[发明专利]一种坡岸截留强化处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种坡岸截留强化处理方法和装置。

背景技术

随着我国城市化水平的发展进程加快，可渗透地面的面积比例越来越小，由暴雨径流产生的城市面源污染已成为受纳水体水环境污染的主要来源之一。城市面源污染是污染物晴天的积累，随雨天径流的汇集与输移，最后进入收纳水体造成污染这一过程的不断循环，因径流中包含有大量的污染物，其初期径流产生的污染负荷较高；同时，由于城市中土地不透水面积比例高，致使暴雨径流具有来势猛、水量大、水质差，污染具有突发性、随机性、冲击性强等特点。而当径流中污染物进入水体后，容易造成水体富营养化，水质恶化，并使水体生态系统发生变化。因此，由面源引起的水环境污染已成为当前城市水环境综合治理中亟待解决的主要问题之一。

目前，国内外积极开展了对城市面源污染控制的研究，应用较广泛的工程技术措施有植被过滤带、滞留/持留系统、人工湿地、渗透系统、过滤系统等，这些工程技术在应用中都取得了良好的除污效果，但还存在许多不足：植被过滤带是非常简单、有效地暴雨径流治理措施，但其对污染物的去除机理却很复杂，草作为最常用的植物，具有较高的除污效率，但草的种类、密度及叶片的尺寸、形状、柔韧性、结构等都会影响污染物的去除效果；滞留和持留系统包括塘、地下水池、涵管、储水罐等，而地下储水设备一般修建费用较高，清理维护相对困难；对于结构较复杂的塘，径流入口、种植植物及其地形也会对其水文状况产生影响；人工湿地技术被广泛用于暴雨径流的处理，在污染物的去除中起到了重要的作用，但必须针对暴雨径流的特点进行合理设计，避免湿地的堵塞，同时需要在旱季或雨季对水位等进行调节保证湿地植物的正常生长；渗透系统通常包括渗坑、渗渠、多孔路面等，渗坑中的基质材料需要进行不定期的更换，以免污染地下水；渗渠的容积有限，故主要处理高频率小流量的暴雨径流及不透水地表的初期径流，在高密度建筑群的城市区域内，渗渠功能会有所下降；多孔路面对重金属和有毒有机物等的去处效果都很明显，但由于多孔路面的孔隙较小，在颗粒物含量较高的地区易发生堵塞，需要比较好的维护条件；过滤系统多用于处理初期径流或较小汇水面积上的重污染径流，但若维护不当则易堵塞，在应用时应避免大流量径流的冲击，以延长其使用寿命。

虽然城市面源污染控制技术种类较多，但都面临着占地面积大等缺点，若采用组合式技术方法，可充分利用各种技术的优势，弥补各自的缺点，是城市面源污染控制中的理想技术手段。新型坡岸截留强化处理技术方法就是将滨岸缓冲带技术和潜流湿地技术有机的结合起来，达到污染控制和效益的最大化。

发明内容

本发明的目的在于提出一种坡岸截留强化处理方法和装置。

本发明提出的坡岸截留强化处理方法，具体步骤如下：

当城市面源径流量小于等于0.036m³/(m²·h)时，污染水形成潜流，污染水流经砂土层2后下渗进入基质层3，整个基质层3由上行流隔板1、下行流隔板6交替排列分为若干个区，污染水先进入位于上行流隔板1前的上区后，通过上行流隔板1上部狭缝进入位于上行流隔板1与下行流隔板6之间的区域，再从下行流隔板6下部狭缝进入下区，最后通过出水口进入河道10；

当城市面源径流量大于0.036m³/(m²·h)时，污染水形成表面流及潜流，污染水部分下渗，其余部分沿砂土层2进行表面流，通过空气导管向基质层3补气，确保基质层3的需氧量部分下渗污染水流经砂土层2后下渗进入基质层3，处于基质层3的污水先进入位于上行流隔板1前的上区后，通过上行流隔板1上部狭缝不时之需进入位于上行流隔板1与下行流隔板6之间的区域，再从下行流隔板6下部狭缝进入下区，通过出水口进入河道；表面流的污染水径流流至速透基质层9时，也通过出水口进入河道10；基质层3中城市面源污染水中的有机物、氮、磷可通过过滤、沉淀、植物吸收、土壤及基质的吸附、微生物作用被去除，从而达到强化处理的效果。

本发明提出的坡岸截留强化处理装置，由上行流隔板1、砂土层2、基质层3、土壤层4、植被层5、下行流隔板6、防渗膜8和速透基质层9组成，其中：植被层5处于砂土层2之上，基质层3位于砂土层2和土壤层4之间，上行流隔板1、下行流隔板6交替布设于基质层3内，上行流隔板1与下行流隔板6的间距为1-2m，砂土层2上设有速透基质层9，基质层3与土壤层4之间设有防渗膜8，基质层3底部设有穿孔集水管12。

本发明中，基质层3靠近河道10一侧处设有水利挡墙7。