申请日2014.03.25
公开(公告)日2014.06.18
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种高速公路用集中排水处理系统，包括配水井、沉淀池、潜流式人工湿地和蒸发池，配水井与沉淀池之间、沉淀池与潜流式人工湿地之间以及潜流式人工湿地与蒸发池之间均连通，配水井进水口与高路公路的排水结构相接;潜流式人工湿地包括第一池体，第一池体内部设置有进水侧过水花墙和出水侧过水花墙，进水侧过水花墙与出水侧过水花墙均为下开口式过水墙且二者之间的分层铺装池内由下至上平铺有碎石层、粗砂层、粘土层和细砂层;分层铺装池内设置有中部过水花墙，相邻中部过水花墙之间设置有下过水花墙。本发明结构简单、设计合理、施工方便且使用及维护简便、路面排水及时、使用效果好，能解决高速公路路(桥)面径流污染问题。
权利要求书
1.一种高速公路用集中排水处理系统，其特征在于：包括配水井(1)、 沉淀池(2)、潜流式人工湿地(3)和蒸发池(4)，所述配水井(1)的 第一出水口通过第一连接管道(5)与沉淀池(2)的进水口相接，所述沉 淀池(2)的出水口通过第二连接管道(6)与潜流式人工湿地(3)的进 水口相接，所述潜流式人工湿地(3)的出水口通过第三连接管道(7)与 蒸发池(4)的进水口相接;所述配水井(1)的进水口与所处理高路公路 上所设置的排水结构相接;所述潜流式人工湿地(3)包括第一池体(3-1)， 所述第一池体(3-1)的前侧池壁上开有进水口且其后侧池壁上开有出水 口，所述第一池体(3-1)的内部前侧设置有进水侧过水花墙(3-6)且其 内部后侧设置有出水侧过水花墙(3-7)，所述第一池体(3-1)内部通过 进水侧过水花墙(3-6)和出水侧过水花墙(3-7)分隔为进水池(3-8)、 分层铺装池和出水池(3-9)，进水池(3-8)、所述分层铺装池和出水池 (3-9)由前至后进行布设;所述分层铺装池内由下至上平铺有碎石层 (3-2)、粗砂层(3-3)、粘土层(3-4)和细砂层(3-5)，所述碎石层 (3-2)的层厚为100cm～120cm，粗砂层(3-3)的层厚为35cm～45cm， 粘土层(3-4)的层厚为15cm～25cm，细砂层(3-5)的层厚为8cm～12cm， 所述细砂层(3-5)的上表面高度低于进水侧过水花墙(3-6)和出水侧过 水花墙(3-7)的顶部高度;所述进水侧过水花墙(3-6)和出水侧过水花 墙(3-7)均为下部开有下过水口的下开口式过水墙且二者的下过水口上 均安装有过滤网(3-10);所述分层铺装池内设置有中部过水花墙(3-11)， 中部过水花墙(3-11)的顶部高度高于碎石层(3-2)的上表面高度且其 顶部高度低于粗砂层(3-3)的底面高度;所述中部过水花墙(3-11)的 数量为一个或多个，所述分层铺装池内前后相邻两个所述中部过水花墙 (3-11)之间均设置有一个下过水花墙(3-12)，所述下过水花墙(3-12) 的下部开有过水口且其顶部高度不低于细砂层(3-5)的上表面高度;所 述中部过水花墙(3-11)、下过水花墙(3-12)、进水侧过水花墙(3-6) 和出水侧过水花墙(3-7)均呈平行布设;所述下过水花墙(3-12)的顶 部高度不低于细砂层(3-5)的上表面高度。
2.按照权利要求1所述的高速公路用集中排水处理系统，其特征在于： 还包括应急池(8)，所述配水井(1)的第二出水口通过第四连接管道(9) 与应急池(8)的进水口相接。
