一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装的制作方法

一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装
1.本发明属于透水铺装领域，具体涉及一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装。


背景技术：

2.随着中国城镇化进程的不断加快，城市内涝、城市非点源污染和水资源紧缺等问题日益凸显。据美国环保局统计，以雨水径流为主要污染源的受污染水体占到30％，且非点源污染占污染负荷总量的2/3。张千千等归纳总结发现，我国城市道路径流中cod、tp、tn和pb的平均质量浓度分别为239.59、0.46、6.29和0.14mg.l-1
，超过了国家地表水环境质量v类标准(gb 3838-2002)，tss的质量浓度高达552.86mg.l。城市路面雨水径流中含有大量的营养物质、cod、tss、重金属和油脂等污染物，若这些污染物直接排入天然水体中，不但会破坏城市水生态环境，还会威胁人类健康。
3.渗透铺装是一种典型的通过降低城市不透水面积对城市雨水径流进行调控的低影响开发(low impact development，lid)措施。它不仅可以有效地削减径流量和峰值流量，还可以有效地控制城市非点源污染。目前，渗透铺装在美国、日本、澳大利亚等发达国家已经得到深入研究和广泛应用。
4.目前的透水铺装系统侧重于雨水渗透功能，对于道路径流污染物的去除考虑并不周全，尤其对径流中的硝态氮、总氮去除较差，常出现负值，若氮类污染物直接渗入地下，会造成严重的环境污染问题。现有技术还没有有效地解决办法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装。本发明可以对下渗径流中的颗粒物进行过滤净化，并能有效地去除下渗径流中氮类污染物，避免其进入地下造成污染。
6.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
7.本发明提供了一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，自上而下的结构为面层、找平层、基层与垫层。
8.作为优选，所述面层材料为透水砖、透水混凝土、透水沥青混凝土；面层的厚度为50-80mm；面层的孔隙率为15-25％。
9.作为优选，所述找平层采用2-5mm的碎石；找平层厚度为20-50mm。
10.作为优选，所述基层采用5-20mm的碎石；基层厚度为100-150mm。
11.作为优选，所述垫层采用20-30mm的碎石；垫层厚度为150-200mm。
12.进一步优选，所述垫层底部设置了高度为40mm的内部蓄水区。
13.再进一步优选，所述内部蓄水区底部设置了高度为20mm树皮屑层。
14.其中，所述的内部蓄水区在透水铺装底部形成缺氧环境，与所述的树皮屑提供足够的碳源，以促进反硝化，强化硝态氮与总氮的去除，反应过程式为：no
3- 2h

2e-→
no
2- h2o
no
2- 2h

e-→
no h2o2no 2h

2e-→
n2o h2on2o 2h

2e-→
n2 h2o
15.本发明有益效果为：
16.本发明公开了一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，垫层底部的内部蓄水区可显著延长硝态氮和树皮屑释放碳源在透水铺装内的滞留时间，树皮屑为异养反硝化提供碳源，促进反硝化，提高透水铺装的脱氮效果。
17.本发明公开了一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，此结构具有储水功能，能够补充地下水，维护地下水与土壤的生态平衡。
18.本发明公开了一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，此结构能在脱氮同时，去除径流其它污染物，使透水铺装的出水达到排放标准，并且透水铺装具有造价低，维护管理方便等特点，适合大规模推广应用。
附图说明
19.图1示例性地示出了本发明结构图；
20.图2示例性地示出了本发明垫层结构图；
21.图1与图2所示的附图标记如下：1、面层；2、找平层；3、基层；4、垫层；5、内部蓄水区；6、树皮屑层。
具体实施方式
22.为进一步了解发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
23.实施例
24.见图1，一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，自上而下的结构为面层1、找平层2、基层3与垫层4。具体描述如下；
25.作为优选，所述面层1材料为透水混凝土；面层1的厚度为50mm；面层1的孔隙率为15-25％。
26.作为优选，所述找平层2采用2-5mm的碎石；找平层2厚度为30mm。
27.作为优选，所述基层3采用5-20mm的碎石；基层3厚度为150mm。
28.作为优选，所述垫层4采用20-30mm的碎石；垫层4厚度为130mm。
29.进一步优选，所述垫层4底部设置了高度为40mm的内部蓄水区5。
30.再进一步优选，所述内部蓄水区5底部设置了高度为20mm树皮屑层6。
31.其中，所述的内部蓄水区5在透水铺装底部形成缺氧环境，与所述的树皮屑层6提供足够的碳源，以促进反硝化，强化硝态氮与总氮的去除，反应过程式为：no
3- 2h

2e-→
no
2- h2ono
2- 2h

e-→
no h2o2no 2h

2e-→
n2o h2on2o 2h

2e-→
n2 h2o
32.对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，本发明具体实现方式不受上述方式的限制。发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精
神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，其特征在于，自上而下的结构包括面层(1)、找平层(2)、基层(3)和垫层(4)。2.根据权利要求1所述的一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，其特征在于，所述面层(1)材料为透水砖、透水混凝土、透水沥青混凝土；面层(1)的厚度为50-80mm；面层(1)的孔隙率为15-25％。3.根据权利要求1所述的一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，其特征在于，所述找平层(2)采用2-5mm的碎石；找平层(2)厚度为20-50mm。4.根据权利要求1所述的一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，其特征在于，所述基层(3)采用5-20mm的碎石；基层(3)厚度为100-150mm。5.根据权利要求1所述的一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，其特征在于，所述垫层(4)采用20-30mm的碎石；垫层(4)厚度为150-200mm。。6.根据权利要求5所述的一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，其特征在于，所述垫层(4)底部设置了高度为40mm的内部蓄水区(5)。7.根据权利要求6所述的一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，其特征在于，所述内部蓄水区(5)底部设置了高度为20mm树皮屑层(6)。

技术总结
本发明具体涉及一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装，自上而下的结构分别是：自上而下的结构为面层、找平层、基层与垫层，所述垫层底部设置的内部蓄水区与树皮屑层，所述的内部蓄水区在透水铺装底部形成缺氧环境，与所述的树皮屑提供足够的碳源，以促进反硝化，强化雨水径流中氮类污染物的去除。本发明针对现有技术中传统透水铺装存在的不足之处，以透水铺装技术为基础，通过强化透水铺装中的反硝化作用，提高透水铺装对雨水中氮类污染物的去除效果。本透水铺装造价低，维护管理方便，适合大规模推广应用。适合大规模推广应用。适合大规模推广应用。


技术研发人员：陈慧明 姚岚晶 林子增
受保护的技术使用者：南京林业大学
技术研发日：2020.08.12
技术公布日：2022/2/23