CN103874532B - 流体处理装置、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种便携式流体处理装置，包括：容器，所述容器具有在入口管和出口管之间的内壁，所述内壁限定了壁的底部和容器的底部内表面之间的底部空间。容器中的一系列收集器引导入口流体的流动并且促进从流体中沉降。入口流体在壁的下方流动并且到达装配有排气管的排放管。多个沉降单元串联连接在一起并且安装在拖车上以输送至施工工地。雨水处理单元被相似地构造成从雨水流中分离杂物。

Description

流体处理装置、系统和方法
相关专利申请的交叉引用
本申请涉及并且要求优先权的是2012年9月6日提交的题为“施工工地水处理系统和方法（CONSTRUCTION SITE WATER TREATMENT SYSTEM AND METHODS）”的美国专利申请序列号13/605,824，其为2011年9月15日提交的题为“雨水和液体废物的处理装置、方法和系统（APPARATUS,METHODS,AND SYSTEM FOR TREATMENT OF STORMWATER AND WASTEFLUIDS）”的美国专利申请序列号13/234,019的部分继续申请，所述两个申请的公开内容特别通过引用的方式全部并入本文。
技术领域
本发明一般而言涉及装置、方法和系统，所述装置、方法和系统用于处理雨水并且除去从需要避免将悬浮固体排入河岸系统或雨水排水系统的施工工地、建筑工地和其他工地排放的水中的沉降物和悬浮固体，并且更具体地涉及从水中分离沙、油、生物质和其他杂物并且降低经处理的水中的营养物和氮化合物的量。更广泛而言，本发明涉及装置、方法和系统，所述装置、方法和系统用于处理大体积的液体、混合物、悬浮体等从而将其分离成组成部分；并且用于加工液体、混合物、悬浮体等从而除去固体并且排放具有较少悬浮固体的水。
背景技术
现代雨水排水系统包括将雨水引导至雨水沟或下水道，其中水被收集用于后续加工和处理或简单地排入大型水体。在这些系统中，雨水通过重力引导从斜坡和街道流入雨水沟。在流动的过程中，雨水可能携带杂物、垃圾（例如纸、罐和烟蒂）、生物质（例如草、树叶、粪便和废弃食品）、淤泥、沙、石、油、污染物、重金属，和废弃医疗设备和私人物品（例如用过的针头和避孕套）和其他颗粒。此外，雨水排水系统也可能收集其他径流水，例如用于灌溉的水。雨水和径流水可以自然地流过土壤或其他地形并且携带有机物质或化学制剂，例如植物、树叶、碳氢化合物、硝酸盐或其他化合物。
在有效加工雨水方面存在巨大兴趣。排水系统通常通往天然水系，例如海洋、湖泊、河流、小溪和其他相似的水体。如果具有实际的低成本能力从而在排水被引入天然水系之前分离出人造和天然致污物和污染物并且避免扰乱这些系统的天然生态平衡，将有助于保护环境。此外，如果雨水和其他径流可以有效地处理并且以净水形式或至少以中水形式回收，则存在这样的可能：回收的水可以帮助满足水的内需。
在处理流体用于矿业、农业和工业应用方面也存在巨大兴趣。除了水的处理和净化之外，在处理过程中从流体中分离的产物可能是有价值的。例如，来自矿场或农场的包含高营养物含量、各种润滑剂成分等的径流中的矿物质可被分离、收集和重新利用或重复利用。此外，工业应用中的和来自废流的流体或固体的回收可能令人感兴趣。
施工工地和建筑工地经常收集或产生大量的包含高水平的悬浮固体的雨水径流，所述雨水径流需要被泵送离开工地。河岸系统和雨水排水系统可能无法容纳排放的流体，特别是可能沉积的大量沉降物。为了保护这些工地附近的环境，政府法规可能要求预先加工从工地排放的水从而减少所排放的悬浮固体的量。通常地，排放的水不危害环境但是可能包含需要除去或降低浓度的碎石、泥土、沙、粘土，和其他悬浮固体。在除去或降低悬浮固体的浓度之后，经加工的水适合排入附近的水系。
雨水径流和地下水通常储存在工地的水池中，其可能缓慢蒸发或浸入附近的土地。这种水池可能溢流至公路、小溪、地产和低洼区域，造成泛滥并且沉积大量沉降物。
从储存在施工工地和建筑工地的大体积的水中除去悬浮固体的过程经常被称为“脱水”。常见的脱水方法包括使用脱水袋。脱水袋（也被称为土袋、重力袋过滤器和沉降物过滤袋）仅仅是大的矩形过滤袋，所述过滤袋由一个或多个需要处理的水源供给。通常使用泵来移动来自储存池的水从而供给脱水袋。
水流入袋的内部并且经过袋的壁。袋的壁过滤出特定尺寸的固体。水通过袋的表面浸出进入周围环境。实质上，脱水袋是从水中分离悬浮固体的大型过滤器。袋被固体填充然后被丢弃。
用于特定应用的脱水袋的合适尺寸通常通过需要加工的水的流速和组分进行确定。水中的固体量可能影响所需的脱水袋的尺寸，因为大的沉降物负荷将更迅速地填充袋并且阻塞袋材料中的孔。某些固体，例如粘土，将极迅速地阻塞脱水袋。
在估算用于特定应用的脱水袋的合适尺寸时，选择的对于任务来说过大的袋浪费金钱并且占据工地的有价值的空间，而对于任务来说过小的袋将需要使用多个脱水袋、需要用于监控和更换这些袋的计划表、以及实际监控和更换额外的袋的时间、人力和支出。
此外，从工地泵送的水的流速和组分的变化使得有必要获取袋的存量从而适应这些变化。如果需要高流速，可以设置更大的脱水袋（例如15英尺×15英尺），或通过并联软管的歧管供给多个脱水袋，或者可以设置数百英尺长的脱水“管”。这些大的袋和管笨重、昂贵，并且由于水和收集的沉降物的重量而在表面上施加大的负荷。所述负荷可能破坏地面和其他表面。水通过袋（或管）的流动也可能以难以预料的方式造成周围区域的侵蚀。
脱水袋的另一个问题是它们通常被设计成在丢弃之前仅使用一次。一次性脱水袋的使用并不环保，因为袋（具有或不具有其内容物）通常由需要处理的合成材料制成。此外，搁放在地面上的填充的袋需要重型机械来移动。不可能对部分填充的袋进行移动而不毁坏它。可重复使用的袋的难点在于：输送重的袋并且从相对易碎的袋中除去重的沉降物负荷。
脱水袋的易碎性也是问题。袋可能在施工工地由于其所放置的表面或者由于与机械的疏忽接触而刺穿或撕裂。当被填充时，脱水袋可能伸展而占据不同的占地面积（footprint）。填充或经受过量水压的袋可能破裂。在高压下，袋的破裂可能变成水和沉降物的危险爆炸。
需要更好的方法和系统来脱除大量的流体从而除去悬浮固体。
Gurfinkel的美国专利No.7,311,818讨论了用于雨水收集的具有内壳和外壳的水分离单元的方法。雨水进入内壳，其中水和杂物进行分离。一系列空心管连接内壳和外壳从而允许液体进入并收集在外壳中，且通过排放管网络流出单元。所述方法的一个问题是管可能被杂物阻塞。所述方法的另一个问题是大部分淤泥和沙不收集在内壳的管的位置处，而是流过管并且可能吸入排放管并且离开外壳。所述方法的另一个问题是所述单元在清洗之前必须完全排空。
Happel的美国专利No.7,846,327（其商业化形式是来自Suntree Technologies的Nutrient Separating Baffle Box）讨论了雨水过滤盒的方法，所述雨水过滤盒具有固定篮从而收集杂物，并且具有可漂浮撇渣器从而避免穿过篮的漂浮杂物离开盒。撇渣器设置在盒内的入口和出口之间并且随着盒中的水平面而上升和下降。雨水被引导穿过篮到达撇渣器，在撇渣器处漂浮杂物被收集。
