[發明專利]一種中水同步資源化處理方法及雨水花園系統

有效

• 申請號: 201711364446.2
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108178315B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 李德生;鄧時海;姚宏
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;A01G31/00;A01G31/02;E03F5/10;E03F5/22;C02F101/20;C02F101/22;C02F101/30
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.一種中水同步資源化處理雨水花園系統，其特征在于將雨水和中水的收集、處理及回用融入景觀花園，包括多個功能性花壇、多個功能性草坪、雨水收集管路、集水池、設備井、強化人工濾床系統、出水池和回用管路；

多個功能性花壇、多個功能性草坪和強化人工濾床系統均為功能性雨水花園景觀的重要組成部分，同時具備水處理功能，是對雨水和中水進行資源化處理的功能單元，處理后出水直接回用于城市園區綠化、沖廁，或作為飲用水水源；

集水池具備只接納中水和初期原水的功能，將初期雨水和后期雨水自動分離，針對雨水水量、水質及時空分布特征設置，在高效削減城市面源和點源污染的同時控制水處理投資規模；

強化人工濾床系統利用耐寒植被層、隔熱層、潛層布水管、布氣管、鐵基質生物顆粒載體強化層和保安凈化層進行凈化強化處理和耐寒強化處理；

雨水收集管路在收集雨水的同時收集園區綠化過程中施肥和灌溉所產生的污水;

鐵基質生物顆粒載體強化層的好氧低碳氮比污水氨氮直接脫氮生物顆粒載體的材料成按體積比為單質鐵占40～50%，活性炭粉末占35～42%，石膏粉占5～8%，銅粉占4～5%，錳粉占1～2%，鈦粉占1～2%，鎂粉占1～2%，釩粉占1～ 2 %;

強化人工濾床池體內自上而下分別種植、填充或布置耐寒植被層、表層布水管干管及支管、無土栽培沙層、隔熱層、潛層小阻力配水層、潛層布水管干管及支管、離子交換生物氧化層、布氣干管及支管、鐵基質生物顆粒載體強化層、保安凈化層、集水層、小阻力出水層：

耐寒植被層種植于無土栽培沙層；

表層布水管干管一端與表層布水流量計連接，另一端一直延伸至強化人工濾床池體的另一端，表層布水管干管在強化人工濾床池體內的部分均布設表層布水管支管，表層布水管支管與表層布水管干管垂直連通，表層布水管支管間距300mm，上均勻開孔，開孔率1%~1.5%，滿足潛層小阻力配水要求，表層布水管干管和表層布水管支管設置于耐寒植被層根部、無土栽培沙層表面；

隔熱層由粒徑為2~8mm的顆粒活性炭、粒徑為4~8mm的多孔碳纖維和粒徑為4~8mm的電氣石混合而成，混合比例為30~40%:35~45%:20~30%，填充厚度為300mm-400mm；

潛層小阻力配水層設置于隔熱層與離子交換生物氧化層之間，頂部和底部均鋪設厚20mm多孔PVC板，PVC板孔徑5mm，孔間距5mm，兩PVC板之間利用直徑為10mm、高為30mm的PVC柱支撐，潛層小阻力配水層總高度為70mm；

潛層布水管干管一端與潛層布水流量計連接，另一端一直延伸至強化人工濾床池體的另一端，潛層布水管干管在強化人工濾床池體內的部分均布設潛層布水管支管，潛層布水管支管與潛層布水管干管垂直連通，潛層布水管支管間距300mm，上均勻開孔，開孔率1%~1.5%，潛層布水管干管和潛層布水管支管設置于潛層小阻力配水層底部；

離子交換生物氧化層由粒徑為2~8mm的火山巖陶粒和粒徑為2~8mm的活化沸石混合而成，兩種填料的混合比例為60~80%:20~40%，填充厚度為400mm-600mm，離子交換生物氧化層能夠去除COD、SS和重金屬，并能將90%以上的NH₄⁺-N氧化為NO₃^--N；

布氣干管一端與空氣流量計相連，另一端一直延伸至強化人工濾床池體的另一端，布氣干管在強化人工濾床池體內的部分均布設布氣支管，布氣支管與布氣干管垂直連通，布氣支管間距300mm，上均勻開孔，開孔率0.5%~1.5%，布氣干管和布氣支管設置于離子交換生物氧化層和鐵基質生物顆粒載體強化層之間；

鐵基質生物顆粒載體強化層由粒徑為5~15mm的催化生物顆粒載體填充，填充厚度為100~200mm；保安凈化層由粒徑為4~16mm的活化沸石填充，填充厚度為300-400mm；集水層由粒徑為4~8mm的海砂和粒徑為8~32mm的鵝卵石混合而成，混合比例為30~40%:60-70%，填充厚度250mm~350mm；

小阻力出水層設置于集水層之下，頂部鋪設厚20mm多孔PVC板，PVC板孔徑10mm，孔圓心間距20mm，兩PVC板之間利用直徑為20mm、高為50mm的PVC柱支撐，小阻力出水層總高度為70mm。