CN107060037A - 一种市政雨水调蓄系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种市政雨水调蓄系统，其技术方案要点是包括集水井、雨水口、弃流装置、调蓄池和清水池；清水池上方依次铺设有渗透板、无纺土工布织物和砂滤层，该砂滤层由上至下依次包括粗滤料无烟煤层、细滤料石英砂层和细滤料石榴石层，清水池中设置有溢流口，该溢流口用于与市政水管道相连；调蓄池内设置有提升泵，在降雨量充沛时，通过提升泵抽取调蓄池中的雨水，调蓄池中的雨水分别经过粗滤料无烟煤层、细滤料石英砂层和细滤料石榴石层进行杂质、有机物的过滤，在清水池中沉淀，清水池中的雨水量过多时，将从溢流口中溢出以输送到市政水管道中，以满足市政绿化浇灌、洒水车、城市水体景观等使用，通过此种方式处理的雨水水质稳定性高。

Description

一种市政雨水调蓄系统

技术领域

本发明涉及市政雨水收集处理技术领域，特别涉及一种市政雨水调蓄系统。

背景技术

随着城市污水截留处理比例不断提高，点源污染基本得到有效控制，雨水径流带来的非点源污染已成为水体污染的主要原因。

考虑径流污染物输送的非连续性和爆发性，其污染负荷所占比例在雨季的短时段内会成倍升高，超过点源污染，对城市水体造成冲击性影响，严重制约城市水环境质量的彻底改善，我国雨水径流引起的污染问题也很严重。非点源污染已成为水质恶化的主要原因之一，同时，雨水径流携带大量污染物排入城市水系也造成严重污染，其中，雨水径流中携带的有机物排入到城市水系中，该雨水的水质不稳定，容易造成城市水系中水体的富营养化，因此，存在一定的改进之处。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种市政雨水调蓄系统，具有提高雨水水质稳定性的特点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种市政雨水调蓄系统，包括集水井、雨水口、弃流装置、调蓄池和清水池；

所述集水井具有入口端和出口端，其入口端的位置低于出口端，该集水井的入口端连接有雨水汇总管；

所述弃流装置具有入口端、出口端和排污端，其入口端通过连接管连通于集水井的出口端，其排污端用于与市政污水管道连通，其出口端连通于调蓄池；

所述雨水口设置在集水井与弃流装置之间以与连接管相通；

所述清水池上方依次铺设有渗透板、无纺土工布织物和砂滤层，该砂滤层由上至下依次包括粗滤料无烟煤层、细滤料石英砂层和细滤料石榴石层，清水池中设置有溢流口，该溢流口用于与市政水管道相连；

所述调蓄池内设置有提升泵，所述提升泵的输出口连接有排水管，所述排水管的出口与粗滤料无烟煤层相通，该提升泵连接有控制器，所述控制器上连接有雨量监测模块，于雨量监测模块监测到降雨量值超过预设值时，控制器控制提升泵启动。

通过上述技术方案，雨水汇总管汇总屋面雨水，雨水口收集路面雨水，雨水汇总管和雨水口收集到的雨水经过弃流装置弃流掉初期的雨水，由于初期的雨水中含有较高的污染物，通过弃流装置能够有效避免初期雨水进入到调蓄池中，在将中后期的雨水汇集进入到调蓄池中后，在降雨量充沛时，通过提升泵抽取调蓄池中的雨水，调蓄池中的雨水分别经过粗滤料无烟煤层、细滤料石英砂层和细滤料石榴石层进行杂质、有机物的过滤，在清水池中沉淀，清水池中的雨水量过多时，将从溢流口中溢出以输送到市政水管道中，以满足市政绿化浇灌、洒水车、城市水体景观等使用，通过此种方式处理的雨水水质稳定性高。

优选的，所述集水井于入口端的下方设置有拦污装置。

通过上述技术方案，拦污装置用于拦截雨水汇总管中的果皮、纸屑、塑料袋等大颗粒固体物。

优选的，所述雨水口处设置有雨水篦子，该雨水篦子下方设置有截污挂篮。

通过上述技术方案，截污挂篮用于拦截路面雨水中的大颗粒固体物和悬浮物，避免在中后期雨水中从弃流装置处进入到调蓄池中。

优选的，所述调蓄池中呈上下位分布有上液位传感器和下液位传感器，该调蓄池中的雨水在上液位传感器与下液位传感器之间为雨水调蓄部，该调蓄部中的雨水在下液位传感器与调蓄池池底之间为雨水沉淀部；