3.按照权利要求1或2所述的高速公路用集中排水处理系统，其特征 在于：所述中部过水花墙(3-11)、下过水花墙(3-12)、进水侧过水花 墙(3-6)和出水侧过水花墙(3-7)均为钢筋混凝土墙体;所述第一池体 (3-1)、配水井(1)以及所述沉淀池(2)和蒸发池(4)的池体均由浆 砌片石砌筑而成或者均为钢筋混凝土结构。
4.按照权利要求1或2所述的高速公路用集中排水处理系统，其特征 在于：所述第一池体(3-1)为长方形池体，所述细砂层(3-5)上部平铺 有一层草皮或种植有挺水植物;所述中部过水花墙(3-11)、下过水花墙 (3-12)、进水侧过水花墙(3-6)和出水侧过水花墙(3-7)的墙体宽度 均相同。
5.按照权利要求4所述的高速公路用集中排水处理系统，其特征在于： 所述第一池体(3-1)的前侧池壁与进水侧过水花墙(3-6)之间的间距以 及第一池体(3-1)的后侧池壁与出水侧过水花墙(3-7)之间的间距均为 0.4m～0.6m;
当中部过水花墙(3-11)的数量为一个时，所述中部过水花墙(3-11) 与进水侧过水花墙(3-6)和出水侧过水花墙(3-7)之间的间距均为3m～ 5m;当中部过水花墙(3-11)的数量为多个时，多个所述中部过水花墙 (3-11)中位于最前侧的中部过水花墙(3-11)为前侧墙体且位于最后侧 的中部过水花墙(3-11)为后侧墙体，所述前侧墙体与进水侧过水花墙 (3-6)之间以及所述后侧墙体与出水侧过水花墙(3-7)之间的间距均为 3m～5m，前后相邻两个所述中部过水花墙(3-11)之间的间距为7m～9m， 所述下过水花墙(3-12)与位于其前后两侧的中部过水花墙(3-11)之间 的间距均为3m～5m。
6.按照权利要求1或2所述的高速公路用集中排水处理系统，其特征 在于：所述中部过水花墙(3-11)的高度为h1，其中d1为碎石层(3-2)的层厚，d2为粗砂层(3-3)的层厚。
7.按照权利要求1或2所述的高速公路用集中排水处理系统，其特征 在于：所述配水井(1)的进水口位于其前侧壁上，配水井(1)的进水口 为等腰梯形口且其上安装有进水格栅(10);所述进水格栅(10)的上部 宽度大于其下部宽度。
8.按照权利要求1或2所述的高速公路用集中排水处理系统，其特征 在于：所述配水井(1)、沉淀池(2)、潜流式人工湿地(3)和蒸发池 (4)由前至后进行布设;所述沉淀池(2)和蒸发池(4)均为方形池体， 所述进水侧过水花墙(3-6)的所述下过水口与第一池体(3-1)前侧池壁 上的进水口正对，出水侧过水花墙(3-7)的所述下过水口与第一池体(3-1) 后侧池壁上的出水口正对。
9.按照权利要求5所述的高速公路用集中排水处理系统，其特征在于： 所述第一池体(3-1)的内部长度为15m～20m且其内部宽度为9m～11m; 所述中部过水花墙(3-11)的数量为两个，所述第一池体(3-1)的前侧 池壁与进水侧过水花墙(3-6)之间的间距以及第一池体(3-1)的后侧池 壁与出水侧过水花墙(3-7)之间的间距均为0.5m，所述下过水花墙(3-12) 的数量为一个且其位于两个所述中部过水花墙(3-11)之间中部，所述前 侧墙体与进水侧过水花墙(3-6)之间以及所述后侧墙体与出水侧过水花 墙(3-7)之间的间距相同。
10.按照权利要求7所述的高速公路用集中排水处理系统，其特征在 于：所述进水格栅(10)包括等腰梯形外框架和多道由左至右布设在所述 等腰梯形外框架内的栅条，多道所述栅条均呈竖直向布设。
说明书
高速公路用集中排水处理系统
技术领域
本发明涉及一种水处理系统，尤其是涉及一种高速公路用集中排水处 理系统。
背景技术
