一种径流雨水处理系统

技术领域

本申请涉及海绵城市设施技术领域，尤其涉及一种径流雨水处理系统。

背景技术

城镇化进程的快速推进严重破坏原有的城市下垫面状况，使城市下垫面的不透水面积率越来越大，导致雨水不能有效下渗补充地下水，引发一系列的城市水环境问题，严重威胁自然水体和人类的健康。为了解决上述问题，海绵城市理念近些年来迅猛发展。随着水资源形势的日益严峻，对水质标准和排放标准的不断提高，雨水作为一种较为清洁的水资源，经过适当的处理便可得到广泛的应用。

径流处理同时面临城市内涝和径流污染的问题，相关技术存在控制雨水水量及水质不充分的问题，并且无法实现径流雨水的资源化利用。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种径流雨水处理系统，包括：透水铺装设施，设置为收集雨水并对雨水进行第一处理，具有第一收集单元；生物滞留设施，与透水铺装设施之间低位串联，第一收集单元的一端与生物滞留设施的表层衔接，设置为对经第一处理后的雨水进行第二处理；其中，生物滞留设施，包括：第二收集单元；溢流井，具有可移除的井盖，溢流井与第二收集单元的一端及第三收集单元连通；处理单元，可更换的设置在溢流井的底部，并与第二收集单元的一端连通，设置为对经第二处理的雨水进行第三处理；溢流堰，设置在溢流井的底部，其中来自第二收集单元的雨水经第三处理后经溢流堰溢出进入第三收集单元。

在某些实施例中，处理单元为过滤装置，设置为对雨水进行过滤处理。

在某些实施例中，过滤装置的过滤介质包括活性炭、石墨烯或多壁碳纳米管中至少之一或任意组合。

在某些实施例中，第一收集单元向生物滞留设施倾斜，倾斜坡度介于1‰至2‰之间；和/或第二收集单元向溢流井倾斜，倾斜坡度介于1‰至2‰之间。

在某些实施例中，透水铺装设施自上向下依次包括：透水铺装面层、透水铺装找平层、透水铺装基层、透水铺装底基层、第一收集单元，以及透水铺装垫层。

在某些实施例中，生物滞留设施自上向下依次包括：生物滞留蓄水层、生物滞留过滤层、生物滞留垫层、第二收集单元，以及生物滞留防渗层。

在某些实施例中，生物滞留设施还包括：消能单元，设置在生物滞留设施与第一收集单元衔接的区域。

在某些实施例中，径流雨水处理系统还包括：过渡区域，介于透水铺装设施与生物滞留设施之间；其中，第一收集单元从透水铺装设施延伸至过渡区域并经过渡区域后与生物滞留设施的表面衔接。

在某些实施例中，透水铺装面层为厚度为50mm，孔隙率不小于15％；和/或透水铺装找平层的厚度为30mm，填料为粗砂，粒径为3mm至6mm；和/或透水铺装基层的厚度为150mm，填料为级配砾石，粒径为3mm至6mm；和/或透水铺装底基层的厚度为200mm，填料为级配砾石，粒径为6mm至12mm；和/或透水铺装垫层的厚度为50mm，填料为细砂，粒径为1mm至3mm；和/或第一收集单元为穿孔排水管，管径为80mm至200mm，穿孔排水管上间距每20cm长管道开孔20个孔径为3mm的穿孔。

在某些实施例中，生物滞留蓄水层为马蔺和/或八宝景天，厚度为50mm；和/或生物滞留过滤层，填料为沙土比7:3的人工配土，厚度为500mm；和/或生物滞留垫层选用级配砾石，粒径为3-5mm，厚度为200mm；和/或第二收集单元为穿孔集水管，径为80-200mm，穿孔排水管上间距每20cm长管道开孔20个孔径为3mm的穿孔。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的该系统，包括低位串联的透水铺装设施、生物滞留设施，在生物滞留设施内设置可更换的处理模块。径流雨水经透水铺装设施处理后，再经生物滞留设施处理，然后由处理单元处理，并且可更换处理单元。该系统操作简单，便于施工，适用于多场景。透水铺装设施透水性良好能够缓解城市内涝，削减径流峰值，延缓峰现时间，生物滞留设施具有很好的截污处理作用，再辅以处理单元处理，能够起到对径流雨水深度处理的作用，从而有利于实现径流雨水的资源化利用。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的径流雨水处理系统一种实施方式的平面示意图；