所述提升泵的外圈包覆有气囊体，所述气囊体通过第一电磁阀连接有充气泵，所述充气泵连接于控制器；

于雨量监测模块监测到降雨量超过预设值时，控制器控制充气泵启动对气囊体充气以使提升泵漂浮于调蓄池中雨水的表面，当调蓄池中雨水的液位高于上液位传感器时，控制器控制提升泵启动；当调蓄池中雨水的液位低于下液位传感器时，控制器控制提升泵不启动。

通过上述技术方案，上液位传感器与下液位传感器之间的雨水调蓄部为较为洁净的清水部位，下液位传感器与调蓄池池底之间为经过沉淀含有较多悬浮物的雨水沉淀部；当雨量检测模块监测到降雨量过多时，充气泵将对气囊体进行充气，以使得提升泵漂浮于调蓄池中雨水的表面，并且使得调蓄池中的雨水含量保持在上液位传感器与下液位传感器之间，保证调蓄池中蓄水含量充足的同时，漂浮于调蓄池中雨水表面的提升泵能够有效避免吸取雨水沉淀部中含有泥沙的雨水，达到清水池中雨水清洁的目的。

优选的，所述砂滤层的上方设置有种植土层，所述种植土层上设置有植被层，所述排水管上设置有第二电磁阀，排水管通过第二电磁阀被分隔成与粗滤料无烟煤层相通的渗透管、以及与提升泵的输出口相通的提升管，其中，该第二电磁阀连接有喷淋管，所述喷淋管上设置有用于喷淋植被层的喷淋头，所述种植土层中设置有土壤湿度传感器，所述第二电磁阀和土壤湿度传感器分别电连接于所述控制器；

当雨量监测模块监测到降雨量小于预设值且土壤湿度传感器检测到土壤湿度小于预设值时，所述控制器控制第一电磁阀对气囊体放气，相应控制第二电磁阀以使提升管与喷淋管相通，并控制提升泵启动以对植被层进行水量补充。

通过上述技术方案，其中，当雨量检测模块检测到降雨量过小且土壤湿度较低时，控制器将控制气囊体放气以使得提升泵沉入到雨水沉淀部中，提升泵在控制器的作用下启动以吸取雨水沉淀部中的雨水，通过提升管、喷淋管，将含有泥土的雨水喷淋浇灌在植被层上；

不仅保证了雨水沉淀层中泥沙含量的减少，降低了人力清洁成本；并且，喷淋在植被层上含有泥沙的雨水能提供泥沙中矿物养分至植被层中，提供植被层的生长动力，并且未被植被层吸收的雨水能经过种植土层、砂滤层回流到清水池中，以进一步提高雨水的利用率。

优选的，所述调蓄池与弃流装置之间连接有雨水净化装置，所述雨水净化装置包括连接于弃流装置的沉淀井、以及连接于调蓄池的过滤井，所述沉淀井与过滤井之间通过连通管相连。

通过上述技术方案，沉淀井和过滤井能够沉淀、过滤雨水中的泥沙杂质，以进一步提高雨水水质的稳定性。

优选的，所述连通管为U型管。

通过上述技术方案，其中，在雨水冲刷屋顶、路面时，雨水中将含有油污，油污混杂着雨水漂浮在沉淀井中，其中，连通管为U型管，能有效地将雨水中油污隔离保存在沉淀井中，以进一步提高雨水水质的稳定性与洁净度。

优选的，所述沉淀井于连通管的下方设置有沉淀池，所述沉淀池中设置有排污泵，所述沉淀池的底部连接用于与市政污水管道相连的排污管，所述排污管上设置有第三电磁阀，所述排污泵的输出口与排污管相连。

