一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池

1.本实用新型涉及绿色基础设施中的生态树池技术领域，尤其涉及一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池。


背景技术：

2.随着城镇化快速建设，不透水硬质面积增大，很大改变了城市水文过程，雨水下渗减弱，地表径流增加，城市地表径流携带污染物、道路积蓄雨水等城市水问题日益显著。分析降雨过程，可以了解到污染物主要有：1)大气污染物，包括空气中的细菌、尘埃等，反映在水质中主要为ss、cod等指标超标；2)地表污染物，包括尘埃、重金属、油脂等。雨水对道路地面冲刷程度很大，污染物浓度高，对水质影响很大，其初期雨水污染程度可超过生活污水。如果对初期径流不加处理直接利用或排放到自然水体，会造成污染并增加雨水处理装置的负担。
3.传统树池一般周围铺装不透水，会产生暴雨天气树池内积水无法排出导致树木根系腐烂的问题。此外，为防止行人踩踏，传统树池边缘会高出土壤几厘米，雨水无法汇入树池。作为绿色基础设施中一种技术措施的生态树池虽在传统树池的基础上加以改进，增加了收集利用雨水功能，但大多数缺少对地表径流中污染物净化的功能，污染严重的水体可损坏植物细胞膜的通透性，使其通透性增加，导致细胞内酶的失调，引起植株生长不良，甚至死亡；也能使植物光合作用受阻，致使植物无法正常生长；还可导致植物呼吸作用紊乱；危害植物细胞的遗传，使其基因发生改变，对植物生长不利，现有生态树池实用性差，不利于不利于植物生长。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池，包括防水混凝土箱，所述防水混凝土箱内部设有雨水净化装置和蓄水装置，所述防水混凝土箱一侧设有初期弃流装置；
7.所述初期弃流装置包括初期弃流箱，所述初期弃流箱固定连接在防水混凝土箱一侧，所述初期弃流箱内部固定设有分隔板，所述分隔板将初期弃流箱内部分隔为初期雨水储存空间和后期雨水通过空间，所述后期雨水通过空间设在初期雨水储存空间顶部，所述初期弃流箱一侧开设有雨水口，所述雨水口设在后期雨水通过空间一侧，所述分隔板上通过转轴活动连接有挡板，所述挡板底端通过活动铰座活动连接有硬质杆，所述硬质杆底端固定连接有浮力小球，所述后期雨水通过空间内部固定连接有金属滤网，所述金属滤网设在雨水口与挡板之间，所述初期弃流箱底端固定设有污水管。
8.进一步地，所述蓄水装置包括种植箱和净化水蓄水池，所述种植箱和导水管均设在防水混凝土箱内部，且所述种植箱固定连接在净化水蓄水池顶端，所述种植箱内部设有
土壤层和种植层，所述种植层设在土壤层顶部，所述净化水蓄水池内部固定连接有多个吸水纤维棒，且所述吸水纤维棒延伸至土壤层内部。
9.进一步地，所述雨水净化装置包括多个隔网，所述隔网设在防水混凝土箱与种植箱和净化水蓄水池的夹层内部，所述隔网将防水混凝土箱与种植箱和净化水蓄水池夹层分隔为卵石填充层、雨水净化填料层和洁净水室，洁净水室内部设有砂滤层，所述卵石填充层设在雨水净化填料层顶部，所述雨水净化填料层设在洁净水室顶部，所述防水混凝土箱与种植箱的夹层顶部固定连接有透水格栅，所述透水格栅设在卵石填充层顶部。
10.进一步地，所述初期弃流箱与防水混凝土箱之间开设有出水口，所述出水口分别与初期弃流箱内部和卵石填充层内部相连通。
11.进一步地，所述防水混凝土箱底部设有雨水井，所述防水混凝土箱另一侧固定连接有排水管，所述排水管底端与雨水井顶端固定连接，且所述排水管分别与雨水净化填料层和雨水井内部相连通。
12.进一步地，所述净化水蓄水池两侧均固定连接有导水管，且所述导水管分别与净化水蓄水池内部和洁净水室内部相连通。
13.进一步地，所述初期弃流箱前后两侧以及另一侧均固定连接有路缘石。
14.相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：
15.1、通过初期弃流装置可将污染物浓度较高初期径流雨水排出弃流；
16.2、通过雨水净化装置可对降雨后期的雨水进行净化利用，通过改良填充层材料，以牡蛎壳作为主要填充材料，椰壳基活性炭作为次要填料有效去除水中悬浮物及重金属等有害物质，使收集的雨水更利于植物生长，且成本造价低；
17.3、通过蓄水装置可对净化后的雨水进行储存，同时通过纤维棒将水输送到土壤层，有效解决旱季及降雨量少时植物水分补给问题；