所述方法的一个问题是撇渣器需要移动元件来移动，所述移动元件可能断裂或堵塞。另一个问题是漂浮杂物与废水保持接触，促进杂物的腐烂。
Duran的美国专利No.7,857,966讨论了雨水入口装置的方法，所述雨水入口装置具有在彼此保持水平的入口管和出口管，其中废水直接流动通过集水池。所述装置包括罩和带裙部的水栅，所述带裙部的水栅在出口管的上方固定至池的内壁。废水在罩和带裙部的水栅的下方流动并且通过出口流出。在所述方法中，比水更重的沉降物沉入池的底部而比水更轻的杂物漂浮在池中的废水的顶部。所述方法的一个问题是密封的罩阻止了空气流，允许出现虹吸并且拉低废水的水平，并且有可能吸入漂浮杂物，因此降低所述装置的性能。同样地，杂物与废水保持接触，促进杂物的腐烂。
Eberly的美国专利No.7,780,855讨论了用于雨水处理的系统的方法。处理单元连接至控制室，流体流动通过所述控制室。流体通过控制隔墙转向至入口管进入单元用于处理并且通过出口管返回。如果流速超过入口管的容量，过量的流体在控制隔墙上方流至控制室的出口。所述方法的一个问题是不适于改装应用，因为在控制室的入口和出口之间没有明显的阶梯（significant grade）。所述方法的另一个问题是在不同类型的杂物（即生物质、碳氢化合物、淤泥和沙等）之间没有分离；所有物质以可能有毒的汤汁（soup）的方式混合。
Peters等人的美国专利申请No.10/430,170讨论了用于从雨水中除去污物的系统。雨水流动通过处理室，所述处理室包括一系列从室的顶部、底部和侧面延伸的垂直挡板。雨水围绕挡板流动通过室，并且杂物沿着室的底部被位于挡板和室之间的间隙中的过滤器捕获。所述方法的一个问题是所有过滤在水中进行；因此，杂物与水保持接触，促进杂物的腐烂。所述方法的另一个问题是所有杂物在室的底部收集，限制了室收集杂物的容量。所述方法的另一个问题是在挡板和室之间的相对小的间隙可能容易被杂物阻塞。
还需要有效的低成本装置、方法和系统，所述装置、方法和系统用于分离雨水、操作流体、润滑剂、冷却剂、废水等从而分离出固体、碳氢化合物、污物和污染物，并且回收和重复利用所需的组分。
发明内容
因此，本发明涉及用于处理雨水和其他与固体和液体混合的流体的装置、方法和系统。
本发明的实施方案的目的是提供用于从雨水中有效分离杂物、生物质、淤泥、沙、碳氢化合物和营养化合物的装置。另一个目的包括从收集的有害污染物中有效分离生物质，所述分离产生的生物质作为普通垃圾而不是有害废物进行处理。
本发明的实施方案的另一个目的是提供独立的雨水处理装置，所述雨水处理装置允许简单的安装和维修。另一个目的是提供紧凑的装置，所述装置易于通过现有的排水干线安装在城市街道中，并且易于通过浅层雨水系统安装在高水位区域中。
本发明的实施方案的另一个目的是提供雨水处理系统，在溢流条件的情况下所述雨水处理系统能够使水转向离线从而避免淹没处理单元。另一个目的包括不会将收集的污染物重新引入雨水排水系统的系统。再另一个目的是避免被认为有害健康的细菌、死老鼠和其他杂物回流和重新浮上公路和其他地产。
本发明的实施方案的另一个目的是提供用于分离润滑剂、冷却流体、工业流体、农业流体、矿业流体等的流体处理装置和系统。
本发明的实施方案的另一个目的是提供不具有移动元件的流体处理装置和系统。
本发明的实施方案的另一个目的是提供不需要任何类型的化学制剂或添加剂的流体处理系统。
本发明的实施方案的另一个目的是提供用于处理与固体混合的流体的流体处理装置、方法和系统。
本发明的实施方案的另一个目的是提供用于处理与固体混合的流体的便携式流体处理装置、方法和系统。
本发明的实施方案的另一个目的是提供用于从排放流体中有效分离杂物、生物质、淤泥、沙和其他固体的流体处理系统。
本发明的实施方案的另一个目的是提供用于与固体混合的流体的独立、紧凑和便携的流体处理装置，所述流体处理装置允许简单的安装、拆卸和维修。
本发明的实施方案的另一个目的是提供悬浮固体处理系统，所述悬浮固体处理系统通过重力沉降从水中分离悬浮固体。
本发明的实施方案的其他特征和优点将在如下描述中陈述，并且将通过其说明书和权利要求书以及附图变得清楚。
根据本发明的实施方案的一个方面，雨水和流体处理单元包括分离容器，所述分离容器连接至入口和出口；壁，所述壁具有打开的顶部和在容器内的入口和出口之间的底部空间；金属丝网，所述金属丝网位于入口下方；排水管，所述排水管从出口向下延伸；和排气管，所述排气管连接至出口。根据本发明的实施方案的另一个方面，排水管包括歧管。在本发明的实施方案的另一个方面，歧管包括管路回线，回线的下部具有上表面切口。
根据本发明的实施方案的一个方面，雨水或流体处理单元通过相对于主要流体的密度使雨水或其他流体与杂物分离。流体从入口进入单元并且在延伸进入池的壁的下方流入流体池，并且通过在入口下方的高度处的出口流出。所述单元包括在入口下方的金属丝网从而收集大的杂物，并且包括连接至出口的排气管从而避免出口中的真空条件。
根据本发明的实施方案的另一个方面，雨水和流体处理系统包括两个排水流动室，所述两个排水流动室通过排水干线联接；流体处理单元，所述流体处理单元分别通过入口管和出口管联接至两个排水流动室；和入口排水流动室中的挡板，所述挡板不高于入口管的顶部的高度延伸。
根据本发明的实施方案的一个方面，雨水和流体处理系统使得雨水或其他流体从排水干线离线转向至雨水或流体处理单元。流体处理单元沿着排水干线分别通过入口和出口联接至两个排水流动室。入口排水流动室包括挡板，所述挡板使干线中的流体流动转向进入单元。如果单元达到其容量，挡板允许过量部分流动通过现有的干线。
根据本发明的实施方案的另一个方面，雨水处理系统包括第一和第二流动室，所述第一和第二流动室通过连接排水干线连接；入口排水干线，所述入口排水干线联接至第一室；出口排水干线，所述出口排水干线联接至第二室；雨水处理单元，所述雨水处理单元通过入口管联接至第一室并且通过出口管联接至第二室，其中第一室包括挡板，所述挡板的高度不大于第一室处的入口管的顶部。雨水处理系统可以进一步包括回流防止器；入口排水干线、中段排水干线和出口排水干线可以具有相同的斜度；并且入口排水干线、中段排水干线和出口排水干线可以共线。
根据本发明的实施方案的另一个方面，改装现有流体干线或雨水干线的方法包括如下步骤：用第一室更换干线的第一部分，用第二室更换干线的第二部分，所述第二室位于第一室下游并且与第一室分离；和安装流体处理单元，所述流体处理单元通过入口管联接至第一室并且通过出口管联接至第二室；其中第一室包括挡板，所述挡板的高度不大于第一室处的入口管的顶部。在出口管或第二室处也可以安装回流防止器。流体处理单元可以为根据本发明的实施方案的流体处理单元，根据本发明的实施方案的雨水处理单元或其他流体或雨水处理单元。
根据本发明的实施方案的另一个方面，用于处理入口流体的便携式流体处理装置包括：容器，所述容器连接至入口管和出口管，其中出口管位于所述容器中低于入口管的位置处；壁，所述壁在容器内的入口管和出口管之间；其中壁限定了壁的顶部和容器的顶部之间的顶部空间；其中壁限定了壁的底部和容器的底部内表面之间的底部空间；其中壁限定了容器的入口侧上的容器的第一内部；和其中壁限定了容器的出口侧上的容器的第二内部；收集器，所述收集器位于第一内部内低于入口管的高度处；排水管，所述排水管在容器内从出口管向下延伸；和排气管，所述排气管自出口管向上延伸。