通过上述技术方案，在沉淀池中沉淀较多淤泥时，控制排污泵和第三电磁阀开启，以抽吸沉淀池中的淤泥，降低人力清洁的成本。

优选的，所述清水池中设置有隔板，所述隔板上设置有若干透水孔。

通过上述技术方案，隔板用于阻隔石子等大颗粒固体物。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

在降雨量充沛时，通过提升泵抽取调蓄池中的雨水，调蓄池中的雨水分别经过粗滤料无烟煤层、细滤料石英砂层和细滤料石榴石层进行杂质、有机物的过滤，在清水池中沉淀，清水池中的雨水量过多时，将从溢流口中溢出以输送到市政水管道中，以满足市政绿化浇灌、洒水车、城市水体景观等使用，通过此种方式处理的雨水水质稳定性高。

附图说明

图1为实施例的系统示意图；

图2为调蓄池和清水池的结构示意图；

图3为控制器的连接示意图。

附图标记：1、集水井；2、雨水口；3、弃流装置；4、调蓄池；5、清水池；6、雨水汇总管；7、拦污装置；8、市政污水管道；9、雨水净化装置；91、沉淀井；92、过滤井；93、连通管；94、沉淀池；95、排污泵；96、排污管；97、第三电磁阀；10、控制器；11、连接管；12、雨水篦子；13、截污挂篮；14、渗透板；15、无纺土工布织物；16、砂滤层；161、粗滤料无烟煤层；162、细滤料石英砂层；163、细滤料石榴石层；17、溢流口；18、市政水管道；19、隔板；20、透水孔；21、种植土层；22、植被层；23、提升泵；24、排水管；241、渗透管；242、提升管；25、雨量监测模块；26、上液位传感器；27、下液位传感器；28、雨水调蓄部；29、雨水沉淀部；30、气囊体；31、第一电磁阀；32、充气泵；33、第二电磁阀；34、喷淋管；35、喷淋头；36、土壤湿度传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种市政雨水调蓄系统，包括集水井1、雨水口2、弃流装置3、调蓄池4和清水池5。

集水井1具有入口端和出口端，集水井1的入口端的位置低于出口端，该集水井1的入口端连接有雨水汇总管6，雨水汇总管6用于收集屋面雨水。

该集水井1于入口端的下方设置有拦污装置7，拦污装置7用于拦截屋面雨水中大颗粒的固体物和悬浮物。

弃流装置3具有入口端、出口端和排污端，其入口端通过连接管11连通于集水井1的出口端，其排污端用于与市政污水管道8连通，其出口端通过雨水净化装置9连通于调蓄池4。

雨水口2设置在集水井1与弃流装置3之间以与连接管11相通，雨水口2设置有多个，多个雨水口2设置在路面以用于收集路面雨水。其中，在雨水口2处设置有雨水篦子12，该雨水篦子12下方设置有截污挂篮13，截污挂篮13用于拦截路面雨水中大颗粒的固体物和悬浮物。

结合图1和图2所示，在清水池5上方依次铺设有渗透板14、无纺土工布织物15和砂滤层16，该砂滤层16由上至下依次包括粗滤料无烟煤层161、细滤料石英砂层162和细滤料石榴石层163，清水池5中设置有溢流口17，该溢流口17用于与市政水管道18相连，清水池5中设置有隔板19，隔板19上设置有若干透水孔20。值得说明的是，在砂滤层16的上方设置有种植土层21，种植土层21上设置有植被层22。

结合图2和图3所示，调蓄池4内设置有提升泵23，提升泵23的输出口连接有排水管24，排水管24的出口与粗滤料无烟煤层161相通，该提升泵23连接有控制器10，控制器10上连接有雨量监测模块25，于雨量监测模块25监测到降雨量值超过预设值时，控制器10控制提升泵23启动。

其中，调蓄池4中呈上下位分布有上液位传感器26和下液位传感器27，该调蓄池4中的雨水在上液位传感器26与下液位传感器27之间为雨水调蓄部28，该调蓄部中的雨水在下液位传感器27与调蓄池4池底之间为雨水沉淀部29。

