一种市政道路雨水分流和净化系统的制作方法

本发明涉及城市道路的雨水处理，特别是一种市政道路雨水分流和净化系统。

背景技术：

1、传统市政道路雨水系统以快速排走为核心设计理念，路面雨水径流经雨水口收集后直接排入市政雨水管网，最终汇入自然水体。然而，道路初期雨水中含有大量来自于车辆磨损、轮胎摩擦、燃油泄漏以及大气沉降所产生的污染物，主要包括悬浮物（ss）、化学需氧量（cod）、总磷（tp）、总氮（tn）、油类及重金属离子等。未经处理直接排放至受纳水体，已成为城市水体的重要面源污染来源。

2、为缓解城市内涝和雨水径流污染，目前市政道路逐步推广透水铺装、生物滞留带、植草沟等海绵设施。然而，现有设施普遍功能定位单一，大多仅具备“渗”或“滞”的单一功能，雨水资源化利用程度低。在填料层中埋设渗管是目前常见的布水方式，但现有技术中渗管仅承担单一的布水或排水功能，难以充分发挥各填料层的净化功能，且净化水易在改良土层底部形成死水区。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种市政道路雨水分流和净化系统，通过侧石单元斜向进水孔和初级过滤网拦截大颗粒物，再经多层填料层的植物吸收、物理过滤、吸附和生物降解协同作用，对初期雨水中的ss、cod、总磷、氨氮、重金属及油脂实现梯级去除，有效削减进入自然水体的面源污染负荷。

2、为实现上述目的，本发明选用如下技术方案：一种市政道路雨水分流和净化系统，包括：

3、侧石单元，沿道路纵向布设于车行道与绿化带交界处，所述侧石单元靠近车行道一侧的壁面上开设有斜向进水孔，所述斜向进水孔处设有初级过滤网，所述侧石单元内部或内侧设有与所述斜向进水孔连通的导流槽；

4、路侧净化单元，设置于所述绿化带下方，其包括设置于所述绿化带下方的多层填料层和埋设于所述填料层内部的渗流管，所述导流槽的排水口与所述渗流管的布水端连通；

5、地下储水单元，埋设于所述路侧净化单元下方土层中，所述地下储水单元具有与所述渗流管的集水端连通的进水口、与回用供水单元连通的出水口、以及连接至市政雨水管网的溢流口，所述地下储水单元内部或进出水管道上设有在线水质监测探头，且所述地下储水单元配置有自动反冲洗装置；

6、回用供水单元，与所述地下储水单元连接，其包括连接所述地下储水单元出水口的供水管道以及设置于所述供水管道上的水泵和控制阀门，所述供水管道的末端连接至市政绿化灌溉系统或道路清洗系统。

7、本发明通过侧石单元斜向进水孔和初级过滤网拦截大颗粒物，再经多层填料层的植物吸收、物理过滤、吸附和生物降解协同作用，对初期雨水中的ss、cod、总磷、氨氮、重金属及油脂实现梯级去除，有效削减进入自然水体的面源污染负荷。

8、作为本发明的进一步改进：所述斜向进水孔由车行道侧向绿化带侧向下倾斜延伸，多个所述斜向进水孔沿侧石长度方向间隔布设，所述初级过滤网通过可拆卸方式嵌设于所述斜向进水孔内，所述导流槽沿道路纵向设置有排水坡度。

9、作为本发明的进一步改进：所述多层填料层自上而下依次包括种植土层、碎石层、沸石层和改良土层，各层之间设有透水土工布分隔层；所述种植土层种植有用于吸收氮磷营养物的绿化植物，所述碎石层用于拦截悬浮颗粒物，所述沸石层用于吸附氨氮及重金属离子，所述改良土层含有用于降解有机物的微生物菌群。

10、作为本发明的进一步改进：所述渗流管具有：

11、上层布水管，作为渗流管的布水端，其埋在沸石层与改良土层之间，所述上层布水管的管壁设有渗水孔；

12、下层集水管，作为渗流管的集水端，其埋在改良土层底部，所述改良土层的下方设有防渗层，所述下层集水管的管壁设有集水孔。

13、作为本发明的进一步改进：所述上层布水管沿道路纵向延伸并呈蛇形或波浪形布设以延长雨水与填料层的接触路径，且所述上层布水管在所述填料层内沿道路纵向设置若干根，若干根所述上层布水管通过并联或串联方式连接；所述上层布水管的外壁上设有透水土工布或过滤网套以防止填料颗粒从所述渗水孔进入管体。

14、作为本发明的进一步改进：所述下层集水管位于所述防渗层之上，下半圆周管壁上分布的集水孔的孔径大于上半圆周管壁上分布的集水孔的孔径，且下半圆周管壁上的集水孔密度大于上半圆周管壁上的集水孔密度，经改良土层净化后的水体在所述防渗层的阻挡下汇集于改良土层底部，并在下层集水管内外水力压差驱动下，优先从下半圆周管壁回流入管腔。

15、作为本发明的进一步改进：所述地下储水单元由高强塑料模块拼装而成，构成具有中空储水腔体的储水池，所述储水池的外侧包裹有hdpe防渗膜，所述储水池的顶部设置有检修人孔和通气管。

16、作为本发明的进一步改进：所述在线水质监测探头设置于所述储水池的内部，其通过信号线或无线传输模块连接至控制单元，所述控制单元配置为根据水质监测数据判定储水池内净化水的达标状态。

