CN106746340A - 用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统，其包括蓄排廊道、控制闸门，其中：蓄排廊道，当泵站排水经蓄排廊道生态处理后通过控制闸门排出，用于为泵站排水水体提供净化空间，蓄排廊道中设有多种水质净化设施；控制闸门，位于蓄排廊道内，用于对泵站排水的控制。本发明能够有效地削减泵站放江污染物，通过沉淀、过滤、曝气、生物净化等措施解决泵站初期雨水或放江污染物的降解、悬浮物的加速沉降及过滤的技术难题，提升泵站出水口水质，对于改善河道黑臭具有显著的效果；通过构造沿河廊道，形成蓄水空间，既为泵站排水水体提供了净化空间，又为非泵站排水时期的河水提供了水质净化的空间。

Description

用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统

技术领域

本发明涉及一种生态廊道处理系统，特别是涉及一种用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统。

背景技术

一、水环境治理迫在眉睫。

近年来，虽然我国加大了水污染治理力度，但水体污染问题仍然十分严峻，水环境治理已成为公众关注的焦点之一。城市水环境质量是人居环境的重要内容，事关人民群众切身利益，而城市黑臭水体识别依靠人体感官就可判别，因此市民对其整治工作具有持续关注性。目前城市河流黑臭问题普遍存在，消灭劣Ⅴ类水体和城市河道黑臭已成为我国政府重要工作之一。

针对我国水环境的严峻形式，国务院2015年年4月份颁布了《水污染防治行动计划》(“水十条”，国发[2015]17号文)，指出：“到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内，到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标。

二、泵站放江污染形势严峻。

城市黑臭河道治理工作任重而道远，其中泵站放江污染形势严峻。例如上海市河道虽然经过多年的水环境治理，水质有所改善，但城区河道水质持续改善遭遇瓶颈，水体不能稳定达到水功能区标准，特别是降雨前后泵站放江导致河道沿线泵站附近河段时常出现间歇性黑臭现象。据统计，2015年全市泵站放江量约4.89亿立方米，中心城区约70％的黑臭河道是由泵站放江引起，而泵站放江有90％的是雨天放江。根据上海市环科院《污染控制和水源地保护规划》的研究成果，全市各类面源COD合计35.5万t/a，其中城镇地表径流面源污染COD 24.26万t/a。中心城区地表径流面源污染COD 8.61万t/a，浦西6.38万t/a，浦东2.23万t/a。由于地表径流面源污染短时间高强度通过泵站集中排放，对地表受纳水体/河道形成高负荷冲击，造成水质恶化、水体不稳定，影响水环境治理成果。为此，有必要对中心城区泵站放江污染特性进行分析，了解泵站放江污染规律和可量化的污染程度，从而提出有针对性的过程管控措施；同时在治理河道中必须先采取措施控制泵站放江污染，特别是初期雨水污染。

三、远近结合、综合治理，多方式解决泵站放江污染。

针对城市泵站放江污染和初期雨水污染，各大城市都在积极采取对策，如深隧工程、海绵城市等。“十三五”期间上海将通过排水系统建设、增设调蓄设施、海绵城市建设提标改造来增强防汛排水能力。苏州河段深层排水调蓄管道系统工程(下称“深隧工程”)将于2016年内试点开建，该工程将服务于苏州河沿线25个排水系统，涉及长宁、普陀、静安、黄浦等四区，建成后将新增100万立方米左右的有效雨水调蓄库容，除增大中心城区排水能力外，基本可消除沿线初期雨水污染，实现22.5毫米以内降雨泵站不溢流。但项目实施尚待时日，近期初期雨水急需治理；同时深隧项目投资巨大，技术不成熟，实施难度非常高，全市推广还待试验验证。并且深隧工程暂只能缓解苏州河沿线的初期雨水污染问题，其他城区的泵站初期雨水放江问题仍无法解决，为此需寻求解决之道，采取远期规划、近期标本兼治、远近结合、多方案协同综合治理的措施，解决泵站放江污染难题。

四、对于泵站放江污染物削减缺乏有效的综合性技术。

泵站放江问题由来已久，但国内对这方面的研究主要集中在旱流截污处理和构建调蓄池，一方面受资金和实施条件的限制，实施难度大，推广进度慢，另一方面，缺少从污染源减量至入河末端处理的系统性研究。为此，市政雨水泵站放江污染问题仍然十分严重。国际上对于这方面的研究主要集中在雨洪控制和管理方面，而对于泵站放江污染物控制研究较少。为此，根据我国城市水污染的成因特点，需要开展系统研究，构建泵站放江污染物削减技术体系，切实有效控制和削减入河污染源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统，其能够有效地削减泵站放江污染物，通过沉淀、过滤、曝气、生物净化等措施解决泵站初期雨水或放江污染物的降解、悬浮物的加速沉降及过滤的技术难题，提升泵站出水口水质，对于改善河道黑臭具有显著的效果；通过构造沿河廊道，形成蓄水空间，既为泵站排水水体提供了净化空间，又为非泵站排水时期的河水提供了水质净化的空间。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统，其包括：