18.综上所述，通过生态树池的初期弃流装置，对降雨初期水质差的雨水弃流，并通过雨水净化装置和蓄水装置，选择牡蛎壳作净化为填充材料，对雨水进行回收有效利用，并有一定的蓄水功能，该生态树池具有净化水质质量高、填充材料易于获取、造价低、绿色可持续的特点，采用的技术成熟且结构简单，具有广泛的应用范围，可标准化生产和快速推广。
附图说明
19.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
20.图1为本实用新型提出的一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池的整体立体结构示意图；
21.图2为本实用新型提出的一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池的整体剖视立体结构示意图；
22.图3为本实用新型提出的一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池的整体主视剖视图；
23.图4为本实用新型提出的一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池的初期弃流箱内部剖视立体结构示意图；
24.图5为本实用新型提出的一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池的初期弃
流箱内部主视剖视图；
25.图6为本实用新型提出的一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池的硬质杆和浮力小球立体结构示意图；
26.图7为本实用新型提出的一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池的使用效果俯视图；
27.图8为本实用新型提出的一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池的雨水弃流过程图。
28.图中：1初期弃流箱、2防水混凝土箱、3污水管、4吸水纤维棒、5路缘石、6透水格栅、7卵石填充层、8雨水净化填料层、9土壤层、10排水管、11砂滤层、12洁净水室、13雨水口、14金属滤网、15初期雨水储存空间、16分隔板、17出水口、18挡板、19硬质杆、20浮力小球、21种植箱、22种植层、23隔网、24后期雨水通过空间、25导水管、26净化水蓄水池、27雨水井。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.参照图1-8，一种兼具初期弃流及雨水净化功能的生态树池，包括防水混凝土箱2，所述防水混凝土箱2内部设有雨水净化装置和蓄水装置，所述防水混凝土箱2一侧设有初期弃流装置，初期弃流装置可对初期径流的水质较差的雨水进行弃流；
31.所述初期弃流装置包括初期弃流箱1，所述初期弃流箱1固定连接在防水混凝土箱2一侧，所述初期弃流箱1内部固定设有分隔板16，所述分隔板16将初期弃流箱1内部分隔为初期雨水储存空间15和后期雨水通过空间24，所述后期雨水通过空间24设在初期雨水储存空间15顶部，所述初期弃流箱1一侧开设有雨水口13，所述雨水口13设在后期雨水通过空间24一侧，所述分隔板16上通过转轴活动连接有挡板18，所述挡板18底端通过活动铰座活动连接有硬质杆19，所述硬质杆19底端固定连接有浮力小球20，浮力小球20可随着初期雨水储存空间15中水位的高低进行浮动，而水位低时，浮力小球20则跟随其重力通过硬质杆19带动挡板18打开，此时雨水可进入初期雨水储存空间15内部，而水位高时，浮力小球20受浮力上浮，并通过硬质杆19推动挡板18关闭，此时雨水进入不了初期雨水储存空间15内部，而是直接通过出水口17导入卵石填充层7内部被雨水净化装置进行净化处理，所述后期雨水通过空间24内部固定连接有金属滤网14，金属滤网14可对刚从雨水口13进入初期弃流箱1内部的雨水中杂质进行初步阻隔，所述金属滤网14设在雨水口13与挡板18之间，所述初期弃流箱1底端固定设有污水管3，污水管3口径较小，因此可将初期雨水储存空间15中收集的水质较差的雨水缓慢排出。
