CN103821218A - 一种初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施，包括雨水引流渠和设于雨水引流渠旁的调蓄塘，雨水引流渠具有一段下沉式的截流槽，截流槽侧向开有一引流口与调蓄塘相导通，在调蓄塘内沿水体流动方向依次形成格栅区、湿地过滤植物区、渗流过滤区，初期雨水及雨污混合溢流水的水流量相对较小，初期雨水及雨污混合溢流水通过雨水引流渠引流时，先跌落流进截流槽内，再通过截流槽的侧向引流口流入调蓄塘进行净化处理；随着时间推移，调蓄塘内的水位上升，顶托截流槽使其水位也相应上升，使得后期雨水流经截流槽时，直接漫过截流槽经下段的雨水引流渠流入下游水体，实现了了污染较大的初期雨水及雨污混合溢流水与较洁净的后期雨水分流排放。

Description

一种初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施

技术领域

    本发明涉及雨污水处理净化技术领域，特别涉及一种初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施。

背景技术

降雨初期，路面粉尘、泥砂、油污，甚至垃圾随着初期雨水迅速汇流至排水管涵（渠）；此外，混流的雨污水则往往由于污水管道截流倍数限制而产生溢流，溢流初期的混合水，尚未得到充分的稀释，其污染物浓度亦较高，上述存在污染的初期雨水及溢流的雨污混合水，如直接排入下游水体，往往造成严重污染冲击，且污染分散于整个水体，清理困难，成为城市中下游湖体等开阔水域景观水体水质不佳的主要原因之一。

目前，公知的对于初期雨水污染处理的技术有渗透绿地、初雨调蓄池等，对超过污水管截流倍数转输能力的雨污混合溢流水，则无法调蓄或者转输，而是直排入下游水体。

渗透绿地是采用透水种植土形成生态性好的渗透沟或者渗透塘的一种初期雨水污染处理技术。渗透沟在收集转输入沿线道路雨洪，沉淀滞留粗颗粒、垃圾的同时，渗透部分雨水入地下，渗透塘则是在雨水汇集后，缓慢渗入地下的措施。由于渗透沟同时肩负雨洪转输的功能，因此，通常雨水流速较大，在沟中停滞时间短，对污染物削减比例较低；而渗透塘则受制于土体饱和，亦难以大量消纳初期雨水，使得初期雨水混同在后期污染物浓度相对较低的雨水中，排入下游。此外，渗透沟采用草坡接顺两侧道路，沟占地宽；而缓慢入渗的渗透塘亦占用了绿地资源，因此，渗透绿地存在占地面积大的问题。

初雨调蓄池则采用钢筋混凝土结构，综合考虑服务面积、截流初雨毫米数值、安全储备设计值等因素确定调蓄池容积，通过雨水支管收集转输初期雨水入池，再用水泵抽排回管网系统。为减少地表占地及影响景观，调蓄池往往埋入或者半埋入地下，调蓄池工程的土方、钢筋砼结构及排空水泵等工程数量大，工程建造成本高；每次收集完初期雨水后，均需通过水泵将初期雨水抽回污水管网系统中，且需定期清理池中沉淀泥砂，因而，其日常维护管养成本亦较高；且钢筋砼结构的调蓄池，除沉淀粗泥砂外，仅作为初期雨水的临时滞留场所，难以有效净化水质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能对初期雨水及雨污混合溢流水进行拦蓄净化处理，并将污染较大的初期雨水与较洁净的后期雨水分流排放的拦蓄渗流设施。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施，包括雨水引流渠和设于雨水引流渠旁的调蓄塘，所述雨水引流渠具有一段下沉式的截流槽，所述截流槽槽底高程低于雨水引流渠渠底高程，所述截流槽侧向开有一引流口与调蓄塘相导通，在所述调蓄塘内沿水体流动方向依次形成格栅区、湿地过滤植物区、渗流过滤区。

