本發(fā)明涉及一種道路雨水徑流污染控制系統(tǒng)及其處理方法，屬于環(huán)境工程技術領域。

背景技術：

隨著我國城市化的快速發(fā)展，越來越多的城市受到了環(huán)境問題的困擾，其中道路雨水徑流污染問題表現(xiàn)尤為突出。道路作為城市匯水面的重要組成部分,是城市受納水體非點源污染的主要污染源之一，其染物來源主要有:輪胎磨損、藥劑使用、油類泄漏、殺蟲劑和肥料的使用、固體廢物等，污染成分主要包括有機或無機化合物、重金屬類化合物、氮、磷、油類污染物等[陳麗，周圍，城市道路雨水收集與利用技術淺析[J].北方交通，2014年，增刊，56-59]。路面雨水徑流因其污染強度高、成分復雜、對城市地表水體影響嚴重等特點而引起眾多研究者的關注。

國內(nèi)對于道路雨水多采用“邊溝-雨水口-市政管線”或“急流槽-明溝/明渠”的處理模式，這種模式會導致大量的雨水徑流進入市政管網(wǎng)，給后續(xù)市政污水處理系統(tǒng)造成較大的沖擊負荷。同時，還容易引起溢流及面源污染，不僅導致內(nèi)澇、面源污染以及道路雨水徑流問題嚴重，也造成水資源的嚴重浪費，嚴重違背了海綿城市的發(fā)展理念。

為解決路面源污染以及道路雨水徑流和水資源的嚴重浪費的問題，目前城市道路雨水處理采用進水室、配水室、生物滯留凈化室和溢流室的多室結構，進水室和配水室可有效去除雨水徑流中的較大顆粒物和較小顆粒物，防止生物滯留凈化室堵塞，而生物滯留凈化室設有砂濾層，而凈化后的出水通過設置在礫石層內(nèi)的排水管排入市政管網(wǎng)中。雖然該技術能對雨水逐級實現(xiàn)雨水徑流漂浮物、顆粒物和溶解性污染物的分級凈化，但也存在著對重金屬類化合物、氮、磷、油類等污染物處理效果不佳的問題，因此處理后排水只能進入市政管網(wǎng)，無法實現(xiàn)就地利用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種道路雨水徑流污染控制系統(tǒng)及其處理方法，能對初期雨水進行過濾和對污染物處理，有效控制道路雨水徑流污染，在保障道路雨水順暢排放的同時，對徑流污染在源頭上實現(xiàn)有效控制及充分利用。

本發(fā)明為達到上述目的的技術方案是：一種道路雨水徑流污染控制系統(tǒng)，包括道路雨水收集單元與道路雨水儲存單元，

所述道路雨水收集單元位于機動車道與人行道之間的隔離帶下部，道路雨水收集單元包括與路面集水口相通的進水室，設置在進水室內(nèi)的溢水板將進水室分隔成獨立的處理室和溢流室，且處理室包括上部用于儲存雨水的空腔和下部用于對雨水處理及凈化的填料組件，填料組件頂部設有透水篩板，且填料組件包括上層的沸石層、中層的陶粒層以及底部的砂礫層，溢水板下部具有與溢流室相通的濾水出口，且溢水板上部具有處理室上部與溢流室相通的溢水口；所述的道路雨水儲存單元位于人行道一側(cè)的綠化帶下部，道路雨水儲存單元包括從上至下設置的覆土層、砂礫填充層和蓄水池，覆土層上面種植綠化植物，且砂礫填充層和蓄水池之間設有透水篩板，溢流室下部的出水口通過雨水管與蓄水池相通，蓄水池下部的出水口與出水管連接，出水管的上部設有控制閥。

其中：所述沸石層的厚度在0.2-0.6m，且沸石粒徑為10-20mm；所述的陶粒層的厚度在0.2-0.6m，且陶粒粒徑在10-20mm；所述的砂礫層的厚度在0.2-0.6m，且砂礫粒徑為10-20mm。

所述的雨水管從溢流室到蓄水池向下斜設置。

所述進水室頂部設有檢查井。

所述的蓄水池由PP材料制成具有箱壁和箱底板的下箱體和沒有箱底板的上箱體，且上箱體和下箱體上設有加強筋，所述的上箱體至少一個以上。

本發(fā)明道路雨水徑流污染控制系統(tǒng)的處理方法，其特征在于：包括以下步驟，

⑴、在下雨初期，道路徑流上的雨水通過馬路上的雨水收集進水口進入到道路雨水收集單元的處理室內(nèi)，雨水自上而下透過填料組件，對初期污染較重的雨水凈化；

⑵、經(jīng)過凈化后的雨水從底部流入溢流室內(nèi)，隨后通過雨水管進入到雨水儲存單元中的蓄水池內(nèi)儲存；

⑶、隨著降雨量的加大，當?shù)缆酚晁占瘑卧械奶盍辖M件處理能力逐漸跟不上后期雨水進入的速度，且雨水液位在處理室內(nèi)逐漸升高，隨后達到了溢水板的高度，從而溢流到溢流室中，通過雨水管進入到雨水蓄水池中，且雨水蓄水池中的雨水經(jīng)出水管用于道路清洗以及綠化灌溉。

