利用太阳能和风能的抽吸式生物滞留设施的制作方法

1.本发明涉及海绵城市雨水处理技术领域，尤其涉及一种利用太阳能和风能的抽吸式生物滞留设施。


背景技术：

2.生物滞留设施是海绵城市常用的技术措施，一般位于地势较低的区域，通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水。其形式多样，分为简易型生物滞留设施和复杂型生物滞留设施，按应用位置不同又称作雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池等。适用范围广，在建筑与小区内建筑、道路及停车场的周边绿地，以及城市道路绿化带等城市绿地内均可布设。
3.根据国内海绵城市建设项目的案例，生物滞留设施一般采用换填土层或砾石层作为填料，上部种植植物，由此可利用植物根系及填料中附着的微生物及植物本身作用净化雨水径流。然而城镇地表径流污染严重，若无足够的绿带构建较大面积的生物滞留设施的话，其污染处理能力则无法满足要求，导致直排河道的雨水仍携带大量污染物，影响受纳水体水质。
4.目前研究较多的方向是设施的内部结构优化和填料材料选择，对运行方式的研究较少。另有研究表明氧含量与水中有机物、氨氮的去除效率呈正相关，利用潮汐流抽吸的作用，可大幅提高水中的氧含量，但抽吸需要提供电能，设施布设区域不一定有完备的供电条件。
5.本技术领域的技术人员致力于解决上述技术缺陷。