进一步作为本发明技术方案的改进，在所述渗流过滤区内设有一拦蓄渗流坝，所述拦蓄渗流坝由不同粒径的砂砾分层填筑形成，所述拦蓄渗流坝的上部渗透系数大于拦蓄渗流坝的中下部渗透系数。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述拦蓄渗流坝从下至上依次分层填筑形成中砂砾层、粉细砂砾层、中砂砾层及粗砂砾层，在所述拦蓄渗流坝的两侧坝面依次铺设土工布、雷诺护垫。

进一步作为本发明技术方案的改进，在所述拦蓄渗流坝中部设有一渗流过滤芯墙，所述渗流过滤芯墙为中间具有凹槽且凹槽上下游侧墙面具有多孔的钢筋砼结构墙体，所述钢筋砼结构墙体外侧包覆有土工布，在所述凹槽内填放有袋装过滤填料。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述袋装过滤填料的渗透系数小于由砂砾分层填筑形成的拦蓄渗流坝的渗透系数。

进一步作为本发明技术方案的改进，在所述格栅区内沿水体流动方向间隔设有拦截垃圾废物的粗格栅和细格栅，所述细格栅在平面上呈折曲线布置。

进一步作为本发明技术方案的改进，在所述湿地过滤植物区内沿水体流动方向依次设有挺水植物带、若干浮水植物块、沉水植物带、坝前挺水植物带，所述浮水植物块间隔错开排列形成迂回流道。

有益效果：此拦蓄渗流设施是通过拦蓄渗流的方式将初期雨水及雨污混合溢流水净化处理，初期雨水及雨污混合溢流水的水流量相对较小，初期雨水及雨污混合溢流水通过雨水引流渠引流，当流经截流槽时，先跌落流进截流槽内，再通过截流槽的侧向引流口流入调蓄塘进行净化处理；初雨之后的后期雨水水质相对较好，随着时间推移，调蓄塘内的水位上升，顶托截流槽使其水位也相应上升，使得后期雨水流经截流槽时，直接漫过截流槽经下段的雨水引流渠流入下游水体，实现了早期污染较大的初期雨水及雨污混合溢流水与较洁净的后期雨水分流排放。同时，被拦蓄下来的初期雨水及雨污混合溢流水将滞留在调蓄塘中24～72小时，先流经格栅区中的粗、细格栅进行初步处理，即不同尺寸废物垃圾的分级拦截，再流经湿地过滤植物区进行充分的沉淀和吸附降解，最后流经渗流过滤区进行过滤，以地下渗流方式流入下游水体，至此实现了对初期雨水及雨污混合溢流水的净化处理。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；

图1为本发明实施例的平面图；

图2为图1中A-A的纵剖面图；

图3为本发明实施例中拦蓄渗流坝的剖面图。

具体实施方式

参照图1至图3，本发明为一种初期雨水和雨污溢流混合水拦蓄渗流设施，包括雨水引流渠10和设于雨水引流渠10旁的调蓄塘20，雨水引流渠10具有一段下沉式的截流槽11，所述截流槽11槽底高程低于雨水引流渠10渠底高程，截流槽11侧向开有一引流口12与调蓄塘20相导通，在调蓄塘20内沿水体流动方向依次形成格栅区、湿地过滤植物区、渗流过滤区。

此拦蓄渗流设施是通过拦蓄渗流的方式将初期雨水及雨污混合溢流水进行隔离及净化处理，初期雨水及雨污混合溢流水的水流量相对较小，初期雨水及雨污混合溢流水通过雨水引流渠10引流，当流经截流槽11时，先跌落流进截流槽11内，再通过截流槽11的侧向引流口12流入调蓄塘20进行净化处理；初雨之后的后期雨水及雨污混合水水质相对较好，随着时间推移，调蓄塘20内的水位上升，顶托截流槽11使其水位也相应上升，使得后期雨水流经截流槽11时，直接漫过截流槽11经下段的雨水引流渠10流入下游水体，实现了污染较大的初期雨水及雨污混合溢流水与较洁净的后期雨水及雨污混合水分流排放。同时，被拦蓄下来初期雨水及雨污混合溢流水将滞留在调蓄塘20中24～72小时，先流经格栅区中的粗、细格栅进行初步处理，即不同尺寸废物垃圾的分级拦截，再流经湿地过滤植物区进行充分的沉淀和吸附降解，最后流经渗流过滤区进行过滤，以地下渗流方式流入下游水体，至此实现了对初期雨水及雨污混合溢流水的净化处理。