本發(fā)明的道路雨水徑流污染控制系統(tǒng)包括道路雨水收集單元與道路雨水儲存單元，而道路雨水收集單元具有設置在隔離帶下部并與路面集水口相通的進水室，通過溢水板將進水室分隔成獨立的處理室和溢流室,而處理室內(nèi)在儲存雨水的空腔的下部設有用于對雨水處理及凈化的填料組件。填料組件上層的沸石層具有很強的吸附能力，可以有效去除雨水中的氨氮及有機污染物；中間的陶粒層表面有良好的均質(zhì)多微孔結構，可以有效截流初期雨水中的懸浮物，油類、氮磷污染物、重金屬類等污染物，屬于初期雨水的深度處理；底層的砂礫層主要起結構支撐作用，同時其過濾功能也可進一步凈化雨水，使填料組件具有較好的協(xié)同作用，而對道路雨水徑流污染進行有效處理。

本發(fā)明可采用進水室將道路徑流雨水中的初期雨水單獨分開，利用填料組件的多種吸附能力，針對性地對雨水中的有機化合物、重金屬、氮磷、油類污染物等進行處理凈化，有效控制道路雨水徑流污染。本發(fā)明設有道路雨水儲存單元，可將雨水中的初期雨水進行處理而存入道路雨水儲存單元的蓄水池內(nèi)，收集的雨水用于道路的清潔以及綠化澆灌，實現(xiàn)了雨水的再利用。本發(fā)明實現(xiàn)了初期雨水的就地處理，無需電力供應，自動化程度高，易于推廣，同時也避免了將其排入市政管網(wǎng)中，尤其能適合于市政管網(wǎng)建設不到位的場合。本發(fā)明將初期雨水調(diào)控、入滲、過濾、蓄流等多種技術有機結合，保障道路雨水順暢排放的同時，對徑流污染在源頭上實現(xiàn)有效控制及充分利用，解決城市道路排洪壓力大、路面徑流污染嚴重、雨水資源流失嚴重、以及生態(tài)環(huán)境破壞的技術問題。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的詳細描述。

圖1是本發(fā)明道路雨水徑流污染控制系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2是道路雨水收集單元俯視結構示意圖。

其中：1—機動車道，2—路緣石，3—檢查井，4—溢水板，4-1—溢水口，4-2—濾水出口，5—進水室，5-1—進水口，5-2—出水口，6—人行道，7—砂礫填充層，8—植物，9—覆土層，10—控制閥，11—出水管，12—透水篩板，13—蓄水池，13-1—進水口，13-2—下箱體，13-3—上箱體，13-4—出水口，14—雨水管，15—溢流室，16—填料組件，16-1—沸石層，16-2—陶粒層，16-3—砂礫層，17—透水篩板，18—處理室。

具體實施方式

見圖1所示，本發(fā)明的一種道路雨水徑流污染控制系統(tǒng)，包括道路雨水收集單元與道路雨水儲存單元。

見圖1、2所示，本發(fā)明的道路雨水收集單元位于機動車道1與人行道6之間的隔離帶下部，道路雨水收集單元包括與路面集水口相通的進水室5，路面集水口一般位于機動車道1邊上的路緣石2處，而路面集水口處設有濾條，隔離大的如樹葉等雜物，而進水室5上部設有進水口5-1，使進入路面集水口內(nèi)的雨水收集并流入進水室5內(nèi)。

見圖1、2所示，本發(fā)明的進水室5包括四周的井壁以及底板，進水室5可采用各種形狀，進水室5也可采用現(xiàn)有的棄流井，進水室5頂部設有檢查井3，方便觀察和維護，設置在進水室5內(nèi)的溢水板4將進水室5分隔成獨立的處理室18和溢流室15，且溢水板4上部具有處理室18上部與溢流室15相通的溢水口4-1，該溢水板4的高度低于進水室5的高度，該溢水板4的高度可高于進水室5的進水口5-1，當雨水液位在進水室5中逐漸升高，隨后達到了溢水板4的高度，從而溢流到溢流室15中。

見圖1、2所示，本發(fā)明處理室18包括上部用于儲存雨水的空腔和下部用于對雨水處理及凈化的填料組件16，填料組件16頂部設有透水篩板17分隔，以截留相對較大的漂浮物及較大顆粒物，使其下部的填料組件16可靠運行。

