[发明专利]一种雨水花园系统及其应用

说明书

本发明提供了一种雨水花园系统及其应用，属于雨水处理技术领域，所述雨水花园系统包括雨水径流收集系统、雨水净化系统和储存池；所述雨水径流收集系统包括两个坡底相对的斜坡草坪和位于斜坡草坪下的种植土壤；所述雨水净化系统位于两个斜坡草坪之间；所述雨水净化系统自上而下依次包括种植土层、填料净化层和排水层；所述储存池位于雨水径流收集系统种植土壤和排水层的正下方；所述填料净化层填充天然沸石和铁刨花。本发明所述雨水花园系统通过采用沸石和铁刨花的混合介质，强化雨水花园系统的氨氮吸附、自养反硝化脱氮和化学沉淀除磷功能，获得低氮磷含量的优质出水。

技术领域

本发明属于雨水处理技术领域，尤其涉及一种雨水花园系统及其应用。

背景技术

随着中国城镇化进程的不断加快，灰色基础设施的快速发展，地表硬化面积比例增大，透水性能下降，地表径流比重增加，城市排水系统负荷过大，难以满足高强度暴雨的快速排放要求，导致“城市看海”现象频繁发生。城市降雨径流中携带大量的悬浮物、营养物质、重金属、油脂和致病菌等，这些污染物通过地表径流直接进入城市受纳水体中，不仅破坏水生态，还会威胁人类健康。

“海绵城市”是指在优先利用自然排水系统的基础上，通过各种生态排水设施，使城市开发建设前后的水文特征基本保持不变，从而实现缓解城市内涝，削减径流污染负荷和改善城市水环境的目标。雨水花园是基于“海绵城市”理念下的一种集雨水渗透、收集、储存和净化为一体的新型绿色雨水基础设施，近年来被广泛应用在居住区、街道、公园、校园和停车场等领域。

雨水花园指在有植物生长的低洼地区，利用植物、土壤和微生物的作用净化雨水水质，通过增加雨水滞留时间和提高土壤渗透性能来减少径流外排量，补给地下水或将收集的雨水回用于景观绿化和冲厕等城市杂用水。雨水花园主要由5部分组成，自上而下依次为蓄水层、覆盖层、种植土层、填料层和砾石排水层，通常还包括预处理设施和溢流设施等。每层结构有不同的生态和结构功能：①蓄水层：储存暴雨径流量，沉淀部分污染物；②覆盖层：选择树皮，营造利于微生物生长的环境，减少径流对填料及土壤的侵蚀；③种植土层：常用砂子、土壤或有机质等，为植物提供营养物质及生长环境；④填料层：选用渗透性较强的天然或人工材料，主要是砂质土壤、炉渣和砾石等，系统控制暴雨径流和污染负荷；⑤砾石排水层：由粒径较小的砾石或碎石组成，底部设排水管，排出下渗雨水。

大量研究表明，雨水花园通过填料的过滤及吸附、微生物的降解和植物的吸收等作用，可以有效去除降雨径流中的悬浮物、重金属、油脂、COD及致病菌，但对氮磷的去除率较低，去除效果不稳定。而雨水花园的净化出水往往会用作景观水体的补充水，对于景观水体而言，由于其流动性较差，故对补充水的氮磷含量要求较高，目的是避免出现景观水体富营养化现象。因此，对于传统的雨水花园，需要进一步提升其氮磷去除效能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种雨水花园系统及其应用；本发明所述雨水花园系统通过采用沸石和铁刨花的混合介质，强化雨水花园系统的氨氮吸附、自养反硝化脱氮和化学沉淀除磷功能，获得低氮磷含量的优质出水。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种雨水花园系统，包括雨水径流收集系统、雨水净化系统和储存池；所述雨水径流收集系统包括两个坡底相对的斜坡草坪和位于斜坡草坪下的种植土壤；所述雨水净化系统位于两个斜坡草坪之间；所述雨水净化系统自上而下依次包括种植土层、填料净化层和排水层；所述储存池位于雨水径流收集系统种植土壤和排水层的正下方；所述填料净化层填充天然沸石和铁刨花。

优选的，所述天然沸石和铁刨花的体积比为1：(1.2～1.8)。

优选的，所述天然沸石的粒径为20～50mm；所述铁刨花的宽度为8～15mm，所述铁刨花的长度为150～250mm。

优选的，所述填料净化层的厚度为180～220mm。

优选的，所述斜坡草坪的坡度为10～30°。