一种公路旁用于去除重金属的雨水生物滞留池的制作方法

本发明属于雨水处理技术领域，具体涉及一种公路旁用于去除重金属的雨水生物滞留池。

背景技术：

随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，汽车已经进入普通家庭，越来越多的汽车驶进公路。由于汽车尾气的排放、燃料的泄露以及车胎的磨损，公路路面雨水径流中重金属的浓度很大，入渗到土壤中迁移，会严重污染地下水。如何更好的去除雨水径流中的重金属，是我们现在应该关注的问题。

生物滞留池对重金属的滞留效果较好，其中覆盖层对重金属的吸收起主要作用。然而土壤填料有一定的饱和周期，可通过收割植物的办法来延长填料的饱和周期，但是有研究表明，土壤填料对重金属的滞留一般为88％～97％，而重金属在植物体内的累积仅有0.5％～3.3％，根系对重金属的吸附明显高于根茎部位，所以如果生物滞留池内单位面积植物产量较低，那么实现填料饱和再生就很困难。一旦土壤填料饱和，将无法对雨水中的重金属继续吸附去除。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提供一种公路旁用于去除重金属的雨水生物滞留池，本发明对雨水中的重金属具有很高的去除率，且能够持续去除雨水中的重金属。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种公路旁用于去除重金属的雨水生物滞留池，包括开孔道牙、生物滞留池、穿孔排水管、溢流井、重金属过滤柱、防渗层和雨水管，生物滞留池设置在开孔道牙的一侧，生物滞留池顶部的水平高度不高于开孔道牙上的开孔，防渗层设置在生物滞留池与公路的连接处；生物滞留池自上而下依次包括植物层、过滤层、过渡层和排水层；穿孔排水管设置在排水层中，溢流井设置在生物滞留池的一侧，溢流井的下端与雨水管联通，重金属过滤柱设置在溢流井的底部；重金属过滤柱所处水平高度不高于排水层，上端与穿孔排水管连接，下端设有排水管，排水管的出水口位于溢流井内，重金属过滤柱的内腔填充有可更换的用于吸附重金属的滤芯。

过渡层和排水层均设置为一侧高，一侧低的倾斜结构，溢流井设置在过渡层和排水层较低的一侧，重金属过滤柱所处水平高度不高于排水层最低点的水平高度。

开孔道牙和溢流井分别设置在生物滞留池相对的两侧。

重金属过滤柱为具有上下底的空心柱，其内部自上而下平行设置有若干个将重金属过滤柱内腔分割为蛇形腔体的隔板。

重金属过滤柱的上底与重金属过滤柱下部的柱体之间铰接。

滤芯为由颗粒活性炭和钛酸钠纳米纤维按照质量比为25:1均匀混合而成的混合物。

过滤层的填料为细砂；过渡层填料为粗砂；排水层填料为砾石。

排水管上设有防止水倒流至重金属过滤柱中的单向阀。

本发明的有益效果如下：

本发明的通过开孔道牙能够将公路上的雨水收集起来排进生物滞留池，生物滞留池将收集到的雨水通过植物层、过滤层和过渡层进行过滤，过滤后的雨水进入排水层，穿孔排水管设置在排水层中，因此排水层中的雨水能够通过穿孔排水管上的孔进入穿孔排水管内部，穿孔排水管将汇集起来的雨水导入重金属过滤柱，重金属过滤柱吸附过滤掉雨水中的重金属，再将去掉重金属的雨水排至溢流井，溢流井将汇集到的雨水以及经重金属过滤柱过滤的水排至雨水管，雨水管将溢流井中的水排入市政雨水管网系统中；由于重金属过滤柱所处水平高度不高于排水层，因此雨水的过滤过程中，能够完全依靠重力进行流动和过滤，无需使用其它动力，具有节能环保的特点；重金属过滤柱的内腔填充可更换的用于吸附重金属的滤芯，根据实验检测数据，当滤芯吸附达到饱和时，可定期更换滤芯，使得本发明能够持续去除雨水中的重金属。

附图说明

图1是本发明公路旁用于去除重金属的雨水生物滞留池的平面图。

图2是本发明公路旁用于去除重金属的雨水生物滞留池的剖面图。

图3是图1的重金属过滤柱的剖面图。

图中，1-开孔道牙，2-生物滞留池，21-植物层，22-过滤层，23-过渡层，24-排水层，3-溢流井，4-重金属过滤柱，41-隔板，42-排水管，5-穿孔排水管，6-防渗层，7-雨水管。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明作进一步的说明。