根据本发明的实施方案的另一个方面，用于处理包含悬浮固体的入口流体的便携式流体处理装置包括：槽，所述槽具有前侧、后侧、右侧、左侧、底部和可移除的顶部；其中槽包括多个沉降单元；其中每个沉降单元包括：容器，所述容器连接至入口管和出口管，其中出口管位于在容器中低于入口管的位置处；壁，所述壁在容器内的入口管和出口管之间；其中壁限定了壁的顶部和容器的顶部之间的顶部空间；其中壁限定了壁的底部和容器的底部内表面之间的底部空间；其中壁限定了容器的入口侧上的容器的第一内部；和其中壁限定了容器的出口侧上的容器的第二内部；收集器，所述收集器位于第一内部内低于入口管的高度处；排水管，所述排水管在容器内从出口管向下延伸；和排气管，所述排气管自出口管向上延伸。
根据本发明的另一个实施方案，处理与固体混合的入口水的方法包括如下步骤：将入口水引入处理单元的入口；对入口水导流使入口水遍布水平收集器；收集水平收集器中的固体；利用所述处理单元内在入口的高度处的内壁阻止入口水的水平流动；使入口水在内壁的下方流动并且到达从上方流入入口的高度下方的出口管；和使入口水流入第二处理单元的入口。
应理解虽然本发明连同其详细说明进行描述，本文中包含的说明旨在阐述而不限制本发明的范围。
附图说明
图1包括根据本发明的实施方案的雨水处理单元的一组图。图1A显示了单元的俯视图。图1B显示了单元的主视图。图1C显示了单元的侧视图。
图2包括根据本发明的实施方案的雨水处理系统的一组图。图2A显示了系统的俯视图。图2B显示了系统的侧视图。
图3为根据本发明的一个实施方案的雨水处理系统的入口排水流动室的图。
图4为根据本发明的另一个实施方案的雨水处理系统的图。
图5为根据本发明的另一个实施方案的流体处理单元的图。
图6为根据本发明的另一个实施方案的具有交替歧管的流体处理单元的图。
图7为根据本发明的一个实施方案的流体处理单元的交替歧管的图。
图8为根据本发明的一个实施方案的流体处理系统的外部侧视图。
图9为根据本发明的一个实施方案的流体处理系统的局部俯视图。
图10为根据本发明的一个实施方案的流体处理系统的横截面图。
图11为根据本发明的一个实施方案的流体处理系统的顶部的盖子的俯视图。
图12为根据本发明的一个实施方案的平行于流体处理系统的前壁的横截面图。
图13为根据本发明的一个实施方案的流体处理系统的后壁的外视图。
图14为根据本发明的一个实施方案的减速护罩的图。
图15为根据本发明的一个实施方案的流体处理单元的杂物壁和后壁之间的横截面图。
图16A为根据本发明的一个实施方案的流体处理单元之间的出口管的图。
图16B为根据本发明的一个实施方案的出口管中的遮蔽堰部的图。
图17A为根据本发明的一个实施方案的上方收集器的图。
图17B为根据本发明的一个实施方案的上方收集器的横截面图。
图17C为根据本发明的一个实施方案的上方收集器的立体图。
图18A为根据本发明的一个实施方案的中间收集器的图。
图18B为根据本发明的一个实施方案的中间收集器的横截面图。
图18C为根据本发明的一个实施方案的中间收集器的立体图。
图19A为根据本发明的一个实施方案的下方收集器的图。
图19B为根据本发明的一个实施方案的下方收集器的横截面图。
图19C为根据本发明的一个实施方案的下方收集器的立体图。
具体实施方式
下文参考附图详细描述本发明的实施方案，提供所述实施方案仅用于阐述的目的而非限制本发明的目的，本发明通过所附权利要求书及其等效形式限定。为了清楚和简洁，省略了公知功能和构造的描述。附图意在阐述本发明的示例性实施方案的特征并且不按比例绘制。
图1显示了根据本发明的一个实施方案的雨水处理单元。图1A、1B和1C分别显示了所述单元的俯视图、正视图和侧视图。
雨水处理单元100放置在容纳地下室101中。优选地，地下室的尺寸为6′长x7′宽x8′4″高，并且地下室由液体不可渗透的混凝土制成，壁厚为6英寸（6"）。地下室的尺寸可以根据应用进行调节并且可以由其他合适的材料制成，例如金属或塑料。地下室的内部限定了室150。
容纳地下室101具有三个连接至室150的开口：入口110、出口120和检修孔105。入口110设置在室150的一侧上并且优选直径为12"，并且装配有相似尺寸的管111。出口120设置在室150的对侧上并且优选直径为12"，并且装配有相似尺寸的管121。检修孔105（优选以人孔的形式）优选位于地下室101的顶部处并且装配有盖子。优选地，管的材料可以为PVC、金属或适用于与所涉及的流体和污物一起使用的其他类型的材料。入口110、出口120和管111和121可以具有其他合适的尺寸从而适应不同的流体体积和流速。
在一个优选的实施方案中，入口110设置在比出口120高约5英寸的位置处。入口110和出口120的高度因此非常相似，在不支持入口110和出口120之间的大高度差的具有高水位的区域中允许单元的浅层安装。
出口管121通过出口120延伸并且朝向地下室101中的室150的底部向下弯曲。管121的入口122向下面向室150的底部。出口管121通过壁140与室150分离。壁140优选从出口120的上方延伸至出口120和室150的底部之间的中间位置，允许室150中的液体流向管121。入口122的高度在壁140的下端处或在壁140的下端上方。任选地，出口管121在出口120下方的部分可以穿孔，允许液体通过管121的侧面进入从而进一步分散液体的吸取。
如果管121的出口123低于水平面160延伸（正如通常预期的，从而允许流过管121），水在管121中的流动可能产生虹吸，虹吸可能将室150中的水平面160拉低至出口管121的入口122的高度。排气管130连接至出口管121并且从出口管121向上延伸。排气管130允许空气流入管121从而避免在高体积流量的过程中产生虹吸。替代性地，管121可以在水平面160下方穿孔，如果水平面160下降至低于出口120的底部则允许空气流动，并且减少或避免虹吸效应。
在壁140的顶部和室150的顶部之间存在空间从而允许空气在排气管130附近流动并且避免虹吸效应。壁140进一步充当物理屏障从而保护管121免受来自入口管111的入口水和杂物的压力的影响。壁140优选由不锈钢、塑料或适用于与所涉及的流体和污物一起使用的其他材料制成。
金属丝网171位于入口管111的下方和优选位于出口120的最下部的上方。由于压力均衡，水平面160通常应在出口120的最下部的高度处，因为更高的水平面会造成从出口管121流出。金属丝网171优选位于水位线160的上方并且从雨水的入口流中分离出大的杂物。金属丝网171优选为金属格栅或具有合适尺寸的孔的金属丝网从而在金属丝网的顶部处收集来自入口流体的杂物，同时允许更小的杂物、颗粒和流体流过。丝网171收集水平面以上的树叶和其他大的生物质块，并且避免收集的杂物浸入室150中的液体或漂浮在水平面160上。通过保持丝网171上的生物质远离水池，生物质的腐烂过程减慢并且从有机物质中浸出的硝酸铵、其他硝酸盐和其他组分减少。通过保持丝网171上的垃圾和其他大的杂物远离水池，减少了化学制剂、污物和致污物浸出而进入水中。
