一种市政道路排水系统的制作方法

本发明涉及道路排水，具体涉及一种市政道路排水系统。

背景技术：

随着我国社会经济的高速发展以及城市化进程的加快，不管是原始资源型缺水还是水质污染型缺水均已严重影响和制约了我国社会经济的可持续发展。如何解决这个问题已经成为我国社会经济发展中的一个十分重要的研究课题。

在“十五”计划纲要中，提出的雨水资源化战略构思无疑是一个有效地手段之一，雨水资源化不仅可以改善地表水体生态环境，减少排水工程投资及运行费用，而且也可以大幅度增加可供水量、降低给水处理和供水费用，降低因缺水而造成的经济损失。

目前我国雨水的净化回用率很低。造成这种状况的原因虽然是多方面的，但是主要原因还是雨水净化回用技术，还不能适应污水资源市场化的要求。

传统的生物曝气池技术虽然较能有效地去除污水中的有机物，但对氮磷的去除能力较低，出水水质并不能达到中水回用标准；膜生物反应器技术出水水质虽然较高，但投资运行费用较高，限制了该技术的广泛应用，其他化学物理处理技术也均存在着投资运行费用高、出水水质不稳定和二次污染等问题。

为了使我国雨水资源化战略实施有长足的发展，开发和研究新型的雨水净化回用技术具有十分重要的意义。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种市政道路排水系统，可对路面雨水进行净化回用，充分利用水资源。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种市政道路排水系统，包括基地、位于基地上方的车道、位于车道一侧且高于车道的人行横道、位于车道和人行横道之间的雨水口、位于人行横道远离车道一端的蓄水池、位于蓄水池远离人行横道一侧的垂直人工湿地和位于垂直人工湿地远离蓄水池一侧的表面流人工湿地，所述人行横道和蓄水池之间设有草肩，所述车道和人行横道朝向蓄水池的横向坡度为2%，所述车道上沿竖直方向设有检查井，所述基地上开设有用于连通蓄水池和雨水口的进水管以及用于连通检查井和雨水口的排水管，所述垂直人工湿地和表面流人工湿地之间设有连接管，所述垂直人工湿地和表面流人工湿地内均设有填料层，所述连接管位于填料层内，所述表面流人工湿地远离垂直人工湿地一侧设有带有第一阀门的出水管。

通过采用上述技术方案，下雨时，雨水落在车道和人行横道上，车道上的雨水落入雨水口内，部分通过排水管流入检查井内，部分通过进水管流入蓄水池内。人行横道上的雨水沿草肩下落，落入蓄水池内。蓄水池内的水蓄满后，溢出到垂直人工湿地上，沿着竖直方向下落，经过垂直人工湿地，完成一次过滤；然后流动至垂直人工湿地底端的雨水，通过连接管流入表面流人工湿地，沿径向流动，完成二次过滤，过滤完毕后的雨水从出水管流出，变为可进行使用的日用水。

由于垂直人工湿地在进水时与表面流湿地不同，需要一定的水力推力，故通过蓄水池溢出的水，来实现溢流重力进水，确保雨水可更好的沿其竖直方向运动，实现更好的过滤。

且由于部分水在进水管的指引下流向了蓄水池、垂直人工湿地和表面流仍湿地，从而减缓了检查井、出水管的排水压力，从而减小了路面雨水，使城市具有更好的蓄水泄洪的能力。

本发明的进一步设置为：所述蓄水池内设有过滤装置，所述过滤装置包括若干个沿竖直方向叠加的漂浮滤层，所述漂浮滤层包括框体、安装于框体上开口和下开口的钢丝网、填充于框体内的滤料，所述漂浮滤层厚度从上至下依次增加，所述滤料的填充高度为漂浮滤层高度的95%；从所述进水管流出的污水和沿草肩流下的污水均流到最上层的漂浮滤层上。