在本实施例中，在调蓄塘20内划分形成格栅区、湿地过滤植物区、渗流过滤区三级过滤区域，以对初期雨水及雨污混合溢流水进行净化处理。

具体地，格栅区内间隔一定距离布置粗格栅21和细格栅22，被拦截引流的污水（初期雨水及雨污混合溢流水）首先经过粗格栅21拦截污水中的塑料袋、废纸等大中尺寸难以降解吸收的垃圾，粗格栅21布置位于截流槽11的引流口12外侧，由于粗格栅21的格栅孔隙大，过流能力强，因此粗格栅21的平面布置长度可以较小；而细格栅22由于格栅孔隙小，易受垃圾堵塞，为减小阻水和扩大过流能力，平面上需采用折曲线布置，类似于“之”字形或“S”形，以取得在相同水域宽度条件下，尽可能大的过流断面。经过粗格栅21和细格栅22拦截的垃圾废物便于集中清理，否则，当垃圾进入下一级的湿地过滤植物区，则难以清理干净，且影响湿地过滤植物区的过水和植物生长。

湿地过滤植物区是一种立体生态过滤湿地，在该湿地过滤植物区沿水体流动方向依次设有挺水植物带23、若干浮水植物块24、沉水植物带25、坝前挺水植物带26，其中浮水植物块24间隔错开排列形成迂回流道，污水在湿地过滤植物区内经过充分的沉淀和经植物的缓慢吸附降解，有效地对污水进行净化处理。

渗流过滤区内主要是通过一拦蓄渗流坝27进行渗流过滤，污水经过最后一步渗流过滤后形成洁净水体排入下游水体中，该拦蓄渗流坝27是由不同粒径的砂砾分层填筑形成，总体上，坝体上部的砂砾颗粒平均粒径较粗，其渗透系数较大，以提高调蓄塘20高水位工况时的排空能力；而坝体中下部的砂砾颗粒平均粒径较细，其渗透系数较小，则有利于调蓄塘20处于中低水位工况下的缓慢排出，延长截流污水在调蓄塘20内的滞留时间，提高净化能力。从图3中可看出，拦蓄渗流坝27从下至上依次分层填筑形成中砂砾层271、粉细砂砾层272、中砂砾层273及粗砂砾层274。

在拦蓄渗流坝27的两侧坝面铺设有土工布275，并采用雷诺护垫276护面，其中雷诺护垫276网格内填装卵石，土工布275可防止坝体砂砾流失，而雷诺护垫276则对土工布275及坝面形成压重和防护，防止水面波浪掏刷侵蚀坝体。

为了控制和维护拦蓄渗流坝27的渗流能力，拦蓄渗流坝27中间还设置一渗流过滤芯墙277，该渗流过滤芯墙277为中间具有凹槽，凹槽上下游侧墙面具有多孔的钢筋砼结构墙体，该凹槽内填放袋装过滤填料278，袋装过滤填料278的渗透系数小于两边坝体的砂砾石料的渗透系数，以起到控制渗流水头损失、渗流速度及吸附细小污染颗粒的作用，袋装过滤填料278可拆卸更换，进而可控制整个拦蓄渗流坝27渗流能力，也使拦蓄渗流坝27可持续的发挥渗流功能，在该墙体外侧还包覆有土工布275，可以避免砂砾通过多孔钢筋砼结构墙体的孔隙漏进渗流过滤芯墙277的凹槽内。

