一種用于收集處理初期雨水且不影響行洪的生態(tài)溝渠系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及雨水處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于收集處理初期雨水且不影響 行洪的生態(tài)溝渠系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鄉(xiāng)空氣及地表下墊面污染愈發(fā)嚴(yán)重，且隨著地表不 透水的面積不斷增加，由降雨導(dǎo)致的徑流面源污染嚴(yán)重威脅周邊水體環(huán)境。初期雨水在降 雨初期溶解裹脅了空氣中的酸性氣體及污染氣溶膠，落地后，進一步?jīng)_刷瀝青油氈屋面、水 泥路面、雨污渠道中存積的污水、污泥及垃圾等，使得初期雨水中含有濃度較高的有機物、 病原體、油脂、懸浮物及氮磷等污染物質(zhì)，其污染程度通常超過了普通生活污水，因此對初 期雨水進行攔截、收集、處理，對于減輕河湖徑流面源污染負荷具有非常重要的意義。
[0003] 目前，諸如沉淀池、滲漏坑、多孔透水路面、蓄水池及生態(tài)溝渠等技術(shù)已被廣泛應(yīng) 用于初期雨水?dāng)r截和處理，前四種技術(shù)由于需要設(shè)計施工、投資較大而應(yīng)用相對有限，生態(tài) 溝渠技術(shù)由于可利用現(xiàn)有排水溝渠，只需對其進行生態(tài)化構(gòu)造而被廣泛應(yīng)用，現(xiàn)有的生態(tài) 溝渠大多在溝渠渠底、坡面直接構(gòu)建人工濕地，其對徑流污染物具有較好的去除效果，但是 由于徑流水量特別是夏季具有較大的波動性，生態(tài)溝渠系統(tǒng)需承接波動性很大的徑流水力 負荷，若系統(tǒng)阻力較小往往導(dǎo)致人工濕地被沖毀，若系統(tǒng)阻力較大則會阻礙行洪導(dǎo)致上游 被淹沒，而溝渠系統(tǒng)積累的污染物大都會被重新沖入下游水體，處理效果大打折扣。實際上 空氣及地表絕大部分污染物均被初期雨水?dāng)y帶，而后期水量較大的雨水清潔程度較高并不 需要處理，因此，如何收集處理初期雨水同時保障后期清潔雨水行洪順暢對于發(fā)揮生態(tài)溝 渠處理效果具有重要意義。
[0004] 目前，缺乏一種適合推廣使用的用于收集處理初期雨水且不影響行洪的生態(tài)溝渠 系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種既能有效凈化初期雨 水又能在大流量雨水流經(jīng)溝渠時及時排洪的生態(tài)溝渠系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為： 一種用于收集處理初期雨水且不影響行洪的生態(tài)溝渠系統(tǒng)，包括渠主體，渠主體具有 能使雨水能從渠上游流向渠下游的坡度，其中：渠主體中部由并行的處理渠和分流渠組成， 處理渠由濕地壩圍成，分流渠通過分流壩隔出，濕地壩和分流壩組合將渠主體橫截；濕地壩 的高度高于分流壩，位于上游的濕地壩壩體底部設(shè)有進水口，位于下游的濕地壩在與進水 口水平高度一致處設(shè)有出水口，處理渠內(nèi)布置有回廊式人工濕地，流經(jīng)處理渠的雨水通過 人工濕地凈化，當(dāng)流經(jīng)渠主體的雨水流量小于進水口最大流量時，雨水經(jīng)過處理渠內(nèi)的人 工濕地凈化后排入渠下游，當(dāng)流經(jīng)渠主體的雨水流量大于進水口最大流量時，部分雨水經(jīng) 過處理渠流向渠下游，部分雨水翻過分流壩，經(jīng)分流渠排入渠下游。
[0007]為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括： 上述的渠上游設(shè)置有用于攔截大塊雜物的攔截壩。
[0008]上述的攔截壩上設(shè)置有柵欄。
[0009]上述的人工濕地基質(zhì)包括有黃鐵礦石、沸石、火山巖以及蚌殼，置于尼龍袋中。
[0010] 上述的人工濕地植物種植于尼龍袋內(nèi)基質(zhì)縫隙內(nèi)，相鄰尼龍袋之間設(shè)有間隙。
[0011] 上述的回廊用于增加雨水在處理渠中的行程，尼龍袋均勻放置在回廊中。
[0012] 上述的攔截壩的壩后側(cè)設(shè)置跌水臺階，使流經(jīng)人工濕地的雨水氧含量上升。
[0013]上述的渠主體以水泥層作為渠底板。
[0014]上述的進水口和出水口的數(shù)量各為三個。
