本發(fā)明涉及雨水治理，尤其涉及一種具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池。

背景技術(shù)：

1、山地城市在降雨來(lái)臨時(shí)，其匯流時(shí)間短、徑流量大，導(dǎo)致水文條件復(fù)雜，雨水沖刷導(dǎo)致的污染威脅增大。公開(kāi)號(hào)cn116065681a公開(kāi)了一種裝配式生物滯留設(shè)施及其成型方法，其解決了不同水位時(shí)蓄水空間內(nèi)雨水排放的問(wèn)題，控制了城市內(nèi)澇發(fā)生的概率，但無(wú)法解決雨水水質(zhì)污染的情況，更無(wú)法有效地應(yīng)用在山地城市中。公開(kāi)號(hào)cn217103489u公開(kāi)了一種生物滯留池，解決了當(dāng)填料土壤滲透系數(shù)不達(dá)標(biāo)時(shí)，尤其在面對(duì)暴雨時(shí)，生物滯留池的徑流調(diào)節(jié)和污染凈化效果較差等技術(shù)弊端，但是在實(shí)際使用時(shí)類(lèi)似結(jié)構(gòu)的生物滯留池還存在諸多缺陷，如：現(xiàn)有的海綿城市雨水生物滯留設(shè)施無(wú)法有效去除雨水中溶解性污染物，如氮磷污染。為了進(jìn)一步提高雨水生物滯留設(shè)施對(duì)于氮磷污染物的去除能力，設(shè)施基質(zhì)改良以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化成為有效途徑，對(duì)于雨水滯留設(shè)施基質(zhì)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的方法仍然存在以人工經(jīng)驗(yàn)判斷設(shè)施基質(zhì)的添加比例的弊端，缺少因地制宜的量化決策方法，且現(xiàn)有的方案多以平原地形進(jìn)行確定，在山地類(lèi)型地貌下應(yīng)用缺乏有效性，不同施工人員對(duì)于雨水生物滯留設(shè)施中基質(zhì)添加的模式及比例控制不同，也進(jìn)一步降低了設(shè)施對(duì)于氮磷污染物的去除能力，所以需要設(shè)計(jì)基于脫氮除磷的裝配式生物滯留池。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，提升去除雨水中氮磷污染物的能力。

2、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，擬采用以下方案：

3、一種具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，包括集水池、若干模塊。

4、每個(gè)模塊包括厭氧池和好氧池，厭氧池和好氧池內(nèi)部基質(zhì)相同，從上到下依次包括卵石布水層、種植層、黃鐵礦層、過(guò)渡層、礫石層，在礫石層處，厭氧池和好氧池之間通過(guò)輸水管連通，好氧池通過(guò)集水管連通集水池，集水管對(duì)接的同樣是好氧池的礫石層，且輸水管與集水管位于好氧池相對(duì)的兩側(cè)，好氧池內(nèi)豎向設(shè)有通氣管，通氣管底部延伸至礫石層，通氣管用于向好氧池內(nèi)提供氧氣，提升雨水的凈化效率。

5、厭氧池一側(cè)的頂部安裝有排水管，排水管用于將雨水排入?yún)捬醭兀醚醭匾粋?cè)的頂部安裝有主管，主管連通于市政雨水管，集水池內(nèi)設(shè)有若干副管，副管頂部連通于主管，副管用于抽取集水池內(nèi)的水，主管外壁安裝有若干卡箍，卡箍的兩端通過(guò)螺釘固定連接于池邊沿。為了提升通氣管的穩(wěn)定性，通氣管通過(guò)安裝件固定連接于主管外壁的卡箍。

6、進(jìn)一步的，種植層基質(zhì)填料為砂壤土和石英砂的混合物，體積比14~17：86~83，種植層滲透速率不低于150mm/h，深度不低于450mm，種植層用于種植植物，通過(guò)植物對(duì)雨水中的污染物進(jìn)行初步凈化處理。

7、進(jìn)一步的，黃鐵礦層基質(zhì)填料為黃鐵礦和石英砂的混合物，體積比2~3：8~7，黃鐵礦層深度為450mm~550mm，黃鐵礦層通過(guò)黃鐵礦自養(yǎng)反硝化的作用，可以提升雨水脫磷除氮效率。

8、進(jìn)一步的，過(guò)渡層基質(zhì)填料為石英砂，其粒徑按照5~10目：10~20目：20~30目：30~60目：60~140目分別為5%：10%：30%：30%：25%的比例配比，過(guò)渡層深度不低于100mm，礫石層深度不低于100mm，過(guò)渡層可以有效過(guò)濾雨水中的雜質(zhì)，避免雜質(zhì)進(jìn)入輸水管或集水管。

