[發明專利]一種高效防堵塞生物滯留系統

在審

• 申請號: 201810070320.2
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108558122A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 王文靜;陽重陽;曹姝文;李銳敬;劉小平;許嘉輝;謝永新
• 申請（專利權）人: 廣州市環境保護工程設計院有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

本發明公開了一種高效防堵塞生物滯留系統，所述生物滯留系統自上而下依次為植土層、第一透水土工布層、填料層、第二透水土工布層和排水層，四周和底部設有土工布，所述填料層包括填料基質和生物陶粒，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的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂，所述生物陶粒殼設有開口。本發明提供了一種高效防堵塞生物滯留系統，通過生物陶粒殼和填充在生物陶粒殼內的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂組成生物陶粒，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的雨水滲濾能力，使生物滯留系統在充分處理雨水的同時不容易發生堵塞。

技術領域

本發明涉及海綿城市雨水處理技術領域，更具體地，涉及一種高效防堵塞生物滯留系統。

背景技術

生物滯留設施是一種新興的低影響開發原位徑流雨水控制設施，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濟適用，可廣泛應用于城市綠化。但由于徑流水質、水量變化的隨機性和復雜性，現有生物滯留設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，且填料土容易發生堵塞，滲濾效果下降，制約了該設施的使用時間，使用很短的時間就需要換土。亟需加強對填料的性能的研究，設計出滲濾效果好、不容易發生堵塞的生物滯留設施系統。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的缺陷，提供一種高效防堵塞生物滯留系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種高效防堵塞生物滯留系統，自上而下依次為植土層、第一透水土工布層、填料層、第二透水土工布層和排水層，四周和底部設有土工布，所述填料層包括填料基質和生物陶粒，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的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂，所述生物陶粒殼設有開口。

聚丙烯酸類高吸水性樹脂有吸水倍數高、安全性能較好、產品質穩不腐敗且合成工藝簡單等優點，聚丙烯酸中含有羧基，羧基有較大極性，吸水性強，由聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂制備的生物陶粒具有良好的保水透水性，滲濾性能優良，能顯著改善填料層的滲濾性能。泡沫多孔結構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的堵塞。

雨水通過植土層的植物和土壤初步過濾、吸收后之后，滲透到填料層，在填料層中進一步過濾、吸收，進入排水層。底部為透水土工布時，水進入排水層之后能夠透過透水土工布排出。

優選地，所述生物陶粒殼上設有≥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，可進一步提升生物滯留系統的滲濾暢通性。

優選地，所述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。

優選地，所述生物陶粒的體積為0.3～0.7cm³，所述生物陶粒殼的厚度為1.0～2.0mm，所述生物陶粒質量為所述填料基質質量的1.0％～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聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂，生物陶粒殼的厚度也不宜過厚。使得生物滯留系統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致雨水中的污染物來不及被填料層吸附分解。

優選地，所述填料基質由香蒲基質土壤與細砂混合而成。