CN105155615B - 一种带自清洗功能的初雨收集处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，属于雨水处理技术领域，其包括缓冲池和调蓄池；缓冲池上设置有进水口和出水口；缓冲池和调蓄池之间设置有自清洗水平格栅；调蓄池内设置有水力颗粒分离器；水力颗粒分离器的上方连接有过水槽；调蓄池的池底存在坡度；调蓄池内还设置有智能冲洗装置和潜污泵。本发明结构简单、制造成本低、安装使用方便，其能够在快速便捷的实现对初期雨水的过滤沉降的同时，实现对处理后的雨水实时输出供用户使用，同时本系统完成对初期雨水的收集处理后能够方便的实现自清洗功能。

Description

一种带自清洗功能的初雨收集处理系统

技术领域

本发明涉及一种初雨收集系统，属于雨水处理技术领域，尤其涉及一种调蓄池内装有智能清洗装置的初雨收集处理系统。

背景技术

随着城市大气污染及地面污染的增多，雨水径流污染愈加严重，尤其是污染物较多的初期雨水(简称初雨)，由于初期雨水对汇水面积上的污染物淋洗、冲刷和输送作用，使得初期数毫米雨水中含有整场降雨大部分污染物。一般情况下，在降雨形成径流的初期污染物浓度最高，随着降雨历时增长，雨水径流中的污染物浓度逐渐降低，最终维持在一个较低的浓度范围。据调查，有些地区的初雨的污染物指标最高值以远远高于典型城市生活污水，因此对于初雨进行收集处理是十分必要的，这需要将初雨从雨水中分离出来。

在中国发明专利说明书CN103866846B中公开了一种初期雨水分离方法，该发明通过从地面径流量的角度来界定初雨范围，对初雨进行了计量，实现了初雨的精确截流，解决了一直以来初雨存在的难以计量的问题，避免了处于污染自然水体。但是该发明并没有公开一种用于收集和处理通过截流分离出来的初雨的设备，也就是并没有公开一种对初雨收集和处理的系统。

在中国发明专利说明书CN102182242B中公开了一种雨水处理系统及其雨水处理方法，所述系统包括依次连通的雨水储存管、雨水井和雨水疏通管，所述雨水疏通管与河道连通；还包括河水倒灌阻滞堰、初雨沉积池、以及将雨水从雨水井中抽至初雨沉积池的提升泵站；所述河水倒灌阻滞堰设在所述雨水井中，所述初雨沉积池的底部设有与市政污水管网连通的排水口及其控制阀门，所述初雨沉积池的中部或上部设有与河道连通的排水口及其控制阀门。所述处理方法为前述系统的雨水处理方法。该发明能够降低雨水对环境的污染，特别是初期雨水对环境的污染。但是该发明是建立在高水位滨河带生活小区的雨水处理系统，所以该系统通用性小、兼容性不强，并且该套系统不便于清洗。

在中国发明专利说明书CN102102392B中公开了一体化初期雨水弃流井及雨水弃流的方法，其由埋地式雨水检查井、调蓄池组成。雨水检查井与进、出水管相连；调蓄池池底设有斜板沉淀结构，距池底一定距离处设弃流管；在雨水检查井与调蓄池之间设下水槽及挡流板，当到达最高水位时在进出水管之间形成短流，后期雨水经雨水检查井后直接进入出水管回用，初期雨水弃于调蓄池中，雨水径流停止后，调蓄池内雨水从弃流管缓慢排出，到达有效最低水位后停止。该发明是针对现有技术中的初期雨水弃流井进行改进，提供了一种建造、运行、维护简单的初期雨水弃流井及雨水弃流的方法，解决现有技术运行维护复杂、需人工操作、耗电等缺点。所以该发明通用性不强，并且不便于安装使用以及后期的维护更换。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，该初雨收集处理系统不仅结构简单，制造安装使用方便，而且通用性强，同时能够实现在完成初雨收集后系统的自动清洗。

为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，其包括缓冲池和调蓄池；所述缓冲池上设置有进水口和出水口；所述缓冲池和所述调蓄池之间设置有自清洗水平格栅；所述缓冲池和所述调蓄池之间通过所述自清洗水平格栅连通；所述调蓄池内设置有水力颗粒分离器；所述水力颗粒分离器的上方连接有过水槽；所述调蓄池的池底存在坡度；所述调蓄池内还设置有智能冲洗装置和潜污泵。

本发明结构简单、制造安装方便，整个系统包括缓冲池和调蓄池，缓冲池和调蓄池之间设置有自清洗水平格栅，该自清洗水平格栅可以防止漂浮物进入调蓄池；而调蓄池内设置的水力颗粒分离器可以有效地实现对初期雨水的过滤沉降，初期雨水经水力颗粒分离器分离后颗粒物质逐渐沉降，过滤后的雨水经过过水槽排入自然水体或者经紫外线消毒后送至用户使用。在使用完本系统后，可以利用智能冲洗装置对本系统进行清洗，使得沉积在调蓄池中池底的泥沙被冲洗干净，最后经过潜污泵排出。

