[发明专利]立交桥雨水净化与收集利用综合方法与系统

说明书

技术领域

本发明属于城市水资源利用和非点源污染控制技术领域，特别涉及一种立交桥雨水净化与收集利用综合方法与系统。

背景技术

城市规模的快速扩张导致不透水地表比例的显著增加，致使蒸发、下渗等自然水文循环过程严重受阻，地表径流比例明显增多，由此带来城市内涝多发、水环境污染、雨水资源大量流失等问题。城市立交桥系统在带来便捷交通的同时，由于不可渗透路面高度集中修建，在大雨降临时路面径流难以快速排出，往往引发桥下积水，可造成十分严重的财产损失甚至人员伤亡。与此同时，由于立交桥车辆密集，汽车排放的大量污染物通过降水淋洗大气或冲刷地表，导致路面径流中污染物浓度很高，如果直接排入周边水体，将对城市水环境产生十分严重的不利影响。

城市立交桥雨水在控制不当时可能带来城市内涝灾害，从而对市民交通带来不利影响，但也是重要的城市水资源。然而，由于立交桥路面径流的产生与城市降雨规律有关，通常具有产生集中、水量较大等特点，对其进行利用在时间和空间上存在一定困难。此外，降雨在立交桥路面的汇集和排出时，又将冲刷携带大量悬浮颗粒污染物和部分有机或无机污染物，也是城市非点源污染的一个重要来源。综合以上背景，将立交桥系统在降雨时产生的路面径流净化并快速收集与储存，不仅能够解决上述快速排水和减小径流污染的问题，还可以在非雨期对储存的清洁雨水加以利用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种立交桥雨水净化与收集利用综合方法与系统，利用重力旋流沉砂、吸附过滤净化技术原理，实现高架立交桥降雨径流的排出收集和净化，分别对悬浮颗粒和有机无机污染物进行高效去除，并结合蓄水回用形成一体化综合技术方法，可对净化后的雨水收集再利用，是解决立交桥降雨径流水量和污染控制的新方法，在市政建设和城市非点源污染控制领域具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种立交桥雨水净化与收集利用综合方法，包括如下步骤：

将立交桥路面径流收集并基于旋流分离原理将其中的固体颗粒分离；

将除去固体颗粒的清水导流至立交桥下绿化带土壤下并进行过滤净化；

将过滤净化后的水继续下送进行储存待用。

本发明还提供了一种立交桥雨水净化与收集利用综合系统，包括旋流分离模块、高效净化模块和塑料蓄水模块，其中：

所述旋流分离模块包括冲水水箱1和旋流分离器2，冲水水箱1的入口接立交桥路面径流，出口接旋流分离器2，旋流分离器2底部设置排放雨水中固体颗粒的底流口5，顶部有排放清水的溢流口6，溢流口6接导流管7；

所述高效净化模块包括埋设于立交桥下绿化带土壤下的上层透水土工布8、位于上层透水土工布8下方的布水管9、位于布水管9下方的滤料框架10以及填充于滤料框架10内部的吸附滤料11，其中布水管9与导流管7连通；

所述塑料蓄水模块包括设置于高效净化模块之下的下层透水土工布12、位于下层透水土工布12下方的塑料蓄水格13、布置在塑料蓄水格13与土壤接触面上的隔水土工布14、位于塑料蓄水格13底部的潜水泵15以及接潜水泵15出口的雨水提升管16。

优选地，所述冲水水箱1的出口位于箱底，出口上有塞子4，塞子4的上部连接浮子3，从而在浮子3的浮力作用下打开出口。

优选地，所述的冲水水箱1尺寸的有效水深为50～80cm，所述旋流分离器2的直径为20～60cm，高度50～200cm，所述滤料框架10长为50～200cm，宽为30～80cm，高为50～100cm，所述塑料蓄水格13由多个单元组成，每个单元为边长30～100cm的正方体。

优选地，所述滤料框架10由网状金属编制或多孔聚丙烯塑料加工而成。

优选地，所述吸附滤料11为上层填充石英砂，下层填充活性炭，且活性炭与石英砂的体积比为4:1。

优选地，所述塑料蓄水格13用聚丙烯塑料制成。

优选地，所述塑料蓄水格13由多个蓄水单元模块拼接组成，每个蓄水模块四壁及顶部、底部均为多孔硬质边壁，以形成水力连通并可支撑上部土壤和高效净化模块的压力。

优选地，所述塑料蓄水格13底部设置一定坡度，潜水泵15设置于最低处。

优选地，所述塑料蓄水格13底部的整体坡度为0.5%～3%。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：