一种地表径流处理系统及方法与流程

本发明属于环保技术领域，尤其涉及一种地表径流处理系统及方法。

背景技术：

随着社会经济快速发展，城市水安全及水环境问题日益严峻，越来越多的城市频繁出现大雨内涝、水体黑臭等环境问题。为此，国家提出建设海绵城市战略。海绵城市是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的一种城市发展方式。

雨水是造成自然水体污染的重要原因。在雨季，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于屋面及沥青混凝土地面的冲刷，使得雨水中含有了一定浓度的污染物质，尤其是初期雨水污染程度最重，初期雨水污染程度甚至超过城市生活污水污染程度，形成了城市降雨径流污染。如果将城市降雨径流直接排入自然水体，将会对水体造成非常严重的污染，因此，需要对城市降雨径流的污染进行控制，采取合适的处理手段减少对自然水体的污染。目前，现有技术中对于城市降雨径流污染控制主要是进行初期雨水的弃流，将初期雨水弃流后与城市生活污水混合后送生活污水处理站，但由于初期雨水流量较大，污染物浓度高，无形中增加了生活污水处理系统负荷。

基于此，本发明实施例提供一种地表径流处理系统及方法，以解决现有技术中的上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种地表径流处理系统及方法，用于解决现有技术中，在对地表径流进行污染控制时，雨水弃流后与城市生活污水混合后送生活污水处理站，利用生活污水系统对地表径流进行处理导致生活污水处理系统负荷增大的技术问题。

本发明提供一种地表径流处理系统，所述系统包括：

收集装置，用于汇流所述地表径流；

初级过滤装置，用于对所述地表径流进行初级过滤；

至少一个二级土壤过滤装置，用于利用管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中。

上述方案中，在所述至少一个二级土壤过滤装置之间设置有隔水层，所述隔水层的高度高于所述二级土壤过滤装置的高度。

上述方案中，所述二级土壤过滤装置的底部设置有防水布。

上述方案中，所述收集装置包括：河岸两侧防护路面的路牙，所述路牙下部开设有出水口。

上述方案中，所述初级过滤装置包括：过滤槽；所述过滤槽包括：

第一层砾石，所述第一层砾石铺设在所述过滤槽的底部，所述第一层砾石的粒径为0.5～1cm；

第二层砾石，所述第二层砾石铺设在所述第一层砾石的上部，所述第二层砾石的粒径为1～2cm；

第三层砾石，所述第三层砾石铺设在所述第二层砾石的上部，所述第三层砾石的粒径为2～3cm。

上述方案中，所述系统还包括：过滤部件，所述过滤部件安装在所述初级过滤装置的上方，所述过滤部件与地面齐平。

上述方案中，所述系统还包括：至少一个排水管，所述至少一个排水管设置在所述至少一个二级土壤过滤装置的末端。

上述方案中，所述至少一个排水管包括：

第一排水口，所述第一排水口设置在至少一个二级土壤过滤装置表面3～4cm处；

第二排水口，所述第二排水口设置在所述至少一个二级土壤过滤装置的底部。

上述方案中，所述第一排水口及所述第二排水口的进口处均设置有隔离板，所述隔离板上包括n个过滤孔，所述过滤孔的孔径为0～1mm。

本发明还提供一种地表径流的处理方法，所述方法包括：

利用收集装置汇流所述地表径流；

利用初级过滤装置对所述地表径流进行初级过滤；

利用至少一个二级土壤过滤装置通过管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中。

本发明提供了一种地表径流处理系统及方法，所述系统包括：收集装置，用于汇流所述地表径流；初级过滤装置，用于对所述地表径流进行初级过滤；至少一个二级土壤过滤装置，用于利用管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中；如此，可以沿着河岸侧长距离布置该处理系统，对地表径流进行多级去污染处理后，去除地表径流中携带的悬浮物、cod、氮、磷等污染物后将水体排入河流中，有效降低了地表径流的污染情况，既不会污染河流，又不会增加污水处理系统的负荷。

附图说明

图1为本发明实施例提供的地表径流处理系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的排水管与隔离板相连时的整体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的隔离板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的地表径流处理方法的流程示意图。

具体实施方式

为了解决在对地表径流进行污染控制时，雨水弃流后与城市生活污水混合后送生活污水处理站，利用生活污水系统对地表径流进行处理导致生活污水处理系统负荷增大的技术问题；本发明提供了一种地表径流处理系统及方法，所述系统包括：收集装置，用于汇流所述地表径流；初级过滤装置，用于对所述地表径流进行初级过滤；至少一个二级土壤过滤装置，用于利用管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中。