32.所述蓄水装置包括种植箱21和净化水蓄水池26，净化水蓄水池26的高度为300mm，所述种植箱21和导水管25均设在防水混凝土箱2内部，且所述种植箱21固定连接在净化水蓄水池26顶端，净化水蓄水池26可对雨水净化装置净化后的水进行储存，所述种植箱21内部设有土壤层9和种植层22，土壤层9的厚度为1000mm，种植层22的厚度为100mm，所述种植层22设在土壤层9顶部，所述净化水蓄水池26内部固定连接有多个吸水纤维棒4，且所述吸水纤维棒4延伸至土壤层9内部，吸水纤维棒4则可以将净化水蓄水池26中的水输送进土壤层9内部，使得储存的水能够在及时为树木补给水分。
33.所述雨水净化装置包括多个隔网23，隔网23起到分隔卵石填充层7、雨水净化填料层8和洁净水室12的作用，所述隔网23设在防水混凝土箱2与种植箱21和净化水蓄水池26的夹层内部，所述隔网23将防水混凝土箱2与种植箱21和净化水蓄水池26夹层分隔为卵石填充层7、雨水净化填料层8和洁净水室12，所述洁净水室12内部设有砂滤层11，洁净水室12高度为300mm，所述卵石填充层7设在雨水净化填料层8顶部，所述雨水净化填料层8设在洁净水室12顶部，雨水净化填料层8中选取具有一定水质净化效果的填料选择牡蛎壳作为主要填料，牡蛎壳是一种天然的、丰富的、廉价的有效吸附剂，主要成分为碳酸钙(含量为80％-95％),内部含大量2-10pm微孔结构，经粉碎、活化和孔穴修饰可作为具有吸附功能的缓释材料，将牡蛎壳通过改性手段，增加其孔隙数，增大其比表面积，可增加其对污染物的吸附能力，其表面结构也更有利于生物生长，可有效降低水体中有机物浓度，具有良好的水质澄清作用，并且原材料的成本低廉、可开发性高、技术操作简单、投入资金少，是一种理想的净化填充材料，次要填料为椰壳基活性炭，可有效吸附水体悬浮物，达到净水效果，且成本低廉，所述防水混凝土箱2与种植箱21的夹层顶部固定连接有透水格栅6，所述透水格栅6设在卵石填充层7顶部，透水格栅6在不影响雨水落入雨水净化装置内部的前提下，还防止落叶或其他异物掉落入卵石填充层7内部。
34.所述初期弃流箱1与防水混凝土箱2之间开设有出水口17，所述出水口17分别与初期弃流箱1内部和卵石填充层7内部相连通，出水口17便于后期雨水通过空间24中的雨水径流入卵石填充层7内部被雨水净化装置净化处理。
35.所述防水混凝土箱2底部设有雨水井27，所述防水混凝土箱2另一侧固定连接有排水管10，所述排水管10底端与雨水井27顶端固定连接，且所述排水管10分别与雨水净化填料层8和雨水井27内部相连通，排水管10可在遭遇暴雨导致雨水净化装置来不及净化时将多余的雨水排向雨水井27以防止发生积水。
36.所述净化水蓄水池26两侧均固定连接有导水管25，且所述导水管25分别与净化水蓄水池26内部和洁净水室12内部相连通，导水管25便于将经过雨水净化装置净化后的水导入净化水蓄水池26内部进行储存。
37.所述初期弃流箱1前后两侧以及另一侧均固定连接有路缘石5，路缘石则起到阻挡的作用防止行人踩踏。
38.本实用新型的工作原理及使用流程：
39.首先将防水混凝土箱2埋入地下，此时初期弃流箱1的外壁与道路垂直相接，而雨水口13正好处于路面齐平，当路面上大量的雨水通过雨水口13进入初期弃流箱1内部时，此时由于初期雨水储存空间15内部没水使得挡板18没有关闭，因此进入初期弃流箱1内部的雨水首先会集中在初期雨水储存空间15内部，而雨水在经过金属滤网14时雨水中的杂质则被初步阻隔，随着初期雨水储存空间15内部雨水增加，浮力小球20受到浮力上浮，并通过硬质杆19使得挡板18闭合，而初期雨水储存空间15中的水则通过污水管3缓慢排出，当初期雨水储存空间15中的水逐渐排出，浮力小球20受到的浮力减小，则挡板18可再次打开，挡板18关闭后雨水在后期雨水通过空间24内部则会直接通过出水口17进入卵石填充层7内部，即被雨水净化装置进行净化处理，而直接落在透水格栅6上的雨水也会进入卵石填充层7内部并依次进行净化，雨水净化填料层8中可选取具有一定水质净化效果的牡蛎壳作为作为主要填料，次要填料为椰壳基活性炭，其中牡蛎壳、活性炭填充厚度为600mm,比例为4:1，雨水
净化装置净化时是将直接落下的雨水和通过初期弃流装置流入的雨水依次经过卵石填充层7、雨水净化填料层8和洁净水室12并经过净化水池12中砂滤层11的净化沉淀，最终再通过导水管25流入净化水蓄水池26内部，净化水蓄水池26内部的水可通过吸水纤维棒4输送至土壤层9内部，及时为植物提供水分，在遇到暴雨时，多出的雨水则直接通过排水管10导入雨水井27中排出，同时多个生态树池可以相互之间进行并联，从而达到最佳雨水利用效果，而各生态树池之间的间距宜设置在8-10m之间。