水，达到中水回用标准后进行循环利用，实现雨水“调、储、用、赏”的资源化管理。

Description

用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施及其方法
技术领域
 本发明涉及一种用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施及其方法，属环保工程与水处理技术领域。
背景技术
雨水资源利用是一种方便、经济、行之有效的节水方法。在降雨时，将雨水尽量留住，使其转变为可利用的水资源，有助于节约用水与保护水资源、控制城市水土流失、保持城市基本的水文循环、减少水污染、减少城市雨季积水、改善城市生态、环境等功效。
城市化建设地推进，增加了城市路面的不透水面积，初期雨水流经道路时，掺杂了汽车行驶、禽畜粪便所带来的油污、重金属、碳氢化合物，加重城市降水径流污染；初期雨水流经开阔的绿地、农田时，雨水会混合漂浮在空气中的药剂微粒，并且雨水冲刷绿地、农田时，混合了因农业生产无序剩余的化肥和农药，形成含氮磷化合物浓度过高的地表径流。当受污染雨水汇水后，一部分流入城市污水管网，增加城市排水管网、污水处理厂及水环境的负担，浪费大量雨水资源；一部分沿路面不透水区域流入河湖，增加了湖体重金属离子、氮磷混合物的含量，更一步加剧了湖体富营养化进程。
我国许多建筑物虽已建有完善的雨水收集***，但处理和回用***相对薄弱。目前对雨水一般采用物理化学方法进行处理，即通过混凝设施、沉淀池、过滤设备及消毒设备等对集蓄的雨水进行处理以供利用。例如采用格栅与筛网去除雨水中较粗的悬浮物，投混凝剂使水体中胶体颗粒及微小悬浮物沉淀，其中混凝剂一般采用将固体溶解配成一定浓度的液体投加。
除了物化方法，生物方法也被用来处理雨水。是利用自然界的微生物和动植物对集蓄后的雨水进行处理，但现今还没有比较完善的处理***及工程实例，其生态、环境、景观效益不明显。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种生态化、环境友好型并具有景观效果的用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施及其方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施 ，特点是：包括生态廊道、生态滤床和蓄水池，生态廊道通过管网连接生态滤床，生态滤床的出水口连接蓄水池；所述生态廊道呈长而窄的梯形结构，其两侧边铺设生态护坡，底层铺设砾石层；所述生态滤床的墙体的底部依次铺设砾石层和石灰夯实垫层，石灰夯实垫层上铺设防渗膜，防渗膜上铺设集水管，集水管以滤床为中心向外辐射排列，集水管通过排水管引出，集水管靠近滤床墙体一端连接通气管，通气管的顶端连接开孔通气盖，生态滤床墙体内部填充基质，基质包括生态填料处理层、直径为8～16mm的中砾石过渡层和直径为16～32mm的粗砾石排水层，生态填料处理层为上层，过渡层为中间层，排水层为下层，生态滤床表面栽种有植物，生态滤床表面分布布水主管，与布水主管相连通的布水支管以滤床为中心向外辐射排列。
进一步地，上述的用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施，其中，所述植物为矮蒲苇、鸢尾或美人蕉，矮蒲苇的栽植密度为36支/ m2，鸢尾的栽植密度为15株/ m2，美人蕉的栽植密度为15株/ m2。
更进一步地，上述的用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施，其中，所述生态廊道的梯形上口宽60～80cm，下口宽40～60cm，深50～90cm。
本发明用于中央商务区雨水生态处理及回用的方法，其特征在于：雨水通过市政管道、路面、沟渠进入生态廊道，生态廊道一方面进行水质水量的调节，另一方面对雨水进行预处理，截留、沉淀固体颗粒和悬浮物，降低雨水中污染物的含量；生态廊道的出水进入生态滤床，通过植物、微生物和基质去除有机物和氮磷污染物后通过集水管汇集后排出；生态滤床的出水进入蓄水池，出水在蓄水池内进行存储，通过提升泵将蓄水池中的水提升到高处及回用点。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
采用生态技术实现雨水资源化回用，雨水通过市政管道、路面、沟渠等方式进入生态廊道进行预处理，生态廊道在发挥预处理功能外还兼具景观功能；同时生态廊道把雨水输送到生态滤床，在生态滤床内进行深度处理，出水进入蓄水池，最后蓄水池中的水进行资源化回用；当生态廊道水量不足时，蓄水池对生态廊道进行补水。运用生态技术有效处理雨水，达到中水回用标准后进行循环利用，实现雨水“调、储、用、赏”的资源化管理，具有处理成本低、运行费用省、景观生态效果好、整体结构简单、便于管理、运用范围广等优点，在水资源缺乏的地区显得尤为迫切需要，是雨水生态化处理的优选方法。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1是用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施工艺平面图；
图2是生态廊道剖面示意图；
图3是生态滤床剖面示意图。
具体实施方式