图2为本申请实施例提供的径流雨水处理系统一种实施方式的剖面示意图。

附图中的符号说明：

A：透水铺装设施；

B：生物滞留设施；

1：透水铺装面层；

2：透水铺装找平层；

3：透水铺装基层；

4：透水铺装底基层；

5：第一收集单元；

6：透水铺装垫层；

7：过渡区域；

8：生物滞留蓄水层；

9：消能单元；

10：生物滞留过滤层；

11：生物滞留垫层；

12：第二收集单元；

13：生物滞留防渗层；

14：处理单元；

15：溢流井；

151：井盖；

152：溢流堰；

16：第三收集单元。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

本申请实施例提供了一种径流雨水处理系统，参考图1和图2所示，该系统包括：透水铺装设施A，设置为收集雨水并对雨水进行第一处理，具有第一收集单元5；生物滞留设施B，与透水铺装设施A之间低位串联，第一收集单元5的一端与生物滞留设施B的表层衔接，设置为对经第一处理后的雨水进行第二处理。

参考图1和图2所示，生物滞留设施B，包括：第二收集单元12；溢流井15，具有可移除的井盖151，溢流井15与第二收集单元12的一端及第三收集单元16连通；处理单元14，可更换的设置在溢流井15的底部，并与第二收集单元12的一端连通，设置为对经第二处理的雨水进行第三处理；溢流堰152，设置在溢流井15的底部，其中来自第二收集单元12的雨水经第三处理后经溢流堰溢152出进入第三收集单元16。

在某些实施例中，处理单元14为过滤装置，设置为对雨水进行过滤处理。优选地，过滤装置的过滤介质包括活性炭、石墨烯或多壁碳纳米管中至少之一或任意组合。

通过本申请实施例，可更换处理单元，从而改善透水铺装设施和生物滞留设施对径流污染长期控制作用不足的情况，有利于减小两种海绵设施的维护频次，延长使用年限。并且经净化后的径流雨水可在溢流井中暂时储存，出水质量较高，实现雨水资源化利用，具有很好的生态效益。

在某些实施例中，第一收集单元5向生物滞留设施B倾斜，倾斜坡度介于1‰至2‰之间。

在某些实施例中，第二收集单元12向溢流井15倾斜，倾斜坡度介于1‰至2‰之间。

在某些实施例中，参考图2所示，径流雨水处理系统还包括：过渡区域7，介于透水铺装设施A与生物滞留设施B之间；其中，第一收集单元5从透水铺装设施A延伸至过渡区域7并经过渡区域7后与生物滞留设施B的表面衔接。

在本申请实施例中，透水铺装设施A和生物滞留设施B可采用本文申请日之前的结构，本申请实施例对此不做限定。具有良好的孔隙结构的透水铺装设施结构都是可行的，具有很好的截污净化作用的生物滞留设施结构都是可行的。

下面结合图1和图2对本申请实施例优选的透水铺装设施A和生物滞留设施B进行描述。

作为一个优选示例，如图2所示，透水铺装设施A自上向下依次包括：透水铺装面层1、透水铺装找平层2、透水铺装基层3、透水铺装底基层4、第一收集单元5，以及透水铺装垫层6。