下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

本实施例提供一种地表径流处理系统，所述系统布置在城市的河道两侧，如图1所示，所述系统包括：收集装置1、初级过滤装置2及至少一个二级土壤过滤装置3；其中，

所述收集装置1用于汇流所述地表径流，所述收集装置1包括：河岸两侧防护路面的路牙，所述路牙下部开设有出水口，经出水口将汇集后的路面雨水排入初级过滤装置2内，以能对所述地表径流进行初级过滤。

所述初级过滤装置2具体为过滤槽，所述过滤槽为混凝土结构方形渠道，所述过滤槽包括：第一层砾石，第二层砾石，第三层砾石；其中，

所述第一层砾石铺设在所述过滤槽的底部，所述第一层砾石的粒径为0.5～1cm；能够过滤掉地表径流中的小颗粒杂质。所述第二层砾石铺设在所述第一层砾石的上部，所述第二层砾石的粒径为1～2cm；能够过滤掉地表径流中的中颗粒杂质。所述第三层砾石铺设在所述第二层砾石的上部，所述第三层砾石的粒径为2～3cm；能够过滤掉地表径流中的大颗粒杂质。

并且，在所述初级过滤装置1的上方还安装有过滤部件，所述过滤部件与地面齐平。所述过滤部件的尺寸与所述初级过滤装置1的尺寸一致；这样，地表径流经初级过滤装置1过滤后，可以去除携带的树叶及大颗粒污染物。所述过滤部件可以为雨水篦子。

通过初级过滤装置1对地表径流进行初级过滤后，地表径流流入至少一个二级土壤过滤装置3中，以能对地表径流进行二级过滤，去除地表径流中的污染物。

所述至少一个二级土壤过滤装置3利用管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中。

参见图1，所述系统还包括：至少一个排水管4，所述至少一个排水管设置在所述至少一个二级土壤过滤装置3的末端。所述排水管4包括：第一排水口5及第二排水口6，所述第一排水口5设置在至少一个二级土壤过滤装置表面3～4cm处，土壤表层的雨水可通过第一排水口5导流；所述第二排水口6设置在所述至少一个二级土壤过滤装置3的最底部，雨水在土壤过滤层内自上而下流动，经第二排水口6导流。所述至少一个排水管4为pvc材料，排水管4两端周围放置2～5mm直径的若干碎石，以避免排水管4下沉。其中，所述排水管4应沿河岸方向每隔1～2m进行设置。

这里，为了避免大颗粒杂质进入排水管4，造成排水管4堵塞，所述第一排水口5及所述第二排水口6的进口处均设置有隔离板，参见图2，所述隔离板21的直径与排水管4的内径相同，利用铅丝网22将排水管4进口段全部包裹，利用固定部件23将隔离板21分别固定在所述第一排水口5及所述第二排水口6的进口处。所述固定部件23可以包括：pvc箍条。

参见图3，所述隔离板21上包括n个过滤孔，所述过滤孔的孔径为0～1mm。

进一步地，为了避免地表径流大规模流入二级土壤过滤装置3中，参见图1，在所述至少一个二级土壤过滤装置3之间设置有隔水层7，所述隔水层7的高度高于所述二级土壤过滤装置3的高度，具体地，所述隔水层7的高度比所述二级土壤过滤装置3的高度高4～5cm，以利于初期雨水经排水管4地面入口汇流。

需要说明的是，所述二级土壤过滤装置3的底部设置有防水布，防止雨水透过。所述二级土壤过滤装置3的种植土为适宜种植植物的土壤。所述植物用于蒸腾所述地表径流，截流所述地表径流中的所述颗粒污染物。

这里，所述土壤中还可以添加高fe、al材料和沸石，以提高土壤对地表径流中磷和氨氮的吸附能力。

实施例二

相应于实施例一，本实施例还提供一种地表径流的处理方法，如图4所示，所述方法包括：

s401，汇流所述地表径流。

本步骤中，利用收集装置汇流所述地表径流，所述收集装置包括：河岸两侧防护路面的路牙，所述路牙下部开设有出水口，经出水口将汇集后的路面雨水排入初级过滤装置内。

s402，对所述地表径流进行初级过滤。

本步骤中，利用初级过滤装置对所述地表径流进行初级过滤，所述初级过滤装置具体为过滤槽，所述过滤槽为混凝土结构方形渠道，所述过滤槽包括：第一层砾石，第二层砾石，第三层砾石；其中，