在雨水处理单元100的一个优选的操作模式中，入口水从入口管111从侧面流入室150，流入室150中的水池并且通过出口管121从室150中流出。优选地，室150用水预填充至入口122上方的高度。可能来自雨水、径流或其他水源的入口水包含不同程度的杂物、生物质和其他固体、半固体和颗粒材料。这些材料包括比水更重的成分例如沙和金属，和比水更轻的成分例如塑料、脂、油和其他碳氢化合物。雨水处理单元100通过密度分离污染水中的成分。当入口水流过金属丝网171时，较重的成分作为沉降物沉淀至室150的底部；更轻的成分作为漂浮杂物165漂浮在水位线160的顶部上。
如果油或其他石油产物作为漂浮杂物165的一部分引入单元，油充当盖子，如果不除去则会减少空气（例如氧气）流入单元中所收集的流体，并且因此阻碍细菌、藻类等在所收集的流体中的生长。所述微生物的生长的减少延长了单元的维护周期并且减少了对维修工人的健康和环境的危害。
由于壁140的下端的高度，来自室150的中部的流体被吸入入口122。由于分离过程，吸入入口122的流体包含比原始雨水更少的较轻成分和较重成分。优选地，壁140位于足够高的位置处从而避免管121从室150的底部吸入沉降物（未示出）。
在维修时，雨水处理单元100根据单元的容量、加工的雨水的体积和污染水平进行周期性清洗。可以从金属丝网171收集干树叶、其他生物质和垃圾。漂浮杂物165（例如油和脂）可以从水平面160的表面撇除。收集的沉降物可以真空抽吸或从室150的底部除去。任选地，可以使用真空从而收集室150中的其他流体部分。就此而言，单元100的开放设计和模块化设计保持单元可进入从而易于维修和清洗。
参考图1A，在本发明的一个实施方案中，出口管121优选为包括两个或多个向下延伸进入室150的管的歧管。歧管的管可以以这样的方式设置，使得它们从室150的不同位置进行分散抽吸。相比于使用单个位于中心的出口管入口，这种布置有助于减少室150的底部处收集的沉降物被吸入管121中并且有助于使收集的沉降物的分布平坦。在本发明的另一个实施方案中，使用单个位于中心的出口管入口。
在本发明的另一个实施方案中，导流器（未示出）位于入口管111的下方和金属丝网171的上方。进入的雨水倾倒在导流器上并且散开。导流器有助于减慢从管111中倾倒而出的入口水并且避免入口水进行猛冲，猛冲会迫使材料通过金属丝网171并且造成大的湍流，湍流会破坏室150的底部处的沉降物的沉淀。在本发明的另一个实施方案中，导流器可以是洒水板，所述洒水板使水的流动转向并且使水遍布室的长度和宽度。附接至入口管111或位于入口水流中的多种其他水导流构造对于本领域技术人员来说是显然的。
在本发明的一个优选的实施方案中，收集器172和173位于金属丝网171的下方。收集器172和173优选由不锈钢制成并且具有凹槽的形状以呈现锯齿形横截面，从而减慢入口水冲进室150并且有助于收集沉降物。收集器172和173增加与入口水的表面积接触并且可以有角、具有纹理、涂布、磁化或使用其他横截面形状，从而收集一定的材料。在一个优选的实施方案中，收集器172的凹槽为4英寸深并且收集器173的凹槽为12英寸深。替代性地，收集器172和173可以包括突出部样式，所述突出部样式造成湍流从而收集一定的材料，例如在矿业操作中所使用的材料。收集器172和173也可以磁化从而收集一定的金属。在本发明的另一个实施方案（未示出）中，收集器173设置在水位线160的上方。在本发明的再另一个实施方案中，使用收集器172和173的多个高度使入口水泻落。收集器172和173的高度可以调节。
任选地，收集器155位于室150的底部处并且以与收集器172和173相似的方式收集沉降物。收集器155还优选由不锈钢制成并且具有凹槽的形状从而产生锯齿形横截面。收集器155增加了与流动流体的表面积接触并且可以有角、具有纹理、涂布、磁化或使用其他横截面形状，从而从流体中收集一定的材料。收集器155的凹槽优选为2英寸深。
还任选地，填块158设置在室150的底部角落中。填块158具有室150的底部的形状从而有助于减少水流中的湍流并且进一步有助于收集沉降物的效率并且增加在室150的底部处收集的沉降物和入口122之间的距离。
在本发明的另一个实施方案中，壁140的位置或尺寸可调节从而适应水至入口122的流动并且调节处理过程的效率，或从室150内的不同高度（即更接近水平面160与更接近室150的底部）取出水。在本发明的另一个实施方案中，壁140穿孔从而允许选择性地从室150内的不同高度取出水。在本发明的再另一个实施方案（未示出）中，入口122和排气管130省略，留下出口管121与出口120的开口齐平，从而通过穿孔的壁从室150中取出流体。可以根据壁上的孔的设置取出室150中不同高度的流体。
图2显示了根据本发明的另一个实施方案的雨水处理系统。图2A显示了所述系统的俯视图，图2B显示了所述系统的侧视图。
可以建立雨水处理系统200从而修改具有干线入口201和干线出口202的现有排水干线。在一个示例性实施方案中，将排水流动室280和290和雨水处理单元270加入现有的干线。为了简化阐述，图2B中显示的系统的侧视图没有显示现有的干线。系统200的优点是离线干线（off-trunk line）的操作平行于现有的排水干线进行。
室280包括挡板281，所述挡板281包括用于使来自入口201的流动转向至连接管271的倾斜短壁。连接管271连接室280和处理单元270。连接管272连接处理单元270和室290。常规的回流防止器291优选设置在管272和室290的接合处或设置在管272和室290的接合处附近。处理单元270可以具有常规的设计或与本发明一致的设计（如图所示）。
在系统200的操作中，来自干线入口201的入口水通过挡板281转向进入管271并且进入雨水处理单元270。水在单元270中处理并且通过管272返回室290。经处理的水从室290流入干线出口202。回流防止器291减少或避免出口水通过出口管272回流至雨水处理单元270。
在本发明的优选的实施方案中，室280和290分别在室的底部处设置有收集器282和292。与图1中的收集器172、173和155相似，收集器282和292优选由不锈钢制成并且具有凹槽的形状以呈现锯齿形横截面从而收集沉降物。收集器282和292优选与垂直于水的流动的锯齿形横截面对齐，即与收集器282的管271共线并且与收集器290的管202共线，从而最大化沉降物的收集。收集器282和292也可以具有纹理、涂布或磁化或使用其他横截面形状从而收集一定的材料。收集器282和292的凹槽优选为2英寸深。
图3显示了根据本发明的一个实施方案的雨水处理系统的入口排水流动室。
排水流动室380连接至现有排水干线的入口301、现有排水干线的出口303，和至雨水处理单元370的管371。室380中的挡板381使来自入口301的入口水的正常流动转向至管371用于水处理。入口水的溢流越过挡板381到达出口303。挡板381优选用6"厚的混凝土或混凝土块建造，但是也可以用具有其他尺寸的其他合适材料建造。在一个优选的实施方案中，挡板381延伸至不高于管371的顶部的高度，并且收集器381位于室380的底部处。
