[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于海綿城市建設(shè)的強(qiáng)化脫氮除磷生物滯留池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710055116.9
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106830506B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯俊;王沛芳;王超;尤國祥;許伊;錢進(jìn);敖燕輝;苗令占;張菲
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 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(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

1.一種應(yīng)用于海綿城市建設(shè)的強(qiáng)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(gòu)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(chǎn)生的地表徑流匯集至生物滯留池中蓄集并進(jìn)行凈化處理，處理后的雨水用于城市綠化回用水或者補(bǔ)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(qū)，過濾區(qū)和凈水反應(yīng)區(qū)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(qū)：所述前置的初沉區(qū)內(nèi)置數(shù)塊隔板，將初沉區(qū)分成若干小室，使雨水在內(nèi)部呈“S”形流動(dòng)，增加雨水的水力停留時(shí)間，有利于懸浮顆粒物的沉降；雨水經(jīng)過管道、人工匯水通道或者自然地形收集排入初沉區(qū)，進(jìn)行自然沉降，去除雨水中大部分的懸浮顆粒物；

2）過濾區(qū)：所述過濾區(qū)從初沉區(qū)的末端開始，順序逐層鋪設(shè)不同粒徑砂石填料形成三級過濾區(qū)，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(qū)的進(jìn)、出水端均用可滲透的多孔無砂砼進(jìn)行加固，頂端覆土鋪設(shè)植生磚或者種植樹木；

經(jīng)過初沉區(qū)靜沉后的雨水通過可滲透的多孔無砂砼進(jìn)入過濾區(qū)，三級過濾層對雨水中的雜質(zhì)起到充分?jǐn)r截和過濾的作用，同時(shí)礫石填料表面附著有微生物，形成生物膜對雨水中的有機(jī)物起到生物降解的作用；

3）凈水反應(yīng)區(qū)：所述凈水反應(yīng)區(qū)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(jià)鐵反應(yīng)層和沸石層；田園土和中粗砂按照重量比1:2進(jìn)行混勻；零價(jià)鐵反應(yīng)層下面鋪設(shè)沸石層，沸石層下方布設(shè)穿孔收集管，在收集管的表面設(shè)置一層微孔濾網(wǎng)，保證填料顆粒不會從出水中流出；在凈水反應(yīng)區(qū)的邊坡上種植濕生植物；

凈水反應(yīng)區(qū)處理的雨水包括兩部分，一部分是過濾區(qū)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(zhì)，同時(shí)，鵝卵石表面會形成生物膜對雨水中的污染物進(jìn)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(huán)境；田園土和中粗砂混合層起到過濾和控制凈水反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間的作用，也為下部的零價(jià)鐵反應(yīng)層創(chuàng)造厭氧的環(huán)境，同時(shí)土壤中含有大量的土著微生物，利于污染物的降解；零價(jià)鐵反應(yīng)層則內(nèi)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(jià)鐵/微生物耦合系統(tǒng)，凈化了雨水中NO₃^--N和有機(jī)物，同時(shí)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(zhì)，同時(shí)將沸石層設(shè)置在最后，延長了反應(yīng)區(qū)的使用壽命；在凈水反應(yīng)區(qū)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(huán)境。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于海綿城市建設(shè)的強(qiáng)化脫氮除磷生物滯留池，其特征在于：所述零價(jià)鐵反應(yīng)層由若干個(gè)便攜可移動(dòng)式零價(jià)鐵反應(yīng)箱組裝而成；零價(jià)鐵反應(yīng)箱以φ15的鋼筋作為其骨架，以鋼絲網(wǎng)作為其6個(gè)面，形成正方體的空間結(jié)構(gòu)，反應(yīng)箱一面的鋼絲網(wǎng)設(shè)置為可開啟式，鋼絲網(wǎng)的孔徑小于內(nèi)部填料的直徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于海綿城市建設(shè)的強(qiáng)化脫氮除磷生物滯留池，其特征在于：零價(jià)鐵反應(yīng)箱內(nèi)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(shí)按照比例外加木屑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于海綿城市建設(shè)的強(qiáng)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(jìn)行控制；頂部與溢流管相連通，用于應(yīng)急排水；出水管設(shè)置在零價(jià)鐵反應(yīng)層的上端同一水平高度的位置，保證零價(jià)鐵反應(yīng)層形成淹水區(qū)，創(chuàng)造厭氧的環(huán)境；同時(shí)不影響田園土和中粗砂混合層的水量調(diào)蓄功能。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于海綿城市建設(shè)的強(qiáng)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(qū)和凈水反應(yīng)區(qū)的底部和側(cè)邊經(jīng)過防滲處理，頂部鋪設(shè)植生磚，并在岸邊設(shè)置警示牌：雨天水深，禁止入內(nèi)。