專利名稱：城市降雨徑流多介質滲濾凈化的實驗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及環保技術領域 的城市水體生態凈化工程，尤其是一種城市降雨徑流多介質滲濾凈化的實驗裝置。
背景技術：
隨著環境保護意識的提高及節能減排行動的付諸實施，對城市降雨徑流的凈化工作提到了議事日程，雨水的凈化在一定程度上減輕了降雨徑流對下級受納水體的環境壓力，為保護生態環境做出了有益的貢獻，現有技術的雨水凈化裝置，存在占地廣、凈化過程中對環境產生二次污染，且經濟投入大、凈化效率低下的問題。究其原因是，由于城市降雨徑流的污染物來源廣泛、水量大、地域分布不均勻，很難用某種特定的裝置滿足不同地域、不同環境下對降雨徑流水質的凈化處理，因此需要設計一種新型的凈化實驗裝置，該實驗裝置可針對不同地域、不同環境的降雨特征及雨水的雜質含量，通過調整實驗裝置介質層內的介質，快速準確地找到凈化效率高的滲濾凈化方案，為因地適宜的制造雨水凈化裝置提供科學的依據。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種城市降雨徑流多介質滲濾凈化的實驗裝置，本發明完全依靠徑流的自然流動來完成對其水質的凈化，通過調整實驗裝置介質層內的介質，快速準確地找到凈化效率高的滲濾凈化方案，通過對分層出水的水質進行監測，可以掌握各介質層濾料的工作狀態，為制造雨水凈化裝置提供科學的依據。實現本發明目的的具體技術方案是
一種城市降雨徑流多介質滲濾凈化的實驗裝置，特點是該裝置包括殼體、集水槽、供水裝置、透水鋪裝層、煤渣層、多介質濾層、原土層及基座，所述殼體為矩形無蓋箱體，其底部設有滲水孔、一側壁上沿設有淌水板、另一側壁頂部設有外掛集水槽、外壁上設有數個不同高度的取樣口，集水槽為設有“V”形底的矩形無蓋槽，其“V”形底上設有出水管，集水槽內“V”形底的上方設有透水隔板，透水隔板的上方設有石英砂濾層，供水裝置上設有水泵、變頻器、壓力表及流量計及供水管,基座為矩形框體,其內設有抽屜式集水槽；所述殼體設于基座上方，原土層、多介質濾層、煤渣層及透水鋪裝層依次由殼體內的底部由下而上依次逐層敷設，集水槽為數件，分別置于殼體內的各介質層種，殼體內集水槽的出水管與取樣口連接，供水裝置設于殼體的外側，供水管設于殼體的淌水板上，且供水裝置的水泵與供水管連接；所述的透水鋪裝層為草皮層或透水磚層。本發明完全依靠雨水徑流的自然流動來完成對其水質的凈化，通過調整實驗裝置介質層內的介質，可快速準確地找到凈化效率高的滲濾凈化方案，通過對分層出水的水質進行監測，可以掌握各介質層濾料的工作狀態，為制造雨水凈化裝置提供科學的依據。
圖I為本發明結構示意 圖2為采用草皮層為透水鋪裝層的使用狀態示意 圖3為采用透水磚層為透水鋪裝層的使用狀態示意圖。
具體實施例方式參閱圖1，本發明包括殼體I、集水槽3、供水裝置5、透水鋪裝層6、煤渣層7、多介質濾層8、原土層9及基座10，所述殼體I為矩形無蓋箱體，其底部設有滲水孔11、一側壁上沿設有淌水板14、另一側壁頂部設有外掛集水槽16，該側壁外壁上設有數個不同高度的取樣口 12，集水槽3為設有“V”形底的矩形無蓋槽，其“V”形底上設有出水管，集水槽3內“V”形底的上方設有透水隔板32，透水隔板32的上方設有石英砂濾層31，供水裝置5上設有水泵51、變頻器52、壓力表53及流量計54及供水管55，基座10為矩形框體，其內設有抽屜式集水槽13 ;所述殼體I設于基座10上方，原土層9、多介質濾層8、煤渣層7及透水鋪裝層6依次由殼體I內的底部由下而上依次逐層敷設，集水槽3為數件，分別置于殼體I內 的各介質層中，殼體I內集水槽3的出水管與取樣口 12連接，供水裝置5設于殼體I的外偵牝供水管55設于殼體I的淌水板14上，且供水裝置5的水泵51與供水管55連接；所述的透水鋪裝層6為草皮層61或透水磚層62。本發明的裝配
1)在集水槽3內透水隔板32的上方填滿石英砂濾層31備用；
2)在殼體I內底部由下而上依次逐層敷設不同的介質層及集水槽3，先敷設40cm厚度的原土層9，同時，將集水槽3置入原土層9內，使集水槽3的上平面與原土層9的上平面平齊，將集水槽3的出水管與殼體I側壁上的取樣口 12連接，原土層9敷設完畢；依次再敷設40cm厚度的多介質濾層8、敷設IOcm厚度的煤渣層7及敷設透水鋪裝層6，并在除透水鋪裝層6之外的每個介質層內置入集水槽3，使集水槽3的上平面與該介質層的上平面平齊，將集水槽3的出水管與殼體I側壁上的取樣口 12對應連接；
3)將供水裝置5的供水管55裝在殼體I的淌水板14上，供水裝置5的水泵51出口與供水管55連接，變頻器52經導線與水泵51連接，壓力表53連接在水泵51上，流量計54串聯在水泵51的出口上，供水裝置提供的是自然收集到的雨水。實施例I