在操作中，当入口水从入口301进入排水流动室380时，水通过挡板381与出口303封堵并且转向至管371进入雨水处理单元370用于处理。如果溢流条件在雨水处理单元370中开始建立并且造成管371中的水平面升高至管的顶部，室380中的水平面升高至挡板381的顶部并且过量的入口水越过挡板381的顶部流入排水干线的出口303。有效地，具有挡板381的室380充当单元370的溢流防止系统。防止雨水处理单元370中的溢流是本系统的一个重要方面，因为溢流条件可能造成通过单元收集的杂物、沉降物、污物、致污物等从单元中冲出并且返回排水系统，这降低或完全破坏单元的性能。替代性地，在不期望的体积的雨水流动通过入口301并且超过管371的容量的情况下，室380中的水平面将升高并且过量的流将越过挡板381移除至出口303。
图4显示了根据本发明的另一个实施方案的雨水处理系统。优选地，所述系统用于暴雨水流。必要时可以加入其它单元。
雨水处理系统400包括两个以并联构造布置的离线雨水处理单元470A和470B。流动排水室480A连接至干线入口管401并且通过管403连接至室480B。室480B通过管404连接至室490。室490连接至现有排水干线的干线出口管402。
具有收集器482A和482B的流动排水室480A和480B分别设置在室的底部，分别通过挡板481A和481B分别使水流转向至管471A和471B。管471A和471B分别连接至雨水处理单元470A和470B的入口。单元470A和470B的出口连接至出口管472。
在操作中，来自入口401的入口水通过挡板481A转向至管471A到达水处理单元470A。如果在室480A中出现溢流条件，过量的入口水从挡板481A溢流至管403并且进入流动排水室480B。挡板481B使入口水转向进入水处理单元470B。如果在室480B中出现溢流条件，过量的入口水从挡板481B溢流至管404。
经处理的水从单元470A和470B流出并进入管472，通过回流防止器491并且进入室490，所述室490包括在室490底部处的收集器492。在本发明的一个示例性实施方案中，管472的直径为18"。回流防止器491为常规的回流防止器从而减少或避免水从室490流入管472。任选地，单元470A和470B的出口也可以配备有回流防止器。
虽然系统400仅包括两个并联布置的雨水处理单元，可以加入其他单元并且以单元470B的构造排列。
雨水处理单元和系统有利地应用于除了雨水处理之外的其他应用。可以使用根据本发明的处理单元和系统实施如下应用：过滤来自矿业操作的径流、加工油井压裂操作中使用的流体、回收用于切削片的冷却流体、加工包含金属削的污染的润滑剂等。
图5显示了根据本发明的一个实施方案的流体处理单元500的主视图。
流体处理单元500包括室550，所述室550具有用于入口511和出口521的开口。入口511和出口521通过壁540分离，所述壁540在室550的顶部和底部之间仅部分地延伸。来自入口511的入口流体通过金属丝网571预分离出较大的杂物。排气管530位于出口521的顶部从而便于释放出口521中的任何压差。在操作中，通过单元500流动的流体通过密度分离。较轻的组分565漂浮在室550中的主要流体的蓄水池的顶部。较重的组分555沉淀并且在室550的底部处收集。一旦室550中的流体560的高度到达管521的下端高度，经加工的流体流出管521。
图6显示了根据本发明的另一个实施方案的具有交替出口歧管621的流体处理单元600的侧视图。图7显示了根据本发明的一个实施方案的交替出口歧管621的立体图。
流体处理单元600包括通过壁601限定的室，用于室底部处收集杂物的集污区655，和室顶部处的检修孔605。入口管611位于室的一侧上，具有出口管623的出口歧管621位于室的另一侧上。入口管611和出口管623通过室中的壁640分离，所述壁640具有壁顶部641和壁底部642。
在壁顶部641和室的顶部之间存在空间从而允许在室和排气管630之间的气流。在壁底部642和室的底部之间存在另一个空间从而允许流体从入口管611流至出口歧管621。出口歧管621包括管路回线622和排气管630并且出口歧管621连接至出口管623。管路回线622在回线的底部的顶表面处具有切口625。
在一个优选的操作模式中，流体从入口管611流入室并且进入室中的流体池，所述流体池的高度通常到达出口管623的底表面。池中的流体在壁底部642下方流动并且通过切口625进入出口歧管621，所述切口625设置成低于出口管623。当室中的流体高度上升时，通过切口625进入出口歧管621的流体在管路回线622中上升，直至其达到出口管623的底表面的高度并且通过出口管623流出。仅通过切口625进入出口歧管621的流体能够进入出口管623。出口管623的位置低于入口管611使得流体可以由于重力而从入口管611流动、通过室并且通过切口625进入出口歧管621，并且通过出口管623流出。
在壁底部642下方的流体流动中捕获的或从集污区655扫除的（如果有的话）颗粒可能撞击管路回线622的底部的底表面。这种撞击可以避免或至少减慢这种颗粒流入切口625。
由于空气在壁顶部641的上方流动并且进入排气管630或者从排气管630经壁顶部641的上方流动至室，在室和管路回线622之间的气压差得到均衡。
根据本发明的一个实施方案，公开了改装现有雨水干线的方法。首先，干线的两个分离部分用两个室代替，第二室与第一室分离并且位于第一室的下游。然后，通过连接至第一室的入口管和连接至第二室的出口管使本发明中公开的或现有技术中已知的雨水处理单元连接至两个安装的室。挡板安装在第一室中，其高度不大于第一室中的入口管的顶部从而引导流体进入入口管。在本发明的另一个实施方案中，回流防止器安装在出口管和第二室之间。
根据本发明的一个实施方案的便携式水处理（PWT）系统660似乎得益于关于水中的颗粒和液体的相互作用的原理的组合。第一原理涉及水的密度相比于污染颗粒和污染液体的密度。具有比水更大的密度的颗粒和液体倾向于下沉而具有更低密度的颗粒和液体倾向于漂浮。第二原理是颗粒在静止水中比在迅速移动或湍流的水中倾向于更迅速地沉降。第三原理是允许沉降的时间越长，越多的颗粒倾向于从溶液中沉降出来。第四原理是当颗粒撞击固体表面时，更多的颗粒倾向于沉降。公开的PWT系统660优选被构造成使在将水排入河岸系统、其他水体或雨水排水系统之前可以从水中除去的悬浮固体、杂物和石油产物的量达到最大化。
图8和13显示PWT系统660在拖车670上，所述拖车670适合通过卡车、拖拉机或其他适合的车辆（例如推土机）进行拖曳。由于拖车的尺寸和在PWT系统的操作过程中的水的重量，拖车在拖车的每个角落处具有稳定器或调平器680从而减少拖车的轮胎和机轴上的重量并且调平（或故意倾斜）拖车和PWT系统的顶表面。图中也显示了入口端口830、出口端口960和排水端口685。替代性地，系统660可以被构造在皮卡车、卡车、卡车拖车、牵引拖车卡车或其他合适的机动车辆上或者被构造成皮卡车、卡车、卡车拖车、牵引拖车卡车或其他合适的机动车辆的一部分。PWT系统660优选由金属例如不锈钢和铜构造，并且替代性地，其可以由混凝土、塑料、纤维玻璃、木材或任何其他适用于该目的的刚性材料或任何这些材料的组合构造。
一个或多个排水端口685连接至系统660内的一个或多个沉降单元从而允许单元的排水。PWT系统660的前面具有四个排水端口685而后面具有两个排水端口685（仅示出一个）。
