[發明專利]一種應用于海綿城市建設的強化脫氮除磷生物滯留池

有效

• 申請號: 201710055116.9
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106830506B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 侯俊;王沛芳;王超;尤國祥;許伊;錢進;敖燕輝;苗令占;張菲
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/34;C02F3/32
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

1.一種應用于海綿城市建設的強化脫氮除磷生物滯留池，其特征在于：在城市中利用已有低洼地塊構建形成生物滯留池，通過管道、人工匯水通道或者自然地形將附近產生的地表徑流匯集至生物滯留池中蓄集并進行凈化處理，處理后的雨水用于城市綠化回用水或者補充地下水，或直接排放至附近水域；生物滯留池包括：前置的初沉區，過濾區和凈水反應區三部分，三部分依次相通；三部分蓄集、凈化雨水的過程包括如下步驟：

1）初沉區：所述前置的初沉區內置數塊隔板，將初沉區分成若干小室，使雨水在內部呈“S”形流動，增加雨水的水力停留時間，有利于懸浮顆粒物的沉降；雨水經過管道、人工匯水通道或者自然地形收集排入初沉區，進行自然沉降，去除雨水中大部分的懸浮顆粒物；

2）過濾區：所述過濾區從初沉區的末端開始，順序逐層鋪設不同粒徑砂石填料形成三級過濾區，過濾填料分別為20～30mm圓形礫石、10～20mm中等礫石和5～10mm碎小礫石；過濾區的進、出水端均用可滲透的多孔無砂砼進行加固，頂端覆土鋪設植生磚或者種植樹木；

經過初沉區靜沉后的雨水通過可滲透的多孔無砂砼進入過濾區，三級過濾層對雨水中的雜質起到充分攔截和過濾的作用，同時礫石填料表面附著有微生物，形成生物膜對雨水中的有機物起到生物降解的作用；

3）凈水反應區：所述凈水反應區從上至下依次為灰白色鵝卵石鋪面層，田園土和中粗砂混合層，透水土工布層和零價鐵反應層和沸石層；田園土和中粗砂按照重量比1:2進行混勻；零價鐵反應層下面鋪設沸石層，沸石層下方布設穿孔收集管，在收集管的表面設置一層微孔濾網，保證填料顆粒不會從出水中流出；在凈水反應區的邊坡上種植濕生植物；

凈水反應區處理的雨水包括兩部分，一部分是過濾區的徑流雨水，一部分是直接落下的雨水；灰白色鵝卵石鋪面層主要目的是攔截直接落下的雨水中的雜質，同時，鵝卵石表面會形成生物膜對雨水中的污染物進行生物降解，另外灰白色鵝卵石位于最上層可以美化城市景觀，營造親水的環境；田園土和中粗砂混合層起到過濾和控制凈水反應區水力停留時間的作用，也為下部的零價鐵反應層創造厭氧的環境，同時土壤中含有大量的土著微生物，利于污染物的降解；零價鐵反應層則內置表面積較大的含鐵填料和木屑，為微生物的生長提供了良好的生長條件，從而形成零價鐵/微生物耦合系統，凈化了雨水中NO₃^--N和有機物，同時生成的Fe²⁺/Fe³⁺具有很好的絮凝作用，利于磷的去除；沸石層具有很好的吸附功能，起到最后的吸附污染物的作用，保障了出水水質，同時將沸石層設置在最后，延長了反應區的使用壽命；在凈水反應區的邊坡上種植濕生植物，既利用植物根莖的吸收作用去除雨水中的部分污染物，也美化了環境。

2.根據權利要求1所述的一種應用于海綿城市建設的強化脫氮除磷生物滯留池，其特征在于：所述零價鐵反應層由若干個便攜可移動式零價鐵反應箱組裝而成；零價鐵反應箱以φ15的鋼筋作為其骨架，以鋼絲網作為其6個面，形成正方體的空間結構，反應箱一面的鋼絲網設置為可開啟式，鋼絲網的孔徑小于內部填料的直徑。

3.根據權利要求2所述的一種應用于海綿城市建設的強化脫氮除磷生物滯留池，其特征在于：零價鐵反應箱內填料由海綿鐵、鐵刨花和廢鐵屑三種中的一種或者多種組合而成，同時按照比例外加木屑。

4.根據權利要求1所述的一種應用于海綿城市建設的強化脫氮除磷生物滯留池，其特征在于：穿孔收集管的底部與放空管相連，并通過閘閥進行控制；頂部與溢流管相連通，用于應急排水；出水管設置在零價鐵反應層的上端同一水平高度的位置，保證零價鐵反應層形成淹水區，創造厭氧的環境；同時不影響田園土和中粗砂混合層的水量調蓄功能。

5.根據權利要求1所述的一種應用于海綿城市建設的強化脫氮除磷生物滯留池，其特征在于：生物滯留池、前置初沉區和凈水反應區的底部和側邊經過防滲處理，頂部鋪設植生磚，并在岸邊設置警示牌：雨天水深，禁止入內。