所述第一层砾石铺设在所述过滤槽的底部，所述第一层砾石的粒径为0.5～1cm；能够过滤掉地表径流中的小颗粒杂质。所述第二层砾石铺设在所述第一层砾石的上部，所述第二层砾石的粒径为1～2cm；能够过滤掉地表径流中的中颗粒杂质。所述第三层砾石铺设在所述第二层砾石的上部，所述第三层砾石的粒径为2～3cm；能够过滤掉地表径流中的大颗粒杂质。

并且，在所述初级过滤装置的上方还安装有过滤部件，所述过滤部件与地面齐平。所述过滤部件的尺寸与所述初级过滤装置的尺寸一致；这样，地表径流经初级过滤装置过滤后，可以去除携带的树叶及大颗粒污染物。所述过滤部件可以为雨水篦子。

通过初级过滤装置对地表径流进行初级过滤后，地表径流流入至少一个二级土壤过滤装置中。

s403，利用管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中。

本步骤中，当地表径流流入至少一个二级土壤过滤装置后，利用至少一个二级土壤过滤装置通过管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；以能对地表径流进行二级过滤，去除地表径流中的污染物，并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中。所述至少一个二级土壤过滤装置利用管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中。

这里，所述管道包括：至少一个排水管，所述至少一个排水管设置在所述至少一个二级土壤过滤装置的末端。所述排水管包括：第一排水口及第二排水口，所述第一排水口设置在至少一个二级土壤过滤装置表面3～4cm处，土壤表层的雨水可通过第一排水口导流；所述第二排水口设置在所述至少一个二级土壤过滤装置的最底部，雨水在土壤过滤层内自上而下流动，经第二排水口导流。所述至少一个排水管为pvc材料，排水管两端周围放置2～5mm直径的若干碎石，以避免排水管下沉。其中，所述排水管应沿河岸方向每隔1～2m进行设置。

这里，为了避免大颗粒杂质进入排水管，造成排水管堵塞，所述第一排水口及所述第二排水口的进口处均设置有隔离板，所述隔离板的直径与排水管的内径相同，利用铅丝网将排水管进口段全部包裹，利用固定部件将隔离板分别固定在所述第一排水口及所述第二排水口的进口处。所述固定部件可以包括：pvc箍条。

其中，所述隔离板上包括n个过滤孔，所述过滤孔的孔径为0～1mm。

进一步地，为了避免地表径流大规模流入二级土壤过滤装置中，在所述至少一个二级土壤过滤装置之间设置有隔水层，所述隔水层的高度高于所述二级土壤过滤装置的高度，具体地，所述隔水层的高度比所述二级土壤过滤装置的高度高4～5cm，以利于初期雨水经排水管地面入口汇流。

需要说明的是，所述二级土壤过滤装置的底部设置有防水布，防止雨水透过。所述二级土壤过滤装置的种植土为适宜种植植物的土壤。所述植物用于蒸腾所述地表径流，截流所述地表径流中的所述颗粒污染物。

这里，所述土壤中还可以添加高fe、al材料和沸石，以提高土壤对地表径流中磷和氨氮的吸附能力。

实施例三

实际应用中，利用实施例一提供的系统及实施例二提供的方法对地表径流进行处理时，具体实现如下：

所述系统布置在某城市的某河道两侧，如图1所示，所述系统包括：收集装置1、初级过滤装置2及至少一个二级土壤过滤装置3；其中，

所述收集装置1用于汇流所述地表径流，所述收集装置1包括：河岸两侧防护路面的路牙，所述路牙下部开设有出水口，经出水口将汇集后的路面雨水排入初级过滤装置2内，以能对所述地表径流进行初级过滤。

所述初级过滤装置2具体为过滤槽，所述过滤槽为混凝土结构方形渠道，所述过滤槽包括：第一层砾石，第二层砾石，第三层砾石；其中，

所述第一层砾石铺设在所述过滤槽的底部，所述第一层砾石的粒径为0.6cm；能够过滤掉地表径流中的小颗粒杂质。所述第二层砾石铺设在所述第一层砾石的上部，所述第二层砾石的粒径为1.5cm；能够过滤掉地表径流中的中颗粒杂质。所述第三层砾石铺设在所述第二层砾石的上部，所述第三层砾石的粒径为2.5cm；能够过滤掉地表径流中的大颗粒杂质。