在本发明公开了的一种优选实施方案中，所述水力颗粒分离器包括支架和挡水板；所述挡水板相互平行连接于所述支架上；所述挡水板的上方连接有所述过水槽。

通过将过水槽设置为支架和挡水板的形式有利于加工和安装，同时多个平行布置的挡水板更有利于初期雨水的过滤沉降。

在本发明公开了的一种优选实施方案中，所述挡水板与所述支架固接；所述挡水板与水平方向存在倾角。

在本发明公开了的一种优选实施方案中，所述挡水板与所述支架铰接；所述挡水板可在初雨的水力作用下改变所述挡水板与水平方向之间的夹角。

通过将挡水板铰接在支架上，使得挡水板可以通过水的浮力自动倾斜，水位下降后通过偏心作用自动回位，根据斜板定律，这种挡水板可以有效地增大沉淀效率。

在本发明公开了的一种优选实施方案中，所述调蓄池内设置有集水池；所述集水池的池底端面低于所述调蓄池的池底端面；所述集水池内固接有所述潜污泵。

在本发明公开了的一种优选实施方案中，所述智能冲洗装置包括搅拌器，喷射器，高清摄像头，自动化控制系统和液位传感器。

在本发明公开了的一种优选实施方案中，所述高清摄像头可采集调蓄池底部画面，并将该图像信号传递给所述自动化控制系统；所述自动化控制系统可对调蓄池池底进行智能化网格区域划分，若调蓄池池底存在污点，则根据污点位置与智能冲洗装置的坐标关系，控制喷射器所需旋转角度，对污点位置进行点对点清洗。

在本发明公开了的一种优选实施方案中，所述智能冲洗装置包括搅拌器和喷射器。

通过在调蓄池内设置集水池可以有效地实现本发明系统的沉淀物排放；通过在集水池内设置有高清摄像头可以监控本系统集水池底部颗粒物质的排出情况，提高本系统自清洗的效率；通过在调蓄池内安装搅拌器和喷射器，可以实现本系统的智能冲洗。

在本发明公开了的一种优选实施方案中，所述过水槽的两侧边沿上方设置有三角形过滤块。

在水槽的两侧边沿上方设置有三角形过滤块可以提高本系统对初期雨水沉淀物的过滤效率，防止颗粒物质进入排水槽内，提高雨水的过滤质量，同时可以使得过滤后的雨水更方便进入过水槽。

在本发明公开了的一种优选实施方案中，所述过水槽靠近所述缓冲池一端封闭；所述过水槽背离缓冲池的输出端上可以设置紫外线消毒器。

本发明的有益效果是：本发明结构简单、制造成本低、安装使用方便，在能够快速便捷的实现对初期雨水的过滤沉降的同时，能够实现对处理后的雨水实时输出供用户使用，同时本系统完成对初期雨水的收集处理后能够方便的实现自清洗功能。

