CN103334484B - 一种分流制雨水排水系统末端雨水净化井 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分流制雨水排水系统末端雨水净化井，所述末端雨水净化井带有在水平方向上相对布置的进水口和出水口，进水口和出水口之间的连线为参考路径，所述末端雨水净化井的内部包括由进水口至出水口依次连通的清掏区、沉泥区和悬浮物分离区，所述悬浮物分离区通过折板组件分隔成若干个与所述参考路径相垂直的通道，通道的底部为承接沉泥区的入口，通道的顶部为与出水口相通的出口；所述折板组件包括相互平行布置的至少两块折板，所有折板均立置在悬浮物分离区中。本发明克服雨水系统中初期雨水径流对受纳水体的污染问题，在原有雨水井的基础上，运用浅池理论通过加装折板组件，促进雨水中的悬浮物在末端雨水净化井内高效沉淀分离。

Description

一种分流制雨水排水系统末端雨水净化井

技术领域

本发明涉及一种排水系统末端雨水净化井，尤其是针对一种直排式分流制雨水排水系统的末端初期雨水污染净化装置。

背景技术

悬浮物是雨水径流中的重要污染物之一，城市雨水径流中夹带有大量的悬浮物，它主要来自交通工具锈蚀产生的碎屑物质、机动车产生的废气、大气干湿沉降物、轮胎和刹车摩擦产生的物质以及居民烟囱释放出的烟尘等。悬浮物除本身污染性外，其表面还吸附了很多其他污染物（如重金属等），尤其是比表面积大的悬浮颗粒。排水管网中雨水径流在排入受纳水体前，进行悬浮颗粒的有效去除对减少雨水径流污染意义重大。

在发达国家，为了解决分流制雨水系统初期雨水污染问题，开展了大量的初期雨水污染控制技术研究，研发了许多形式的初期雨水末端处理装置，比如Stormceptor、Ecostorm100、Stormfilter等等。这些装置不但能有效去除雨水中的悬浮物，同时，也能清除水中漂浮物和浮油，成为雨水污染末端控制的主要技术手段。但这些装置以旋流或平流作为沉淀原理，旋流沉淀中，由于进水的不稳定性，水力旋流效果难以稳定控制，势必影响沉淀效果，总悬浮物的去除率很难提高。而对于平流式沉淀池，由于停留时间是决定悬浮物沉淀的主要因素，因此，平流式沉淀的雨水末端处理装置容积较大，对场地面积要求较高，影响了推广和应用。而在雨水水量控制方面，雨水渗透井也成为了雨水水量控制的主要技术措施。但现有渗透井仅以渗透为目的，对雨水水质无法做到有效处理。公开号201801447U，本实用新型涉及一种雨水渗透净化装置。它具有结构简单,取材方便,渗透性能及处理效果较好,性能比较稳定等优点,其结构为:它包括一个不透水的四壁,四壁底部设有蓄排水盘,在四壁内自上而下设有土壤层及不同粒径不同厚度的砂层;在四壁的顶部一侧设有雨水进水装置,在四壁的底部设有与蓄排水盘相连接的雨水排水装置;整个装置水平坡度1.5°。

目前，国内针对悬浮物去除的分流制雨水排水系统末端雨水净化井也主要采用平流沉淀原理或旋流沉沙池，这些装置要不占地较大，造价较高，要不水力条件要求较为苛刻，水头损失较大，在雨水污染控制的效果上还存在很大差距。

发明内容

为了克服雨水系统中初期雨水径流对受纳水体的污染问题，本发明提供一种分流制雨水排水系统末端雨水净化井，该装置在原有雨水井的基础上，运用浅池理论通过加装折板组件，促进雨水中的悬浮物在末端雨水净化井内高效沉淀分离。

一种分流制雨水排水系统末端雨水净化井，所述末端雨水净化井带有在水平方向上相对布置的进水口和出水口，进水口和出水口之间的连线为参考路径，所述末端雨水净化井的内部包括由进水口至出水口依次连通的清掏区、沉泥区和悬浮物分离区，所述悬浮物分离区通过折板组件分隔成若干个与所述参考路径相垂直的通道，通道的底部为承接沉泥区的入口，通道的顶部为与出水口相通的出口；所述折板组件包括相互平行布置的至少两块折板，所有折板均立置在悬浮物分离区中。

所述末端雨水净化井还包括横跨该末端雨水净化井侧壁的溢流堰，所述清掏区与所述悬浮物分离区通过该溢流堰分隔，所述溢流堰上方为溢流区。当降雨增大，大量的雨水从进水口进来时，为保证上游的排水安全，使得雨水直接越过溢流堰从溢流区通向出水口，进入到受纳水体中，确保上游排水系统不积水。

所述折板组件的折板板面带有沿竖直方向依次排布的多个起伏单元。相比于单向斜板，通过多个起伏单元可以使得悬浮物分离区内雨水的有效过流面积增大，减小过流阻力，同时也增大了折板组件的表面负荷，有利于提高雨水中的悬浮物在悬浮物分离区中分离率。