蓄排廊道，泵站排水经蓄排廊道生态处理后通过控制闸门排出，用于为泵站排水水体提供净化空间，蓄排廊道中设有多种水质净化设施；

控制闸门，位于蓄排廊道内，用于对泵站排水的控制。

优选地，所述蓄排廊道包括：

沉淀区，位于一个泵站排水出口箱的外侧，通过对泵站排水出口箱的结构进行改造，在此区域降低排水流速，形成水体分层，将含泥量大的水体分布在下层，含泥量小的水体分布在上层；

过滤区，位于沉淀区外侧，通过在蓄排廊道内设置多个快速过滤隔板设施和多个沉泥槽，加速泵站排水体中悬浮物的下沉，削减泵站排水水体的悬浮物，降低悬浮物浓度；

净化及蓄水区，位于过滤区外侧，通过利用河道管理范围，构造沿河廊道，形成蓄水空间，既提供了水体净化空间，又提高河道调蓄能力，且净化及蓄水区不占用河道面积；

溢流口，位于净化及蓄水区侧的上部，在泵站排水出口排出水体短时段超过本发明的蓄排能力，可通过溢流口直接溢出至河道。

优选地，所述过滤区、净化及蓄水区都包括：

拦截过滤设施，用于实现污染物颗粒的去除，降低水体悬浮物含量和其他污染物浓度；

生物膜反应器，通过生物膜上微生物的作用降解、截留污染物，实现水体净化；

曝气系统，通过风机给蓄排廊道提供风曝气。

优选地，所述生物膜反应器采用框架式单体结构，安装、更换方便；生物膜反应器中填充有生物填料，填料的巨大比表面积能为微生物的生长、繁殖提供良好的场所，为微生物的生长创造良好的条件，通过微生物的新陈代谢来降解水中的污染物，净化水质。

优选地，所述曝气系统采用射流曝气或微孔曝气方式。

优选地，所述控制闸门的数量和规模是根据泵站放江流量确定，控制闸门的开启由PLC控制，可与泵站中的水泵运行联动，本发明采用五个控制闸门，其中三个控制闸门位于沉淀区中，另外两个控制闸门位于净化及蓄水区中。

优选地，所述蓄排廊道通过与一个泵站排水出口、一个河道护岸相结合，构造调蓄和储存空间结构用于沉淀、过滤、絮凝、生物净化及人工曝气等，实现水质净化和河道调蓄功能。

本发明的积极进步效果在于：本发明能够有效地削减泵站放江污染物，通过沉淀、过滤、曝气、生物净化等措施解决泵站初期雨水或放江污染物的降解、悬浮物的加速沉降及过滤的技术难题，提升泵站出水口水质，对于改善河道黑臭具有显著的效果；通过构造沿河廊道，形成蓄水空间，既为泵站排水水体提供了净化空间，又在满足河道防洪除涝基本功能的前提下，有效增大河道蓄水空间，提高河道调蓄能力；通过闸门的调控，除了处理泵站放江水还能在泵站非放江时段处理河水，具有多重净化功能；利用河道管理范围，具有不额外占地、增强河道调蓄功能、提升防汛除涝能力、河道水质原位处理等优点，适用于处理受泵站排水污染影响的河道。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1至图2所示，本发明用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统包括蓄排廊道1、控制闸门2，其中：

蓄排廊道1，泵站排水经蓄排廊道1生态处理后通过控制闸门2排出，用于为泵站排水水体提供净化空间，蓄排廊道1中设有多种水质净化设施；

控制闸门2，位于蓄排廊道1内，用于对泵站排水的控制。

所述蓄排廊道1包括沉淀区A、过滤区B、净化及蓄水区C、溢流口3，其中：

沉淀区A，位于一个泵站排水出口箱的外侧，通过对泵站排水出口箱的结构进行改造，在此区域降低排水流速，形成水体分层，将含泥量大的水体分布在下层，含泥量小的水体分布在上层；

过滤区B，位于沉淀区A外侧，通过在蓄排廊道1内设置多个快速过滤隔板设施和多个沉泥槽，加速泵站排水体中悬浮物的下沉，削减泵站排水水体的悬浮物，降低悬浮物浓度；

净化及蓄水区C，位于过滤区B外侧，通过利用河道管理范围，构造沿河廊道，形成蓄水空间，既提供了水体净化空间，又提高河道调蓄能力，且净化及蓄水区C不占用河道面积；

溢流口3，位于净化及蓄水区C侧的上部，在泵站排水出口排出水体短时段超过本发明的蓄排能力，可通过溢流口3直接溢出至河道。

所述过滤区B、净化及蓄水区C都包括拦截过滤设施4、生物膜反应器5、曝气系统6，其中：

拦截过滤设施4用于实现污染物颗粒的去除，降低水体悬浮物含量和其他污染物浓度；

生物膜反应器5通过生物膜上微生物的作用降解、截留污染物，实现水体净化；

曝气系统6通过风机给蓄排廊道1提供风曝气。

所述生物膜反应器5采用框架式单体结构，安装、更换方便；生物膜反应器5中填充有生物填料，填料的巨大比表面积能为微生物的生长、繁殖提供良好的场所，为微生物的生长创造良好的条件，通过微生物的新陈代谢来降解水中的污染物，净化水质。