并且，在所述初级过滤装置1的上方还安装有过滤部件，所述过滤部件与地面齐平。所述过滤部件的尺寸与所述初级过滤装置1的尺寸一致；这样，地表径流经初级过滤装置1过滤后，可以去除携带的树叶及大颗粒污染物。所述过滤部件可以为雨水篦子。

通过初级过滤装置1对地表径流进行初级过滤后，地表径流流入至少一个二级土壤过滤装置3中，以能对地表径流进行二级过滤，去除地表径流中的污染物。所述二级土壤过滤装置3包括三个。

所述至少一个二级土壤过滤装置3利用管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中。

参见图1，所述系统还包括：至少一个排水管4，所述至少一个排水管设置在所述至少一个二级土壤过滤装置3的末端。所述排水管4包括：第一排水口5及第二排水口6，所述第一排水口5设置在至少一个二级土壤过滤装置表面3.5cm处，土壤表层的雨水可通过第一排水口5导流；所述第二排水口6设置在所述至少一个二级土壤过滤装置3的最底部，雨水在土壤过滤层内自上而下流动，经第二排水口6导流。所述至少一个排水管4为pvc材料，排水管4两端周围放置3mm直径的若干碎石，以避免排水管4下沉。其中，所述排水管4应沿河岸方向每隔1m进行设置。

这里，为了避免大颗粒杂质进入排水管4，造成排水管4堵塞，所述第一排水口5及所述第二排水口6的进口处均设置有隔离板，参见图2，所述隔离板21的直径与排水管4的内径相同，利用铅丝网22将排水管4进口段全部包裹，利用箍条23将隔离板21分别固定在所述第一排水口5及所述第二排水口6的进口处。所述箍条23可以为pvc箍条。

参见图3，所述隔离板21上包括n个过滤孔，所述过滤孔的孔径为0～1mm。

进一步地，为了避免地表径流大规模流入二级土壤过滤装置3中，参见图1，在所述至少一个二级土壤过滤装置3之间设置有隔水层7，所述隔水层7的高度高于所述二级土壤过滤装置3的高度，具体地，所述隔水层7的高度比所述二级土壤过滤装置3的高度高4.5cm，以利于初期雨水经排水管4地面入口汇流。

需要说明的是，所述二级土壤过滤装置3的底部设置有防水布，防止雨水透过。所述二级土壤过滤装置3的种植土为适宜种植植物的土壤。所述植物用于蒸腾所述地表径流，截流所述地表径流中的所述颗粒污染物。其中，所述植物应遵循乡土种、根系发达、耐淹、耐旱、景观性强、具有良好的固土护坡功能，同时具有较高的观赏价值的原则来选取。比如，紫穗狼尾草的须根较粗壮，生性强健，萌发力强，容易栽培，对水肥要求不高，少有病虫害，秆直立，丛生，高30～120厘米，根系较发达，生长两年以上的植株根系可达1.5米～2米深；具有良好的固土护坡功能，同时具有较高的观赏价值。

这里，所述土壤中还可以添加高fe、al材料和沸石，以提高土壤对地表径流中磷和氨氮的吸附能力。

本发明实施例提供的地表径流处理系统及方法能带来的有益效果至少是：本发明提供了一种地表径流处理系统及方法，所述系统包括：收集装置，用于汇流所述地表径流；初级过滤装置，用于对所述地表径流进行初级过滤；至少一个二级土壤过滤装置，用于利用管道收集初级过滤后的地表径流，对所述地表径流进行二级过滤；并将二级过滤后的所述地表径流排入河道中；如此，可以沿着河岸侧长距离布置该处理系统，对地表径流进行多级去污染处理后，去除地表径流中携带的悬浮物、cod、氮、磷等污染物后将水体排入河流中，削弱了初期雨水径流中的污染物，有效降低了初期雨水对自然水体的污染情况，又不会增加污水处理系统的负荷；并可以在至少一个二级土壤过滤装置种植城市景观植物，即可以过滤雨水，又可以美化环境；在降雨中后期，污染较小的雨水通过路沿出水口后直接排入河道，不会引起路面的积水，也不会影响城市管网的排水。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。