[0001]
本高新技术涉及水体生态治理技术领域，具体指一种雨水梯级生态缓冲净化系统。
背景技术：
[0002]
随着城市化进程的加快，城市原有的透水良好的自然生态环境逐渐被不透水的硬质铺装代替，导致城市雨水被浪费。同时由于雨水在下落和径流过程中，溶解了空气及地表中的污染物，导致初期雨水的污染物含量较高，其直接排入水体会造成水体水质的大幅下降。
[0003]
专利申请号为cn201710013049.4(公布号为cn106759772a)的发明专利《一种初期雨水径流污染防治系统及方法》公开了一种初期雨水径流污染防治系统通过对收集池的位置和容积的确定建造收集池，并在预定的时间间隔内对收集池中雨水净化处理。通过设定两场初期雨水之间的时间间隔，实现初期雨水的有效收集，减少了处理单元的负荷。
[0004]
但上述方案中针对初期雨水收集后再处理的方式，雨水的不确定性易导致处理设备运行的不稳定性，导致初期雨水处理效果有时达不到排入水体标准。
技术实现要素：
[0005]
本高新技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种净化效率高且效果好的雨水梯级生态缓冲净化系统。
[0006]
本高新技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种雨水梯级生态缓冲净化系统，包括有雨水收集单元以及用于净化雨水的生态处理单元，前述雨水收集单元的出水端与生态处理单元的进水端连接，其特征在于：所述生态处理单元的数量至少为两个，且自上而下依次呈台阶状布置，所述的生态处理单元包括有具有容置槽的箱体以及布置在容置槽中的布水管，所述容置槽中自下而上依次布置有填料层、土壤层和植物层，所述布水管的底端延伸至填料层中，位于最上方的生态处理单元中布水管的顶端与所述雨水收集单元的出水端相连通，相邻两个所述生态处理单元中，位于下方的生态处理单元中布水管的顶端延伸至位于上方的生态处理单元中容置槽的上部。
[0007]
优选地，所述的填料层自下而上依次包括有卵石层、砾石层和沸石层，实现层层过滤。
[0008]
进一步，所述卵石层中卵石的粒径为30～50mm，卵石层的厚度为50mm；所述砾石层中砾石的粒径为10～30mm，砾石层的厚度为200mm；所述沸石层中沸石的粒径为5～10mm，沸石层的厚度为300mm。合适的粒径和层厚可以提高保证填料层整体的净化效果。
[0009]
进一步，所述的布水管包括有相连接的竖直段和水平段，所述的水平段铺设在所述卵石层和砾石层之间，使雨水与填料层充分接触。
[0010]
进一步，所述的砾石层和沸石层之间铺设有曝气管，使生态处理单元形成下部缺氧状态和上部好氧状态。
[0011]
优选地，所述箱体的侧壁上开设有与所述容置槽相贯通的出水口，该出水口与所述位于下方的生态处理单元中布水管的顶端相连通。
[0012]
优选地，所述出水口与所述箱体顶端之间的间距为10cm。
[0013]
优选地，所述的雨水收集单元包括有集水槽以及设于集水槽内的挡板，挡板将集水槽分隔为位于上方的第一腔体和位于下方的第二腔体，所述第一腔体通过第一连通管与位于最上方的生态处理单元中布水管的顶端相连通，所述第二腔体通过第二连通管与外界水域相连通，在净化初期雨水的同时，避免大流量雨水对生态处理单元的冲击。
[0014]
其中，可以在集水槽的顶部设置过滤板，用于拦截垃圾、树叶等易造成管道堵塞的大体积物质。
[0015]
进一步，所述的第一腔体内设置有用于监测第一腔体中雨水液位的液位计，该液位计联通有自动控制装置，该自动控制装置能够驱动挡板运动，以使所述的第一腔体和第二腔体分隔开或相连通，提高自动化程度。
[0016]
优选地，所述土壤层的厚度为50mm。
[0017]
与现有技术相比，本高新技术的优点在于：通过雨水收集单元以及至少两个自上而下依次呈台阶状布置的生态处理单元组成雨水梯级生态缓冲净化系统，梯级布置的生态处理单元通过布水管的合理布置实现了s型净化路径，延长了水流停留时间，提高了雨水的净化效率和净化效果。
附图说明
[0018]
图1为本高新技术雨水梯级生态缓冲净化系统的实施例的剖视图。
具体实施方式
[0019]
