板，4为喷头，5为流量调节阀，6为设 备层，7为取水口，8为试验容器器壁，9为生物滞留池出水管，10为进水管，11为植物，12为 穿孔收集管，13为种植土层，14为填料层，15为砾石层。
【具体实施方式】
[0055] 以下以具体实施例来进一步说明本实用新型技术方案。本领域技术人员应当知 晓，实施例仅用于说明本实用新型，不用于限制本实用新型的范围。
[0056] 实施例中，如无特别说明，所用技术手段为本领域常规的技术手段。
[0057] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、 "后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底""内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附 图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指 的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明 的限制。
[0058] 实施例1
[0059] 见图5, 一种具有同步脱氮除磷功能的两相生物滞留池，由上向下分别为种植土层 13、填料层14和烁石层15,填料层由石英砂组成，填料层厚度600_，烁石层厚度300mm ;填 料层下部和烁石层加起来构成厌氧反应区。种植土层厚200mm，种植土层和填料层上部构成 好氧反应区。本实施例中，厌氧反应区高度35cm。在烁石层底部埋设直径IOOmm的穿孔收 集管12,穿孔孔径为6mm，穿孔收集管连接生物滞留池出水管9,穿孔收集管12向上弯曲，使 出水口的高度位于填料层底部向上5cm高度处，和厌氧反应区高度相等。
[0060] 两相生物滞留池内，在种植土层13上栽植有植物11，所述植物为羊茅草、马蹄莲、 红叶景天、石莲花、万年草中的一种或多种。其中烁石层15是由粒径为12mm~35mm的碎 砾石铺设而成。在砾石层底部埋设直径IOOmm的穿孔收集管12,穿孔孔径为6_。
[0061] 水处理实验结果：两相生物滞留池对TP、NH4-N、N03-N、TN的平均去除率分别为 78. 41%、82. 67%、60. 80%、65. 22%，脱氮除磷的效果明显。
[0062] 实施例2
[0063] -种两相生物滞留池，由上向下分别为种植土层、填料层和砾石层，填料层由麦饭 石铺设而成，种植土层厚度200mm，填料层厚度600mm，烁石层厚度300mm。在烁石层底部埋 设直径IOOmm的穿孔收集管，穿孔收集管向上弯曲，其出水口位于填料层的IOcm高度处。
[0064] 用于测试的水质先测定其总磷、氨氮、硝酸盐氮、总氮等指标。水处理实验结果： 两相生物滞留池对TP、NH 4-N、N03-N、TN的平均去除率分别为73. 41%、81. 99%、50. 81%、 63. 22%，脱氮除磷的效果明显。
[0065] 实施例3
[0066] -种两相生物滞留池，由上向下分别为种植土层、填料层和砾石层，填料层由陶粒 组成，种植土层厚度200mm，填料层厚度600mm，烁石层厚度300mm，在烁石层底部埋设直径 IOOmm的穿孔收集管，穿孔孔径为6_，穿孔收集管向上弯曲，其出水口位于填料层的IOcm 高度处。
[0067] 用于测试的水质为总磷、氨氮、硝酸盐氮、总氮等指标。水处理实验结果：两相生物 滞留池对 TP、NH4-N、N03_N、TN 的平均去除率分别为 75. 93%、83. 56%、52. 81 %、65. 64%，脱 氮除磷的效果明显。
[0068] 本实用新型提出的两相生物滞留池通过以下步骤构建：
[0069] (1)填料的筛选
[0070] 选择沸石、石英砂、麦饭石、陶粒、无烟煤、铝污泥、河砂等填料，分别对筛选的填料 进行吸附动力学实验和等温解吸附实验，按照实验结果将优选的填料作为生物滞留池的填 料层。填料饱和吸附实验方法：将筛选出的填料在自然通风条件下风干两周，每种填料准 确称取5. 0g，放入250mL的具塞磨口锥形瓶中，再分别加入预先配置好的IOOmU浓度为 5. Omg/L的KH2PO4溶液，然后将具塞磨口锥形瓶放入SHY-2A型恒温振荡水浴锅内，将温度设 置为27±0. 5°C，转速设置为170±10r/min，自温度达到设定温度起，每隔0. 5h、l. 5h、3h、 5h、10h、24h分别取水样，采用钼酸铵分光光度法测试水样中TP的浓度，利用公式（2)计算 填料对总磷的吸附量；解吸附实验方法：每克吸附饱和的填料中加入50mL蒸馏水，在恒温 20~30°C下搅拌48h后，测定水样中总磷浓度，利用公式（3)求得不同填料的解吸附量。实 验重复二次以减小误差。
[0071] 表1 :各填料总磷饱和吸附量和解吸附量
[0073] 根据表1结果筛选饱和吸附量高和解吸附量小的填料，综合考虑沸石价格较低、 铝污泥具有吸附量高但吸水膨胀后容易堵塞的特性，优选填料为石英砂、麦饭石、陶粒中的 一种。