9、生物滯留池工作原理是：排水管將雨水排入對(duì)應(yīng)的厭氧池；厭氧池對(duì)雨水進(jìn)行一級(jí)凈化處理后，雨水通過(guò)輸水管流入好氧池；好氧池對(duì)雨水進(jìn)行二級(jí)凈化處理后，雨水通過(guò)集水管流入集水池；集水池可以?xún)?chǔ)存凈化后的雨水，達(dá)到雨水減量的效果，提升防洪治水的效率；凈化后的雨水可進(jìn)行再利用，節(jié)省了水資源；集水池內(nèi)的雨水也可以通過(guò)副管抽至主管，最后流入市政雨水管。

10、當(dāng)?shù)貜搅黧w積控制量確定：

11、

12、式中：

13、v——當(dāng)?shù)貜搅黧w積控制量（m3）；

14、d——生物滯留池設(shè)計(jì)年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量（mm），應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《海綿城市建設(shè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》gb/t?51345的有關(guān)規(guī)定確定；

15、f——生物滯留池服務(wù)的匯水面積（m2）；

16、——生物滯留池服務(wù)匯水面的綜合雨量徑流系數(shù)。

17、調(diào)查當(dāng)?shù)亟涤昵闆r，確定降雨量和匯水面積，以及可施工范圍。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況確定生物滯留池中模塊的數(shù)量和組合面積。

18、生物滯留池中模塊的數(shù)量確定：

19、

20、式中：

21、n——生物滯留池中模塊的數(shù)量；

22、v——當(dāng)?shù)貜搅黧w積控制量（m3）；

23、m——生物滯留池中模塊的單位面積（m2），建議將模塊設(shè)置為1000mm×1000mm，即好氧池與厭氧池整體面積為1m2。

24、進(jìn)一步的，通氣管與安裝件具體連接方式如下：通氣管外壁固定設(shè)有套環(huán)，套環(huán)外壁設(shè)有l(wèi)型板，安裝件包括底座、鎖緊塊和蓋板，底座固定設(shè)于池邊沿，底座頂部設(shè)有三個(gè)相連通的第一槽、第二槽和第三槽，在底座的俯視視角中，上述三個(gè)槽呈“土”字型布置，其中第一槽長(zhǎng)軸與主管長(zhǎng)軸平行，第二槽和第三槽端部均貫穿底座側(cè)壁，鎖緊塊滑動(dòng)設(shè)于第一槽內(nèi)，鎖緊塊一端位于第三槽內(nèi)，且該端為半圓形，鎖緊塊另一端通過(guò)彈簧連接于底座，鎖緊塊頂部設(shè)有避讓槽，l型板裝配于第二槽內(nèi)，且l型板縱段穿于避讓槽，l型板的直角部朝向彈簧一側(cè)，該直角部勾住鎖緊塊，蓋板覆蓋于底座，并通過(guò)螺釘連接于卡箍第一端，當(dāng)利用插銷(xiāo)插入第三槽擠壓鎖緊塊時(shí)，用于解鎖l型板。

25、進(jìn)一步的，第二槽的寬度與l型板橫段尺寸一致，l型板頂面緊貼蓋板，l型板橫段緊貼卡箍的端面。

26、進(jìn)一步的，卡箍第一端的頂部設(shè)有限位槽，蓋板朝向卡箍的一側(cè)設(shè)有方塊，方塊匹配于限位槽內(nèi)，方塊可以進(jìn)一步提升蓋板的穩(wěn)定性，避免蓋板在水平面內(nèi)移位，偏離了底座。

27、進(jìn)一步的，從厭氧池到好氧池方向上，輸水管傾斜向下設(shè)置。

28、進(jìn)一步的，輸水管、集水管的外壁均設(shè)有防滲透層和防水層，防滲透層位于防水層內(nèi)側(cè)，防滲透層和防水層起到防護(hù)作用，避免泥土中的水分滲透進(jìn)入輸水管或集水管的內(nèi)部，對(duì)凈化后的雨水造成污染。

29、本發(fā)明的有益效果在于：

30、1、可以根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤昵闆r及施工范圍確定模塊的數(shù)量，以一個(gè)厭氧池和一個(gè)好氧池為一個(gè)模塊，兩個(gè)池子可以達(dá)到不同的污染物去除效果，其中黃鐵礦層的設(shè)置提高了氮磷污染物去除的效率；厭氧池和好氧池可以?xún)?chǔ)存雨水，不僅起到抗洪效果，還有利于對(duì)雨水進(jìn)行充分凈化；集水池可以?xún)?chǔ)存凈化后的雨水，達(dá)到雨水減量的效果，提升防洪治水的效率；凈化后的雨水可進(jìn)行再利用，節(jié)省了水資源。