以下结合附图实施例对本高新技术作进一步详细描述。
[0020]
如图1所示，为本高新技术雨水梯级生态缓冲净化系统的一个优选实施例。该雨水梯级生态缓冲净化系统包括有用于收集雨水的雨水收集单元1以及至少两个自上而下依次呈台阶状布置的用于净化雨水的生态处理单元2，雨水收集单元1的出水端与生态处理单元2的进水端直接或间接连接。本实施例中，生态处理单元2的数量为三个。
[0021]
其中，雨水收集单元1包括有集水槽11、挡板12、第一连通管13、第二连通管14和液位计15。具体地，挡板12设于集水槽11内，并将集水槽11分隔为位于上方的第一腔体111和位于下方的第二腔体112，第一腔体111通过第一连通管13与位于最上方的生态处理单元2相连通，第二腔体112通过第二连通管14与外界水域相连通；液位计15设于第一腔体111内，用于监测第一腔体111中的雨水液位，该液位计15联通有自动控制装置，该自动控制装置能够驱动挡板12运动，以使上述第一腔体111和第二腔体112分隔开或相连通。本实施例中，第一连通管13连接在第一腔体111的下部，第二连通管14连接在第二腔体112的下部。
[0022]
当挡板12处于闭合状态，第一腔体111和第二腔体112分隔开，第一腔体111内的雨水通过第一连通管13流入位于最上方的生态处理单元2；当挡板12处于打开状态，第一腔体111和第二腔体112相连通，第二腔体112内的雨水通过第二连通管14流入外界水域。
[0023]
根据汇水面积、汇水区域内历年初期雨水降雨雨量数据(不含突降暴雨数据)、第一腔体111容积和第一连通管13的直径，确定液位计的安装位置h0。当进入第一内腔111内
的雨水高度未超过h0，雨水通过第一连通管13流入位于最上方的生态处理单元2；当进入第一内腔111内的雨水高度超过h0，液位计15将数据信息反馈至自动控制装置，自动控制装置启动，打开挡板12，雨水流入第二腔体112，然后通过第二连通管14流入外界水域。
[0024]
生态处理单元2包括有箱体21、布水管22和曝气管28。具体地，箱体21具有容置槽211，箱体21的侧壁上开设有与容置槽211相贯通的出水口212，该出水口212与箱体21顶端之间的间距为10cm；容置槽211中自下而上依次布置有卵石层23、砾石层24、沸石层25、土壤层26和植物层27，卵石层23中卵石的粒径为30～50mm，卵石层23的厚度为50mm，砾石层24中砾石的粒径为10～30mm，砾石层24的厚度为200mm，沸石层25中沸石的粒径为5～10mm，沸石层25的厚度为300mm，土壤层26的厚度为50mm，植物层27种植水陆两生植物，防止生态处理单元2中的植物长期位于水中或长期处于干旱环境下导致植物死亡；布水管22和曝气管28均布置在容置槽211中，布水管22包括有相连接的竖直段221和水平段222，位于最上方的生态处理单元2中布水管22的竖直段221顶端与上述第一连通管13相连通，相邻两个生态处理单元2中，位于下方的生态处理单元2中布水管22的竖直段221顶端与位于上方的生态处理单元2中箱体21的出水口212相连通，水平段222铺设在卵石层23和砾石层24之间；曝气管28铺设在砾石层24和沸石层25之间。本实施例中，曝气管28经由太阳能板29供电，太阳能板29与植物层27交错布置。
[0025]
本高新技术的工作原理如下：
[0026]
(1)当进入第一内腔111内的雨水高度未超过h0，雨水通过第一连通管13流入位于最上方的生态处理单元2中的布水管22，然后依次经过卵石层23、砾石层24、沸石层25、土壤层26和植物层27净化，再通过箱体21的出水口212进入下方的生态处理单元2中的布水管22，在自上而下呈台阶状布置的生态处理单元2中依次进行净化，最终流入外界水域中，梯级布置的生态处理单元2实现了s型净化路径，延长了水流停留时间，提高了初期雨水的净化效率和净化效果；
[0027]
(2)当进入第一内腔111内的雨水高度超过h0，液位计15将数据信息反馈至自动控制装置，自动控制装置启动，开启挡板12，雨水流入第二腔体112，然后通过第二连通管14流入外界水域，防止了大流量雨水对生态处理单元2的冲击。
