一种增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于水处理领域，提供一种增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池，包括主体、反滤回流附件、填料和草本植物；所述主体为填充有填料的凹坑，包括从上到下铺设的沙土层、土工布和砾石层；所述反滤回流附件包括排水管、储水池、反滤回流管；所述储水池设置在主体外，通过排水管和反滤回流管连接主体，所述反滤回流管内从储水池到凹坑依次填充有细沙、土工布、粗砂、土工布和砾石；填料上部栽植草本植物。本实用新型提出的生物滞留池增加了储水池，大幅度提高了对降雨初期径流的拦蓄比例，降低了雨水径流的污染负荷；增加了反滤回流附件，从而保证了滞留池主体缺氧区处于缺氧状态，提高了对排泄径流中硝态氮的去除效果。
【专利说明】一种增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水处理领域，具体涉及一种可有效去除的氮的生物处理装置。
【背景技术】
[0002]生物滞留池是利用土壤一植物系统对地表径流进行流量调节、水质改善的人工装置，它在调控暴雨径流、减轻内涝灾害、去除地表径流污染物等方面具有明显效果，因而得到广泛应用。生物滞留池的主体是表面种植乡土植物的箱体结构，该箱体中装填有渗透性强的沙土。生物滞留池可通过植物拦截、土壤入渗，减少暴雨径流的洪峰流量；同时，还可通过吸附过滤、生物降解，降低暴雨径流的污染物负荷。
[0003]考虑到城镇化和新农村建设所伴随的不透水地面比例的迅速增加与极端降水事件的频繁发生，利用土壤一植物系统的水源涵养功能，进行暴雨径流洪峰流量调控和径流污染物去除，已经成为缓解城市内涝、控制雨水污染的主要措施。植被浅沟、植被过滤带、滞留塘、人工湿地、生物滞留池、绿色屋顶等都是该类措施的具体体现。其中，生物滞留池在调节径流量、改善径流水质方面的效果尤为突出。通过土壤入渗和蒸散发，生物滞留池能够削减50?90%的地表径流量；通过化学吸附、挥发、离子交换、过滤、微生物转化、微生物和植物吸收等途径，生物滞留池能够去除地表径流中54?59%的总悬浮固体、32?65%的总氮以及65?79%的总磷，降低径流中重金属、病原菌浓度，从而提升水质。生物滞留池是调控暴雨径流、改善径流水质的有效措施，但是其对径流污染物的去除效果存在不确定性，尤其是对径流中总氮的去除效果一般。这是因为:一方面，生物滞留池中填料较好的透水透气性，促使铵态氮通过硝化作用转化为硝态氮；另一方面，缺氧环境的缺失，使得池体内反硝化作用受到抑制而不利于硝态氮转化为氮气。因此，生物滞留池排泄径流中硝态氮含量较闻。
[0004]为了增强生物滞留池内反硝化作用对硝态氮的转化强度，改进的设计将地下排水管与池体接口位置上移一段距离，使池底与排水管接口之间成为长期被水淹没的缺氧区。然而，在两场降雨间隔时间较长的情况下，缺氧区会由于水的蒸发或渗漏而成为有氧区，进而丧失其促进反硝化作用的功能，如此，生物滞留池将无法对第二场降雨初期排泄径流中的硝态氮进行有效去除。
实用新型内容
[0005]针对本领域存的不足之处，本实用新型的目的是提出一种增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池。
[0006]实现本实用新型目的的技术方案为:
[0007]—种增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池，包括主体、反滤回流附件、填料和草本植物；
[0008]所述主体为圆台状的凹坑，凹坑内填充填料，所述填料包括从上到下铺设的沙土层、土工布和碌石层；[0009]所述反滤回流附件包括排水管、储水池、反滤回流管；所述储水池设置在主体外，通过排水管和反滤回流管连接主体，所述排水管连接凹坑的入口位于所述砾石层上部，所述反滤回流管连接凹坑的入口位于凹坑底部；所述反滤回流管内从储水池到凹坑依次填充有细沙、土工布、粗砂、土工布和砾石；储水池里的水可以通过反滤回流管进入滞留池主体的缺氧区，这样就可以保证在缺氧区被水贮满之前，不会有水通过排水管排泄掉，于是滞留池主体的缺氧区持续的反硝化作用可以最大限度地降低排水管排泄径流的硝态氮含量。
[0010]所述填料上部栽植草本植物。
[0011]优选地，所述主体为上底大于下底的圆台状的凹坑。
[0012]优选地，所述填料填充高度距所述凹坑顶部10?20cm。