如图1～图3所示，本发明的公路旁用于去除重金属的雨水生物滞留池，包括开孔道牙1、生物滞留池2、穿孔排水管5、溢流井3、重金属过滤柱4、防渗层6和雨水管7，生物滞留池2设置在开孔道牙1的一侧，生物滞留池2的顶部不高于开孔道牙1上的开孔，防渗层6设置在生物滞留池2与公路的连接处；生物滞留池2自上而下依次包括植物层21、过滤层22、过渡层23和排水层24，过滤层22的填料为细砂，过渡层23填料为粗砂，排水层24填料为砾石；穿孔排水管5设置在排水层24中，溢流井3设置在生物滞留池2的一侧，溢流井3的下端与雨水管7联通，重金属过滤柱4设置在溢流井3的底部；重金属过滤柱4所处水平高度不高于排水层24，上端与穿孔排水管5连接，下端设有排水管42，排水管42的出水口位于溢流井3内，排水管42上设有防止溢流井中的水倒流至重金属过滤柱4中的单向阀，重金属过滤柱4的内腔填充有可更换的用于吸附重金属的滤芯，滤芯为由颗粒活性炭和钛酸钠纳米纤维按照质量比为25:1均匀混合而成的混合物。

如图2，本发明中，过渡层23和排水层24均设置为一侧高，一侧低的倾斜结构，溢流井3设置在过渡层23和排水层24较低的一侧，重金属过滤柱4所处水平高度不高于排水层24最低点的水平高度；开孔道牙1和溢流井3分别设置在生物滞留池2相对的两侧，能够增加雨水的流淌路程，有利于对雨水的过滤净化，开孔道牙1设置在过渡层23和排水层24较高的一侧，溢流井3设置在过渡层23和排水层24较低的一侧，这样有利于雨水在重力的作用下自动流动，还能够防止积水。

如图3，重金属过滤柱4为具有上下底的空心柱，其内部自上而下平行设置有若干个将重金属过滤柱4内腔分割为蛇形腔体的隔板41，这样能够增加含有重金属雨水的流淌路径，能够与滤芯充分接触，能够达到较好的滤除重金属的目的；重金属过滤柱4的上底与重金属过滤柱4下部的柱体之间铰接，这样有利于对滤芯进行更换，能够使重金属过滤柱4持续去除雨水中的重金属。

本发明的公路旁用于去除重金属的雨水生物滞留池对径流中的重金属进行了强化的去除，采用的吸附材料是颗粒活性炭与钛酸钠纳米纤维的混合物，使得重金属过滤柱4对雨水中重金属的去除率高达99％，能够防止高浓度的重金属入渗到土壤中迁移，污染地下水；其中钛酸钠纳米纤维具有大的比表面积、简单高效的合成方法、独特的介孔层状结构以及优异的离子交换性能，是一种理想的新型吸附剂，实验表明，将颗粒活性炭与钛酸钠纳米纤维按重量比为25：1进行混合，其吸附重金属量是同重量只有颗粒活性炭的80倍，该金属过滤柱对雨水中大部分重金属的去除率高达99％；本发明设置了具有蛇形内腔的重金属过滤柱，在相同尺寸的过滤柱进行重金属吸附时，增加了雨水与吸附颗粒的接触时间，更好的去除重金属；同时，生物滞留池对雨水径流进行贮存、渗透、净化，减小了形成内涝的风险。

实施例

本实施例中，生物滞留池2的尺寸为：长5米，宽3米；生物滞留池2自上而下依次为植物层21、过滤层22、过渡层23和排水层24；其中，过滤层22填料为细砂，有机质含量3％，外掺营养土，ph为中性；过渡层23填料为粗砂；排水层24填料为砾石。穿孔排水管5置于排水层24砾石内。溢流井3设置在生物滞留池2的另一侧，并将雨水管7置于溢流井3的底部。

重金属过滤柱4置于溢流井3内，与穿孔排水管5侧向连接，重金属过滤柱4内设置三个平行的隔板41，三个平行的隔板41将过滤柱分成四廊道式吸附通道，通道内填充颗粒活性炭和钛酸钠纳米纤维的混合物，颗粒活性炭和钛酸钠纳米纤维的重量比为25：1；雨水流经过重金属滤柱4后从排水管42流入溢流井3，再从溢流井3中流入雨水管7，进而排入市政管网。重金属过滤柱4的上方可打开，当吸附达到饱和时，可人工取出更换其中的吸附材料。