提升泵23的外圈包覆有气囊体30，气囊体30通过第一电磁阀31连接有充气泵32，充气泵32连接于控制器10；于雨量监测模块25监测到降雨量超过预设值时，控制器10控制充气泵32启动对气囊体30充气以使提升泵23漂浮于调蓄池4中雨水的表面，当调蓄池4中雨水的液位高于上液位传感器26时，控制器10控制提升泵23启动；当调蓄池4中雨水的液位低于下液位传感器27时，控制器10控制提升泵23不启动。

值得说明的是，排水管24上设置有第二电磁阀33，排水管24通过第二电磁阀33被分隔成与粗滤料无烟煤层161相通的渗透管241、以及与提升泵23的输出口相通的提升管242，其中，渗透管241伸入到粗滤料无烟煤层161中，渗透管241位于粗滤料无烟煤层161中的部位具有若干通孔。该第二电磁阀33连接有喷淋管34，喷淋管34上设置有用于喷淋植被层22的喷淋头35，种植土层21中设置有土壤湿度传感器36，第二电磁阀33和土壤湿度传感器36分别电连接于所述控制器10；当雨量监测模块25监测到降雨量小于预设值且土壤湿度传感器36检测到土壤湿度小于预设值时，控制器10控制第一电磁阀31对气囊体30放气以将提升泵23沉入到雨水沉淀部29中，相应控制第二电磁阀33以使提升管242与喷淋管34相通，并控制提升泵23启动以对植被层22进行水量补充。

本实施例中，雨水净化装置9包括连接于弃流装置3的沉淀井91、以及连接于调蓄池4的过滤井92，沉淀井91与过滤井92之间通过连通管93相连。本实施例中，连通管93为U型管，其中，过滤井92与调蓄池4的连接口位置高于连通管93的位置。值得说明的是，沉淀井91于连通管93的下方设置有沉淀池94，沉淀池94中设置有排污泵95，沉淀池94的底部连接用于与市政污水管道8相连的排污管96，排污管96上设置有第三电磁阀97，排污泵95的输出口与排污管96相连。

工作过程：

雨水汇总管6汇总屋面雨水，雨水口2收集路面雨水，雨水汇总管6和雨水口2收集到的雨水经过弃流装置3弃流掉初期的雨水，将中后期的雨水汇集进入到调蓄池4中后；

上液位传感器26和下液位传感器27检测调蓄池4中雨水的含量，雨水在调蓄池4中沉淀以在调蓄池4中形成雨水调蓄部28和雨水沉淀部29；

在雨量监测模块25监测到降雨量充沛，且调蓄池4中的雨水含量达到上液位传感器26的液位时，控制器10控制充气泵32启动以对气囊体30充气，以使得提升泵23漂浮于调蓄池4中雨水表面，并相应控制提升泵23启动以抽取调蓄池4中的雨水，通过提升泵23抽取的雨水通过提升管242、渗透管241进入到砂滤层16中，分别经过粗滤料无烟煤层161、细滤料石英砂层162和细滤料石榴石层163进行杂质、有机物的过滤并流入清水池5中沉淀待用，当清水池5中的雨水量过多时，将从溢流口17中溢出以输送到市政水管道18中，以满足市政绿化浇灌、洒水车、城市水体景观等使用；

其中，在抽取调蓄池4中的雨水达到下液位传感器27的位置时，停止提升泵23工作。

当雨量检测模块检测到降雨量过小（没有降雨）且土壤湿度较低时，控制器10将控制气囊体30放气以使得提升泵23沉入到雨水沉淀部29中，提升泵23在控制器10的作用下启动以吸取雨水沉淀部29中的雨水，通过提升管242、喷淋管34，将含有泥土的雨水喷淋浇灌在植被层22上；不仅保证了雨水沉淀层中泥沙含量的减少，降低了人力清洁成本；并且，喷淋在植被层22上含有泥沙的雨水能提供泥沙中矿物养分至植被层22中，提供植被层22的生长动力，并且未被植被层22吸收的雨水能经过种植土层21、砂滤层16回流到清水池5中，以进一步提高雨水的利用率。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (9)

1.一种市政雨水调蓄系统，其特征是：包括集水井(1)、雨水口(2)、弃流装置(3)、调蓄池(4)和清水池(5)；

所述集水井(1)具有入口端和出口端，其入口端的位置低于出口端，该集水井(1)的入口端连接有雨水汇总管(6)；

所述弃流装置(3)具有入口端、出口端和排污端，其入口端通过连接管(11)连通于集水井(1)的出口端，其排污端用于与市政污水管道(8)连通，其出口端连通于调蓄池(4)；

