本发明涉及水环境治理
技术领域：
，尤其是一种不仅有花草景观美化功能，并且还可以进行雨水净化处理的花箱，具体地说是一种具有雨水净化功能的雨水花箱。
背景技术：
花箱，一般可见于公园、道路两侧，为了满足景观需求，一般采用结实坚固，美观大方的材料制作，花箱现已成为城市中必不可少的景观设施。现阶段城市内部的花箱仅仅提供美化景观功能，无法通过植物系统的培育和生长处理雨水，达到净水、蓄水、回用的目的。雨水花箱通过设置功能性植物系统和过滤介质，可以用于建筑物表面雨水落水管地面接管处改造，通过系统的过滤、净化，美观的同时能够达到雨水净化处理的效果，向终端输出干净的水源；亦可通过与储水箱或景观水池、喷灌结构连接，提供水回用功能。雨水花箱可根据周边景观需要，对外形和外壁选材进行个性化设计，达到文化展示和美化景观作用。对于汇水量大的项目，可考虑进行多个雨水花箱的连接设置以满足雨水净化需要。技术实现要素：本发明的目的是针对建筑物表面雨水净化需求的问题，提出一种具有雨水净化功能的雨水花箱；通过对雨水落水管改造，经过沉淀箱缓冲后溢流到雨水花箱系统进行过滤净化；通过填充功能性介质，保证了雨水的下渗速率的同时，增强污染物去除效果；通过功能性植物持续性发挥作用，使雨水花箱能够长时间发挥良好的污染物去除能力，达到净化雨水的目的。本发明的技术方案是：一种具有雨水净化功能的雨水花箱，该花箱设置于建筑物的底部，承接和处理建筑物表面汇集的雨水；花箱内分层布置介质填料，从上至下依次设置为：滞留层、过滤层、过渡层和排水层，前述过渡层和排水层作为淹没层，排水层通过出水口连接至储水箱或者雨水管网；雨水花箱外部的材料材质，主要为木质、pp、pvc、水泥等防水结构，可实现标准化生产和构件拼接。进一步地，花箱内设有观测检查管，用于实时观测系统内部水位。进一步地，花箱的侧壁设置防水层，花箱外壁的材料及形状、花纹设计均可进行灵活设计；花箱的数量也可根据处理水量的大小进行增加。进一步地，系统内设置溢流管接入雨水管网，为防止瞬时暴雨发生时系统进入雨水过多导致表面漫流污染周边环境。进一步地，雨水落水管进入花箱植物系统前设有沉淀箱，沉淀箱的上表面设有箱盖，箱盖上设有开孔，接入落水管，沉淀箱与花箱相邻的侧壁设有进水口。进一步地，填料中各层填充介质填料，所选用的介质原料满足下述筛选条件,d15表示使15％质量的介质滞留的滤网的尺寸，d85表示使85％质量的介质滞留的滤网的尺寸：过滤层和过渡层所选用的介质原料满足下述筛选条件：d15(过渡层)≤5×d85(过滤层)；排水层和过渡层所选用的介质原料满足下述筛选条件：d15(排水层)≤5×d85(过渡层)。进一步地，过滤层、过渡层和排水层的填料均满足下述条件：ph：5.5～7.5；总氮含量<1000mg/kg；磷酸盐含量<80mg/kg；有机质含量<5％；其中过滤层的粒径分布符合表1：表1筛网尺寸(μm)滞留筛网的百分比泥土<50<3％极细颗粒50-1505-30％细颗粒150-25010-30％中等细颗粒250-50040-60％粗颗粒500-100025％极粗颗粒1000-20000-10％大颗粒2000-3400<3％进一步地，滞留层(3)高度为150mm～300mm,过滤层(4)高度为400～600mm,过渡层(5)高度为200～300mm,排水层(6)高度为100～200mm。进一步地，过滤层自上表面至下的0～100mm深度处添加供植物生长的肥料；每100m2表面积的填料中添加0～82kg供植物生长的肥料；所述的供植物生长的肥料中含有如下成分：动物有机粪肥61％，过磷酸钙2.4％，硫酸镁3.7％，硫酸钾2.4％，微量元素1.2％，氮磷钾肥4.9％，生石灰24.4％。进一步地，过滤层填料中层添加吸附颗粒，优选活性炭和零价铁混合物，或者沸石和零价铁混合物；二者质量比为5:1，混合物质量为过滤层填料质量的3％～5％。进一步地，在过渡层填料中添加缓释性碳源，优选植物生物质天然碳源，植物生物质天然碳源优选玉米芯、稻壳、木屑或者秸秆，或者由玉米芯、稻壳、木屑或者秸秆经过加工产生的固体碳源；添加的缓释性碳源质量占过渡层填料的1％～3％。进一步地，花箱内种植功能性植物和景观植物，植物密度控制在1m2内8～15株。本发明的有益效果：本发明的雨水净化处理花箱系统能够收集建筑物表面汇集的雨水径流，雨水经过沉淀箱缓冲后，进入雨水花箱系统；在下渗的过程中依次经过过滤层、过渡层、排水层，通过物理、化学以及生物化学原理方法去除悬浮颗粒物、氮、磷、有机物、重金属、致病菌等污染物(尤其脱氮除磷效果佳)；净化后的雨水可连接至储水箱收集回用，或通过末端连接排放至雨水管网。本发明的雨水花箱设置不透水外壁，保证其底部含有一定高度的淹没层，可以提供厌氧环境，提高硝化和反硝化效率，增强整个系统对雨水的处理能力。本发明的介质填料区域各层之间存在着内在的联系，并且对于填料有明确的粒径分布要求，细化至不同粒径范围内介质的百分比，以保证输入性径流能够在有效时间内得到过滤处理，并且长时间运行不至于堵塞。