CN105735455B - 一种入河污染复合生态截流系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种入河污染复合生态截流系统，分为三级截留装置，第一级截留装置为设置在雨水立管末端的自控截流装置，第二级截留装置为设置在雨水管上的截留井，第三级截留装置为设置在雨水管末端的调蓄池；所述水处理系统包括屋面初雨径流屋面处理系统、墙面初雨径流墙面处理系统和地面径流处理系统；还包括生活污水处理单元，生活污水排入雨水立管后通过自控截流装置分流排入污水管网，生活污水排入雨水管后通过截流井截流排入污水管网，生活污水进入调蓄池后通过调蓄池排入污水管网。本系统同时解决了小区阳台、车库由于改装产生的生活污水通过雨水管直接排入河中对水体造成污染的问题和污染较大的初期雨水直接排入河体产生的水体污染问题。

Description

一种入河污染复合生态截流系统

技术领域

本发明涉及一种用于分流制排水的入河污染复合生态截流系统，主要用于对小区阳台和/或地下车库由于改装问题产生的生活污水的截留以及对污染较大的初期雨水的截留。

背景技术

近年来为改善城市的水环境质量，很多地区大规模推行了雨污水分流工程以提高污染源的控制力度。在已实现雨污水分流小区中，受小区规划建设年限较早、建筑布局不合理、居民生活习惯等因素影响，仍有相当数量的居民将阳台改造成厨房或洗衣间，并利用阳台上的地漏进行排污(阳台地漏的作用为用来排放进入阳台的雨水)，由于阳台排水未经处理，旱天时生活污水都未经处理直接通过地漏进入雨水管网，最终源源不断排入附近的河道，导致水体富营养化，造成环境污染，给自己和周围群众的生活带来很大不便。类似的问题还有阁楼私自加装卫生间，车库(住人)改造等，底层车库住人后将生活污水错接直接排入雨水管，这些都对河流水体造成严重的污染。广州、南京等地部分小区的调查结果显示，2007年前建成的小区中由于车库或阳台改造造成污水错接入雨水管的状况，约占整个小区居住户数的20％。

在城市化的发展进程中，混凝土、沥青等材料的使用使得城市地面硬质化、黑色化较为普遍。这些不透水的铺砌材料，增加了地表不透水的面积，减少了雨水的渗透量，降低了地下水位，增大了地表径流量，加剧了雨水管网负荷，增大了洪涝灾害的风险。此外，城镇化带来居住集中度的快速增长，使得初期降雨径流产生的污染负荷不断增加。硬质化的地面，减少了透水地表对降雨径流污染的削减效果，也在一定程度上使得污染问题更加显现。

随着城市化发展和水环境污染的加剧，我们对旧的排水系统进行改造，其中一种思路是将合流制改为分流制，但随着改造的深入人们发现，城市水环境并没有显著的改善，部分先行改造的不彻底，而且没有对初雨加以控制，导致初雨对水体产生不容忽视的影响。为了解决初雨问题，人们将初期雨水截流储存起来，旱天时排入污水管网。但是由于分流制进行的不彻底，一些旱天的溢流问题仍没有解决。对于私自将阳台排水接入雨水立管直接排河对水体造成的污染问题，单独设置阳台排水管系可有效解决问题，但单独设置阳台排水管系需要增加很多立管，增加建设成本。而且并不能解决车库排水接入雨水管对河流水体产生的污染问题。但这些技术手段都只是从单一方面缓解了污染问题，并没有综合起来起到多方面立体的多功能化作用。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种用于分流制排水的入河污染复合生态截流系统，该系统能够同时解决阳台和/或地下车库由于改装产生的生活污水直接排入河体产生的水体污染问题以及污染较大的初期雨水直接排入河体产生的水体污染问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种入河污染复合生态截流系统，分为三级截留装置，第一级截留装置为设置在雨水立管末端的自控截流装置，第二级截留装置为设置在雨水管上的截流井，第三级截留装置为设置在雨水管末端的调蓄池；所述调蓄池同时设有排水阀门和溢流阀门，水从排水阀门进入污水管网，水从溢流阀门溢流至河中；