在某些实施例中，透水铺装面层1为厚度为50mm，孔隙率不小于15％。

在某些实施例中，透水铺装找平层2的厚度为30mm，填料为粗砂，粒径为3mm至6mm。

在某些实施例中，透水铺装基层3的厚度为150mm，填料为级配砾石，粒径为3mm至6mm。

在某些实施例中，透水铺装底基层4的厚度为200mm，填料为级配砾石，粒径为6mm至12mm。

在某些实施例中，透水铺装垫层6的厚度为50mm，填料为细砂，粒径为1mm至3mm。

在某些实施例中，第一收集单元5为穿孔排水管。优选地，管径为80mm至200mm，穿孔排水管上间距每20cm长管道开孔20个孔径为3mm的穿孔。

作为一个优选示例，如图2所示，生物滞留设施B自上向下依次包括：生物滞留蓄水层8、生物滞留过滤层10、生物滞留垫层11、第二收集单元12，以及生物滞留防渗层13。

在某些实施例中，如图2所示，生物滞留设施B还包括：消能单元9，设置在生物滞留设施B与第一收集单元5衔接的区域。可选地消能单元9为消能路缘石。

在某些实施例中，生物滞留蓄水层8为马蔺和/或八宝景天，厚度为50mm。

在某些实施例中，生物滞留过滤层10，填料为沙土比7:3的人工配土，厚度为500mm。

在某些实施例中，生物滞留垫层11选用级配砾石，粒径为3-5mm，厚度为200mm。

在某些实施例中，第二收集单元12为穿孔集水管，径为80-200mm，穿孔排水管上间距每20cm长管道开孔20个孔径为3mm的穿孔。

下面对本申请实施例的一个实例进行描述。

在该实例中，可用于公园、城市居住小区，工业园区等不同的下垫面，可对径流雨水污染进行有效控制，出水状况良好，实现径流雨水的资源化利用。

在该实例中，透水铺装面层1材料采用水泥透水砖，尺寸为200mm×100mm×50mm，透水砖之间的缝隙用细砂勾缝。透水铺装系统面层1厚度为50mm，孔隙率不小于15％。透水铺装找平层2填料为粗砂，粒径为3-6mm，厚度为30mm。透水铺装基层3填料为级配砾石，粒径为3-6mm，厚度为150mm。透水铺装底基层4填料为级配砾石，粒径为6-12mm，厚度为200mm。透水铺装垫层6填料为细砂，粒径为1-3mm，厚度为50mm。第一收集单元5为穿孔排水管，取用球墨铸铁管，管径为80-200mm，穿孔排水管的坡度为1～2‰，间距为每20cm长管道开孔20个、孔径3mm。

在该实例中，生物滞留蓄水层8的植被选择为长势良好的马蔺、八宝景天，厚度为50mm。生物滞留过滤层10填料为沙土比7:3的人工配土，厚度为500mm。过渡区域7填料为粗砂，厚度为50mm，粒径为5-8mm。生物滞留垫层11选用级配砾石，粒径为3-5mm，厚度为200mm。第二收集单元12为穿孔集水管，取用球磨铸铁管，径为80-200mm，穿孔排水管的坡度为1～2‰。间距为每20cm长管道开孔20个、孔径3mm。

处理单元14的材料为活性炭、石墨烯、多壁碳纳米管，设置在第二收集单元12的末端。溢流堰152高400mm。

在该实例中，雨水经透水铺装设施收集净化后，由一定坡度收集管收集，随后流入至生物滞留设施的表层，经种植土及垫层后由穿孔集水管收集至处理单元，经处理单元深度处理后，由上部溢流堰溢出，进入市政雨水管。雨水深度处理单元的顶盖及溢流井设置顶盖可人工开启从而更换处理单元。

通过该示例，透水铺装设施及生物滞留设施串联式相结合，能够充分发挥各自的优势，弥补对方的不足。并且应用场景较为广泛，将两种典型的海绵设施进行有机结合，可更换滤料可以改善两种海绵设施对径流污染长期控制作用不足的情况，有利于减小两种海绵设施的维护频次，延长使用年限。并且经净化后的径流雨水可在溢流井中暂时储存，出水质量较高，实现雨水资源化利用，具有很好的生态效益。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。