31、2、裝配式的基質(zhì)填充模塊保障了基質(zhì)配比的穩(wěn)定性，避免了由于現(xiàn)場(chǎng)施工導(dǎo)致的錯(cuò)誤填充的問(wèn)題，同時(shí)裝配式模塊節(jié)省了施工土地，適用于山地城市海綿城市建設(shè)。

技術(shù)特征：

1.一種具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，其特征在于，包括集水池（3）、若干模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，其特征在于，通氣管（45）外壁固定設(shè)有套環(huán)（451），套環(huán)（451）外壁設(shè)有l(wèi)型板（452），安裝件（7）包括底座（71）、鎖緊塊（72）和蓋板（73），底座（71）固定設(shè)于池邊沿，底座（71）頂部設(shè)有三個(gè)相連通的第一槽（711）、第二槽（712）和第三槽（713），在底座（71）的俯視視角中，上述三個(gè)槽呈“土”字型布置，其中第一槽（711）長(zhǎng)軸與主管（44）長(zhǎng)軸平行，第二槽（712）和第三槽（713）端部均貫穿底座（71）側(cè)壁，鎖緊塊（72）滑動(dòng)設(shè)于第一槽（711）內(nèi)，鎖緊塊（72）一端位于第三槽（713）內(nèi)，且該端為半圓形，鎖緊塊（72）另一端通過(guò)彈簧（74）連接于底座（71），鎖緊塊（72）頂部設(shè)有避讓槽（721），l型板（452）裝配于第二槽（712）內(nèi)，且l型板（452）縱段穿于避讓槽（721），l型板（452）的直角部朝向彈簧（74）一側(cè)，該直角部勾住鎖緊塊（72），蓋板（73）覆蓋于底座（71），并通過(guò)螺釘（62）連接于卡箍（61）第一端，當(dāng)利用插銷(xiāo)插入第三槽（713）擠壓鎖緊塊（72）時(shí)，用于解鎖l型板（452）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，其特征在于，第二槽（712）的寬度與l型板（452）橫段尺寸一致，l型板（452）頂面緊貼蓋板（73），l型板（452）橫段緊貼卡箍（61）的端面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，其特征在于，卡箍（61）第一端的頂部設(shè)有限位槽（611），蓋板（73）朝向卡箍（61）的一側(cè)設(shè)有方塊（731），方塊（731）匹配于限位槽（611）內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，其特征在于，從厭氧池（1）到好氧池（2）方向上，輸水管（41）傾斜向下設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，其特征在于，輸水管（41）、集水管（42）的外壁均設(shè)有防滲透層（51）和防水層（52），防滲透層（51）位于防水層（52）內(nèi)側(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，其特征在于，種植層（102）基質(zhì)填料為砂壤土和石英砂的混合物，體積比14~17：86~83，種植層（102）滲透速率不低于150mm/h，深度不低于450mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，其特征在于，黃鐵礦層（103）基質(zhì)填料為黃鐵礦和石英砂的混合物，體積比2~3：8~7，黃鐵礦層（103）深度為450mm~550mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，其特征在于，過(guò)渡層（104）基質(zhì)填料為石英砂，其粒徑按照5~10目：10~20目：20~30目：30~60目：60~140目分別為5%：10%：30%：30%：25%的比例配比，過(guò)渡層（104）深度不低于100mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，其特征在于，模塊水平面積為1000mm×1000mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有脫氮除磷功能的裝配式生物滯留池，涉及雨水治理技術(shù)領(lǐng)域，包括集水池、若干模塊。模塊包括厭氧池和好氧池，兩者內(nèi)部基質(zhì)相同，從上到下依次包括卵石布水層、種植層、黃鐵礦層、過(guò)渡層、礫石層，在礫石層處，兩者之間通過(guò)輸水管連通，且好氧池通過(guò)集水管連通集水池，好氧池內(nèi)豎向設(shè)有通氣管，通氣管延伸至礫石層；厭氧池一側(cè)的頂部安裝有排水管，好氧池一側(cè)的頂部安裝有主管，主管連通于市政雨水管，集水池內(nèi)設(shè)有若干副管，副管頂部連通于主管，用于抽取集水池內(nèi)的水，主管外壁安裝有若干卡箍，卡箍的兩端通過(guò)螺釘固定連接于池邊沿，通氣管通過(guò)安裝件固定連接于主管外壁的卡箍。本方案提升了去除雨水中氮磷污染物的能力。

技術(shù)研發(fā)人員：劉福建,陳磊,徐艷紅,柴宏祥,徐梓豪,吳浩,白玙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中建安裝集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9