[0015]上述的進水口后設(shè)置有擋水分流板，數(shù)量為三個。
[0016] 本發(fā)明的人工濕地的植被種植在基質(zhì)上，基質(zhì)包括有黃鐵礦石、沸石、火山巖以及 蚌殼，黃鐵礦石作為一種硫化物礦物，可以為脫氮硫桿菌提供硫源，通過硫自養(yǎng)反硝化脫 氮，同時對磷也有較好的去除效果，沸石的多孔結(jié)構(gòu)可為微生物附著提供場地，火山巖及蚌 殼鈣含量高，可與磷酸鹽結(jié)合固定，提升磷去除效果。
[0017]人工濕地的基質(zhì)置于尼龍袋中，相鄰尼龍袋之間由于間隙較大可防止人工濕地發(fā) 生堵塞。
[0018]人工濕地植被選擇注重四季交替原則，以冬季種西伯利亞鳶尾、夏季種菖蒲、香蒲 或蘆葦?shù)葹橹鳎固幚硇示哂屑竟?jié)連續(xù)性。
[0019] 由于初期雨水剛沖刷過屋面、路面、渠道、污泥及垃圾等，雨水污染程度很高，本發(fā) 明能將這部分雨水有效地收集。當(dāng)雨量不大時，較臟的雨水能進入本發(fā)明的溝渠系統(tǒng)，先經(jīng) 過攔截壩攔截，大塊較重的雜物如石塊的被攔截壩攔下，樹葉等漂浮性雜物被攔截壩之上 的柵欄攔截，經(jīng)初步過濾的雨水流至濕地壩和分流壩組合成的壩體前，由于分流壩具有一 定的高度，較小雨量的雨水不能直接漫過，故雨水通過濕地壩底部的進水口流入處理渠中， 并在人工濕地中得到凈化，處理渠中設(shè)置為回廊式，有效增加了雨水在處理渠中的行程，提 升了凈化效果。人工濕地的基質(zhì)中會生長大量微生物，這些微生物在凈化水體的同時，也會 自我繁殖，漸漸堵塞基質(zhì)間隙，導(dǎo)致處理渠堵塞，通水能力下降，本發(fā)明將基質(zhì)裝在尼龍袋 中，尼龍袋之間間隙較大，保證了處理渠暢通。本發(fā)明的攔截壩的壩后側(cè)設(shè)置跌水臺階，使 流經(jīng)人工濕地的雨水氧含量上升，利于后續(xù)處理渠人工濕地中微生物生長、提升去污能力。 當(dāng)雨量很大，單位時間內(nèi)流入本發(fā)明生態(tài)溝渠的雨量低于處理渠最大進水能力的初期雨水 仍會進入處理渠得到凈化，而當(dāng)雨量超過處理渠最大進水能力時，雨水在濕地壩和分流壩 組合成的壩體前集聚，最終漫過分流壩，大部分雨水進入分流渠，此時雨水相對清潔，漫過 分流壩直接進入分流渠不會對水環(huán)境造成負面影響，保障了行洪順暢，同時在進水口后布 置有擋水分流板，在雨量較大時有效降低進水口水力沖擊負荷，處理渠的人工濕地系統(tǒng)得 到保護。
[0020] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點： (1)收集處理初期雨水，同時保障后期清潔雨水行洪順暢。當(dāng)流經(jīng)渠主體的雨水流量 小于進水口最大流量時（主要為初期雨水)，雨水經(jīng)過處理渠內(nèi)的人工濕地凈化后排入渠下 游，當(dāng)流經(jīng)渠主體的雨水流量大于進水口最大流量時(主要為后期較清潔雨水)，大部分雨 水翻過分流壩經(jīng)分流渠排入渠下游，保障了行洪順暢。
[0021] (2)綜合利用物理、化學(xué)、生物組合技術(shù)構(gòu)建生態(tài)溝渠，較現(xiàn)有技術(shù)能提升初期雨 水污染物質(zhì)的去除效率。初期雨水中的大塊較重的雜物被攔截壩攔下，樹葉等漂浮性雜物 被攔截壩之上的柵欄攔截；攔截壩的壩后側(cè)設(shè)置跌水臺階，使流經(jīng)人工濕地的雨水氧含量 上升，利于后續(xù)處理渠人工濕地中微生物生長提升去除污能力；人工濕地基質(zhì)采用黃鐵礦 石、沸石、火山巖及蚌殼，黃鐵礦石作為一種硫化物礦物，可以為脫氮硫桿菌提供硫源，通過 硫自養(yǎng)反硝化脫氮，同時對磷也有較好的去除效果，沸石的多孔結(jié)構(gòu)可為微生物附著提供 場地，火山巖及蚌殼鈣含量高，可與磷酸鹽結(jié)合固定，提升磷去除效果，結(jié)合搭配四季人工 濕地植物的吸收作用，有效提升并保證初期雨水污染物質(zhì)的去除效率。
[0022] (3)基質(zhì)袋裝化解決了生態(tài)溝渠常見的易堵問題，處理渠回廊式設(shè)計顯著增強了 處理效果。人工濕地的基質(zhì)置于尼龍袋中，相鄰尼龍袋之間由于間隙較大可防止人工濕地 發(fā)生堵塞；由于設(shè)計了分流渠，無需擔(dān)心行洪問題，使處理渠設(shè)計為回廊式成為可能，該設(shè) 計顯著增加了雨水在處理渠中的行程，極大提升了人工濕地處理效率