[发明专利]城市降雨径流水质分级净化方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及城市面源污染控制与水质净化处理工程技术应用领域，尤其是涉及在城市自然降雨条件下，利用植被与工程措施相结合的方法分级处理城市径流污染以满足不同水质排放要求与城市景观需求的具有复合功能的水质净化方法和生态景观系统。

背景技术

城市化的迅速发展，使得城市不透水区域面积所占比例急剧扩大，导致雨天特别是暴雨天气产生大量的径流只能通过管道排放到受纳水体，由于径流中携带的污染物来源广泛，种类繁多，城市降雨径流污染对水环境的影响凸现，已经成为城市受纳水体水质下降及城市河口污染的重要来源。城市节水与自然降雨径流再利用是解决城市水量短缺、水质恶化为核心的重大水问题的根本途径。因此，既要对城市暴雨径流带来的水环境污染加以控制又要充分利用城市降雨径流所带来的丰富水资源，以满足不同生产需求及不同排放标准的需求。目前为止，国内外对控制城市降雨径流污染在技术层面上主要包括建立沉淀池、渗漏坑、多孔路面、蓄水池、采用湿地处理以及水体生态修复工程等，这些方法对控制城市径流污染方面均取得了良好的效果。与国外相比，我国在雨洪渗透利用技术上还比较落后，缺乏系统性，同时，我国大城市具有独特的水文结构和人文特征，许多城市降雨径流污染的过程控制具有独特性。现有的城市降雨径流污染控制技术主要体现在对径流污染的过滤处理及净化，功能较为单一且效率不高，存在对径流复合污染处理能力不足且出水质单一，不能满足多功能生态需水要求的缺点。因此，该技术在现有的基础上，引入了径流污染分级处理景观系统，对降雨径流进行分层净化处理以提高水质净化效率满足多功能用水要求，同时可以起到美化城市景观、降低径流总量、消减暴雨径流洪峰和减少城市内涝的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有城市径流污染处理系统效率不高、净化功能单一及回收利用率较低等缺点，引入径流水质分级净化景观系统，可以同时满足城市地表径流水循环、灌溉需水、饮用需水及地下水补充等多重用水需求，且融入城市景观要素达到美化城市景观的作用，实现提高降雨径流处理系统对径流中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、颗粒态悬浮物(TSS)净化效率和利用率、减少暴雨径流洪峰以及美化城市景观的多功能用途需求。

一种城市降雨径流水质分级净化方法，是使自然降雨径流经过分级净化处理，包括初级植被处理和第二级反滤层处理；所述植被处理采用的植被为草皮和/或灌木小叶黄杨；所述反滤层中填充有填料，从上至下填料的依次顺序为：烁石、粗沙、细沙与原位土壤层。自然降雨径流通过植被处理后径流速度减缓、颗粒态悬浮物减少以及污染物浓度降低；降雨径流经植被净化后通过入渗作用进入反滤层，径流经过不同填料反滤层的吸附和净化处理后流入不同水体中，可以满足不同功能的用水需求。

本发明的城市降雨径流水质分级净化方法，其中所述烁石的铺垫高度优选为10-15cm。

本发明的城市降雨径流水质分级净化方法，其中所述粗沙的铺垫高度优选为5-10cm。

本发明的城市降雨径流水质分级净化方法，其中所述细沙的铺垫高度为5-10cm。

基于上述方法，本发明还提供一种城市降雨径流水质分级净化系统，其包括植被层和铺垫于植被层之下的反滤层；所述植被层为草皮和/或灌木小叶黄杨；所述反滤层中填充有填料，从上至下填料的依次顺序为：烁石、粗沙、细沙与原位土壤层。在每一层的底部可设置集水口可收集处理后的径流。

所述烁石的铺垫高度为10-15cm。所述粗沙的铺垫高度为5-10cm。所述细沙的铺垫高度为5-10cm。所述植被层中草皮和/或灌木小叶黄杨均匀分布。植被可以选用任意可净化、绿化并耐用的草皮植被，如Tall fescue Festuca arundinacea；其中可均匀夹种灌木小叶黄杨(Buxus Buxus microphylla)，可以获得更好的净化效果，也可使用单一的草皮或灌木小叶黄杨。

经烁石处理的降雨径流可用于工业生产用水；经粗沙层处理后的径流可用于城市景观生态需水；经细沙层处理后的径流可用于农业灌溉用水；经原位土壤层处理后可用于补充地下水及排入引用水源地，或通过自来水产处理后满足日常生活用水。