专利名称：雨水生态净化及储存系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种雨水生态净化及储存系统。
背景技术：
雨水作为一种天然的洁净水资源，广泛的应用于干旱、少雨地区及缺少地表水补给区域。当前，水资源日益短缺，淡水资源贫乏，对雨水进行收集、储存并加以利用显得越来越重要。而随着环境污染的加重，特别是空气质量的下降，由地表径流及大气降尘所导致的初期雨水水质极差，如对雨水在整个降雨历时进行简单的收集与储存，势必会对雨水产生污染，影响到雨水的利用。因此，如何对雨水进行有效净化并加以合理储存，是环保科技人员重点研究的课题之一。近年来，人工湿地技术被广泛的应用于水环境的生态修复领域，其高效低能、环境友好的特点，以及对受污染水体特有的净化和修复功能也逐步为人们所认识。由于不同构型的人工湿地具有不同的水力条件和净化功能，不同填料的种类及级配对不同类型污染物具有不同的去除效果，因此，如对人工湿地进行合理的设计和布置，将其运用于雨水的生态净化及其储存，可拓展人工湿地的应用领域，并有利于雨水中，特别是初期雨水中污染物的高效去除及有效储存。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题，是针对雨水，特别是初期雨水的受污染状况以及雨水的有效储存利用，提出一种结构简单、环境友好、高效低能的用于雨水生态净化及储存的雨型湿地系统。本实用新型采用的技术方案一种雨水生态净化及储存系统，其特征在于它包括生态净化区，生态净化区内充填生态填料，生态净化区表面的周边区域为进水区，进水区内设置进水区粗填料，生态净化区下部为设置填料的过渡区，过渡区下部为生态储水区，生态储水区内设有生态储水区填料，生态储水区下部设有排水层填料，排水层填料内部设有穿孔排水管，在生态净化区和生态储水区形成整体的不同侧分别设有排水溢流井和通气管，所述穿孔排水管穿出排水层填料经过储水区向上延伸至过渡区顶部，且穿孔排水管的出口进入排水溢流井，所述的排水溢流井的顶部设有溢流盖板，所述通气管与穿孔排水管连通，所述穿孔排水管另一端内设有放空管，放空管穿入排水溢流井，且放空管上设有放空管阀门。上述的生态净化区上部还种植有植物。上述的植物为维管束状植物。上述的生态填料为砾石，其粒径为20_40mm。上述进水区的边缘坡度为-2%。上述进水区粗填料为鹅卵石，其粒径为80_150mm。上述过渡区的填料为卵石，其粒径为60-100mm ；所述生态储水区填料为卵石，其粒径为60-80mm。上述排水层填料为卵石，其粒径为80-100mm。上述生态净化区与生态储水区体积比为1:3-1: 4。本实用新型取得的技术效果1、本实用新型结构简单，高效低耗和环境友好，生态净化区采用的生态填料，既对雨水中所含的不溶性悬浮物和漂浮物起到了截留作用，又可作为生物载体，利用其上生长的生物膜对雨水中所含的溶解性有机物进行生物净化，而且其较大的空隙率强化了雨水净化生物反应过程中的气液固三相传质过程；生态净化区采用的维管束植物及景观性植物， 不但其叶、茎对悬浮物具有截留作用，而且其具有的光合作用，能为填料表面生长的生物膜提供氧份，显著提高雨水的生物净化速度和处理效率，生态储水区直接置于生态净化区下部，并与生态净化区连通，结构简单，并且有利于生态净化区植物在无雨期间吸收水分供其生长所需，生态储水区中填料长期浸没于所储存的雨水中，其上生长的生物膜能进一步对雨水进行生物降解，去除雨水中残存的有机污染物，排水区的排水层填料能拦截储存雨水中的剩余悬浮物及老化脱落的生物膜，确保出水水质，排水区中的高位排水管也确保了系统的储水容量；2、生态净化区与生态储水区上下布置，节约了占地面积，并省去了净化后雨水转运、输送等工序的操作，节约运行成本；3、由植物-填料-微生物共同组成的协同生态净化体系对雨水中所含悬浮物、溶解性有机物及营养性污染物具有很好的去除效果；经生态储水区深度生物降解后的雨水水质良好；4、整个系统建造成本较低，运行成本低廉；同时，在生态净化区中选种景观性植物，可建设成为一处环境友好型的生态园林景观。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。参见图1，一种雨水生态净化及储存系统，它包括生态净化区3，生态净化区内充填生态填料4，生态净化区表面的周边区域为进水区1，进水区内设置进水区粗填料2，生态净化区下部为设置填料的过渡区6，过渡区下部为生态储水区7，生态储水区内设有生态储水区填料8，生态储水区下部设有排水层填料9，排水层填料内部设有穿孔排水管10，在生态净化区和生态储水区形成整体的不同侧分别设有排水溢流井11和通气管14，所述穿孔排水管穿出排水层填料经过生态储水区向上延伸至过渡区顶部，且穿孔排水管的出口进入排水溢流井，所述的排水溢流井的顶部设有溢流盖板15，所述通气管与穿孔排水管连通，所述穿孔排水管另一端内设有放空管12，放空管穿入排水溢流井，且放空管上设有放空管阀门13。所述的生态净化区上部还种植有植物5。所述的植物为维管束植物。所述的生态填料为砾石，其粒径为20-40mm。所述进水区的边缘坡度为_2%。所述进水区粗填料为