所述入河污染复合生态截流系统包括屋面初雨径流屋面处理系统、墙面初雨径流墙面处理系统和地面径流处理系统；所述屋面处理系统包括屋面处理单元，所述屋面初雨径流经过屋面处理单元削减后进入雨水立管，经过自控截流装置分流到雨水管中，经过截流井削减后进入调蓄池中；所述墙面处理系统包括墙面处理单元，所述墙面初雨径流经过墙面处理单元部分削减后，落入地面与地面初雨径流混合形成地面径流；地面径流流入生态浅沟和雨水花园，最后雨水花园里过量的水通过雨水管溢流回调蓄池内；初期降雨径流通过调蓄池排入污水管网；

所述入河污染复合生态截流系统还包括生活污水处理单元，生活污水排入雨水立管后通过自控截流装置分流排入污水管网，生活污水排入雨水管后通过截流井截流排入污水管网，生活污水进入调蓄池后通过调蓄池排入污水管网。

进一步优选，所述屋面处理单元纵向上自上而下依次为种植层、基质层、过滤层、蓄排水层和防水层；所述基质层为天然石、砂和碎屑按任意比例组成的混合物；所述过滤层为无纺布过滤层；所述蓄排水层为蓄排水盘；所述防水层为聚氯乙烯防水层。

进一步优选，所述生态浅沟的高程低于雨水管高程，所述生态浅沟的高程高于雨水花园高程。

进一步优选，所述雨水花园纵向上自上而下依次为蓄水层、覆盖层、种植土层、砂滤层和砾石垫层，还包括位于砾石垫层下方的穿孔管。

进一步优选，所述调蓄池包括池体，以及位于池体上的进水阀门、水位探测器、排泥泵、污水泵、排水阀门和溢流阀门，还包括用于控制阀门和泵开启或关闭的PLC控制箱。

与现有技术相比，本发明入河污染复合生态截流系统具有的有益效果是：

本发明系统既解决了小区阳台、车库由于改装产生的生活污水通过雨水管直接排入河中对水体造成污染的问题，也解决了污染较大的初期雨水直接排入河体产生的水体污染问题；使雨天和旱天的污染源都能得到有效截留，不会直接排入河体中；另外本发明系统还能实现雨水的多级利用，削减洪峰流量。

附图说明

图1为本发明入河污染复合生态截流系统的系统原理；

图2为本发明入河污染复合生态截流系统中调蓄池的主视图；

图3为本发明入河污染复合生态截流系统中调蓄池的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1～3所示，本发明的入河污染复合生态截流系统，分为三级截留装置，第一级截留装置为设置在雨水立管末端的自控截流装置(分流装置)，第二级截留装置为设置在雨水管上的截流井，第三级截留装置为设置在雨水管末端的调蓄池；

本发明入河污染复合生态截流系统包括屋面初雨径流屋面处理系统、墙面初雨径流墙面处理系统和地面径流处理系统；屋面处理系统包括屋面处理单元，屋面初雨径流经过屋面处理单元削减后进入雨水立管，经过自控截流装置分流到雨水管中，经过截流井削减后进入调蓄池中；墙面处理系统包括墙面处理单元，墙面初雨径流经过墙面处理单元部分削减后，落入地面与地面初雨径流混合形成地面径流；地面径流流入生态浅沟和雨水花园，最后雨水花园里过量的水通过雨水管溢流回调蓄池内；初期降雨径流通过调蓄池排入污水管网；

本发明入河污染复合生态截流系统还包括生活污水处理单元，生活污水排入雨水立管后通过自控截流装置分流排入污水管网，生活污水排入雨水管后通过截流井截流排入污水管网，生活污水进入调蓄池后通过调蓄池排入污水管网。