附图说明

图1是本发明实施例一种带自清洗功能的初雨收集处理系统的A-A剖面示意图图；

图2是本发明实施例一种带自清洗功能的初雨收集处理系统的俯视图；

图3是本发明实施例一种带自清洗功能的初雨收集处理系统的B-B剖面结构示意图；

图4是本发明实施例一种带自清洗功能的初雨收集处理系统过水槽的局部放大视图；

图5是本发明实施例一种带自清洗功能的初雨收集处理系统的智能冲洗装置结构示意图；

图6是本发明实施例末端连接有紫外线消毒器的一种带自清洗功能的初雨收集处理系统的结构示意图；

图中：1-缓冲池，2-调蓄池，3-自清洗水平格栅，4-水力颗粒分离器，4a-支架,4b-挡水板，5-过水槽，6-智能冲洗装置，6a-搅拌器，6b-喷射器，6c-高清摄像头，7-集水池，8-潜污泵，9-紫外线消毒器,10-三角形过滤块，11-闸阀，12-泵，13-旋启式止回阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由图1和图2本发明实施例的一种带自清洗功能的初雨收集处理系统的结构示意图可知，本发明包括缓冲池1和调蓄池2；缓冲池1的两端设置有进水口和出水口，缓冲池1和调蓄池2之间设置有自清洗水平格栅3，该自清洗水平格栅3的设置可以有效地防止漂浮物进入调蓄池；缓冲池1和调蓄池2之间通过自清洗水平格栅3连通；调蓄池2内设置有水力颗粒分离器4；水力颗粒分离器4的上方连接有过水槽5(如图3和图4所示)，为了便于过滤后的雨水均匀的流入过水槽5，过水槽5的两侧边沿(即两侧槽壁)上方设置有三角形过滤块10；调蓄池2存在一定坡度；调蓄池2内还设置有智能冲洗装置6和潜污泵8。调蓄池2内设置的水力颗粒分离器4是由多片相互平行的挡水板4b和支架4a组成，挡水板4b可以与水平面成一定角度的固接在支架4a上从而阻止初雨中的颗粒物质通过，经挡水板4b的分离作用后，颗粒物质逐渐沉降，过滤后的雨水经过过水槽5流出，然后排入自然水体。另外，挡水板4b还可以与支架4a铰接，挡水板5通过水力作用改变其倾斜角度，即随调蓄池2中水位的高低(浮力大小)发生角度的偏转，从而可以利用斜板沉淀原理对初雨中的颗粒物质进行过滤沉淀。过滤后的雨水可以经过过水槽5流出，然后排入自然水体，或者在过水槽5的末端设置紫外线消毒器9，对过滤后的雨水进行紫外线消毒，经过过水槽5送至用户进行回用(浇花、冲厕所等)。调蓄池2内安装有冲洗泥沙的智能冲洗装置6和收集泥沙等颗粒物质的集水池7，集水池7位于调蓄池2池底的低洼处(即集水池7的池底端面低于调蓄池2的池底端面)，集水池7与调蓄池2呈现台阶状如图1所示，由于调蓄池2存在一向集水池7下倾的坡度(坡度值为1％)，所以这样在对调蓄池2进行清洗时更利于将沉淀物冲洗干净；由图5可知，该智能冲洗装置6包括搅拌器6a，喷射器6b，高清摄像头6c，自动化控制系统和液位传感器；搅拌器6a安装于集水池7内，喷射器6b铰接安装于集水池7上方的调蓄池2池底，并且可以转动，因而可以全方位地对调蓄池2进行彻底清洗；自动化控制系统包括计算机和PLC控制柜；液位传感器和高清摄像头6c的输出端与自动化控制系统的计算机连接，PLC控制柜输出端与搅拌器6a和喷射器6b电连接。其中PLC控制柜有PLC控制模块，IO连接模块以及电气辅助设备组成；高清摄像头6c可采集调蓄池2底部画面，并将该图像信号传递给所述自动化控制系统；自动化控制系统可对调蓄池2池底进行智能化网格区域划分，若调蓄池2池底存在污点，则根据污点位置与智能冲洗装置6的坐标关系，控制喷射器6b所需旋转角度，对污点位置进行点对点清洗；使用智能冲洗装置6时，首先开启潜污泵开始对调蓄池抽水，同时计算机控制智能冲洗装置6的搅拌器6a开启，冲洗装置6开始对调蓄池底部进行搅拌，此时冲洗装置6的水泵抽取的水和进气管进入的气体在气液混合腔内进行混合，并从气液混合出水管喷出，气液混合出水管喷出的气液混合物使调蓄池内的水形成对流，从而使池底污物处于悬浮状态。液位传感器实时检测调蓄池水位，当调蓄池内水位下降到预设高度时(该预设高度可以人为设定在任意高度)，液位传感器反馈该水位信号至计算机，计算机输出电机开启指令给PLC控制柜，PLC控制柜控制喷射器6b在水平面内280°旋转，采用气液混合液对调蓄池进行旋转的大范围冲洗。旋转冲洗结束后进行定点冲洗，此时，高清摄像头6c采集调蓄池底部画面，并将该图像信号传递给计算机，计算机对调蓄池池底进行智能化网格区域划分，若调蓄池底部存在污点，则根据污点位置与智能冲洗装置6的坐标关系，控制喷射器6b旋转所需角度，使喷射器6b对污点位置进行点对点清洗；集水池7同样也存在以坡度(坡度值为1％)，集水池7内设置有将泥沙等颗粒物质排出的潜污泵8。

使用本发明时，首先通过缓冲池1的进水口将初期雨水放入，当初期雨水水位低于自清洗水平格栅3的过栅水位时，雨水直接通过缓冲池1的出水口排放到污水处理厂；随着降雨的进行，雨水管道中的水位超过自清洗水平格栅3的过栅水位时，雨水溢流到调蓄池2中；调蓄池2内设置有水力颗粒分离器4，它是由多片相互平行的挡水板4b组成的，挡水板4b可随调蓄池2中水位的高低(浮力大小)发生角度的偏转，雨水可从板与板之间的间隙流过，而阻止颗粒通过。当进入调蓄池2的水位不高时，挡水板4b处于安装时的角度，当水位上升到设定值时，挡水板4b发生转动，截留颗粒物杂质(利用斜板沉淀原理)。当降雨继续进行时，雨量持续增加，经过过滤后的雨水溢入过水槽5中，然后排入自然水体，也可以通过紫外线消毒器9对过滤后的雨水进行紫外线消毒，最后送至用户进行回用(浇花、冲厕所等)，如图6所示。最后，当降雨停止后，潜污泵8开启将调蓄池2内存留的少量污水抽送到污水处理厂，当调蓄池2的水位开始下降时，智能冲洗装置6中的搅拌器6a开始搅拌，使沉积在池底的部分泥沙被雨水一起带走，当调蓄池2的水位下降到见池底时，智能冲洗装置6中的喷射器6b开始对池底进行冲洗，该喷射器6b可绕其固定轴旋转喷射(如图2所示)，冲洗完之后对未冲洗干净的位置进行定点冲洗，直到调蓄池2池底冲洗干净，冲洗后的污水通过潜污泵8排出。