在图9中，显示了PWT系统660的一个优选的实施方案，所述PWT系统660为矩形构造并且具有结合在一起的前壁690、后壁700、左壁710、右壁720和底部730，因此，它们是防水的。前壁690、后壁700、左壁710、右壁720和底部730可以为平坦平面、圆形或具有纹理。替代性地，系统660可以被构造成圆柱体、球体形状、不规则六面体等或这些形式之间的变体。PWT系统660的内部优选被构造成多个具有相似构造的分离的沉降单元。替代性地，沉降单元可以具有不同形状和尺寸并且不对称。
如图10中所示，PWT系统660具有中间分隔器740从而形成两排，每排具有三个连接的沉降单元。在每一排中，平行于前壁690和后壁700的两个隔墙750和760分离三个沉降单元。这些平行的隔墙形成相邻沉降单元的相应的后壁或前壁。显示的PWT系统包括六个沉降单元770、780、790、800、810和820。每排沉降单元优选独立于另一排沉降单元操作。
稳定器/调平器680（图9中未示出）用于最大功能地调平PWT系统660从而允许流体流过系统。流体通过相应的入口830流入第一组沉降单元770和780。流体在杂物壁840下方流动至出口管930并且分别到达第二组沉降单元790和800。流体在杂物壁841下方流动至出口管950并且分别到达第三组沉降单元810和820。流体在杂物壁842下方流动至出口960用于从系统中排出。杂物壁840和841防止漂浮的杂物到达相应的下一级沉降单元。杂物壁842防止漂浮的杂物到达出口960。
图中显示了PWT系统660具有以两排三个沉降单元布置的六个沉降单元，用于显示的目的并且便于描述本发明的方面。然而，PWT系统不限于这种布置。根据具体任务的需要，可以使用一排或多排，每排具有一个或多个沉降单元。
例如，如果任务涉及处理具有极低悬浮固体负荷的大体积水，则PWT系统可以包括多排单元，每一个串联具有多个单元。这种布置将允许同时使用多个水泵，而用于除去悬浮固体的泵送距离和时间保持几乎相同。
作为另一个实施例，如果任务涉及处理具有大量絮凝固体的悬浮固体负荷的水源，一排中的单元数量可以增加，使得流体在系统中花费更多的时间从而允许固体沉淀。替代性地，PWT系统可以合并大量沉降单元并且多排单元可以串联结合在一起。例如，一系列带有多个沉降单元的平板拖车或牵引拖车卡车可以连接在一起。PWT系统容易规模化成更大的尺寸。每个单元的尺寸、一排中的单元的数量和单元的排数不受限制，并且可以为具体任务所需的任何量。
将描述图9中所示的右手排的沉降单元从而结合图10说明水的处理。左手排具有相应方式的结构和功能。在一个替代性实施方案中，左排和右排包括不同尺寸、不同数量或不同构造的沉降单元。
图10显示了相似构造的三个沉降单元770、790和810。每个沉降单元包括通过相应的杂物壁840、841和842分离的两个部分。第一部分包括水平收集器890、910和920并且包括沉降单元的主要长度。第二部分的长度较短并且不包括收集器。杂物壁840、841和842充当部分屏障从而将沉降单元分成两个流体相通的部分。单元770、790和810中显示了示例性流体高度从而帮助理解本发明。
水平收集器890、910和920可以具有任何形状、尺寸或表面构造。收集器的表面可以平坦、波纹、锯齿等。在收集器的横截面中可以大致为正弦波、方波或三角波，或倾斜至一侧、朝向水流倾斜，或形成具有深度的开放盒等。多个收集器可以以级联金字塔的形式布置，最顶部的收集器具有沉降单元中的收集器的最小的宽度或长度尺寸，每个连续的收集器的宽度或长度尺寸增加直至最底部的收集器具有最大的宽度或长度尺寸。替代性地，沉降单元中的收集器可以以“X”布置或之字形构造布置，每个收集器重叠其下方的收集器使得从水的表面至单元的底部没有直接竖直的水流路径。
杂物壁840、841和842优选连接至包括每个杂物壁的相应沉降单元的左侧和右侧。壁840、841和842的顶边缘高于相应单元的水出口并且高于上方收集器890的顶表面，使得沉降单元中的水的表面低于顶边缘。通过这些壁阻止了漂浮的大的颗粒或其他材料到达单元的出口。漂浮材料将靠着壁堆积并且保持在单元的第一部分中。图10中显示了壁840、841和842的顶边缘位于离相应沉降单元的顶部的不同距离处。替代性地，这些顶边缘可以位于离相应沉降单元的顶部的相同距离处或其他不同距离处。
壁840、841和842的底边缘朝向相应沉降单元的底部延伸但是保持在相应沉降单元的底部的上方，从而允许水从第一部分通过底边缘的下方流入相应的第二部分。每个壁的底边缘优选离底部730相同的距离。替代性地，相应壁的底边缘可以位于离底部730的不同距离处。
在沉降单元770和790中，环形管布置621（图7示出）下垂进入相应单元的第二部分中收集的水中。环形管的顶部包括两个在水表面上方延伸的竖直管630并且对空气开放。这避免了环形管布置621内虹吸效应的产生，虹吸效应将水（和沉降物）抽出任一单元。在环形管布置621的底部处为切口625从而允许水进入。水从该切口625在环形管布置621的任一侧上升从而通过排放管623进入下一沉降单元。
如图10中所示，对于沉降单元770，管布置621的排放管623连接至出口管930。对于沉降单元790，排放管623连接至出口管950。对于沉降单元810，搁架940在屏障和后壁之间延伸从而干扰水的流动。如图15中所示搁架限定了至出口960的迂回路径从而促进悬浮固体的沉淀。替代性地，搁架940可以用如单元770和790中的环形管布置621代替，或单元770和/或790中的管布置621可以用搁架940代替。作为其他替代形式，可以在一个或多个单元770、790和810的第二部分中实施向下延伸的具有通气孔的环形管布置和/或搁架的组合。
如图10中所示，每个单元的收集器、杂物壁和出口管优选地相对于其前一单元更低从而允许水由于重力而自然流动通过系统并且使单元中的杂物壁的两侧上的水平面均衡。
通常地，入口水流动通过入口830，围绕收集器890、910和920并且在壁840下方通过单元770到达出口管布置并且通过出口管930到达单元790。以相应的方式，来自单元770的入口水流动通过单元790到达单元810。来自单元810的入口水通过出口950，围绕收集器890、910和920并且在壁840下方并且围绕搁架940通过单元810并且通过出口960流动。入口管和出口管具有适用于预期的流体的体积和流速的尺寸。
更具体地，未处理的水通过第一沉降单元770前面的入口830进入PWT系统660。在进入沉降单元770时，未处理的水优选撞击导流器护罩850，造成水流散开并且减速。导流器护罩850优选由金属制成并且被构造成使水流转向遍布上方收集器890的大部分。任选的，省略导流器护罩850。
在入口水撞击上方收集器890之后，其速度降低并且其方向变化。水从上方收集器890泻落至中间收集器910然后泻落至下方收集器920。当沉降单元被流体填充至出口管930的高度时，入口未处理水流入收集的水池并且围绕多个收集器沿着大致相同的路径流动。优选地，来自入口水的沉降物收集在每个收集器890、910和920中和单元770的底部730处。具有比入口水更少的沉降物的水经过壁840下方到达环形管布置并且通过出口930离开单元。
单元790的入口水按照如单元790所述的相同路径流动。