该拦蓄渗流坝27还具有一反冲洗功能，虽然污水流经过了粗格栅21、细格栅22、挺水植物带23、若干浮水植物块24、沉水植物带25、坝前挺水植物带26、雷诺护垫276及土工布275的多层次净化过滤，但使用时间长了，也难免有所堵塞，该拦蓄渗流坝27设计一反冲洗功能，通过旱季抽低拦蓄塘20水位至下游水位以下，引入下游优质水体，在拦蓄渗流坝27中形成逆向潜水流，通过控制拦蓄塘20与下游的水位差，可不断调整控制渗流速度，冲刷带出堵塞物，从而恢复和保持拦蓄渗流坝27的渗流能力。

通过在调蓄塘20内布置上述设施，达到经济而有效地初期雨水及雨污混合溢流水进行拦截净化处理的目的。

为了实现污染较大的初期雨水及雨污混合溢流水与较洁净的后期雨水分流排放至下游水体中，在雨水引流渠10上设计一段下凹的截流槽11，雨水引流渠10是直接将雨水引流到下游水体的，而该设计截流槽11的目的在于既能将前期较小流量的初期雨水及雨污混合溢流水引流到调蓄塘20，又能将后期较大流量的雨水直接引流排放至下游水体中，由于后期雨水较洁净并不需要考虑净化处理，该雨水引流渠10是分为上下两段，中间以截流槽11分隔开，由于初期雨水及雨污混合溢流水的流量较小，经雨水引流渠10的前段引流后，直接跌落在截流槽11内并通过侧向的引流口流向调蓄塘20，由于初期流量较小及调蓄塘20水位低的原因，初期雨水及雨污混合溢流水并不会通过雨水引流渠10的后段流走，随着入塘拦蓄量的增加，调蓄塘水位上升，对截流槽11内的水位形成顶托，同时初雨之后的雨洪水质相对较好，受顶托的后期雨洪直接漫过了截流槽11经过雨水引流渠10的后段排入下游水体，通过设计截流槽11和引流口12，巧妙地将污染较大的初期雨水及雨污混合溢流水与较洁净的后期雨水分流排放。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施，其特征在于：包括雨水引流渠和设于雨水引流渠旁的调蓄塘，所述雨水引流渠具有一段下沉式的截流槽，所述截流槽槽底高程低于雨水引流渠渠底高程，所述截流槽侧向开有一引流口与调蓄塘相导通，在所述调蓄塘内沿水体流动方向依次形成格栅区、湿地过滤植物区、渗流过滤区。

2.根据权利要求1所述的初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施，其特征在于：在所述渗流过滤区内设有一拦蓄渗流坝，所述拦蓄渗流坝由不同粒径的砂砾分层填筑形成，所述拦蓄渗流坝的上部渗透系数大于拦蓄渗流坝的中下部渗透系数。

3.根据权利要求2所述的初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施，其特征在于：所述拦蓄渗流坝从下至上依次分层填筑形成中砂砾层、粉细砂砾层、中砂砾层及粗砂砾层，在所述拦蓄渗流坝的两侧坝面依次铺设土工布、雷诺护垫。

4.根据权利要求2或3所述的初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施，其特征在于：在所述拦蓄渗流坝中部设有一渗流过滤芯墙，所述渗流过滤芯墙为中间具有凹槽且凹槽上下游侧墙面具有多孔的钢筋砼结构墙体，所述钢筋砼结构墙体外侧包覆有土工布，在所述凹槽内填放有袋装过滤填料。

5.根据权利要求4所述的初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施，其特征在于：所述袋装过滤填料的渗透系数小于由砂砾分层填筑形成的拦蓄渗流坝的渗透系数。

6.根据权利要求1所述的初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施，其特征在于：在所述格栅区内沿水体流动方向间隔设有拦截垃圾废物的粗格栅和细格栅，所述细格栅在平面上呈折曲线布置。

7.根据权利要求1所述的初期雨水及雨污混合溢流水拦蓄渗流设施，其特征在于：在所述湿地过滤植物区内沿水体流动方向依次设有挺水植物带、若干浮水植物块、沉水植物带、坝前挺水植物带，所述浮水植物块间隔错开排列形成迂回流道。

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