[发明专利]山地城市道路径流阶梯式脱氮装置

权利要求书

1.山地城市道路径流阶梯式脱氮装置，其特征在于：所述装置由一级处理装置（11）和二级处理装置（12）串联构成，一级处理装置（11）和二级处理装置（12）通过连通孔（10）连接，连通孔（10）是高100mm，宽1000mm的矩形结构，且连通孔（10）顶部位于植被生长介质层Ⅲ（14）底部，连通孔（10）底部高于过滤层Ⅲ（16）底部600mm；

所述一级处理装置（11）由旁通管道（1）、植被生长介质层Ⅰ（2）、过滤层Ⅰ（3）、排水层Ⅰ（4）、过滤层Ⅱ（5）、挡板（6）、种植植物（8）、进水区（9）、连通孔（10）、植被生长介质层Ⅱ（13）组成；植被生长介质层Ⅰ（2）和植被生长介质层Ⅱ（13）厚度均为0.2米，宽度均为1.5米，长度均为1.5米，均由砂土和河沙混合而成，砂土与河沙的混合比例为：砂土体积：河沙体积=3:7；过滤层Ⅰ（3）厚度0.7米，长度和宽度均为1.5米，由石英砂填充构成，且过滤层Ⅰ（3）顶部高于过滤层Ⅱ（5）顶部0.2米；排水层Ⅰ（4）厚度0.3米，宽1.5米，长3.0米，由粒径10-20mm的石灰石构成；过滤层Ⅱ（5）厚度0.5米，长度和宽度均为1.5米，由粒径2-3mm的火山岩构成；

所述二级处理装置（12）由植被生长介质层Ⅲ（14）、过滤层Ⅲ（16）、排水层Ⅱ（17）、过滤层Ⅳ（18）、挡板（6）、排水管（7）、种植植物（8）、连通孔（10）、植被生长介质层Ⅳ（15）组成；植被生长介质层Ⅲ（14）和植被生长介质层Ⅳ（15）厚度均为0.2米，宽度均为1.5米，长度均为1.5米，均由砂土和河沙混合而成，砂土与河沙的混合比例为：砂土体积：河沙体积=3:7；过滤层Ⅲ（16）厚度0.7米，长度和宽度均为1.5米，由石英砂填充构成，且过滤层Ⅲ（16）顶部高于过滤层Ⅳ（18）顶部0.2米；排水层Ⅱ（17）厚度0.3米，宽1.5米，长3.0米，由粒径10-20mm的石灰石构成；过滤层Ⅳ（18）厚度0.5米，长度和宽度均为1.5米，由粒径2-3mm的火山岩构成；

种植植物（8）根系穿透植被生长介质层Ⅰ（2）、过滤层Ⅰ（3）、过滤层Ⅱ（5）、植被生长介质层Ⅱ（13）、植被生长介质层Ⅲ（14）、过滤层Ⅲ（16）、过滤层Ⅳ（18）、植被生长介质层Ⅳ（15），并伸长至排水层Ⅰ（4）、排水层Ⅱ（17）中，不需要添加反硝化脱氮所需的固体碳源。

2.根据权利要求1所述的山地城市道路径流阶梯式脱氮装置，其特征在于：排水层Ⅰ（4）底部高于排水层Ⅱ（17）底部400mm。

3.根据权利要求1所述的山地城市道路径流阶梯式脱氮装置，其特征在于：旁通管道（1）高于植被生长介质层Ⅰ（2）0.2米，由直径200mm的PVC管构成；过滤层Ⅰ（3）位于植被生长介质层Ⅰ（2）正下方，且与植被生长介质层Ⅰ（2）底部相连；排水层Ⅰ（4）位于一级处理装置（11）底部，且排水层Ⅰ（4）上部与过滤层Ⅰ（3）、过滤层Ⅱ（5）相连。

4.根据权利要求1所述的山地城市道路径流阶梯式脱氮装置，其特征在于：过滤层Ⅰ（3）和过滤层Ⅱ（5）之间用挡板（6）隔开；挡板（6）竖直放置，高度为1.2米，宽度为1.5米，厚度为10mm，由PVC材质构成；挡板（6）底端与排水层Ⅰ（4）顶部相连，且挡板（6）底端位于排水层Ⅰ（4）顶部正中间；挡板（6）顶端高于植被生长介质层Ⅰ（2）0.3米。

5.根据权利要求1所述的山地城市道路径流阶梯式脱氮装置，其特征在于：过滤层Ⅲ（16）和过滤层Ⅳ（18）之间用挡板（6）隔开；挡板（6）竖直放置，高度为1.2米，宽度为1.5米，厚度为10mm，由PVC材质构成；挡板（6）底端与排水层Ⅱ（17）顶部相连，且挡板（6）底端位于排水层Ⅱ（17）顶部正中间。

6.根据权利要求1所述的山地城市道路径流阶梯式脱氮装置，其特征在于：降雨径流在装置内的流向为折流式，即降雨径流进入进水区（9）后，依次流经：植被生长介质层Ⅰ（2）、过滤层Ⅰ（3）、排水层Ⅰ（4）、过滤层Ⅱ（5）、连通孔（10）、过滤层Ⅲ（16）、排水层Ⅱ（17）、过滤层Ⅳ（18）、排水管（7）。

7.根据权利要求1所述的山地城市道路径流阶梯式脱氮装置，其特征在于：排水管（7）高于排水层Ⅱ（17）顶部0.3米，由直径200mm的PVC管构成。

8.根据权利要求1所述的山地城市道路径流阶梯式脱氮装置，其特征在于：进水区（9）长宽高分别为1.5米、1.5米和0.2米，过量的降雨径流经旁通管道（1）流出。