水处理池在高速公路设计中普遍存在，国内对于普通路段的路面排 水，一般采用在公路旁设置浆砌片石蒸发池，且不考虑收集全部路基水， 只对于跨越具有饮用、养殖等功能的水体时，才考虑收集全部的路基排水。 但对于初期雨水的收集与处理工艺，国内尚无设计规范。因而，现有高速 公路路(桥)面水处理系统还不够完善，存在水处理效果较差、后期维修 成本较高等缺陷，并且不能对水资源进行有效再利用，水资源浪费较为严 重。综上，现如今缺少一种结构简单、设计合理、施工方便且使用及维护 简便、使用效果好的高速公路用集中排水处理系统，能有效解决高速公路 路面的水处理问题，能对水资源进行有效再利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种高速公路用集中排水处理系统，其结构简单、设计合理、施工方便且使 用及维护简便、路面排水及时、使用效果好，能解决高速公路路(桥)面 的径流污水处理问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高速公路用集中 排水处理系统，其特征在于：包括配水井、沉淀池、潜流式人工湿地和蒸 发池，所述配水井的第一出水口通过第一连接管道与沉淀池的进水口相 接，所述沉淀池的出水口通过第二连接管道与潜流式人工湿地的进水口相 接，所述潜流式人工湿地的出水口通过第三连接管道与蒸发池的进水口相 接;所述配水井的进水口与所处理高路公路上所设置的排水结构相接;所 述潜流式人工湿地包括第一池体，所述第一池体的前侧池壁上开有进水口 且其后侧池壁上开有出水口，所述第一池体的内部前侧设置有进水侧过水 花墙且其内部后侧设置有出水侧过水花墙，所述第一池体内部通过进水侧 过水花墙和出水侧过水花墙分隔为进水池、分层铺装池和出水池，进水池、 所述分层铺装池和出水池由前至后进行布设;所述分层铺装池内由下至上 平铺有碎石层、粗砂层、粘土层和细砂层，所述碎石层的层厚为100cm～ 120cm，粗砂层的层厚为35cm～45cm，粘土层的层厚为15cm～25cm，细砂 层的层厚为8cm～12cm，所述细砂层的上表面高度低于进水侧过水花墙和 出水侧过水花墙的顶部高度;所述进水侧过水花墙和出水侧过水花墙均为 下部开有下过水口的下开口式过水墙且二者的下过水口上均安装有过滤 网;所述分层铺装池内设置有中部过水花墙，中部过水花墙的顶部高度高 于碎石层的上表面高度且其顶部高度低于粗砂层的底面高度;所述中部过 水花墙的数量为一个或多个，所述分层铺装池内前后相邻两个所述中部过 水花墙之间均设置有一个下过水花墙，所述下过水花墙的下部开有过水口 且其顶部高度不低于细砂层的上表面高度;所述中部过水花墙、下过水花 墙、进水侧过水花墙和出水侧过水花墙均呈平行布设;所述下过水花墙的 顶部高度不低于细砂层的上表面高度。
上述一种高速公路用集中排水处理系统，其特征是：还包括应急池， 所述配水井的第二出水口通过第四连接管道与应急池的进水口相接。
上述一种高速公路用集中排水处理系统，其特征是：所述中部过水花 墙、下过水花墙、进水侧过水花墙和出水侧过水花墙均为钢筋混凝土墙体; 所述第一池体、配水井以及所述沉淀池和蒸发池的池体均由浆砌片石砌筑 而成或者均为钢筋混凝土结构。
上述一种高速公路用集中排水处理系统，其特征是：所述第一池体为 长方形池体，所述细砂层上部平铺有一层草皮或种植有挺水植物;所述中 部过水花墙、下过水花墙、进水侧过水花墙和出水侧过水花墙的墙体宽度 均相同。
上述一种高速公路用集中排水处理系统，其特征是：所述第一池体的 前侧池壁与进水侧过水花墙之间的间距以及第一池体的后侧池壁与出水 侧过水花墙之间的间距均为0.4m～0.6m;
