[發(fā)明專利]一種用于高效防堵塞生物滯留系統(tǒng)的填料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810068954.4
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108203152B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王文靜;陽重陽;曹姝文;劉小平;李銳敬;許嘉輝;黃子逸
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計院有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/32;C02F101/10;C02F101/16;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi)

本發(fā)明公開了一種用于高效防堵塞生物滯留系統(tǒng)的填料，所述填料包括填料基質(zhì)和生物陶粒，所述生物陶粒包括中空的生物陶粒殼和填充在所述生物陶粒殼內(nèi)的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂，所述生物陶粒殼設(shè)有開口，所述填料基質(zhì)由香蒲基質(zhì)土壤與細(xì)砂混合而成。本發(fā)明提供了一種用于高效防堵塞生物滯留系統(tǒng)的填料，填料由生物陶粒殼和填充在生物陶粒殼內(nèi)的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂組成，生物陶粒既能保證雨水存留時間，提升填料層的氮和磷的去除能力，同時又能保證足夠的透水性和填料層的滲濾性能，有效防止填料層堵塞，從而提高生物滯留系統(tǒng)的雨水滲濾能力，使生物滯留系統(tǒng)在充分處理雨水的同時不容易發(fā)生堵塞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海綿城市雨水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于高效防堵塞生物滯留系統(tǒng)的填料。

背景技術(shù)

生物滯留設(shè)施是一種新興的低影響開發(fā)原位徑流雨水控制設(shè)施，有很好的徑流污染控制效果、徑流體積削減成果和峰值流量控制效果且經(jīng)濟適用，可廣泛應(yīng)用于城市綠化。但由于徑流水質(zhì)、水量變化的隨機性和復(fù)雜性，現(xiàn)有生物滯留設(shè)施對徑流雨水中污染物的去除率波動范圍較大，對徑流中氮、磷的去除效果不甚理想，且填料土容易發(fā)生堵塞，滲濾效果下降，制約了該設(shè)施的使用時間，使用很短的時間就需要換土。急需滲濾效果好、不容易發(fā)生堵塞的用于生物滯留池的填料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的缺陷，提供一種用于高效防堵塞生物滯留系統(tǒng)的填料。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種用于高效防堵塞生物滯留系統(tǒng)的填料，包括填料基質(zhì)和生物陶粒，所述填料包括填料基質(zhì)和生物陶粒，所述生物陶粒包括中空的生物陶粒殼和填充在所述生物陶粒殼內(nèi)的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂，所述生物陶粒殼設(shè)有開口，所述填料基質(zhì)由香蒲基質(zhì)土壤與細(xì)砂混合而成。

生物滯留系統(tǒng)一般包括填料層，填料層中填充填料。聚丙烯酸中含有羧基，羧基有較大極性，聚丙烯酸類高吸水性樹脂有吸水倍數(shù)高、安全性能較好、產(chǎn)品質(zhì)穩(wěn)不腐敗且合成工藝簡單等優(yōu)點，由聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂制備的生物陶粒具有良好的透水性，滲濾性能優(yōu)良，能顯著改善填料層的滲濾性能。泡沫多孔結(jié)構(gòu)和生物陶粒殼還可以提高填料層的含氧量，有利于微生物的粘附和生長，進(jìn)而通過微生物的作用強化填料層的脫氮除磷能力，有效降低雨水COD。生物陶粒還有利于增加填料層的空隙率，有利于雨水流通，能有效防止生物滯留系統(tǒng)的堵塞。香蒲基質(zhì)土壤在生物滯留系統(tǒng)中使用時，具有強化系統(tǒng)脫氮除磷的能力。

優(yōu)選地，所述生物陶粒殼上設(shè)有≥2個開口。生物陶粒殼上的開口有利于增加多孔親水材料對雨水的滲透吸附孔道，也利于吸附雨水的流通，可進(jìn)一步提升生物滯留系統(tǒng)的滲濾暢通性。

優(yōu)選地，所述陶粒內(nèi)聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂的填充率為5%~20%。聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂制備成微顆粒填充到生物陶粒殼中，由于聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂具有較強的吸水能力，吸水后體積會增大，因此填充率不宜過大，部分填充即可保障生物陶粒的蓄水能力和透水滲濾能力。

優(yōu)選地，所述生物陶粒的體積為0.3~1.0cm³，所述生物陶粒殼的厚度為1.0~2.0mm，所述生物陶粒質(zhì)量為所述填料基質(zhì)質(zhì)量的0.8%~1.2%。為了保障生物陶粒與土壤等材料能夠充分混合均勻，生物陶粒的體積為0.3~ 0.7cm³。生物陶粒殼需要足夠的耐壓能力，不致破裂，所以厚度不宜過薄，為了保證填充足夠的多孔親水材料，生物陶粒殼的厚度也不宜過厚。使得生物滯留系統(tǒng)獲得合適的滲濾速度，如果生物陶粒用量過低，則有效孔隙率低，防堵塞能力和滲濾速度不夠。用量過高，則有效孔隙率過大，可能使雨水滲透速度過快而導(dǎo)致雨水中的污染物來不及被填料層吸附分解。

優(yōu)選地，所述香蒲基質(zhì)土壤與細(xì)砂的混合質(zhì)量比為5:2~3。

本領(lǐng)域中香蒲基質(zhì)土壤一般為香蒲碎屑與土壤混合而成，一般將香蒲剪成3cm左右細(xì)條狀，與土壤混合均勻，香蒲基質(zhì)土壤在生物滯留池中使用，具有脫氮除磷的能力。