此外，填料中还混合活性炭、零价铁、缓释性碳源，保证能够高效地处理雨水中的污染物质，尤其是对去除固体悬浮物、脱氮除磷有着显著的效果。雨水花箱的前端即沉淀箱与落水管连接，雨水经过沉淀箱进行初级沉淀后，通过侧壁的溢流口溢流至花箱系统；花箱内的填料具有滞留和过滤、净化作用，对污染物实现逐级去除；雨水花箱可代替市场上常用的传统弃流装置(初期雨水不净化，直接进入污水管网)，输出净化的水源，可根据实际要求连接储水箱进行回用，或连接雨水管网，进入自然水体等。花箱外壁可根据需求进行个性化设计，增加文化展示性；在商业文化区，可以连接至喷灌系统进行补水，亦可连接景观水池，构建水景观等功能。本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了本发明的结构示意图。其中：1、建筑物；2、外墙面；3、滞留层；4、过滤层；5、过渡层；6、排水层；7、观测检查管；8、淹没层；9、沉淀箱；10、入水口；11、箱盖。具体实施方式下面将描述本发明的优选实施方式，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。一种具有雨水净化功能的雨水花箱，该花箱设置于建筑物1的底部，紧邻建筑物1的外墙面2，承接建筑物表面汇集的雨水，花箱内分层布置介质填料，从上至下依次设置为：过滤层4、过渡层5和排水层6，过滤层4上方留有一定空间，作为滞留层3；前述过渡层5和排水层6作为淹没层8，净化后的雨水从排水层6中的多孔管连接至雨水管网或储水结构；雨水花箱外部的材料材质，主要为木质、pp、pvc、钢筋混凝土等防水结构，可实现标准化生产和构件拼接。进一步地，花箱内设有观测检查管7，用于检查水位；花箱的侧壁设置防水层。进一步地，建筑物1的落水管底部与花箱之间设有沉淀箱9，沉淀箱9的上表面设有箱盖11，箱盖11上设有开孔，连接建筑外墙面2的落水管，沉淀箱9与花箱相邻的侧壁设有与花箱连通的入水口10。建筑外墙的落水经过沉淀箱进行初级沉淀后，通过侧壁的入水口溢流至花箱，花箱内的填料具有滞留和过滤、净化作用，对污染物实现去除；雨水花箱可代替市场上常用的传统弃流装置(初期雨水不净化，直接进入污水管网)，输出净化的水，可根据实际要求连接储水箱进行回用，或连接雨水管网，进入自然水体等。雨水花箱外壁可进行个性化外观设计，增加文化展示性；甚至在商业文化区，可连接景观水池，构建水景观等功能。进一步地，填料中各层均填充介质原料，所选用的介质原料满足下述筛选条件,d15表示使15％质量的介质滞留的滤网的尺寸，d85表示使85％质量的介质滞留的滤网的尺寸；过滤层4和过渡层5所选用的介质原料满足下述筛选条件：d15(过渡层)≤5×d85(过滤层)；过渡层5和排水层6所选用的介质原料满足下述筛选条件：d15(排水层)≤5×d85(过渡层)。其中，过滤层4、过渡层5和排水层6的填料均满足下述条件：ph：5.5～7.5；总氮含量<1000mg/kg；磷酸盐含量<80mg/kg；有机质含量<5％；滞留层3高度为150mm～300mm,过滤层4高度为400～600mm,过渡层5高度为200～300mm,排水层6高度为100～200mm；其中过滤层4的粒径分布以表1为例。其中，过滤层4自上表面至下的0～100mm深度处添加供植物生长的肥料；每100m2表面积的填料中添加0～82kg供植物生长的肥料；所述的供植物生长的肥料中含有如下成分：动物有机粪肥61％，过磷酸钙2.4％，硫酸镁3.7％，硫酸钾2.4％，微量元素1.2％，氮磷钾肥4.9％，生石灰24.4％。过滤层4填料中层添加吸附颗粒，优选活性炭和零价铁混合物，或者沸石和零价铁混合物；二者质量比为5:1，混合物质量为过滤层4填料质量的3％～5％。过渡层5填料中添加缓释性碳源，优选植物生物质天然碳源，植物生物质天然碳源优选玉米芯、稻壳、木屑或者秸秆，或者由玉米芯、稻壳、木屑或者秸秆经过加工产生的固体碳源；添加的缓释性碳源质量占过渡层5填料的1％～3％。综上所述，本发明的填料区域各层之间存在着内在的联系，并且对于填料有明确的粒径分布要求，细化至不同粒径范围内介质的百分比，以保证输入性径流能够在有效时间内得到过滤处理，并且长时间运行不至于堵塞。此外，填料中还混合活性炭、零价铁、缓释性碳源，保证能够高效地处理雨水中的污染物质，尤其是对去除固废悬浮物、脱氮除磷有着显著的效果。以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本
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的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。当前第1页12