采用本发明入河污染复合生态截流系统后，当没有下雨时，阳台的排水排入雨水立管后通过自控截流装置分流排入污水管网，车库(住人)的排水进入雨水管后通过截流井截流排入污水管网；当下雨时，阳台的排水和车库(住人)的排水先经过自控截流装置进行一级截流，再经过截流井二次截流，最后到雨水管末端的调蓄池进行三级截流，然后送入污水处理厂处理。

当暴雨产生时(主要是屋面和路面上大量污染物在雨水冲刷下随径流通过城市排水管道或漫流进入河道、湖泊等受纳水体，形成典型的城市降雨径流污染，对城市生态环境构成冲击性影响，严重制约城市水环境质量的改善)，对于落到屋面上的屋面初雨径流，屋面初雨径流先经过屋面处理单元进行削减，屋面处理单元纵向上自上而下依次为种植层、基质层、过滤层、蓄排水层和防水层；雨水经过种植层，种植层的植物与地面植物相比生长位置不同，能在城市多层次的净化空气，起到地面植物达不到的效果；然后经过基质层，基质层是由天然石、砂、碎屑组成的混合物用来固定植物，为植物生长提供所需的养分和水分，并且能够及时的排出多余的水分；过滤层采用无纺布，耐腐蚀，易施工，耐用，使基质层中多余的水分排入蓄排水层；蓄排水层采用蓄排水盘，蓄排水盘能够保证在水分充分饱和的情况下，将过量的水排至排水口；防水层采用聚氯乙烯(PVC)防水卷材，具有一定的阻根能力，屋顶绿化具有一定坡度，使过量的雨水通过雨落管排出，防止植物过涝烂根；屋面初雨径流在屋面处理单元中经过了横向和纵向两个方向的立体净化后进入雨水立管，经过自控截流装置分流到雨水管中，经过截流井削减后进入调蓄池中；落在墙面的雨水通过设置在墙面的墙面处理单元进行部分削减，墙面处理单元采用模块式墙面绿化技术或铺贴式墙体绿化技术；过量墙面初雨径流落入地面与地面初雨径流混合形成地面径流；地面径流通过雨水篦子进入设置在小区绿化地中的生态浅沟和雨水花园，最后雨水花园里过量雨水通过溢流口溢流回调蓄池内；将初期雨水储蓄在调蓄池中，缓慢排入污水处理厂处理，降雨后期径流量较大时，较为清洁的雨水补给景观水体的同时排入河体。

地面(初雨)径流通过雨水管进入生态浅沟，生态浅沟的高程低于雨水管高程，使雨水自流入生态浅沟，雨水花园建在生态浅沟高程最低的一侧，雨水依次经过雨水花园的蓄水层、覆盖层、种植土层、砂滤层、砾石垫层和穿孔管。穿孔管加大雨水的下渗量，补充地下水，最后多余的雨水通过与蓄水层最大高度高程相同的溢流口溢流至调蓄池内。

本发明入河污染复合生态截流系统的调蓄池包括池体9，以及位于池体9上的进水阀门1、检查梯2、水位探测器3、排泥泵4、污水泵5、排水阀门6和溢流阀门7，还包括用于控制阀门和泵开启或关闭的PLC控制箱8；水从排水阀门6进入污水管网，水从溢流阀门7溢流至河中。旱天时，污水通过进水阀门1进入调蓄池池体9中，然后排入市政污水管网，水量小时不开启排水阀门6，水量大时，开启排水阀门6；雨天时，初期雨水直接排入市政污水管网，当池体9内水量大液位上升，到达水位探测器3低水位探针棒3b时，通过PLC控制箱8控制污水泵5开启；水位到达高水位探针棒3a时，关闭污水泵5和排水阀门6，成为密闭调蓄池，雨水从溢流阀门7溢流至河中，按一定实际运行时间安排排泥泵4排泥；设备检修时从检查梯2进入。