本发明通过控制雨水流量的大小进行处理和调蓄，因而结构简单、制造成本低；同时调蓄池内设置的自清洗水平格栅有效地可以防止漂浮物进入沉淀池；而调蓄池中的挡水板通过水的浮力自动倾斜，水位下降后通过偏心作用自动回位，采用斜板定律有效地增大沉淀效率；调蓄池内设置有智能冲洗装置，当调蓄池的水位开始下降时，智能冲洗装置中的搅拌器开始搅拌，使沉积在池底的部分泥沙被雨水一起带走，当调蓄池的水位下降到见池底时，智能冲洗装置中的喷射器开始对池底进行冲洗，冲洗完之后对未冲洗干净的位置进行定点冲洗，将调蓄池冲洗干净，冲洗后的污水通过潜污泵排出；水力颗粒分离器上面设置有过水槽，经过水力颗粒分离器分离后，颗粒物质逐渐沉降，过滤后的雨水经过过水槽流出，然后排入自然水体。过水槽末端也可以设置紫外线消毒器，对过滤后的雨水进行紫外线消毒，最后送至用户进行回用(浇花、冲厕所等)；初雨收集处理调蓄池边处理边排放，相当于一个简易污水处理厂，可以缩小调蓄池的大小，也可以解决调蓄池距污水处理厂较远的问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，包括缓冲池(1)和调蓄池(2)；所述缓冲池(1)上设置有进水口和出水口；所述缓冲池(1)和所述调蓄池(2)之间设置有自清洗水平格栅(3)；所述缓冲池(1)和所述调蓄池(2)之间通过所述自清洗水平格栅(3)连通；其特征在于：所述调蓄池(2)内设置有水力颗粒分离器(4)；所述水力颗粒分离器(4)的上方连接有过水槽(5)；所述调蓄池(2)的池底存在坡度；所述调蓄池(2)内还设置有智能冲洗装置(6)和潜污泵(8)；所述智能冲洗装置(6)包括搅拌器(6a)，喷射器(6b)，高清摄像头(6c)，自动化控制系统和液位传感器；所述高清摄像头(6c)可采集调蓄池(2)底部画面，并将该图像信号传递给所述自动化控制系统；所述自动化控制系统可对调蓄池(2)池底进行智能化网格区域划分，若调蓄池(2)池底存在污点，则根据污点位置与智能冲洗装置(6)的坐标关系，控制喷射器(6b)所需旋转角度，对污点位置进行点对点清洗。

2.如权利要求1所述的一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，其特征在于：所述水力颗粒分离器(4)包括支架(4a)和挡水板(4b)；所述挡水板(4b)相互平行连接于所述支架(4a)上；所述挡水板(4b)的上方连接有所述过水槽(5)。

3.如权利要求2所述的一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，其特征在于：所述挡水板(4b)与所述支架(4a)固接；所述挡水板(4b)与水平方向存在倾角。

4.如权利要求2所述的一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，其特征在于：所述挡水板(4b)与所述支架(4a)铰接；所述挡水板(4b)可在初雨的水力作用下改变所述挡水板(4b)与水平方向之间的夹角。

5.如权利要求1所述的一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，其特征在于：所述调蓄池(2)内设置有集水池(7)；所述集水池(7)的池底端面低于所述调蓄池(2)的池底端面；所述集水池(7)内固接有所述潜污泵(8)。

6.如权利要求5所述的一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，其特征在于：所述集水池(7)的池底存在坡度；所述潜污泵(8)固接在带有坡度的所述集水池(7)的低端处。

7.如权利要求1所述的一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，其特征在于：所述过水槽(5)的两侧边沿上方设置有三角形过滤块(10)。

8.如权利要求1所述的一种带自清洗功能的初雨收集处理系统，其特征在于：所述过水槽(5)靠近所述缓冲池(1)一端封闭；所述过水槽(5)背离缓冲池(1)的输出端上设置紫外线消毒器(9)。