与所述沉泥区对应的末端雨水净化井壁设有若干渗透孔。所述沉泥区设于所述悬浮物分离区下方与所述末端雨水净化井底部之间。所述末端雨水净化井壁设有若干渗透孔，促使雨水径流向四周土壤渗透，减少雨水径流水量，同时使雨水得到部分净化。

所述清掏区内还设有横跨该末端雨水净化井侧壁的漂浮物挡板，该漂浮物挡板位于所述溢流堰与所述进水口之间。漂浮物挡板是用于阻隔随雨水进入到该末端雨水净化井中的漂浮物。

所述漂浮物挡板板顶标高大于所述溢流堰堰顶标高，其标高差根据上游排水安全性要求进行确定，保证漂浮物挡板挡住漂浮物，避免漂浮物随雨水进入悬浮物分离区。

所述漂浮物挡板板底标高小于所述溢流堰堰顶标高，二者之间的标高差根据漂浮物量、清掏频率进行设计。漂浮物挡板板底应小于溢流堰堰顶标高，如此才能保证挡住漂浮物，且使漂浮物不从两者高差之间进入悬浮物分离区，另外，如果清掏平率高，漂浮物量少，漂浮物挡板可以做短一点，清掏频率高，漂浮物量多的话，漂浮物挡板就要做得长一点。

所述溢流堰堰顶标高与所述进水口的中心线标高一致。这样可保证上游排水安全，一旦上游排水量大，如发生暴雨情况，进水口的雨水可跃过溢流堰堰顶直接流向出水口，从出水管中排出。

所述沉泥区底面为倾斜面，其向着所述清掏区倾斜，以便于从悬浮物分离区下来的悬浮物在沉泥区内集中，有利于清掏。

所述折板组件的顶面高于所述出水口底部，并低于所述溢流堰堰顶标高，所述折板组件的底面与溢流堰堰底齐平。

所述折板组件的板间距不宜过大，具体间距尺寸需根据当地雨水悬浮物含量、悬浮物沉速分布以及所需要达到的去除率要求进行确定。

随着降雨径流的产生，流量较小、污染较重的初期雨水从进水管流入本发明中，在溢流堰的阻挡下，雨水向下流入悬浮物分离区，在悬浮物分离区折板组件的作用下，悬浮物得到分离，雨水得以净化。而漂浮物则在向下流过程中，浮到水面并被漂浮物挡板阻挡在清掏区内，便于清理排除。

而随着降雨增大，降雨径流逐渐加大，污染浓度也逐渐降低，此时安全排水成为系统主要的主要功能。此工况下，雨水系统内水量增大，水位上升，超设计负荷的流量通过溢流堰直接排至出水管，得到排放，确保上游不发生漫溢和内涝。

本发明的有益效果是：

（1）本发明分流制雨水排水系统末端雨水净化井是一个集雨水水量削减、水质控制的末端雨水净化井，其是在原有雨水井的基础上，运用浅池理论通过加装折板组件，促进雨水中的悬浮物在本发明内高效沉淀分离。经分离后的悬浮物可通过在清掏区定时清掏，将污染物排出系统，从而实现雨水初期污染的控制，水中的漂浮物则通过漂浮物挡板得到清除；暴雨时，超负荷降雨径流可通过溢流直接排至下游管道，保证上游排水安全。

（2）本发明结构简单，成本较低，无需动力，养护方便。

（3）本发明能有效去除水中的悬浮物、漂浮物，尤其是初期小流量时的悬、漂浮物质，同时，对应于沉泥区的井壁上设有渗透孔，在净化雨水的同时，也通过促渗减少雨水径流流量，能安全排放径流洪峰流量，无上游漫溢之虞。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图；

图2为本发明的平面示意图。

图中，1．清掏区、2．沉泥区、3．悬浮物分离区、4．折板组件、5．溢流堰、6．漂浮物挡板、7．渗透孔、8．进水管、9．出水管、10．溢流区、11．进水口、12．出水口。

具体实施方式

参照图1，一种分流制雨水排水系统末端雨水净化井，其是与排水系统的进水管8和出水管9连接，末端雨水净化井上设有与进水管8和出水管9相通的进水口11和出水口12，进水口11与出水口12在水平方向上相对布置，进水口11与出水口12之间的连线为参考路径。末端雨水净化井包括由进水口11至出水口12依次连通的清掏区1、沉泥区2和悬浮物分离区3以及横跨该末端雨水净化井侧壁的溢流堰5。清掏区1设于进水口11附近用于清除末端雨水净化井中的漂浮物或沉淀；清掏区1与悬浮物分离区3通过溢流堰5分隔，溢流堰5上方为溢流区10；以及横跨该末端雨水净化井侧壁的漂浮物挡板6，漂浮物挡板6位于溢流堰5与进水口11之间，用来阻隔随雨水进入末端雨水净化井中的漂浮物。