技术特征：
1.一种雨水梯级生态缓冲净化系统，包括有雨水收集单元(1)以及用于净化雨水的生态处理单元(2)，前述雨水收集单元(1)的出水端与生态处理单元(2)的进水端连接，其特征在于：所述生态处理单元(2)的数量至少为两个，且自上而下依次呈台阶状布置，所述的生态处理单元(2)包括有具有容置槽(211)的箱体(21)以及布置在容置槽(211)中的布水管(22)，所述容置槽(211)中自下而上依次布置有填料层、土壤层(26)和植物层(27)，所述布水管(22)的底端延伸至填料层中，位于最上方的生态处理单元(2)中布水管(22)的顶端与所述雨水收集单元(1)的出水端相连通，相邻两个所述生态处理单元(2)中，位于下方的生态处理单元(2)中布水管(22)的顶端延伸至位于上方的生态处理单元(2)中容置槽(211)的上部。2.根据权利要求1所述的雨水梯级生态缓冲净化系统，其特征在于：所述的填料层自下而上依次包括有卵石层(23)、砾石层(24)和沸石层(25)。3.根据权利要求2所述的雨水梯级生态缓冲净化系统，其特征在于：所述卵石层(23)中卵石的粒径为30～50mm，卵石层(23)的厚度为50mm；所述砾石层(24)中砾石的粒径为10～30mm，砾石层(24)的厚度为200mm；所述沸石层(25)中沸石的粒径为5～10mm，沸石层(25)的厚度为300mm。4.根据权利要求2所述的雨水梯级生态缓冲净化系统，其特征在于：所述的布水管(22)包括有相连接的竖直段(221)和水平段(222)，所述的水平段(222)铺设在所述卵石层(23)和砾石层(24)之间。5.根据权利要求2所述的雨水梯级生态缓冲净化系统，其特征在于：所述的砾石层(24)和沸石层(25)之间铺设有曝气管(28)。6.根据权利要求1所述的雨水梯级生态缓冲净化系统，其特征在于：所述箱体(21)的侧壁上开设有与所述容置槽(211)相贯通的出水口(212)，该出水口(212)与所述位于下方的生态处理单元(2)中布水管(22)的顶端相连通。7.根据权利要求6所述的雨水梯级生态缓冲净化系统，其特征在于：所述出水口(212)与所述箱体(21)顶端之间的间距为10cm。8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的雨水梯级生态缓冲净化系统，其特征在于：所述的雨水收集单元(1)包括有集水槽(11)以及设于集水槽(11)内的挡板(12)，挡板(12)将集水槽(11)分隔为位于上方的第一腔体(111)和位于下方的第二腔体(112)，所述第一腔体(111)通过第一连通管(13)与位于最上方的生态处理单元(2)中布水管(22)的顶端相连通，所述第二腔体(112)通过第二连通管(14)与外界水域相连通。9.根据权利要求8所述的雨水梯级生态缓冲净化系统，其特征在于：所述的第一腔体(111)内设置有用于监测第一腔体(111)中雨水液位的液位计(15)，该液位计(15)联通有自动控制装置，该自动控制装置能够驱动挡板(12)运动，以使所述的第一腔体(111)和第二腔体(112)分隔开或相连通。10.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的雨水梯级生态缓冲净化系统，其特征在于：所述土壤层(26)的厚度为50mm。
技术总结
本高新技术公开了一种雨水梯级生态缓冲净化系统，包括有雨水收集单元(1)以及至少两个自上而下依次呈台阶状布置生态处理单元(2)，生态处理单元(2)包括有具有容置槽(211)的箱体(21)以及布置在容置槽(211)中的布水管(22)，容置槽(211)中自下而上依次布置有填料层、土壤层(26)和植物层(27)，布水管(22)的底端延伸至填料层中，位于最上方的布水管(22)的顶端与雨水收集单元(1)的出水端相连通，相邻两个生态处理单元(2)中，位于下方的布水管(22)的顶端延伸至位于上方的生态处理单元(2)中容置槽(211)的上部。与现有技术相比，本高新技术的雨水梯级生态缓冲净化系统净化效率高且效果好。且效果好。且效果好。
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