17、作为本发明的进一步改进：所述自动反冲洗装置包括反冲洗水泵、反冲洗管道和反冲洗喷头，所述反冲洗水泵的进水端连接所述储水池的内部或外接清水源，所述反冲洗水泵的出水端通过所述反冲洗管道连接设置于所述储水池底部的所述反冲洗喷头；

18、所述自动反冲洗装置与所述控制单元连接，所述控制单元在满足以下任一触发条件时启动反冲洗程序：

19、a、定时信号到达；

20、b、水质监测值超过预设阈值；

21、c、储水池液位达到预设满位；

22、d、接收到远程人工指令。

23、作为本发明的进一步改进：所述储水池底部还设置有排污口和排污管，所述排污管连接至市政污水管网，所述排污口处设有排污阀；所述控制单元还配置为在启动反冲洗程序时联动控制所述排污阀开启，以同步排放沉积于储水池底部的污泥，反冲洗产生的冲洗废水经排污管排放至市政污水管网。

24、相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

25、本发明将渗流管构造为上层布水管和下层集水管的双层结构：上层布水管将雨水均匀分布至填料层，充分发挥各填料层的净化功能；下层集水管利用底部防渗层的阻挡和管道内外水力压差，将净化后的水体高效收集回管腔，避免净化水在改良土层底部形成死水区，实现布水、净化、集水的完整循环。

26、本发明收集净化后的雨水储存于地下储水池，并回用于绿化灌溉和道路清洗，减少自来水使用量，降低市政养护成本。

27、本发明的在线水质监测探头实时监测储水水质，自动反冲洗装置在定时信号、水质超标、液位满位或远程指令下自动启动，联动排污阀同步排放沉积污泥，实现系统的低人工、长周期稳定运行。

1.一种市政道路雨水分流和净化系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种市政道路雨水分流和净化系统，其特征在于：所述斜向进水孔（110）由车行道侧向绿化带侧向下倾斜延伸，多个所述斜向进水孔（110）沿侧石长度方向间隔布设，所述初级过滤网通过可拆卸方式嵌设于所述斜向进水孔（110）内，所述导流槽（120）沿道路纵向设置有排水坡度。

3.根据权利要求1所述的一种市政道路雨水分流和净化系统，其特征在于：所述多层填料层自上而下依次包括种植土层（220）、碎石层（230）、沸石层（240）和改良土层（250），各层之间设有透水土工布分隔层；所述种植土层（220）种植有用于吸收氮磷营养物的绿化植物，所述碎石层（230）用于拦截悬浮颗粒物，所述沸石层（240）用于吸附氨氮及重金属离子，所述改良土层（250）含有用于降解有机物的微生物菌群。

4.根据权利要求3所述的一种市政道路雨水分流和净化系统，其特征在于：所述渗流管（210）具有：

5.根据权利要求4所述的一种市政道路雨水分流和净化系统，其特征在于：所述上层布水管（211）沿道路纵向延伸并呈蛇形或波浪形布设以延长雨水与填料层的接触路径，且所述上层布水管（211）在所述填料层内沿道路纵向设置若干根，若干根所述上层布水管（211）通过并联或串联方式连接；所述上层布水管（211）的外壁上设有透水土工布或过滤网套以防止填料颗粒从所述渗水孔进入管体。

6.根据权利要求4所述的一种市政道路雨水分流和净化系统，其特征在于：所述下层集水管（212）位于所述防渗层之上，下半圆周管壁上分布的集水孔的孔径大于上半圆周管壁上分布的集水孔的孔径，且下半圆周管壁上的集水孔密度大于上半圆周管壁上的集水孔密度，经改良土层（250）净化后的水体在所述防渗层的阻挡下汇集于改良土层（250）底部，并在下层集水管（212）内外水力压差驱动下，优先从下半圆周管壁回流入管腔。

7.根据权利要求1所述的一种市政道路雨水分流和净化系统，其特征在于：所述地下储水单元（300）由高强塑料模块拼装而成，构成具有中空储水腔体的储水池，所述储水池的外侧包裹有hdpe防渗膜，所述储水池的顶部设置有检修人孔和通气管。

8.根据权利要求7所述的一种市政道路雨水分流和净化系统，其特征在于：所述在线水质监测探头设置于所述储水池的内部，其通过信号线或无线传输模块连接至控制单元，所述控制单元配置为根据水质监测数据判定储水池内净化水的达标状态。

9.根据权利要求8所述的一种市政道路雨水分流和净化系统，其特征在于：所述自动反冲洗装置包括反冲洗水泵（320）、反冲洗管道和反冲洗喷头（330），所述反冲洗水泵（320）的进水端连接所述储水池的内部或外接清水源，所述反冲洗水泵（320）的出水端通过所述反冲洗管道连接设置于所述储水池底部的所述反冲洗喷头（330）；

10.根据权利要求9所述的一种市政道路雨水分流和净化系统，其特征在于：所述储水池底部还设置有排污口和排污管（340），所述排污管（340）连接至市政污水管网，所述排污口处设有排污阀；所述控制单元还配置为在启动反冲洗程序时联动控制所述排污阀开启，以同步排放沉积于储水池底部的污泥，反冲洗产生的冲洗废水经排污管（340）排放至市政污水管网。