在单元810中，水的流动略微不同。经过出口950的水优选撞击导流器护罩850，造成水流散开并且减速。任选的，省略导流器护罩850。在入口水撞击上方收集器890之后，其速度降低并且其方向变化。水从上方收集器890泻落至中间收集器910然后泻落至下方收集器920。当沉降单元被流体填充至出口管960的高度时，入口未处理水流入收集的水池并且围绕多个收集器沿着大致相同的路径流动。优选地，来自入口水的沉降物收集在每个收集器890、910和920中和单元810的底部730处。具有比入口水更少的沉降物的水经过壁842下方，围绕一个或多个搁架940，并且通过出口960离开单元。
在水经过三个沉降单元之后，其通过出口960离开。来自出口960的水包含比原始入口水更少的固体并且可能适合排入雨水排水系统、河岸系统或其他水体。根据待处理的水量、水中的沉积物量和处理结束时需要的水的品质，悬浮固体处理系统可以具有多种不同构造。
如图11中所示，PWT系统660优选包括可移除的盖子970、971和972。每个盖子包括把手或升力点973。盖子970、971和972的尺寸能够分别覆盖一对单元770和780、790和800，和810和820。盖子减少了空气传播的污染物进入系统的可能并且提供入口以清洗单元。此外，在输送的过程中，盖子为系统660增加结构支撑。
在图12中，显示了单元770和780的横截面图而无减速护罩850。未处理的水首先撞击上方收集器890，所述上方收集器890收集直接从溶液中脱落的高密度固体。优选地，上方收集器890、中间收集器910和下方收集器920各自具有波纹表面900从而捕获沉降物并且产生水移动的死区从而帮助入口水中的悬浮固体的沉降。悬浮固体收集在收集器中和每个单元的底部730处。
水从上方收集器890的左边缘和右边缘溢出从而流入左中间收集器和右中间收集器910。这些收集器收集略低密度的悬浮固体和可能从上方收集器溢出的任何较高密度的沉降物。
水在中间收集器910的上方流动然后向下流动至位于下方并且通常位于中间收集器之间的下方收集器920。在水流入下方收集器920之后，其可以在下方收集器的上方向左或向右流动至沉降单元的底部。沉降单元中的收集器的数量可以根据具体任务适当地增加或减少。
图14显示了任选的减速护罩850，所述减速护罩850可以相对于上方收集器890以角度851定向。护罩850优选被布置成降低从入口管（例如所示入口830）进入的水的速度和力。护罩850还优选被构造成使入口水遍布上方收集器890的较大面积并且减少从收集器890洗脱的沉降物的量。通过降低入口水的速度并且使入口水改变方向，入口水将以更小的力撞击收集器890。
任选地，出口管930、950和/或960可以包括堰部从而收集其他颗粒。如图16A和16B中所示并且参考出口管930所解释的，出口管930可以包括原始直径的管931和具有堰部935的较大直径的管932。优选地，堰部935由金属丝或其他强健结构构成从而收集颗粒。管931和932之间的直径的增加减少了由堰部造成的流动限制。
合意的是确定PWT系统660及其零件的尺寸以允许足够的水流从而避免任何单元的流体倒退以造成溢流。管830、930、950和960的尺寸优选允许水以基本相等的速度流动。例如，在一个优选的实施方案中，所有四个管830、930、950和960的直径为3英寸。在另一个实施方案中，管830和960的直径为3英寸而管950和960的直径为4英寸并且包括堰部。进入一排沉降单元的具有悬浮固体的水的流速可能高达50加仑/分钟，优选高达100加仑/分钟，并且更优选高达150加仑/分钟。本发明的更大型的构造可以适应超过150加仑/分钟的流速。
每个收集器优选具有波纹表面从而增加用于沉降的表面积，产生减少水移动的死区，并且从流动的水中分离沉降物。为了说明的目的，在17A、17B、17C、18A、18B、18C、19A、19B和19C图中显示了具有锯齿形表面构造的收集器。可以使用其他形状和横截面形状，包括更随意的样式。此外，波纹可以与水流平行、垂直或歪斜。每个沉降单元中的收集器优选可移除从而进行清洗。
在图17A、17B和17C中，上方收集器890具有分别沿着前顶边缘和后顶边缘的凸缘1130和1140和波纹表面900A。凸缘1130阻止在收集器的前边缘和单元的前壁之间的水流。凸缘1140阻止在收集器的后边缘和单元的杂物壁之间的水流。优选地，水应当流入上方收集器然后在收集器的左边缘和右边缘上方泻落从而撞击位于下方的中间收集器910。前凸缘1130具有切口1135从而适应入口管830。沿着上方收集器890的底部在前边缘和后边缘处为壁架1150和1160，所述壁架1150和1160用于与单元相应的前壁和杂物壁接触或者连接至单元相应的前壁和杂物壁。
由收集器890的侧面和底部产生的深度内为波纹表面900A。收集器的深度和收集器内的波纹数量不受限制，并且仅为具体任务的设计选择。任选提供把手或附接点1160从而便于在清洗过程中从沉降单元中除去收集器。
在图18A、18B和18C中，中间收集器910具有在两个对立的前壁和后壁之间的波纹表面900B。沿着中间收集器910的底部在前边缘和后边缘处为壁架1170，所述壁架1170用于与单元相应的前壁和杂物壁接触或者连接至单元相应的前壁和杂物壁。优选地，水应当流入中间收集器然后在左边缘或右边缘上方泻落从而撞击位于下方的下方收集器920。
由收集器910的侧面和底部产生的深度内为波纹表面900B。收集器的深度和收集器内的波纹数量不受限制，并且仅为具体任务的设计选择。任选提供把手或附接点1180从而便于在清洗过程中从沉降单元中除去收集器。
在图19A、19B和19C中，下方收集器920具有在两个对立的前壁和后壁之间的波纹表面900C。沿着下方收集器920的底部在前边缘和后边缘处为壁架1190，所述壁架1190用于与单元相应的前壁和杂物壁接触或者连接至单元相应的前壁和杂物壁。优选地，水应当流入下方收集器然后在左边缘和右边缘上方泻落。
由收集器920的侧面和底部产生的深度内为波纹表面900C。收集器的深度和收集器内的波纹数量不受限制，并且仅为具体任务的设计选择。任选提供把手或附接点1200从而便于在清洗过程中从沉降单元中除去收集器。
如图中所示，表面900A、900B和900C中的波纹数量优选逐渐减少而波纹深度逐渐增加。显示了如在沉降单元中布置的具有从顶部至底部的波纹深度增加的收集器。替代性地，波纹的尺寸、形状和深度可以顺序相反或在上方、中间和下方收集器中变化或在每个收集器本身内变化。如果也需要，可以在沉降单元中使用更多或更少数量的收集器高度从而允许单元更矮或更高。
将讨论使用根据本发明的一个实施方案的PWT系统的实施例。
实施例1
暴风雨撞击施工中的建筑工地，产生具有22,000mg/1悬浮固体的径流。使用具有三个沉降单元的处理系统处理在建筑工地处收集的水，每个沉降单元的内部尺寸为1.5m×1.5m×1m。当第一沉降单元的容量的一半充满固体、第二沉降单元的容量的一半充满固体并且第三沉降单元的容量的四分之一充满固体时，处理系统被视为充满。每个所述沉降单元的容量为约1.6m3，因此系统在需要清洗之前的容量为约2m3。
离开建筑工地的2251/min的流速将造成系统在11小时的连续使用之后需要清洗。
实施例2
暴雨撞击施工中的建筑工地，产生具有2,000mg/1悬浮固体的径流。实施例1中的处理系统在127小时的连续使用之后需要清洗。