通过采用上述技术方案，从而使流入蓄水池内的水需经过漂浮滤层过滤，悬浮颗粒被留在了滤料内，除去雨水中的ss，减小了雨水中ss的含量。

本发明的进一步设置为：所述滤料为第一颗粒和第二颗粒，所述第一颗粒和第二颗粒均为泡沫球颗粒，所述第一颗粒半径为0.4cm~0.5cm，所述第二颗粒半径为0.15cm~0.2cm，所述第一颗粒和第二颗粒的铺设厚度为1:1。

通过采用上述技术方案，在确保漂浮滤层对雨水有较好的ss去除率的同时，减小雨水在经过漂浮滤层时损失的水头。且由于滤料为泡沫球颗粒，其吸水率低、抗腐蚀能力强，确保了漂浮滤层的使用寿命。同时由于滤料密度较小，颗粒物密度较大，故在清洗漂浮滤层时，只需震动漂浮滤层，使其截留的颗粒物下沉即可，可方便的清洁漂浮滤层，减少维护时间。

本发明的进一步设置为：所述蓄水池侧壁转动连接有导向挡板，所述导向挡板位于进水管上方，所述导向挡板和蓄水池内壁之间设有复位弹簧；当所述复位弹簧呈自然状态时，所述导向挡板自由端朝向过滤装置呈向下倾斜设置。

通过采用上述技术方案，在水流少时，进水管的出水在导向挡板的阻挡下，一直流动到漂浮滤层上。当雨量过大，进水管内出水水流较大时，水流推动导向挡板转动，使水直接排在蓄水池内。加快排水效率，从而减小路面积水。当水流小时，导向挡板复位，继续导向雨水流入漂浮滤层内，在不影响排水的情况下，尽可能多的去除掉雨水中的ss。

本发明的进一步设置为：所述过滤装置还包括包覆所有漂浮滤层的固连于蓄水池的防水壳，所述防水壳上端呈开口设置，所述防水壳侧壁设有位于漂浮滤层下方的带有第二阀门的水管，所述漂浮滤层一侧设有用于连接所有漂浮滤层的连接板，所述防水壳上螺纹连接有用于固连连接板的固定螺栓，所述连接板沿竖直方向滑动连接于防水壳，且所述连接板和防水壳呈径向固定，所述防水壳上设有用于驱动连接板沿竖直方向震动的震动机构。

通过采用上述技术方案，从而确保从漂浮滤层上方流入漂浮滤层内的雨水，均可受到所有漂浮滤层的过滤，提高了其对雨水的ss去除率。如需清洗漂浮滤层时，只需拧下固定螺栓，使连接板可相对防水壳滑动，再通过震动机构驱动连接板震动，使漂浮滤层震动，完成清洗，然后将防水壳内的脏水抽出即可。不需再额外使用干净的水清洗漂浮滤层，节约了水资源。同时在清洗漂浮滤层时，不需将漂浮滤层取出，方便了对其的清洁。

本发明的进一步设置为：所述进水管一侧设有与进水管连通的进料管，所述蓄水池一侧设有与进料管对应的储料箱，所述进料管靠近蓄水池一端设有转动连接于进水管的转盘，所述转盘外壁固设有取料勺，所述取料勺沿转盘周向设有若干个，两个相邻的取料勺之间设有用于将取料勺开口朝下时掉落的垃圾导向入进料管内的导料板。

通过采用上述技术方案，进水管内的水流流到取料勺内，给予取料勺一个推动力，从而使转盘转动。当取料勺离开雨水时，取料勺可勺出雨水中的杂质，如头发和菜叶等，盛有杂质的取料勺随着转盘转动，直至其开口向下，杂质沿着导料板进入到进料管内，然后沿进料管进料到储料箱内。从而方便了对雨水中的垃圾进行去除和回收，防止大型垃圾堆积爱垂直人工湿地上面，使湿地更美观。

本发明的进一步设置为：所述转盘背对进料管一侧同轴固设有主动轴，所述主动轴转动连接于蓄水池，所述震动机构包括偏心转动连接于防水壳的震动盘和用于联动震动盘随着从动轴转动的联动机构，所述震动盘抵接于连接板上端面。

