[發(fā)明專利]一種強化污染物去除的海綿城市建設(shè)用人工雨水濕地系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011041699.8
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112158958B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王進;車生泉;謝長坤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/30
• 代理公司: 上?？剖⒅R產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種強化污染物去除的海綿城市建設(shè)用人工雨水濕地系統(tǒng)，其特征在于，包括依次設(shè)置的進水區(qū)、表流人工濕地和出水區(qū)；

所述的進水區(qū)包括進水管(1)、導(dǎo)流筒(3)和沉泥區(qū)(4)，進水從進水管(1)進入，經(jīng)導(dǎo)流筒(3)進入沉泥區(qū)(4)；導(dǎo)流筒(3)上端開口，構(gòu)成雨水口(2)，所述的沉泥區(qū)(4)斜壁與水平角度不低于55°，進水管(1)距沉泥區(qū)(4)底部的水深2～3m，沉泥區(qū)(4)表面水力負荷為1.5～3m³/(m²·h)，沉泥區(qū)(4)的池壁為素土夯實后上面鋪設(shè)100～200mm厚的鋼筋混凝土墊層而成；所述的沉泥區(qū)(4)設(shè)有排泥管(5)，排泥管(5)上設(shè)置排泥閥(6)；

所述的表流人工濕地包括由多個深沼澤區(qū)(13)和淺沼澤區(qū)(14)間隔設(shè)置的多級沼澤區(qū)，該多級沼澤區(qū)與沉泥區(qū)(4)連接處設(shè)有配水石籠(7)；所述的配水石籠(7)為生態(tài)網(wǎng)格石籠，厚度為15～20cm，內(nèi)部裝填碎石、沸石及破碎的加氣磚，碎石的體積百分比為30～50％，沸石的體積百分比為15～30％，破碎的加氣磚的體積百分比為30～40％；碎石和沸石的粒徑為15～30mm，破碎加氣磚的粒徑為3～5cm；加氣磚為加氣混凝土砌塊，是以粉煤灰、石膏、磷石膏、水泥、鋁粉以及水為原料，通過高溫蒸壓設(shè)備加工而成；

所述的出水區(qū)包括出水裝置和溢流裝置，其中，出水裝置包括出水池(16)、放空管(22)和閥門(21)，出水池(16)連通沼澤區(qū)，放空管(22)位于出水池(16)底部，放空管(22)上設(shè)有閥門(21)，溢流裝置包括格柵(17)、溢流豎管(18)、溢流支管和出水管(23)，溢流豎管(18)通過管道與溢流支管相通，兩者構(gòu)成“H”型結(jié)構(gòu)，溢流豎管(18)下端開口連通出水管(23)，溢流豎管(18)的上端開口處以及溢流支管上下兩端的開口處均設(shè)有格柵(17)；

所述的進水管(1)前還設(shè)有棄流井，初期雨水地表徑流進入棄流井，進行單獨處理或排入市政污水管網(wǎng)由污水處理廠進行集中處理，后期雨水進入所述人工雨水濕地系統(tǒng)去除污染物，所述的棄流井為一種改進型容積法棄流井，包括初期雨水進水管、雨水出水管、棄流井主體、排空管和2個液位浮球開關(guān)，初期雨水進水管和雨水出水管連通，棄流井主體設(shè)置在初期雨水進水管、雨水出水管之間，且與雨水進水管和雨水出水管連通，三者構(gòu)成“T”型結(jié)構(gòu)，棄流井主體按6～8mm徑流厚度計算降雨初期徑流量設(shè)計容積，初期雨水進水管連接雨水進水口，初期雨水進水管與棄流井主體之間設(shè)有進水口閥門，該進水口閥門通過液位浮球開關(guān)控制，棄流井主體滿井后進水口閥門關(guān)閉，雨水從雨水出水管直接流出，棄流井主體底部連接排空管，棄流井內(nèi)雨水通過排空管在18～24小時內(nèi)緩慢流出，當棄流井主體內(nèi)液位低于10％時，排空管上的閥門自動關(guān)閉，進水口閥門打開，雨水再次通過初期雨水進水管進入棄流井主體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化污染物去除的海綿城市建設(shè)用人工雨水濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述的深沼澤區(qū)(13)和淺沼澤區(qū)(14)為兩級連續(xù)設(shè)置，均以素土夯實層為基礎(chǔ)，其上鋪設(shè)防水膜；所述的深沼澤區(qū)(13)水深范圍0.3～0.5m，防水膜上鋪有15～30cm的石料及種植土的混合物，石料為體積分數(shù)各占50％的碎石和沸石，在深沼澤區(qū)(13)種植沉水植物，包括金魚藻、眼子菜、黑藻；

所述的淺沼澤區(qū)(14)水深范圍0～0.3m，防水膜上鋪有0～30cm的石料及種植土的混合物，石料為各占50％體積分數(shù)的膨脹多孔蛭石和沸石，膨脹多孔蛭石的粒徑為2.5～5mm，在淺沼澤區(qū)(14)種植挺水植物，包括蘆葦、茭白、水蔥、荷花、菖蒲。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化污染物去除的海綿城市建設(shè)用人工雨水濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述的表流人工濕地還設(shè)有多個人工浮島(15)，單個人工浮島(15)的面積為2～9m²；所述的人工浮島(15)以輕質(zhì)材料為載體，包括聚氨酯、泡沫、木頭，載體上鋪設(shè)厚度為80～100mm的種植土層，種植土為土壤滲透系數(shù)大于1×10^-5m/s的表土，種植土層下為填料層，填料層的厚度為80～100mm，為沸石、顆?；钚蕴亢推扑榈募託獯u的混合物，該混合物中，沸石的體積百分比為30～50％，顆粒活性炭的體積百分比為15～30％，破碎的加氣磚的體積百分比為30～40％，通過調(diào)整沸石、顆?；钚蕴亢推扑榈募託獯u的體積百分比調(diào)整浮床高度使填料層浸于水中；所述的沸石、顆粒活性炭和破碎的加氣磚粒徑均小于3cm。