[0074] (2)确定两相区的布置
[0075] 本实施例使用的实验装置如图1~4。该装置为生物滞留强化脱氮除磷实验模型； 装置长X宽X高=500mmX500mmX1200mm ;从上到下以依次为蓄水层、种植层、填料层、 砾石层。装置容器为有机玻璃焊接成型，装置内壁打毛处理。该试验容器器壁8上设置取 水口 7。装置内，填料层与砾石层之间设置上多孔板2并铺设土工布，板厚20mm，板面穿孔， 孔径5mm，其他层间不设；底部设置下多孔板3收集下渗水，并铺设土工布防止植物土向下 方溢入砾石层。装置底部设置连接喷头4的升流管，升流管上设置流量调节阀5 ;升流管为 DN20/UPVC粘接管，升流管竖向进行固定。
[0076] 如图4,实验系统为双喷头单控式试验设备，蓄水箱为定型塑料制品。试验容器2 台同时进行，试验后取下可换之。设备层安装流量计及控制装置。流量调节阀门可以单独 控制对应的喷头4,喷头管为180度回转杆。设备框架为不锈钢材料。
[0077] 蓄水箱为塑料成型箱，溢流管由硅胶软管直接排入蓄水箱。水栗采用4500升/小 时、扬程4米潜水栗。
[0078] 两相生物滞留池形状为柱体，柱体上端设置有溢水管，柱体内底部放置下多孔板 3,下多孔板3上方300mm处放置上多孔板2。下多孔板3上放置厚度30cm的砾石层，由粒 径为12mm~35mm的碎烁石组成；上多孔板2上放置填料，总高度600mm，在从柱体底向上 0〇11，25〇11、30〇11、35〇11、40〇11、45〇11依次设置取水口7，编号1#至6#。
[0079] 用已知氮、磷含量的水，其中有机氮浓度为2mg/L(用烟酸配制）、硝酸钾KNO3浓度 为5mg/L、氯化铵NH4Cl浓度为5mg/L、磷酸二氢钾KH2PO4浓度为2mg/L。将已知氮、磷含量 的水从喷头4通入，由不同高度所取水样的氮、磷含量判断去除效果，从而判断厌氧反应区 的适宜高度。
[0080] 表2不同反应区深度下组合填料脱氮除磷效果
[0082] 根据表2的实验结果，根据脱氮和除磷的效果，判定石英砂填料的35cm为最优厌 氧反应区高度。厌氧反应区上方为好氧反应区，并确定两相反应区的高度比为51:7。麦饭 石和陶粒填料的40cm为最优厌氧反应区高度。厌氧反应区上方为好氧反应区，并确定两相 反应区的高度比为25:4。
[0083] 以上的实施例仅仅是对本实用新型的【具体实施方式】进行描述，并非对本实用新型 的范围进行限定，本领域技术人员在现有技术的基础上还可做多种修改和变化，在不脱离 本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的 各种变型和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1. 一种具有同步脱氮除磷功能的两相生物滞留池，其特征在于，由上向下分别为种植 土层、填料层和砾石层，填料层下部和砾石层加起来构成缺氧反应区，缺氧反应区之上的填 料部分及种植土层为好氧反应区，好氧反应区和缺氧反应区高度比为40~55:7 ;缺氧反应 区顶部高度与出水管高度相等。2. 根据权利要求1所述的两相生物滞留池，其特征在于，所述填料层由沸石、铝污泥、 河砂、陶粒、石英砂、麦饭石、无烟煤中的一种铺设而成。3. 根据权利要求1所述的两相生物滞留池，其特征在于，所述种植土层的厚度为 200~300mm，填料层和烁石层总厚度900~1100mm。4. 根据权利要求1所述的两相生物滞留池，其特征在于，在所述种植土层上栽植有植 物，所述植物为羊茅草、马蹄莲、红叶景天、石莲花、万年草中的一种或多种。5. 根据权利要求1~4任一所述的两相生物滞留池，其特征在于，所述砾石层是由粒径 为12mm~35mm的碎烁石铺设而成。6. 根据权利要求1~4任一所述的两相生物滞留池，其特征在于，在所述砾石层底部埋 设直径50~200mm的穿孔收集管，穿孔孔径为6~12mm，所述穿孔收集管连接出水管，所述出 水管向上弯曲，使出水管高度和缺氧反应区顶部的高度相等。
【专利摘要】本实用新型提供一种具有同步脱氮除磷功能的两相生物滞留池，由上向下分别为种植土层、填料层和砾石层，填料层下部和砾石层加起来构成缺氧反应区，缺氧反应区之上的填料部分及种植土层为好氧反应区，缺氧反应区和好氧反应区高度比为40～55:7；缺氧反应区顶部设置出水管。本实用新型针对现有的生物滞留池存在的问题，以生物滞留技术为基础，通过强化生物滞留池中反硝化作用和填料吸附作用，同步提高生物滞留对径流中氮磷的去除效果。本实用新型可应用于道路、城市开放空间等地表径流以及建筑屋面的雨水处理。
【IPC分类】C02F3/30, C02F3/32
【公开号】CN204803077
【申请号】CN201520365914
【发明人】许萍, 张雅君, 张建强, 孙丽华, 何俊超, 王俊岭
【申请人】北京建筑大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年6月1日