尽管本发明以一定的具体程度进行描述和说明，应理解本公开仅以示例方式给出，并且本领域技术人员能够采取部件的组合和布置的各种改变而不偏离如权利要求书中所要求的本发明的精神和范围。

Claims (30)

1.一种用于处理入口流体的流体处理装置，包括：
分离容器，所述分离容器连接至入口管和出口管，其中所述出口管位于所述容器中低于所述入口管的位置处；
壁，所述壁在所述容器内并位于所述入口管和所述出口管之间；
所述壁限定了所述壁的顶部和所述容器的顶部内表面之间的顶部空间；
所述壁限定了所述壁的底部和所述容器的底部内表面之间的底部空间；
第一有槽收集器，所述第一有槽收集器包括多个凹槽，位于所述容器内，且位于所述入口管的下方；
第二有槽收集器，所述第二有槽收集器位于所述容器内，且位于相对于所述第一有槽收集器的较低高度处；
排水管，所述排水管从所述出口管向下延伸；和
排气管，所述排气管从所述出口管向上延伸。
2.根据权利要求1所述的流体处理装置，其特征在于，还包括所述分离容器顶部的检修孔。
3.根据权利要求1所述的流体处理装置，其特征在于，所述壁从所述出口管的上方延伸至所述出口管和所述底部空间的底部之间的中间位置。
4.根据权利要求3所述的流体处理装置，其特征在于，与所述入口管相比，所述壁更邻近所述出口管。
5.根据权利要求1所述的流体处理装置，其特征在于，还包括所述第一有槽收集器上方的金属丝网，其中所述金属丝网被配置为捕捉所述入口流体中的杂物。
6.根据权利要求1所述的流体处理装置，其特征在于，还包括所述容器内的第三收集器，所述第三收集器位于所述较低高度处且与所述第二有槽收集器分离。
7.根据权利要求6所述的流体处理装置，其特征在于，所述第一、第二和第三收集器被配置为允许所述入口流体从所述第一有槽收集器泻落到第二和第三收集器。
8.根据权利要求1所述的流体处理装置，其特征在于，所述第一、第二和第三收集器被配置为允许所述入口流体从所述第一有槽收集器泻落到所述第二有槽收集器。
9.根据权利要求1所述的流体处理装置，其特征在于，所述排水管具有穿孔。
10.根据权利要求1所述的流体处理装置，其特征在于，所述流体处理装置是雨水处理装置，且所述入口流体是为包含水、以及包含生物质、垃圾、油、脂、淤泥和沙中至少一者的雨水。
11.根据权利要求1所述的流体处理装置，其特征在于，每个所述有槽收集器具有锯齿状的横截面。
12.一种用于处理被污染的雨水的掩埋式水处理装置，包括：
掩埋式分离容器，所述分离容器连接至入口管和出口管，其中所述出口管位于所述容器中低于所述入口管的位置处；
壁，所述壁在所述容器内并位于所述入口管和所述出口管之间；
所述壁限定了所述壁的顶部和所述容器的顶部内表面之间的顶部空间；
所述壁限定了所述壁的底部和所述容器的底部内表面之间的底部空间；
第一有槽收集器，所述第一有槽收集器包括多个凹槽，位于所述容器内，且位于所述入口管的下方；
第二有槽收集器，所述第二有槽收集器位于所述容器内，且位于相对于所述第一有槽收集器的较低高度处；
排水管，所述排水管从所述出口管向下延伸；和
排气管，所述排气管从所述出口管向上延伸；
其中所述掩埋式水处理装置被配置为允许被污染的雨水从所述入口管流下，遍布所述第一有槽收集器的至少一部分，并自所述第一有槽收集器流至所述第二有槽收集器，用来从被污染的雨水中将污染物收集到所述第一有槽收集器和所述第二有槽收集器中。
13.根据权利要求12所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，还包括所述分离容器顶部的检修孔。
14.根据权利要求12所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，所述壁从所述出口管的上方延伸至所述出口管和所述底部空间的底部之间的中间位置。
15.根据权利要求14所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，与所述入口管相比，所述壁更邻近所述出口管。
16.根据权利要求12所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，还包括所述第一有槽收集器上方的金属丝网，其中所述金属丝网被配置为捕捉所述被污染的雨水中的杂物。
17.根据权利要求12所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，还包括所述容器内的第三收集器，所述第三收集器位于所述较低高度处且与所述第二有槽收集器分离。
18.根据权利要求17所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，所述第一、第二和第三收集器被配置为允许所述被污染的雨水从所述第一有槽收集器泻落到第二和第三收集器。
19.根据权利要求12所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，所述第一、第二和第三收集器被配置为允许所述被污染的雨水从所述第一有槽收集器泻落到所述第二有槽收集器。
20.根据权利要求12所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，所述排水管具有穿孔。
21.根据权利要求12所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，所述被污染的雨水包含水、且包含生物质、垃圾、油、脂、淤泥和沙中至少一者。
22.根据权利要求12所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，所述排水管包括管路回线，其中所述管路回线限定的平面是竖直方向的。
23.根据权利要求22所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，所述管路回线包括顶表面处具有切口的底部。
24.根据权利要求12所述的掩埋式水处理装置，其特征在于，每个所述有槽收集器具有锯齿状的横截面。
25.一种用于处理入口流体的流体处理装置，包括：
分离容器，所述分离容器连接至入口管和出口管，其中所述出口管位于所述容器中低于所述入口管的位置处；
壁，所述壁在所述容器内并位于所述入口管和所述出口管之间；
所述壁限定了所述壁的顶部和所述容器的顶部内表面之间的顶部空间；
所述壁限定了所述壁的底部和所述容器的底部内表面之间的底部空间；
第一收集器，所述第一收集器包括多个凹槽，位于所述容器内并位于所述入口管的下方。
26.根据权利要求25所述的流体处理装置，其特征在于，所述第一收集器具有锯齿状的横截面。
27.根据权利要求25所述的流体处理装置，其特征在于，还包括第二收集器，所述第二收集器位于所述容器内并位于相对于所述第一收集器的较低高度处。
28.根据权利要求25所述的流体处理装置，其特征在于，还包括从所述出口管向下延伸的排水管。
29.根据权利要求28所述的流体处理装置，其特征在于，还包括从所述出口管向上延伸的排气管。
30.根据权利要求25所述的流体处理装置，其特征在于，所述第一收集器有角、具有纹理、涂布或磁化。
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