4鹅卵石，其粒径为80-150mm。所述过渡区的填料为卵石，其粒径为60-100mm ；所述生态储水区填料为卵石，其粒径为60-80mm。所述排水层填料为卵石，其粒径为80-100mm。所述生态净化区与生态储水区体积比为1:3-1: 4。本实用新型的原理，首先，携带面源污染和大气尘埃的雨水通过生态净化区的进水区时，雨水中的大型漂浮物被进水区粗填料拦截；进入生态净化区后，雨水以竖流形式经过雨型湿地系统，生态净化区中的种植植物、生物填料、微生物协同作用净化雨水；净化后雨水通过生态储水区上部的过渡区填料进入生态储水区；过渡区填料既起到进一步过滤净化雨水的作用，同时阻止生态净化区中的生态填料进入到生态储水区，还能保证在无雨时生态储水区内空气流通，因此也确保了植物根系在无雨时对生态储水区水分的吸收；利用生态储水区进行净化后雨水的储存及深度生物净化；利用排水区的穿孔排水管收集生态储水区雨水并排入出水井；利用高位排水管确保储水容量并有利于植物吸收水分；利用放空管在事故及检修时放空整个系统中的雨水；利用通气管排气及溢流暴雨时生态净化区表面滞水。以常规雨水为例，降雨时，雨水携带地表污染物及大气降尘通过地表径流流至本系统，首先通过本系统进水区1中的进水区粗填料2，将其中的漂浮物及较大体积的悬浮物拦截；雨水进入生态净化区3后，以竖流形式通过生态填料4，雨水中携带的细小悬浮物通过物理截留、物理化学吸附等原理被生态填料4去除，植物5根系对细小悬浮物也具有拦截作用；生态填料4表面生长的生物膜，对雨水所携带的溶解性有机物具有生物降解功能；植物5能通过光合作用提供氧，同时植物5也能对雨水中所含的氮、磷等营养性物质进行吸收以供其自身生长需要。通过生态净化区3净化后的雨水经过过渡区6中的大粒径填料进入到生态储水区7进行进一步沉淀、过滤、生物净化和储存；由于雨水在生态储水区7中停留时间长，生态储水区填料8表面生长生物膜，对雨水中所含有机物进行深度降解；生态储水区7底部设有排水层填料9，穿孔排水管10置于排水层填料9中，能进一步保证出水水质。 由于穿孔排水管10出口位于过渡区6的顶部，能保证生态储水区常年有水并处于高水位状态，同时也确保了生态净化区3中的植物5在无雨期间也能吸收水分供其生长所需。本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。
权利要求1.一种雨水生态净化及储存系统，其特征在于它包括生态净化区(3)，生态净化区内充填生态填料G)，生态净化区表面的周边区域为进水区(1)，进水区内设置进水区粗填料 O)，生态净化区下部为设置填料的过渡区(6)，过渡区下部为生态储水区(7)，生态储水区内设有生态储水区填料(8)，生态储水区下部设有排水层填料(9)，排水层填料内部设有穿孔排水管(10)，在生态净化区和生态储水区形成整体的不同侧分别设有排水溢流井(11) 和通气管(14)，所述穿孔排水管穿出排水层填料经过生态储水区向上延伸至过渡区顶部， 且穿孔排水管的出口进入排水溢流井，所述的排水溢流井的顶部设有溢流盖板(15)，所述通气管与穿孔排水管连通，所述穿孔排水管另一端内设有放空管(12)，放空管穿入排水溢流井，且放空管上设有放空管阀门(13)。
2.根据权利要求1所述的雨水生态净化及储存系统，其特征在于所述的生态填料为砾石，其粒径为20-40mm。
3.根据权利要求1所述的雨水生态净化及储存系统，其特征在于所述进水区的边缘坡度为1^-2 ^
4.根据权利要求1所述的雨水生态净化及储存系统，其特征在于所述进水区粗填料为鹅卵石，其粒径为80-150mm。
5.根据权利要求1所述的雨水生态净化及储存系统，其特征在于所述过渡区的填料为卵石，其粒径为60-100mm ；所述生态储水区填料为卵石，其粒径为60_80mm。
6.根据权利要求1所述的雨水生态净化及储存系统，其特征在于所述排水层填料为卵石，其粒径为80-100mm。
7.根据权利要求1所述的雨水生态净化及储存系统，其特征在于所述生态净化区与生态储水区体积比为1:3-1: 4。
专利摘要本实用新型涉及一种雨水生态净化及储存系统，它包括生态净化区，生态净化区内充填生态填料，生态净化区表面的周边区域为进水区，进水区内设置进水区粗填料，生态净化区下部为设置填料的过渡区，过渡区下部为生态储水区，生态储水区内设有生态储水区填料，生态储水区下部设有排水层填料，排水层填料内部设有穿孔排水管，在生态净化区和生态储水区形成整体的不同侧分别设有排水溢流井和通气管。本实用新型结构简单，高效低耗。
文档编号C02F3/32GK202156956SQ20112019326
公开日2012年3月7日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者姜应和, 张翔凌 申请人:武汉理工大学