[0013]其中，所述草本植物为耐湿植物，其为适应水涨水落生境的草本植物，又称喜湿植物。这类植物包括荻属、稷属、樱草属、玉簪属、落新妇属、兰科、苦苣苔科、凤梨科、竹芋科及天南星科植物。优选为设置本实用新型的当地乡土植物。例如北京地区，可选用南荻、柳枝稷、吉祥草、石蒜、葱兰、麦冬、鸢尾、玉簪、萱草中的一种或多种。
[0014]本实用新型的有益效果在于:
[0015](I)本实用新型的生物滞留池增加了储水池，大幅度提高了对降雨初期径流的拦蓄比例，降低了雨水径流的污染负荷；
[0016](2)本实用新型的生物滞留池增加了反滤回流附件，从而保证了滞留池主体缺氧区处于缺氧状态，提高了对排泄径流中硝态氮的去除效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型生物滞留池结构图。
[0018]图中，I为沙土,2为土工布；3为碌石；4为草本植物；5为生物滞留池主体；6为反滤回流管；7为排水管；8为储水池；9为细砂；10为粗砂。
【具体实施方式】
[0019]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0020]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附
图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0021]实施例1:
[0022]如图1所示，本实用新型的增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池，由滞留池主体、反滤回流附件、填料和适应水涨水落生境的草本植物4部分组成。具体描述如下:
[0023](I)本实用新型增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池的主体5
[0024]本实用新型增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池的主体5为倒圆台状凹坑，该凹坑深度为60?100cm,坑口直径为100?150cm。主体表面低于地面10?15cm,凹坑中为从上到下铺设的沙土 1、土工布2和砾石3三层填料；
[0025]主体5下部缺氧区与反滤回流附件相连。其中排水管7连接凹坑的入口位于砾石层上部,反滤回流管6连接凹坑的入口位于凹坑底部。
[0026](2)本实用新型增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池的反滤回流附件
[0027]本实用新型增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池的反滤回流附件，由排水管
7、储水池8和反滤回流管6组成。反滤回流管6内部自储水池8至滞留池主体5，依次填充细沙9、土工布料2、粗沙10、土工布料2和砾石3。
[0028](3)本实用新型增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池的适应水涨水落生境的草本植物4
[0029]本实用新型增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池的适应水涨水落生境的草本植物4为当地多年生乡土植物种。对于北京地区，可选用南荻、柳枝稷、吉祥草、石蒜、葱兰、麦冬、鸢尾、玉簪、萱草中的一种或多种。
[0030]以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种增强暴雨径流中氮去除效果的生物滞留池，其特征在于，包括主体、反滤回流附件、填料和草本植物； 所述主体为圆台状的凹坑，凹坑内填充填料，所述填料包括从上到下铺设的沙土层、土工布和碌石层； 所述反滤回流附件包括排水管、储水池、反滤回流管；所述储水池设置在主体外，通过排水管和反滤回流管连接主体，所述排水管连接凹坑的入口位于所述砾石层上部，所述反滤回流管连接凹坑的入口位于凹坑底部；所述反滤回流管内从储水池到凹坑依次填充有细沙、土工布、粗砂、土工布和砾石； 所述填料上部栽植草本植物。
2.根据权利要求1所述的生物滞留池，其特征在于，所述主体为上底大于下底的圆台状的凹坑。
3.根据权利要求1或2所述的生物滞留池，其特征在于，所述填料填充高度距所述凹坑顶部10?20cm。
4.根据权利要求1或2所述的生物滞留池，其特征在于，所述草本植物为耐湿的乡土植物。
【文档编号】C02F3/28GK203700035SQ201420025661
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】庞卓, 肖波 申请人:北京市农林科学院