[发明专利]一种高效除氮且有效防阻塞的生物滞留系统

说明书

本发明公开了一种高效除氮且有效防阻塞的生物滞留系统，包括从上往下依次设置的植被层、土壤层、过滤层、过渡层、刚性透水外框、淹没层、保护层、两布一膜和素土夯实层，所述刚性透水外框用于装载过滤层和过渡层。本发明涉及生物滞留系统技术领域，具体是提供的高效除氮且有效防阻塞的生物滞留系统，在现有生物滞留系统的基础上从结构到填料都进行了改良，设计出渗率效果好、去氮高效、不易发生堵塞以及运用便捷新型装配式技术更换填料的生物滞留系统。

技术领域

本发明涉及生物滞留系统技术领域，具体是指一种高效除氮且有效防阻塞的生物滞留系统。

背景技术

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。

然而随着快速的城市化发展，城市下垫面类型发生巨大变化，原有大面积透水性地表逐渐被建筑物、硬化路面等不透水材料覆盖，阻断了降雨径流入渗地下的途径，从而加大了径流的峰值流量，造成城市内涝频发。同时，雨水径流冲刷地面时携带了大量的污染物汇入城市水体，造成城市水体污染的加剧。而这些水体流入湖泊，长时间得不到及时处理，造成湖泊中氮、磷含量超标，引起水体富营养化。用一种新兴的低影响开发原位径流雨水处理系统—生物滞留系统不仅可以有效的削减雨水径流量，而且对径流污染有很好的控制效果且经济适用。

现有生物滞留系统从结构层到填料选用都存在一些不足，传统结构分为植被层、填料层、排水层，对径流中氮、磷的去除效果不理想，且填料容易发生堵塞，渗透效率显著下降，导致该系统使用寿命不长，使用一段时间就需要更换填料，施工难度大，不便于养护。此外所选用的填料较单一，很难在短时间内达到所要求的净化标准。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本方案提供的高效除氮且有效防阻塞的生物滞留系统，在现有生物滞留系统的基础上从结构到填料都进行了改良，设计出渗率效果好、去氮高效、不易发生堵塞以及运用便捷新型装配式技术更换填料的生物滞留系统。

本发明采取的技术方案如下：本方案高效除氮且有效防阻塞的生物滞留系统，包括从上往下依次设置的植被层、土壤层、过滤层、过渡层、刚性透水外框、淹没层、保护层、两布一膜和素土夯实层，所述刚性透水外框用于装载过滤层和过渡层。

作为本方案的进一步优化，所述植被层由千屈菜、水芹菜季节交替种植形成，既实现堆积氮源及时回收，又能做到各季节高效除氮，其中生物滞留系统需及时收割植物，千屈菜在春夏季节具有较好的除氮性能，但到冬季会枯萎，如不及时收割将导致系统中的氮外漏造成二次污染，水芹菜在秋冬两季具有较好的除氮性能，且水芹菜和千屈菜对土壤的要求相近，刚好可以衔接上千屈菜，从而使生物滞留系统一年四季始终处于高效状态。

作为本方案的进一步优化，所述土壤层包括如下百分比重量份的组分，矿物质45％、有机质5％、空气20％、水30％，所述土壤层为团粒为1～5mm，酸碱适中，排水良好，疏松肥沃，不含建筑和生活垃圾，且无毒害物质的种植土，土壤改良需因地制宜，所述土壤层厚度200mm。

作为本方案的进一步优化，所述过滤层采用沸石：生物陶粒：石灰石＝3:1:1重量比的组合填料，沸石内比表面积巨大，能吸附更多的水分子，增加土壤保水性，且沸石本身也含有植物需要的微量养分，在吸收废水中的氮的同时，也能促进土壤层中植物的生长，此外，三者按此比例配成的组合填料，对氮的去除效果最佳，所述过滤层厚度300mm。

作为本方案的进一步优化，所述过渡层采用丝瓜络-聚氨酯组合生态填料，丝瓜络可供给微生物碳源供其生长繁殖，更高效的进行反硝化过程，聚氨酯可保证填料具有一定的强度，保证在冲洗过程中不被破坏并为微生物提供附着的空间，所述过渡层厚度800mm。