旱天时，小区南北阳台改造后由建筑雨水立管排放的生活污水经过立管上设置的雨污水自控截流装置分流后进入污水管网；底层车库改造私自接入雨水管的生活污水，利用设置于雨水管上的截流井进行截流后，输送至周边的污水管网；未经雨水立管自控截流装置和截流井分流的部分错接污水，则利用雨水管末端的小型雨污两用在线调蓄池进行三级截流后送入污水处理厂处理。降雨形成径流后，降雨初期雨水量和径流量较低时，屋面径流经屋面处理单元(屋顶绿化)削减之后经建筑雨水立管分流后进入雨水管网；墙面雨水经墙面处理单元(墙面立体绿化)削减后，与地表径流混合后，大部分可以进入生态浅沟、雨水花园等绿色基础设施进行处理、储存，少部分进入地下管渠，经智能截流井分流、小型雨污两用在线调蓄池分流后，排放环境水体。雨水立管自控截流装置、智能截流井和末端的小型雨污两用在线调蓄池中截纳的初期降雨径流，分别经污水管网输送到污水厂处理。降雨后期径流量较大时，较为清洁的雨水，可以在补给景观水体的同时涵养地下水。

本发明的入河污染复合生态截流系统不仅最大程度的利用雨水，改善城市生态环境，更重要的是可以处理小区阳台和地下车库污水直接排入河流产生的水体污染；同时处理污染较大的初期雨水。

本发明的入河污染复合生态截流系统实现了对雨水的四重利用，屋面绿化单元是对雨水的第一重利用，墙面绿化单元是对雨水的第二重利用，生态浅沟是对雨水的第三重利用，雨水花园是对雨水的第四重利用，最大限度地对雨水进行了利用，实现了高效截流雨水，削减洪峰的目的，也使整个系统达到多功能化。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，这些引伸出的变化或变动也处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种入河污染复合生态截流系统，其特征在于：分为三级截留装置，第一级截留装置为设置在雨水立管末端的自控截流装置，第二级截留装置为设置在雨水管上的截流井，第三级截留装置为设置在雨水管末端的调蓄池；所述调蓄池同时设有排水阀门和溢流阀门，水从排水阀门进入污水管网，水从溢流阀门溢流至河中；

所述入河污染复合生态截流系统包括屋面初雨径流屋面处理系统、墙面初雨径流墙面处理系统和地面径流处理系统；所述屋面处理系统包括屋面处理单元，所述屋面初雨径流经过屋面处理单元削减后进入雨水立管，经过自控截流装置分流到雨水管中，经过截流井削减后进入调蓄池中；所述墙面处理系统包括墙面处理单元，所述墙面初雨径流经过墙面处理单元部分削减后，落入地面与地面初雨径流混合形成地面径流；地面径流流入生态浅沟和雨水花园，最后雨水花园里过量的水通过雨水管溢流回调蓄池内；调蓄池将初雨径流排入污水管网；

所述入河污染复合生态截流系统还包括生活污水处理单元，生活污水排入雨水立管后通过自控截流装置分流排入污水管网，生活污水排入雨水管后通过截流井截流排入污水管网，生活污水进入调蓄池后通过调蓄池排入污水管网。

2.根据权利要求1所述的入河污染复合生态截流系统，其特征在于：所述屋面处理单元纵向上自上而下依次为种植层、基质层、过滤层、蓄排水层和防水层；所述基质层为天然石、砂和碎屑按任意比例组成的混合物；所述过滤层为无纺布过滤层；所述蓄排水层为蓄排水盘；所述防水层为聚氯乙烯防水层。

3.根据权利要求1所述的入河污染复合生态截流系统，其特征在于：所述生态浅沟的高程低于雨水管高程，所述生态浅沟的高程高于雨水花园高程。

4.根据权利要求1所述的入河污染复合生态截流系统，其特征在于：所述雨水花园纵向上自上而下依次为蓄水层、覆盖层、种植土层、砂滤层和砾石垫层，还包括位于砾石垫层下方的穿孔管。

5.根据权利要求1所述的入河污染复合生态截流系统，其特征在于：所述调蓄池包括池体，以及位于池体上的进水阀门、水位探测器、排泥泵、污水泵、排水阀门和溢流阀门，还包括用于控制阀门和泵开启或关闭的PLC控制箱。