[实用新型]城市雨水采集生态滤池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于雨水处理采集的生物滤池。

背景技术

随着城市化的进程，工业的发展，人口的增加，我们传统的水资源正在一步步受到威胁，变得稀缺。城市的水源危机已经切实的成为我们城市发展，人民生活水平提高的重要障碍。而另一方面，全球气候变暖，降雨的频率变小，但是每次降雨量却大大增加。给城市造成了严重的内涝问题。生活在现代城市的人们和我们城市的规划者无不面临着上述两大困境。

而最近阶段，城市水敏感设计的概念悄然兴起，这种概念提倡的是把城市的水循环管理整合到城市设计和规划中。城市的水循环包括：城市饮用水，城市雨水溢流，自然水系的生态健康，污水处理和水资源回收利用。这些原本独立分散的水管理，被组成了一个经过整合的圈，从而达到综合管理的模式。在这种设计理念的指导下，雨水这一原本造成城市内涝，生态污染的有害资源，将通过城市的相关设计和规划被转化为可利用的水资源。这样一个结合点同时解决了两大困扰城市发展的难题。而事实上雨水的主要污染物为悬浮固形物等不可溶物质，而溶解的有毒化学物质，重金属，致病菌等，实际要低于我们的传统城市水源水质。本专利发明的雨水采集生物滤池，就是在城市水敏感这一理念的指导下应运而生的。他可以处理并采集雨水，为城市提供大量高质量的水源做选择性使用，同时解决暴风雨对城市造成的环境问题。从生态角度看，雨水采集生物滤池可以很好的充当或代替城市现有绿化，具有环境友好，兼容性强的特点。

传统型的雨水生物滤池（非回收采集）：

生物滤池技术是一项通过使用生物活性过滤介质来达到物理过滤，生物分解，化学吸附及分解的三位一体的水处理技术。其中的一个分支，雨水生物滤池，比如具体到雨水生物滞留池和雨水花园，就是其中已经被广泛应用在城市水敏感设计中的成熟技术。其主要的设计目的是收集城市高污染的雨水后通过土壤自然渗透和溢流排把雨水排放到附近的自然水体或城市排水系统中。起到一个滞留雨水，减少地表径流峰量的作用。但是在目前的实践中传统的雨水生物滤池并不能大规模应用于雨水的处理和采集回收。虽然现在有一部分传统型的雨水生物滤池也被用作雨水采集的尝试，但是因为设计初衷与于实际应用存在的技术差距，所以并不具备大规模应用推广的能力。其中归纳的最主要的技术差距为以下几点：

1.雨水中污染物处理性能力的低下

传统型的雨水生物滤池是以收集容纳雨水和主要去除雨水中的悬浮颗粒物为设计目标的，经过简单处理的雨水将被排放至自然土壤或城市排水系统中。他对城市雨水中含有的TN，TOC，重金属，致病菌等的处理能力低于可回收利用的标准，只能勉强达到甚至在特定情况下低于环境排放标准。

2.传统雨水生物滤池的自持能力差，对季节环境温度等高度敏感

对于仅仅用做于城市绿化美观及雨水排放来说，传统雨水生物滤池的处理水平的稳定性和自持性并没有受到重视。但稳定的处理水平其实对于雨水回收来说是一个非常重要的考虑因素。结合有关文献以及实际的测验，传统型的雨水生物滤池在长期少雨的情况下的下一次雨水处理能力会大大下降。这主要由于过滤介质土壤的水含量下降而导致的微生物以及化学活性的降低。缺雨还可以造成土壤的细微干裂，从而导致未处理的水直接经细缝流出而大大降低处理效果。同时，偶尔的少雨和气候的不稳定性也可能造成植物的缺水死亡或者增加人工维护的成本。在实际的应用中，维持植物的健康生长一直是保证生物滤池健康活性的一个关键点和难点。

3.长期运行下的土壤透水率大大降低而导致的处理回收效率下降

由于传统的雨水生物滤池的敞开式设计，地表径流直接被滤池所接收，造成固形物在土壤表面淤积，堵塞过滤介质。在实际应用中80%的雨水生物滤池在运作半年后土壤的渗透率大大低于可规模化处理雨水的标准。在这种情况下，大部分未经过滤的雨水会被直接溢流，导致生物滤池功能的丧失。在另一方面，当地自然土壤常被用作传统雨水生物滤池的过滤介质，但是当粘土（clay）的含量大于3%时，会大大降低土壤的透水率从而使传统的雨水生物滤池不具备大规模采集高稳定性高产量的处理过的雨水的能力。

传统型的雨水生物滤池由植物低洼槽，支持植物生长的下层渗透性介质（通常为自然土壤），溢流管以及在最底部的水排泄管组成（如图5）。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，处理并采集雨水，为城市提供大量高质量的水源做选择性使用，同时解决暴风雨对城市造成的环境问题的城市雨水采集生态滤池。

本实用新型的技术解决方案是：