技术实现要素：

6.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的技术目的在于解决上述背景技术中提到的问题。
7.为实现上述技术目的，本发明提供了一种利用太阳能和风能的抽吸式生物滞留设施，该生物滞留设施包括风力发电装置、太阳能发电装置、储电电容和蓄水模块；
8.所述蓄水模块内设置有潜水泵，所述潜水泵通过进水管填料层连通，所述填料层的顶部设置有植物覆盖层，在所述填料层的底部设置有吸水管，在所述植物覆盖层的顶部设置有出水管，所述吸水管和所述出水管分别与抽吸机相连，在所述填料层的底部设置有排水盲管，所述排水盲管上设置有电控百叶，在开口路牙内设置有电控翻板，所述开口路牙的底部设置有与所述蓄水模块相连通的超越管，所述填料层的顶部设置有第一液位传感器，所述电控百叶的内侧设置有第二液位传感器，所述植物覆盖层的顶部设置有溢流井。
9.优选的，所述填料层包括砾石层和换填土层，所述砾石层设置在所述换填土层的底部。
10.优选的，在所述砾石层的底部设置所述吸水管，在所述换填土层的顶部设置所述第一液位传感器。
11.优选的，在所述砾石层的底部纵向敷设所述排水盲管，所述排水管通过三通连接所述电控百叶。
12.本发明的有益效果：
13.本发明由于上述结构设计，可提高生物滞留设施对污染物的处理效率，同时解决了偏远地区用电不便的问题，且自动化高，充分利用自然能源，具有良好经济性和可靠性。
附图说明
14.图1为本发明的结构示意图；
15.图2为本发明中电控百叶开启时的示意图；
16.图3为本发明中电动百叶关闭时的示意图；
17.图4为本发明中电控翻板躺平时的示意图；
18.图5为本发明中电控翻板站立时的示意图。
19.图中：1风力发电装置、2太阳能发电装置、3储电电容、4蓄水模块、5潜水泵、6进水管、7填料层、71砾石层、72换填土层、8植物覆盖层、9吸水管、10出水管、11抽吸机、12排水盲管、13电控百叶、14排水盲管、15开口路牙、16电控翻板、17超越管、18第一液位传感器、19第二液位传感器、20溢流井。
具体实施方式
20.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
21.实施例：
22.如图1
‑
图5所示，一种利用太阳能和风能的抽吸式生物滞留设施，该生物滞留设施包括风力发电装置1、太阳能发电装置2、储电电容3和蓄水模块4，蓄水模块4用于间歇储存降雨期间的雨水，从而实现潮汐流进水方式；风力发电装置1和太阳能发电装置2转化的电能储存于储电电容3内，用于给潜水泵5、抽吸机11、电控百叶13、电控翻板15、第一液位传感器17和第二液位传感器18供电；蓄水模块4中设置潜水泵5，雨停后向设施填料层7进水，将间歇储存的雨水错峰进行处理净化；
23.蓄水模块4内设置有潜水泵5，潜水泵5通过进水管6填料层7连通，填料层7的顶部设置有植物覆盖层8，在填料层7的底部设置有吸水管9，在植物覆盖层8的顶部设置有出水管10，吸水管9和出水管10分别与抽吸机11相连，在填料层7的底部设置有排水盲管12，排水盲管12上设置有电控百叶13，在开口路牙14内设置有电控翻板15，通过电控翻板15状态切换进水位置，电控翻板15躺平，径流进设施植物覆盖层8；电控翻板15站立，径流进蓄水模块4；开口路牙14底部斜插安装超越管16，通往蓄水模块4内；填料层7的顶部设置有第一液位传感器17，电控百叶13的内侧设置有第二液位传感器18，即电控百叶13关闭时，第二液位传感器18不接触水。植物覆盖层8的顶部设置有溢流井19。
24.具体的，填料层7包括砾石层71和换填土层72，砾石层71设置在换填土层72的底部。
25.具体的，在砾石层71的底部设置吸水管9，可利用抽吸机11迅速将砾石层71底部的水抽至上部出水管10，排出至植物覆盖层8；在换填土层72的顶部设置第一液位传感器17，
26.具体的，砾石层71底部纵向敷设排水盲管12，横向隔段接出三通，安装电控百叶13；电控百叶13开启工况时，水可穿过电控百叶13进入排水盲管12；电控百叶13关闭工况时，水无法进入排水盲管12，从而憋高水位，直至换填土层72和砾石层71中充满水。
27.本发明工作原理及使用流程：
28.常规运行情况为：
29.1、降雨初时雨水经设施植物覆盖层8，下渗至砾石层71底，电控百叶13关闭，电控翻板15躺平；
30.2、雨下大后水位逐渐上来，至换填土层72顶，第一液位传感器17发射信号，开启抽吸机11将水抽到植物覆盖层8，液面低于溢流井19，同时切换电控百叶13至开启，切换电控翻板15至站立；延迟开启电控百叶13至开启状态；
31.3、此时由于电控翻板15站立，新进的雨水直接通过超越管16进蓄水模块4，而抽吸至植物覆盖层8的雨水继续下渗至砾石层71底，通过开启的电控百叶13，从排水盲管12排出；
32.4、换填土层72及砾石层71中的雨水从排水盲管12流完后，换填土层72及砾石层71都没有水了，此时第二液位传感器18经历了有水至没水的过程，由此为触发条件发射信号至电控百叶13，切换为关闭；切换开口路牙14的电控翻板15至躺平，让新进的雨水径流进入设施植物覆盖层8；以此往复。
33.特殊运行情况为：
34.1、雨停后，将蓄水模块4中储存的水通过潜水泵5提升到砾石层71及换填土层72，继续潮汐进水净化处理。
35.2、储电电容3即将电量不足时，最后将电控百叶13保持开启状态，电控翻板15保持躺平状态，即转换为常规的生物滞留设施。
36.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种利用太阳能和风能的抽吸式生物滞留设施，其特征在于：该生物滞留设施包括风力发电装置(1)、太阳能发电装置(2)、储电电容(3)和蓄水模块(4)；所述蓄水模块(4)内设置有潜水泵(5)，所述潜水泵(5)通过进水管(6)填料层(7)连通，所述填料层(7)的顶部设置有植物覆盖层(8)，在所述填料层(7)的底部设置有吸水管(9)，在所述植物覆盖层(8)的顶部设置有出水管(10)，所述吸水管(9)和所述出水管(10)分别与抽吸机(11)相连，在所述填料层(7)的底部设置有排水盲管(12)，所述排水盲管(12)上设置有电控百叶(13)，在开口路牙(14)内设置有电控翻板(15)，所述开口路牙(14)的底部设置有与所述蓄水模块(4)相连通的超越管(16)，所述填料层(7)的顶部设置有第一液位传感器(17)，所述电控百叶(13)的内侧设置有第二液位传感器(18)，所述植物覆盖层(8)的顶部设置有溢流井(19)。2.根据权利要求1所述的利用太阳能和风能的抽吸式生物滞留设施，其特征在于：所述填料层(7)包括砾石层(71)和换填土层(72)，所述砾石层(71)设置在所述换填土层(72)的底部。3.根据权利要求2所述的利用太阳能和风能的抽吸式生物滞留设施，其特征在于：在所述砾石层(71)的底部设置所述吸水管(9)，在所述换填土层(72)的顶部设置所述第一液位传感器(17)。4.根据权利要求2或3所述的利用太阳能和风能的抽吸式生物滞留设施，其特征在于：在所述砾石层(71)的底部纵向敷设所述排水盲管(12)，所述排水管(12)通过三通连接所述电控百叶(13)。
技术总结
本发明公开了一种利用太阳能和风能的抽吸式生物滞留设施，该生物滞留设施包括风力发电装置、太阳能发电装置、储电电容和蓄水模块；所述蓄水模块内设置有潜水泵，所述潜水泵通过进水管填料层连通，所述填料层的顶部设置有植物覆盖层，在所述填料层的底部设置有吸水管，在所述植物覆盖层的顶部设置有出水管，所述吸水管和所述出水管分别与抽吸机相连，在所述填料层的底部设置有排水盲管，所述排水盲管上设置有电控百叶，在开口路牙内设置有电控翻板。本发明可提高生物滞留设施对污染物的处理效率，同时解决了偏远地区用电不便的问题，且自动化高，充分利用自然能源，具有良好经济性和可靠性。可靠性。可靠性。


技术研发人员：崔昱 郁片红 蒋明 朱砂砾
受保护的技术使用者：上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司
技术研发日：2021.04.07
技术公布日：2021/6/29