[實用新型]城市降雨徑流水質多介質分級滲濾凈化模擬裝置

有效

• 申請號: 201520297892.6
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN204644072U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 鄒磊;夏軍;張利平;佘敦先;萬蕙;王強
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;G01N33/18
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 溫珊姍;許蓮英

技術領域

本實用新型涉及城市水體生態凈化處理工程技術領域，尤其是一種城市降雨徑流水質多介質分級滲濾凈化模擬裝置，可快速模擬不同組合的滲濾凈化方案，為城市雨水凈化裝置的制造和應用提供一定的科學依據。

背景技術

近年來，隨著社會經濟的發展，城市化進程加快，不僅轉變了產業結構和人口職業，更改變了土地利用和區域空間，森林、農田、濕地等不斷轉化成居住地、工業用地或商業用地，使得城市不透水區域面積所占比重急劇加大，造成蒸散發、降水、徑流特征變化，改變了城市水循環的過程，導致徑流系數和徑流量增加，極端降水事件增多，城市暴雨洪澇風險加大。

城市降雨徑流污染是指地表沉積物與大氣沉降物等在降雨沖刷作用下進入水體，造成城市水環境質量下降的過程。城市徑流大量的營養物質隨著地面徑流輸送到河流或者湖泊中，會導致水體中營養物質的濃度增高，引起藻類和其他水生植物的大量繁殖，破壞水體溶解氧平衡，使水體感官癥狀惡化，最終會給整個生態環境帶來很大的危害。同時，快速城市化導致城市工業廢水和生活污水增多，城市的河道結構趨向簡單化和渠道化，加之城市土地利用改變，使得城市河流水系減少，河道淤積或消失，降低了河流蓄水排澇和納污自凈的能力，導致雨天尤其是暴雨天氣產生的大量徑流只能通過管道排放到受納水體，對水環境的影響凸顯。此外，城市降雨徑流污染由于其隨機性、不穩定性及城市地表的復雜性，已經成為城市受納水體水質下降及城市河口污染的重要來源，其控制與治理問題也成為了改善水環境的重點和難點。

目前，國內外城市降雨徑流污染物研究以懸浮物質、富營養物質、需氧量物質、重金屬及其它有毒污染物作為主要污染源，污染物來源廣泛，地域分布差異性較大，很難采用某種固定的技術及裝置針對不同區域，不同環境條件下降雨徑流的水質進行凈化處理；城市具有特殊的水文結構，針對城市降雨徑流污染過程的控制技術就具有獨特性。國內外現有城市降雨徑流污染過程的控制技術以徑流污染的處理為突破點，主要包括建立沉淀池，蓄水池，采用人工濕地及水體生態修復技術等，但功能性較為單一化且凈化效率較低，尤其是對徑流復合污染的處理尚顯不足，迫切需要結合實驗對降雨徑流的控制技術進行深入研究，掌握降雨徑流污染在各凈化方案下水量水質的動態變化過程；室外現場實驗及監測過程僅能反映出某一特定條件或方案下的雨水凈化效果，不能反映出不同氣候條件下、不同雨強、不同植物類型、多樣的介質填充成分、不同時間和空間等因素對雨水滲濾凈化的影響，且室外實驗裝置大多存在占地廣，易對環境造成二次污染，生產成本高等問題；現有相關雨水凈化模擬實驗裝置大多僅有單一主體，需要外連其余裝置進行配套，方可完成降雨徑流水質凈化的模擬實驗，操作復雜，不便于組合裝機及運輸。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種城市降雨徑流水質多介質分級滲濾凈化模擬裝置，該裝置依靠城市降雨的自然流動來完成對水質的分級凈化，通過旋轉置換模擬裝置各介質層中的填充物，可制定出不同組合的滲濾凈化方案，進行滲濾裝置不同填裝比例及方法的模擬，并對下滲徑流分層出水的水質進行監測，方便掌握各介質層的凈化情況，同時裝置結構簡單緊湊、易于實現、使用方便、效率高、便于組合裝機和運輸。

本實用新型是通過以下的技術方案實現的：

一種城市降雨徑流水質多介質分級滲濾凈化模擬裝置，包括裝置主體1，所述裝置主體1為多個同軸連接的半徑相同的半圓柱形無蓋框體，裝置主體1的轉軸中心位于半圓圓心處，裝置主體1的頂層設有組合式植被層2、中部設有多個旋轉式多介質滲濾層3、底層設有原位土壤層4，每個旋轉式多介質滲濾層3分別通過柔性管與沉淀池5相連通；裝置主體1的轉軸頂端與支撐架7相連，支撐架7上設置有降雨模擬裝置6。

所述組合式植被層2內設植被生長土壤層2-4，植被生長土壤層2-4上設有透水鋪裝薄層2-3，植被生長土壤層2-4內種植有小喬木2-1和低矮灌木2-2。

所述旋轉式多介質滲濾層3包括多個旋轉槽體3-1，用于存放不同的填充物；旋轉槽體3-1的半圓柱形外壁上開有排水口3-3，旋轉槽體3-1的后壁上設置有銷釘座3-4，所述多個旋轉槽體3-1之間通過定位銷釘3-6進行固定；每個旋轉槽體3-1的底部為一薄層多孔透水隔板3-5；每個旋轉槽體3-1中均設置有橫截面為扇形的集流槽3-2，集流槽3-2上表面開有滲流孔3-7，集流槽3-2外壁上設有與旋轉槽體排水口3-3同高度的出水口3-8；所述出水口3-8與排水口3-3通過柔性管3-9相連。