參閱圖2，模擬城市植草岸帶對降雨徑流的凈化實驗，采用草皮層61為透水鋪裝層6，在殼體I內煤渣層7的上方先敷設草皮層61，將集水槽3置入其它介質層內，使集水槽3的上平面與其它各介質層的上平面平齊，將集水槽3的各出水管與殼體I側壁上的取樣口 12對應連接，即可實施以草皮層61為透水鋪裝層6的實驗。具體實驗如下確定徑流量為160 L h—1時，調節變頻器52控制水泵51的輸出流量為160 L .h-1時，通過流量計54檢測流量的變化，水泵51將供水裝置5內收集的雨水通過供水管55輸送至殼體I的淌水板14上，雨水在淌水板14上模擬自然下雨的狀態由淌水板14向草皮層61流淌；雨水徑流的一部分會垂直流經草皮層61、煤渣層7、多介質濾層8及原土層9，通過殼體I底部的滲水孔11以滲濾液的形式流入基座10內的抽屜式集水槽13內；雨水徑流的另一部分則會以表面徑流形式流出。實驗結果雨水中有25%的徑流以滲濾液的形式流入基座10內的抽屜式集水槽3內；有75%的徑流則會以表面徑流形式流出；收集外掛集水槽16和基座10內的抽屜式集水槽13的雨水，通過檢測兩個集水槽的出水與入水中金屬離子NH4+、TN及TP的負荷差值，計算出單位時間內本凈化裝置對金屬離子NH4+、TN及TP的綜合凈化能力分別為411. 30mg m 2 h \214. 59 mg m 2 h 1 及 72. 53 mg m 2 h、實施例2
參閱圖3，模擬城市硬質型岸帶對降雨徑流的凈化實驗，采用透水磚層62為透水鋪裝層6，在殼體I內煤渣層7的上方先敷設透水磚層62，將集水槽3置入其它介質層內，使集水槽3的上平面與其它各介質層的上平面平齊，將集水槽3的各出水管與殼體I側壁上的取樣口 12對應連接，即可實施以透水磚層62為透水鋪裝層6的實驗。具體實驗如下調節變頻器52控制水泵51的輸出流量為160 L IT1時，通過流量計54檢測流量的變化，水泵51將供水裝置5內收集的雨水通過供水管55輸送至殼體I的淌水板14上，雨水在淌水板14上模擬自然下雨的狀態由淌水板14向透水磚層62流淌； 雨水徑流的一部分會垂直流經透水磚層62、煤渣層7、多介質濾層8及原土層9，通過殼體I底部的滲水孔11以滲濾液的形式流入基座10內的抽屜式集水槽13內；雨水徑流的另一部分則會以表面徑流形式流出。實驗結果雨水中有12. 5%的徑流以滲濾液的形式流入基座10內的抽屜式集水槽13內；有87. 5%的徑流則會以表面徑流形式流出；收集外掛集水槽16和基座10內的抽屜式集水槽13中的雨水，通過檢測兩個集水槽的出水與入水中金屬離子NH4+、TN及TP的負荷差值，計算出本凈化裝置對金屬離子的綜合凈化能力分別為173. 75 mg ^nT2 117. 65mg xa2 tf1 及 53. 90 mg xa2 tf1。本發明的集水槽3為數件，分別置于殼體I內的煤渣層7與原土層9之間的介質層中，集水槽3的分層設置，可通過取樣口 12收集不同介質層中的滲濾樣品，通過檢測各介質層出水中NH4+、TN及TP的含量，可檢測出不同濾料的介質層的水質，進而可以確定各介質層濾料對污染物的去除效率。
權利要求
1.一種城市降雨徑流多介質滲濾凈化的實驗裝置，其特征在于該裝置包括殼體(I)、集水槽(3)、供水裝置(5)及基座(10)，所述殼體(I)為矩形無蓋箱體，其底部設有滲水孔(11)、一側壁頂部設有淌水板(14)、另一側壁頂部設有外掛集水槽(16)、外壁上階梯設有數個取樣口(12)，殼體(I)內由下而上依次設置有原土層(9)、多介質濾層(8)、煤渣層(7)、透水鋪裝層(6);基座(10)為矩形框體，其內設有抽屜式集水槽(13);集水槽(3)為數個，分別設置于殼體(I)內的各介質層內；供水裝置(5)上設有水泵(51)、變頻器(52)、壓力表(53)、流量計(54)及供水管(55);殼體(I)設于基座(10)上，供水裝置(5)的供水管(55)一端設于殼體(I)的淌水板(14)上，另一端連接供水裝置(5)的水泵(51);其中 所述集水槽(3)為“V”形底的矩形無蓋槽，其底部設有出水管，集水槽(3)內設有透水隔板(32)。
2.據權利要求I所述的城市降雨徑流多介質滲濾凈化的實驗裝置，其特征在于透水鋪裝層(6)為草皮層(61)或透水磚層(62)。
全文摘要
本發明公開了一種城市降雨徑流多介質滲濾凈化的實驗裝置，它包括殼體、集水槽、供水裝置、透水鋪裝層、煤渣層、多介質濾層、原土層及基座，所述殼體設于基座上方，原土層、多介質濾層、煤渣層及透水鋪裝層依次由殼體內的底部由下而上依次逐層敷設，集水槽分別置于基座及殼體內的各介質層中。本發明完全依靠雨水徑流的自然流動來完成對其水質的凈化，通過調整實驗裝置介質層內的介質，可快速準確地給出凈化效率高的滲濾凈化方案，為制造雨水凈化裝置提供科學的依據。
文檔編號C02F9/14GK102757155SQ20121025712
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者呂金剛, 周棟, 畢春娟, 王東啟, 陳振樓 申請人:華東師范大學