見圖1所示，本發(fā)明的填料組件16包括上層的沸石層16-1、中層的陶粒層16-2以及底部的砂礫層16-3，該沸石層16-1的厚度在0.2-0.6m，且沸石粒徑為10-20mm，如沸石層16-1的厚度在0.3-0.5m，本發(fā)明的沸石為現(xiàn)有產(chǎn)品，可利用沸石強大的吸附能力，有效去除雨水中的氨氮及有機污染物。本發(fā)明的陶粒層16-2的厚度在0.2-0.6m，且陶粒粒徑在10-20mm，如陶粒層16-2的厚度在0.3-0.5m，該陶?？刹捎矛F(xiàn)有產(chǎn)品，利用其表面有良好的均質(zhì)多微孔結構，能有效截流初期雨水中的懸浮物，油類、氮磷污染物、重金屬類等污染物，而底層的砂礫層16-3的厚度在0.2-0.6m，且砂礫粒徑為10-20mm，通過砂礫層16-3對上部的填料層起支撐作用，同時其過濾功能也可進一步凈化雨水。

見圖1所示，本發(fā)明溢水板4下部具有與溢流室15相通的濾水出口4-2，溢水板4在砂礫層16-3底部靠近溢流室15的一側(cè)設有濾水出口4-2，將處理后的雨水進入溢流室15，進而通過雨水管14排入蓄水池13內(nèi)存儲。

見圖1所示，本發(fā)明道路雨水儲存單元位于人行道6一側(cè)的綠化帶下部，道路雨水儲存單元包括從上至下設置的覆土層9、砂礫填充層7和蓄水池13，覆土層9上面種植綠化植物8，砂礫填充層7厚度為0.2-0.6m，粒徑為10-20mm，且砂礫填充層7和蓄水池13之間設有透水篩板12，使少量的雨水經(jīng)覆土層9和砂礫填充層7過濾后進入蓄水池13內(nèi)。

見圖1所示，本發(fā)明溢流室15下部的出水口5-2通過雨水管14與蓄水池13相通，將凈化處理后的雨水排至蓄水池13內(nèi)，該雨水管14從溢流室15到蓄水池13向下斜設置，使雨水可自流進入蓄水池13內(nèi)，而蓄水池13下部的出水口13-4與出水管11連接，出水管11的上部設有控制閥10，通過控制閥10將蓄水池13中的雨水可用于道路清洗以及綠化灌溉，實現(xiàn)了雨水的再利用。

本發(fā)明的蓄水池13由PP材料制成具有箱壁和箱底板的下箱體13-2和沒有箱底板的上箱體13-3，將下箱體13-2和上箱體13-3進行組裝密封而能形成蓄水模塊，下箱體13-2上設有進水口13-1和出水口13-4用于連接雨水管14和出水管11，且上箱體13-3和下箱體13-2上設有加強筋，可在箱體的箱壁或/箱內(nèi)設有加強筋該上箱體13-3至少一個以上，可根據(jù)蓄水量設置蓄水池13的大小進行組裝，避免將雨水再排入市政管網(wǎng)中，能適合于市政管網(wǎng)建設不到位的場合。

本發(fā)明道路雨水徑流污染控制系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟。

⑴、在下雨初期，道路徑流上的雨水通過馬路上的雨水收集進水口進入到道路雨水收集單元的處理室18內(nèi)，雨水自上而下透過填料組件16，對初期污染較重的雨水凈化。

⑵、經(jīng)過凈化后的雨水從底部流入溢流室15內(nèi)，隨后通過雨水管14進入到雨水儲存單元中的蓄水池13內(nèi)儲存。

⑶、隨著降雨量的加大，當?shù)缆酚晁占瘑卧械奶盍辖M件16處理能力逐漸跟不上后期雨水進入的速度，且雨水液位在處理室18內(nèi)逐漸升高，隨后達到了溢水板4的高度，從而溢流到溢流室15中，通過雨水管14進入到雨水蓄水池13中，雨水蓄水池13中的雨水經(jīng)出水管11用于道路清洗以及綠化灌溉。

南方城市年降雨量為1110mm，城市道路雨水徑流污染較為嚴重，徑流中濁度40NTU，BOD5為35mg/L，溶解性總固體約4000mg/L，氨氮約25mg/L。采用本發(fā)明的道路雨水徑流污染控制系統(tǒng)及其處理方法后，雨水徑流中的濁度降低80-90％，BOD5降低60-80％，溶解性總固體降低80-90％，氨氮降低55-75％，水質(zhì)得到明顯改善，處理后的水體可儲存在蓄水池13中，滿足《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)GB/T 18920-2002》中關于道路清掃與城市綠化的要求，可用于當?shù)氐缆非逑磁c綠化灌溉。