参照图2，溢流堰5和漂浮物挡板6与进水管8垂直布置。通过溢流堰5可将末端雨水净化井内腔分隔为清掏区1和悬浮物分离区3。漂浮物挡板6板顶标高大于溢流堰5堰顶标高，其标高差根据上游排水安全性要求进行确定。漂浮物挡板6板底标高小于溢流堰5堰顶标高，二者之间的标高差根据漂浮物量、清掏频率进行设计。

再次参照图1，悬浮物分离区3通过折板组件4分隔成若干个与参考路径相垂直的通道，通道的底部为承接沉泥区2的入口，通道的顶部为与出水口12相通的出口，折板组件4包括相互平行布置的多块折板，所有折板均立置在悬浮物分离区3中，折板组件4的折板板面带有沿竖直方向依次排布的多个起伏单元。折板组件4的顶面高于出水口12底部，并低于溢流堰5堰顶标高，折板组件4的底面与溢流堰5堰底齐平。折板组件4的板间距不宜过大，具体间距尺寸需根据当地雨水悬浮物含量、悬浮物沉速分布以及所需要达到的去除率要求进行确定。

沉泥区2设于悬浮物分离区3下方与末端雨水净化井底部之间，其是用于容纳悬浮物分离区3分离的悬浮物，沉泥区2底面向清掏区1倾斜，便于分离的悬浮物集中和清掏。沉泥区2对应的末端雨水净化井四壁设有若干渗透孔7，促使雨水径流向四周土壤渗透，减少雨水径流水量。

当降雨径流的产生，流量较小、污染较重的初期雨水从进水管8经进水口11流入末端雨水净化井，其流向如图1上箭头所示，雨水在溢流堰5的阻挡下，通过清掏区1向下流入悬浮物分离区3，而在向下流过程中，漂浮物则上浮并积存在清掏区1水面上。水流经沉泥区2上部流入悬浮物分离区3，并通过上向流流经折板组件4分隔成的通道，在折板组件4的作用下，悬浮物得到分离，雨水得以净化。同时，部分雨水通过渗透孔7渗入周围土壤，在雨水净化的同时也减少排放的雨水径流量。

而随着降雨增大，降雨径流逐渐加大，污染浓度也逐渐降低，此时安全排水成为系统主要的主要功能。此工况下，雨水系统内水量增大，水位上升，超过设计负荷的流量由漂浮物挡板6板底和板顶经溢流堰5直接溢流，并由折板组件4顶面直接排至出水管9，再通过出水管9直接排放，确保上游不发生漫溢和内涝。同时，漂浮物仍被阻挡集中与进水管8与漂浮物挡板6之间，便于清掏养护。

Claims (8)

1.一种分流制雨水排水系统末端雨水净化井，所述末端雨水净化井带有在水平方向上相对布置的进水口和出水口，进水口和出水口之间的连线为参考路径，其特征在于，所述末端雨水净化井的内部包括由进水口至出水口依次连通的清掏区、沉泥区和悬浮物分离区，所述悬浮物分离区通过折板组件分隔成若干个与所述参考路径相垂直的通道，通道的底部为承接沉泥区的入口，通道的顶部为与出水口相通的出口；所述折板组件包括相互平行布置的至少两块折板，所有折板均立置在悬浮物分离区中；所述末端雨水净化井还包括横跨该末端雨水净化井侧壁的溢流堰，所述清掏区与所述悬浮物分离区通过该溢流堰分隔，所述溢流堰上方为溢流区；所述折板组件的顶面高于所述出水口底部，并低于所述溢流堰堰顶标高，所述折板组件的底面与溢流堰堰底齐平。

2.根据权利要求1所述的分流制雨水排水系统末端雨水净化井，其特征在于，所述清掏区内还设有横跨该末端雨水净化井侧壁的漂浮物挡板，该漂浮物挡板位于所述溢流堰与所述进水口之间。

3.根据权利要求2所述的分流制雨水排水系统末端雨水净化井，其特征在于，所述漂浮物挡板板顶标高大于所述溢流堰堰顶标高。

4.根据权利要求2所述的分流制雨水排水系统末端雨水净化井，其特征在于，所述漂浮物挡板板底标高小于所述溢流堰堰顶标高。

5.根据权利要求1-4任一所述的分流制雨水排水系统末端雨水净化井，其特征在于，所述溢流堰堰顶标高与所述进水口的中心线标高一致。

6.根据权利要求1-4任一所述的分流制雨水排水系统末端雨水净化井，其特征在于，所述沉泥区底面为倾斜面，其向着所述清掏区倾斜。

7.根据权利要求1-4任一所述的分流制雨水排水系统末端雨水净化井，其特征在于，所述折板组件的折板板面带有沿竖直方向依次排布的多个起伏单元。

8.根据权利要求1-4任一所述的分流制雨水排水系统末端雨水净化井，其特征在于，与所述沉泥区对应的末端雨水净化井壁设有若干渗透孔。