[發明專利]一種徑流雨水凈化系統

在審

• 申請號: 201710028429.5
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106830334A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 李大偉;萬玉山;鄒濤;溫馨;沈夢;陳艷秋
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及水環境治理和河流生態修復技術領域，尤其是一種徑流雨水凈化系統。

背景技術

城市化的高速發展，使得天然流域被開發，植被受到破壞，土地利用狀況改變，自然景觀改變。混凝土建筑、道路、商業區、住宅區、停車場等不透水地面大量增加，使得降水滲入地下、蒸發的部分減少，因而地表雨水徑流大量增加。由于地表雨水徑流沖刷下墊面會攜帶大量的污染物進入受納水體，導致水體的物理、化學性質和微生物特性發生變化，甚至成為影響水質的主導因素，一些重金屬、有毒有機物及無機污染物(磷等)會對水生生態系統產生嚴重的影響，并可能產生潛在的二次污染，是典型的城市非點源污染。

含磷洗衣粉、餐具清洗劑、衛生間洗滌劑、地毯洗滌劑、金屬洗滌劑和油污洗滌劑等的大量使用容易造成磷污染。磷能夠引起水中藻類瘋長，水中的氮、磷、鉀超過一定含量即為水質的富營養化，會導致水藻因養分過足而迅速生長繁殖。一部分大量生長繁殖，另一部分大量死亡，使清澈碧綠的水質變得混濁不堪，就出現了藻華現象。磷是所有的生物生長所需的重要元素，它還會導致湖中細菌大量繁殖。磷也是魚類甚至湖泊的殺手，大量增殖得細菌消耗了水中的氧氣，使依賴氧氣生存的魚類死亡，隨后細菌也會因缺氧而死亡，最終是湖泊老化、死亡。磷還可對熱帶地區的海濱水域造成與上述情況相似的水體富營養化的威脅。因此，對地表雨水徑流中磷污染進行有效控制可有效保障受納水體水質，抑制水體富營養化。

發明內容

本發明的目的是解決徑流雨水中所含的磷污染河道及湖泊的問題，解決磷污染造成的水體富營養化和藻華等環境問題，本發明提供一種徑流雨水的分級凈化系統，設計科學合理，布置方便，運行成本低。

本發明的發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種徑流雨水凈化系統，包括蓄水渠、凈化濕地、濕地植物。

所述的蓄水渠位于具有坡度的河岸上，并與河道平行設置。所述凈化濕地為梯田式結構，位于所述蓄水渠和河道之間，與蓄水渠平行，所述凈化濕地上還種植有綠化植物。所述蓄水渠和凈化濕地相連，所述的蓄水渠墻體底部設有若干雨水出水口，將雨水排入凈化濕地。

所述的蓄水渠上設置有蓋板，蓋板上設置有長方形進水口，進水口用于接納地面的徑流雨水，通過蓄水渠墻體底部出水口將雨水排入所述凈化濕地，所述蓄水渠建造材料由秸稈和混凝土復合而成。為減少泥土淤積和確保水流通暢，作為優選，所述的蓄水渠底部設置有向河道傾斜的斜坡。

所述蓄水渠建造材料由秸稈和混凝土復合而成，制備方法為：

(1)作物秸稈的挑選、晾曬、破碎、過篩；

(2)篩分后的秸稈浸入質量濃度2～4％的氫氧化鈉溶液中8～12小時，然后對浸泡后的秸稈沖洗；

(3)把沖洗后的秸稈浸入質量濃度1～2％的硅酸鈉或硫酸銅溶液中5～10分鐘，再放置8～12小時；

(4)把步驟(3)的產物與水泥、偏高嶺土按質量比5％：65％：30％混合均勻，再加水攪拌5～10分鐘成秸稈復合漿料；

(5)根據蓄水渠規格，澆筑成型、脫模、養護。

作為優選，所述蓄水渠和河道之間設置有若干人行臺階，方便系統的管理和行人參觀行走。

所述凈化濕地為梯田式結構，分為三個階梯，第一階梯與所述蓄水渠相連，接納蓄水渠中的雨水，包括砂石層、穿孔導氣管。砂石層主要填充礫石顆粒，粒徑為5～10mm，孔隙率為0.45，砂石層深度根據實地情況確定，一般在0.8～1.2m。在砂石層設置若干內徑25mm的穿孔導氣管，提高濕地內部含氧量以增加基質微生物數量和活性，促進徑流雨水中有機磷的轉化，為徑流雨水中有機磷的無機化提供有利條件。導氣管四周均勻穿孔，孔徑為5mm，相鄰孔隙間隔為40mm，穿孔導氣管長度與砂石層深度相同，豎直穿過砂石層，相鄰兩個穿孔導氣管間距100mm，均勻分布，砂石層上部覆蓋卵石。

所述凈化濕地第二階梯包括改良基質層。改良基質層由改良基質、細砂和粗砂混合組成，改良基質、細砂和粗砂體積配比為2:2:1，改良基質層深度根據實地情況確定，一般在0.5～1.5m，上層覆蓋種植土壤，種植綠化植物。

所述改良基質層中改良基質為載鐵錳復合氧化物火山巖陶粒，制備方法為：

(1)篩選粒徑為2～4mm的火山巖陶粒先用自來水清洗三次去除表面雜質，自然風干；

(2)自然風干后置于加熱裝置中，溫度105℃烘干至恒重，取出后自然冷卻；