通过采用上述技术方案，水流驱动转盘转动，从而使震动盘产生偏心转动，震动盘偏心转动时，使连接板固连于防水壳，震动盘敲击连接板，从而使漂浮滤层震动，完成了漂浮滤层的清洗。在上述过程中，不需外界的动力源即可实现漂浮滤层的震动，充分利用了能源。在不需清洗时，只需拧下固定螺栓，使连接板可相对防水可滑动即可。

本发明的进一步设置为：所述联动机构包括固设于所述主动轴相对从动轴一端主动齿轮、啮合于主动齿轮的从动齿轮、位于主动轴一侧且穿设出蓄水池的从动轴、偏心固连于震动盘且转动连接于防水壳的转轴和联动转轴和从动轴的链条，所述从动轴沿水平方向设置且转动连接于蓄水池，所述从动轴同轴固连于从动齿轮。

通过采用上述技术方案，转盘依次驱动主动轴、主动齿轮、从动齿轮、从动轴、链条、转轴转动，最终实现了对震动盘的驱动，使震动盘在无外接动力源的情况下转动，来使漂浮滤层震动。

本发明的进一步设置为：所述防水壳外壁转动连接有第一链轮，所述转轴背对防水壳一端固设有第二链轮，所述链条套设于第一链轮和第二链轮外，所述第一链轮上开设有用于嵌设从动轴的圆孔，所述圆孔内壁沿其径向开设有键槽，所述从动轴呈可伸缩设置，所述从动轴一端外壁固设有嵌设于键槽内的平键。

通过采用上述技术方案，在不需清洗漂浮滤层时，只需缩短从动轴，使从动轴离开键槽即可，不需拧下固定螺栓。从而使漂浮滤层一直稳定固定连接于防水壳。使其在水流的冲击下保持稳定，从而使其可更好的过滤雨水中的ss。

本发明具有以下优点：可去除雨水中的ss、降低雨水中的bod5，对雨水进行回收利用，充分利用水资源。同时由于垂直人工湿地和表面流人工湿地均有储水性，可减小城市的排水压力和干旱时的供水压力，形成海绵城市。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例中蓄水池侧壁的剖视图；

图3为实施例中储料箱和蓄水池的俯视简图；

图4为实施例中蓄水池的局部剖视图；

图5为实施例中转盘和取料勺的结构示意图；

图6为实施例中防水壳的剖视图；

图7为实施例中漂浮滤层的剖视图；

图8为实施例中主动轴和从动轴的剖视图；

图9为实施例中从动轴和第一链轮的剖视图；

图10为实施例的局部剖视图（主要用于体现链条）；

图11为实施例中震动机构的局部示意图。

附图标记：1、基地；2、车道；3、人行横道；4、蓄水池；5、垂直人工湿地；6、表面流人工湿地；7、雨水口；8、检查井；9、排水管；10、草肩；11、进水管；12、进料管；13、储料箱；14、转盘；15、取料勺；16、导料板；17、主动轴；18、导向挡板；19、复位弹簧；20、防水壳；21、水管；22、第二阀门；23、燕尾槽；24、连接块；25、连接板；26、固定螺栓；27、漂浮滤层；28、框体；29、钢丝网；30、滤料；31、第一颗粒；32、第二颗粒；33、震动机构；34、震动盘；35、联动机构；36、主动齿轮；37、从动齿轮；38、从动轴；39、转轴；40、链条；41、第一轴；42、第二轴；43、调节螺栓，；44、调节孔；45、第一链轮；46、第二链轮；47、圆孔；48、键槽；49、平键；50、填料层；51、回填土层；52、水生植物层；53、连接管；54、出水管；55、第一阀门；56、存水池；57、过滤装置。

具体实施方式

参照附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种市政道路排水系统，包括基地1、位于基地1上方的车道2、位于车道2一侧的人行横道3、位于人行横道3远离车道2一端的蓄水池4、位于蓄水池4远离人行横道3一侧的垂直人工湿地5和位于垂直人工湿地5远离蓄水池4一侧的表面流人工湿地6。