本发明提供一种用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施及其方法，其生态回用***是对雨水进行深度处理，最终使出水水质满足回用水水质要求。雨水首先通过市政管道、路面、沟渠等方式进入生态廊道进行预处理，并通过生态廊道把雨水输送到生态滤床，之后在生态滤床内进行深度处理，出水进入蓄水池，最后蓄水池中的水用于景观、灌溉、冲洗、消防等方面。
如图1所示，用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施 ，包括生态廊道1、生态滤床2和蓄水池3，生态廊道1通过管网连接生态滤床2，生态滤床2的出水口连接蓄水池3。当生态廊道水量不足时，蓄水池对生态廊道进行补水。
如图2所示，生态廊道1呈长而窄的梯形结构，生态廊道的梯形上口宽60～80cm，下口宽40～60cm，深50～90cm，其两侧边铺设生态护坡4，底层铺设厚度约为10cm的砾石层5，上面种植景观植物6。
如图3所示，生态滤床2的墙体10由便于组装的定制铝合金材料构成，***由环保材料贴面，墙体10高度约为1.2m，坡底的坡度为5‰，生态滤床的墙体10的底部依次铺设砾石层和石灰夯实垫层，石灰夯实垫层上铺设1mm PE复合土工布防渗膜11进行防渗处理，防渗膜11上铺设集水管12，集水管12以滤床为中心向外辐射排列，集水管12通过排水管17引出，集水管12靠近滤床墙体一端连接通气管14，通气管14的顶端连接开孔通气盖，使得氧气通达湿地底部，通过集水管环形切孔，向滤床内部扩散，同时局部区域厌氧反应产生的沼气和硫化氢等气体能够向外界及时逸散；生态滤床墙体内部填充基质，基质基质由不同层次滤料构成，包括生态填料处理层7、直径为8～16mm的中砾石过渡层8和直径为16～32mm的粗砾石排水层9，生态填料处理层7为上层，过渡层8为中间层，排水层9为下层，其中处理层滤料满足水力参数和级配曲线的要求，能够保证良好的水力条件，并为植物和微生物提供良好的生长环境；生态滤床表面栽种有去污能力强和景观效果好的植物16，植物为矮蒲苇、鸢尾或美人蕉，矮蒲苇的栽植密度为36支/ m2，鸢尾的栽植密度为15株/ m2，美人蕉的栽植密度为15株/ m2，大大扩展人工湿地净化雨水的空间，提高其净化雨水的能力，同时具有较好的景观效果；生态滤床表面分布布水主管13，与布水主管相连通的布水支管15以滤床为中心向外辐射排列。
具体应用时，雨水通过市政管道、路面、沟渠进入生态廊道1，生态廊道1为一条长而窄的梯形廊道，廊道的具体形状可根据实际情况而定，一方面进行水质水量的调节，另一方面对雨水进行预处理，截留、沉淀固体颗粒和悬浮物，降低雨水中污染物的含量；生态廊道1的出水进入生态滤床2，通过植物、微生物和基质去除有机物和氮磷污染物后通过集水管汇集后排出；生态滤床2的出水进入蓄水池3，出水在蓄水池3内进行存储，通过提升泵将蓄水池中的水提升到高处及回用点。建成运营后，将启动水质自动监测***，加强生态湿地处理中心的水质监测，保证生态湿地处理中心的正常运营，并确保工业用水水质安全。
综上所述，采用生态技术实现雨水资源化回用，雨水通过市政管道、路面、沟渠等方式进入生态廊道进行预处理，生态廊道在发挥预处理功能外还兼具景观功能；同时生态廊道把雨水输送到生态滤床，在生态滤床内进行深度处理，出水进入蓄水池，最后蓄水池中的水进行资源化回用；当生态廊道水量不足时，蓄水池对生态廊道进行补水。运用生态技术有效处理雨水，达到中水回用标准后进行循环利用，实现雨水“调、储、用、赏”的资源化管理，具有处理成本低、运行费用省、景观生态效果好、整体结构简单、便于管理、运用范围广等优点，在水资源缺乏的地区显得尤为迫切需要，是雨水生态化处理的优选方法。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施 ，其特征在于：包括生态廊道、生态滤床和蓄水池，生态廊道通过管网连接生态滤床，生态滤床的出水口连接蓄水池；所述生态廊道呈长而窄的梯形结构，其两侧边铺设生态护坡，底层铺设砾石层；所述生态滤床的墙体的底部依次铺设砾石层和石灰夯实垫层，石灰夯实垫层上铺设防渗膜，防渗膜上铺设集水管，集水管以滤床为中心向外辐射排列，集水管通过排水管引出，集水管靠近滤床墙体一端连接通气管，通气管的顶端连接开孔通气盖，生态滤床墙体内部填充基质，基质包括生态填料处理层、直径为8～16mm的中砾石过渡层和直径为16～32mm的粗砾石排水层，生态填料处理层为上层，过渡层为中间层，排水层为下层，生态滤床表面栽种有植物，生态滤床表面分布布水主管，与布水主管相连通的布水支管以滤床为中心向外辐射排列。
2.根据权利要求1所述的用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施，其特征在于：所述植物为矮蒲苇、鸢尾或美人蕉，矮蒲苇的栽植密度为36支/ m2，鸢尾的栽植密度为15株/ m2，美人蕉的栽植密度为15株/ m2。
3.根据权利要求1所述的用于中央商务区雨水生态处理及回用的设施，其特征在于：所述生态廊道的梯形上口宽60～80cm，下口宽40～60cm，深50～90cm。
4.利用权利要求1所述的设施实现雨水生态处理及回用的方法，其特征在于：雨水通过市政管道、路面、沟渠进入生态廊道，生态廊道一方面进行水质水量的调节，另一方面对雨水进行预处理，截留、沉淀固体颗粒和悬浮物，降低雨水中污染物的含量；生态廊道的出水进入生态滤床，通过植物、微生物和基质去除有机物和氮磷污染物后通过集水管汇集后排出；生态滤床的出水进入蓄水池，出水在蓄水池内进行存储，通过提升泵将蓄水池中的水提升到高处及回用点。
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