所述曝气系统6采用射流曝气或微孔曝气方式。

所述控制闸门2的数量和规模是根据泵站放江流量确定，控制闸门2的开启由PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制，可与泵站中的水泵运行联动，本发明采用五个控制闸门2，其中三个控制闸门2位于沉淀区A中，另外两个控制闸门2位于净化及蓄水区C中。

所述蓄排廊道1通过与一个泵站排水出口、一个河道护岸相结合，构造调蓄和储存空间结构用于沉淀、过滤、絮凝、生物净化及人工曝气等，实现水质净化和河道调蓄功能。

所述净化及蓄水区C内设有控制闸门2，非泵站放江时段打开五个控制闸门2，形成一个沿河岸的河水处理廊道，通过蓄排廊道1内的拦截过滤设施4、拦截过滤设施4及曝气系统6净化河水；泵站放江时段关闭沉淀区A中控制闸门2，泵站放江的水经过沉淀区A、过滤区B和净化及蓄水区C处理、削减黑臭之后再通过本发明上的控制闸门2排入河道，减轻泵站放江水对河道的污染。

本发明可以有效地削减泵站放江水体中污染物成份，通过延长排水路径、沉淀、过滤、净化等措施解决泵站截留井沉积水体或初期雨水等放江水体中污染物降解、悬浮物加速沉降及过滤等技术难题，提升泵站出水口排出水体水质，对于改善河道黑臭具有显著的效果；同时，本发明设置蓄排廊道1和控制闸门2，可辅助性增大河道调蓄能力并且可在泵站非放江时段通过换水兼顾处理河道水体，具有多重净化功能。本发明集多项优化技术构成完善的生态净化系统，有效削减泵站放江污染物，辅助性增大河道调蓄能力，实现河道水环境改善、水生态修复和防汛除涝的有机统一。本发明利用河道管理范围，不额外占地、增强河道调蓄功能、提升防汛除涝能力、河道水质原位处理等优点，适用于处理受泵站排水污染影响的河道。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统，其特征在于，其包括：

蓄排廊道，泵站排水经蓄排廊道生态处理后通过控制闸门排出，用于为泵站排水水体提供净化空间，蓄排廊道中设有多种水质净化设施；

控制闸门，位于蓄排廊道内，用于对泵站排水的控制。

2.如权利要求1所述的用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统，其特征在于，所述蓄排廊道包括：

沉淀区，位于一个泵站排水出口箱的外侧，通过对泵站排水出口箱的结构进行改造，在此区域降低排水流速，形成水体分层，将含泥量大的水体分布在下层，含泥量小的水体分布在上层；

过滤区，位于沉淀区外侧，通过在蓄排廊道内设置多个快速过滤隔板设施和多个沉泥槽，加速泵站排水体中悬浮物的下沉，削减泵站排水水体的悬浮物，降低悬浮物浓度；

净化及蓄水区，位于过滤区外侧，通过利用河道管理范围，构造沿河廊道，形成蓄水空间，既提供了水体净化空间，又提高河道调蓄能力，且净化及蓄水区不占用河道面积；

溢流口，位于净化及蓄水区侧的上部，在泵站排水出口排出水体短时段超过本发明的蓄排能力，可通过溢流口直接溢出至河道。

3.如权利要求2所述的用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统，其特征在于，所述过滤区、净化及蓄水区都包括：

拦截过滤设施，用于实现污染物颗粒的去除，降低水体悬浮物含量和其他污染物浓度；

生物膜反应器，通过生物膜上微生物的作用降解、截留污染物，实现水体净化；

曝气系统，通过风机给蓄排廊道提供风曝气。

4.如权利要求3所述的用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统，其特征在于，所述生物膜反应器采用框架式单体结构，安装、更换方便；生物膜反应器中填充有生物填料，填料的巨大比表面积能为微生物的生长、繁殖提供良好的场所，为微生物的生长创造良好的条件，通过微生物的新陈代谢来降解水中的污染物，净化水质。

5.如权利要求3所述的用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统，其特征在于，所述曝气系统采用射流曝气或微孔曝气方式。

6.如权利要求1所述的用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统，其特征在于，所述控制闸门的数量和规模是根据泵站放江流量确定，控制闸门的开启由PLC控制，可与泵站中的水泵运行联动，本发明采用五个控制闸门，其中三个控制闸门位于沉淀区中，另外两个控制闸门位于净化及蓄水区中。

7.如权利要求1所述的用于城市雨水泵站排放口污染物削减的生态廊道处理系统，其特征在于，所述蓄排廊道通过与一个泵站排水出口、一个河道护岸相结合，构造调蓄和储存空间结构用于沉淀、过滤、絮凝、生物净化及人工曝气，实现水质净化和河道调蓄功能。