如图1所示，车道2和人行横道3朝向蓄水池4倾斜，且车道2和人行横道3的横向坡度均为2%。人行横道3的高于车道2，人行横道3和车道2之间开设有雨水口7，雨水口7沿人行横道3长度方向设有若干个，且两个雨水口7之间的间距为25~50m。车道2上沿竖直方向设有检查井8，基地1内埋设有连通检查井8和雨水口7的排水管9。

如图1所示，蓄水池4和人行横道3之间设有草肩10，草肩10朝向蓄水池4一端向下呈倾斜设置，将人行道上的积水导流入蓄水池4内。基地1内埋设有连通蓄水池4和雨水口7的进水管11。

如图2和图3所示，进水管11一侧设有与进水管11连通的进料管12，蓄水池4一侧设有与进料管12对应的储料箱13。如图4所示，进料管12靠近蓄水池4一端设有转盘14，转盘14转动连接于进料管12，且转盘14的轴向垂直于进料管12轴向。如图5所示，转盘14外壁固设有取料勺15，取料勺15沿转盘14周向设有若干个，两个相邻的取料勺15之间设有导料板16。导料板16延伸到进水管11靠近进料管12一侧，垃圾从取料勺15内掉落后，掉落在导料板16上，并沿着导料板16滑入进料管12内。转盘14背对进料管12一侧同轴固设有主动轴17。主动轴17转动连接于蓄水池4。

如图4所示，蓄水池4侧壁转动连接有导向挡板18，导向挡板18位于进水管11上方。导向挡板18和蓄水池4内壁之间设有复位弹簧19，复位弹簧19两端分解固连于导向挡板18和蓄水池4内壁。当复位弹簧19呈自然状态时，导向挡板18自由端呈向下倾斜设置。

如图4所示，导向挡板18下方设有防水壳20，沿导向挡板18和草肩10流入蓄水池4内的雨水均落入防水壳20内。防水壳20呈立方体且固设于蓄水池4内。防水壳20上端呈开口设置，防水壳20下端侧壁设有水管21，水管21带有第二阀门22。如图4和图6所示，防水壳20侧壁沿其轴向开设有燕尾槽23，燕尾槽23内滑动连接有连接块24，连接块24外壁固设有连接板25，连接板25嵌设于防水壳20内且滑动连接于防水壳20。如图4所示，防水壳20上螺纹连接有固定螺栓26，固定螺栓26螺纹连接于连接板25。通过拧紧固定螺栓26使连接板25和防水壳20稳定固连在一起。

如图4所示，连接板25背对连接块24一侧固设有漂浮滤层27。漂浮滤层27和防水壳20组成了过滤雨水中ss的过滤装置57。漂浮滤层27外壁抵接于防水壳20内壁。漂浮滤层27沿其轴向设有若干个，漂浮滤层27厚度从上至下依次增加。且水管21位于最下方的漂浮滤层27下方。如图7所示，漂浮滤层27包括框体28、钢丝网29和滤料30。钢丝网29固设于框体28上下两端，封闭在框体28上下开口。

如图7所示，滤料30填充于框体28内，滤料30的填充高度为漂浮滤层27高度的95%。滤料30为第一颗粒31和第二颗粒32，第一颗粒31和第二颗粒32均为泡沫球颗粒，第一颗粒31半径为0.4cm~0.5cm，第二颗粒32半径为0.15cm~0.2cm，第一颗粒31和第二颗粒32的铺设厚度为1:1。

如图4所示，防水壳20上设有用于驱动连接板25沿竖直方向震动的震动机构33。震动机构33包括震动盘34和连接于主动轴17的联动机构35，震动盘34偏心转动连接于防水壳20，且震动盘34抵接于连接板25上端面。蓄水池4内开设有用于容纳联动机构35的空腔。