当中部过水花墙的数量为一个时，所述中部过水花墙与进水侧过水花 墙和出水侧过水花墙之间的间距均为3m～5m;当中部过水花墙的数量为多 个时，多个所述中部过水花墙中位于最前侧的中部过水花墙为前侧墙体且 位于最后侧的中部过水花墙为后侧墙体，所述前侧墙体与进水侧过水花墙 之间以及所述后侧墙体与出水侧过水花墙之间的间距均为3m～5m，前后相 邻两个所述中部过水花墙之间的间距为7m～9m，所述下过水花墙与位于其 前后两侧的中部过水花墙之间的间距均为3m～5m。
上述一种高速公路用集中排水处理系统，其特征是：所述中部过水花 墙的高度为h1，其中d1为碎石层的层厚，d2为 粗砂层的层厚。
上述一种高速公路用集中排水处理系统，其特征是：所述配水井的进 水口位于其前侧壁上，配水井的进水口为等腰梯形口且其上安装有进水格 栅;所述进水格栅的上部宽度大于其下部宽度。
上述一种高速公路用集中排水处理系统，其特征是：所述配水井、沉 淀池、潜流式人工湿地和蒸发池由前至后进行布设;所述沉淀池和蒸发池 均为方形池体，所述进水侧过水花墙的所述下过水口与第一池体前侧池壁 上的进水口正对，出水侧过水花墙的所述下过水口与第一池体后侧池壁上 的出水口正对。
上述一种高速公路用集中排水处理系统，其特征是：所述第一池体的 内部长度为15m～20m且其内部宽度为9m～11m;所述中部过水花墙的数量 为两个，所述第一池体的前侧池壁与进水侧过水花墙之间的间距以及第一 池体的后侧池壁与出水侧过水花墙之间的间距均为0.5m，所述下过水花墙 的数量为一个且其位于两个所述中部过水花墙之间中部，所述前侧墙体与 进水侧过水花墙之间以及所述后侧墙体与出水侧过水花墙之间的间距相 同。
上述一种高速公路用集中排水处理系统，其特征是：所述进水格栅包 括等腰梯形外框架和多道由左至右布设在所述等腰梯形外框架内的栅条， 多道所述栅条均呈竖直向布设。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单、设计合理且施工简便，投入成本较低。
2、后期维修简便且维修成本较低。
3、使用操作简便且水处理效果好，能对高速公路路面排水进行有效 再利用。实际使用时，配水井的进水口上设置有进水格栅，能有效去除塑 料袋、矿泉水瓶、废纸等大粒径的固体污染物，由配水井通往人工湿地的 闸门处于常开状态，通往突发事故应急池的闸门处于常闭状态。
4、所采用的潜流式人工湿地结构设计合理且使用效果好，能简便、 快速且有效完成污水处理过程;同时，在发生突发事故，开启应急池。人 工湿地表面种植挺水植物(如香蒲、芦苇等)，可吸收雨水中所含的氮、 磷等营养物质，使其从水中转移至植物体内，从而降低雨水中的氮、磷含 量。过滤层按照不同的粒径由下至上分四层进行铺设，且对雨水中的悬浮 物和油类物质等进行四级过滤，水处理效果非常好，能去除80%以上的悬 浮物及90%以上的油质。蒸发池对人工湿地出水进行收集并蒸发其中一部 分出水，实际使用时，根据所处区域的降水需求对蒸发量进行调整，经桥 下水处理系统处理后的水质可满足农灌及生活杂用水质标准，可用于当地 农民的生产用水，以及就近路段的绿化浇灌用水，另外还有一部分水经蒸 发排入大气中。因此，能做到收集处理后的水基本不外排。
综上所述，本发明结构简单、设计合理、施工方便且使用及维护简便、 路面排水及时、使用效果好，能有效解决高速公路路(桥)面的径流污染 问题，能对路(桥)面的排水进行有效处理，能对水资源进行有效再利用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。