如图8和10所示，联动机构35包括主动齿轮36、从动齿轮37、从动轴38、转轴39和链条40。如图8所示，从动轴38沿水平方向设置且垂直于主动轴17，从动轴38转动连接于蓄水池4且穿设出蓄水池4。从动轴38包括靠近主动轴17的第一轴41和远离主动后的第二轴42，第二轴42嵌设于第一轴41内且滑动连接于第一轴41。如图9所示，第一轴41上螺纹连接有调节螺栓43，第二轴42外壁开设有调节孔44，调节孔44沿第二轴42轴向设有两个。通过将调节螺栓43螺纹连接于不同的调节孔44，来调节从动轴38的长度。

如图8所示，主动齿轮36同轴固设于主动轴17背对进水管11一端，从动齿轮37固设于第一轴41背对第二轴42一端，从动齿轮37与主动齿轮36啮合。如图11所示，转轴39同轴固设于震动盘34，转轴39背对防水壳20一端固设有第二链轮46。如图9和图10所示，防水壳20外壁转动连接有第一链轮45，链条40套设于第一链轮45和第二链轮46外，使第一链轮45和第二链轮46联动。

如图10所示，第一链轮45上开设有用于嵌设第二轴42的圆孔47，圆孔47内壁沿其径向开设有键槽48。第二轴42背对第一轴41一端外壁固设有平键49。当平键49嵌设入键槽48内时，第二轴42可驱动第一链轮45转动，从而驱动震动盘34转动。

如图1所示，垂直人工湿地5和表面流人工湿地6内均设有填料层50，填料层50由砾石和沸石组成，填料层50中孔隙为30%~50%。填料层50上从下至上依次还设有回填土层51和水生植物层52。水生植物层52由芦苇、水芹、金鱼藻组成。垂直人工湿地5和表面流人工湿地6之间设有连接管53，连接管53位于填料层50内。表面流人工湿地6远离垂直人工湿地5一侧设有带有第一阀门55的出水管54。出水管54背对表面流人工湿地6一端设有存水池56。

该排水系统的工作原理如下：

1、下雨时，雨水落在车道2和人行横道3上，人行横道3上的雨水直接沿着草肩10下落至防水壳20内；车道2上的雨水落入雨水口7内，部分通过排水管9流入检查井8内，参与常规排水；

部分进入进水管11内，水流有一个的冲击力，当水流打到取料勺15内时，对取料勺15有一个推动力，从而使转盘14转动，取料勺15随着转盘14的转动勺起雨水中的大型杂质，如头发、玻璃等；

盛有杂质的取料勺15随着转盘14转动，直至取料勺15开口向下，杂质从取料勺15内掉落，并沿着导料板16进入到进料管12内，然后沿进料管12进料到储料箱13内，完成了对雨水的初步进化；此时第二轴42未嵌设于圆孔47内；

2、当雨量较小时，沿进水管11下落的雨水在导向挡板18的导向下，从防水壳20上端落入防水壳20内，依次经过多个漂浮滤层27，完成对雨水中ss的除去；

若雨量较大，进水管11内的水流速较快，对导向挡板18有很大的冲击力，从而驱动导向挡板18转动，使水流可直接落入蓄水池4内，提高排水效率；

3、经过漂浮滤层27处理的水，从水管21流出至蓄水池4，待蓄水池4满后，水从蓄水池4上端溢出，溢出至垂直人工湿地5内，沿垂直方向经过垂直人工湿地5，再通过连接管53流入表面流人工湿地6内，经过表面流人工湿地6过滤后通过出水管54出水至存水池56内，完成对雨水的收集和净化；

4、若需清理漂浮滤层27，只需拧下调节螺栓，43，相对第一轴41滑动第二轴42，使第二轴42嵌设于圆孔47内，平键49嵌设于键槽48内，然后拧上调节螺栓，43，使第二轴42相对第一轴41固定；关闭第二阀门22；

5、进水管11内的水流驱动转盘14转动，依次使主动轴17、主动齿轮36、从动齿轮37、从动轴38、第一链轮45和第二链轮46转动，从而使震动盘34偏心转动，震动盘34偏心转动的过程中敲击连接板25，从而使漂浮滤层27震动，使漂浮滤层27内的颗粒物与滤料30分离，完成对漂浮率层的清洁，然后抽出防水壳20内的污水即可。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。