所述雨水口(2)设置在集水井(1)与弃流装置(3)之间以与连接管(11)相通；

所述清水池(5)上方依次铺设有渗透板(14)、无纺土工布织物(15)和砂滤层(16)，该砂滤层(16)由上至下依次包括粗滤料无烟煤层(161)、细滤料石英砂层(162)和细滤料石榴石层(163)，清水池(5)中设置有溢流口(17)，该溢流口(17)用于与市政水管道(18)相连；

所述调蓄池(4)内设置有提升泵(23)，所述提升泵(23)的输出口连接有排水管(24)，所述排水管(24)的出口与粗滤料无烟煤层(161)相通，该提升泵(23)连接有控制器(10)，所述控制器(10)上连接有雨量监测模块(25)，于雨量监测模块(25)监测到降雨量值超过预设值时，控制器(10)控制提升泵(23)启动。

2.根据权利要求1所述的一种市政雨水调蓄系统，其特征是：所述集水井(1)于入口端的下方设置有拦污装置(7)。

3.根据权利要求1所述的一种市政雨水调蓄系统，其特征是：所述雨水口(2)处设置有雨水篦子(12)，该雨水篦子(12)下方设置有截污挂篮(13)。

4.根据权利要求1所述的一种市政雨水调蓄系统，其特征是：所述调蓄池(4)中呈上下位分布有上液位传感器(26)和下液位传感器(27)，该调蓄池(4)中的雨水在上液位传感器(26)与下液位传感器(27)之间为雨水调蓄部(28)，该调蓄部中的雨水在下液位传感器(27)与调蓄池(4)池底之间为雨水沉淀部(29)；

所述提升泵(23)的外圈包覆有气囊体(30)，所述气囊体(30)通过第一电磁阀(31)连接有充气泵(32)，所述充气泵(32)连接于控制器(10)；

于雨量监测模块(25)监测到降雨量超过预设值时，控制器(10)控制充气泵(32)启动对气囊体(30)充气以使提升泵(23)漂浮于调蓄池(4)中雨水的表面，当调蓄池(4)中雨水的液位高于上液位传感器(26)时，控制器(10)控制提升泵(23)启动；当调蓄池(4)中雨水的液位低于下液位传感器(27)时，控制器(10)控制提升泵(23)不启动。

5.根据权利要求4所述的一种市政雨水调蓄系统，其特征是：所述砂滤层(16)的上方设置有种植土层(21)，所述种植土层(21)上设置有植被层(22)，所述排水管(24)上设置有第二电磁阀(33)，排水管(24)通过第二电磁阀(33)被分隔成与粗滤料无烟煤层(161)相通的渗透管(241)、以及与提升泵(23)的输出口相通的提升管(242)，其中，该第二电磁阀(33)连接有喷淋管(34)，所述喷淋管(34)上设置有用于喷淋植被层(22)的喷淋头(35)，所述种植土层(21)中设置有土壤湿度传感器(36)，所述第二电磁阀(33)和土壤湿度传感器(36)分别电连接于所述控制器(10)；

当雨量监测模块(25)监测到降雨量小于预设值且土壤湿度传感器(36)检测到土壤湿度小于预设值时，所述控制器(10)控制第一电磁阀(31)对气囊体(30)放气，相应控制第二电磁阀(33)以使提升管(242)与喷淋管(34)相通，并控制提升泵(23)启动以对植被层(22)进行水量补充。

6.根据权利要求1所述的一种市政雨水调蓄系统，其特征是：所述调蓄池(4)与弃流装置(3)之间连接有雨水净化装置(9)，所述雨水净化装置(9)包括连接于弃流装置(3)的沉淀井(91)、以及连接于调蓄池(4)的过滤井(92)，所述沉淀井(91)与过滤井(92)之间通过连通管(93)相连。

7.根据权利要求6所述的一种市政雨水调蓄系统，其特征是：所述连通管(93)为U型管。

8.根据权利要求6所述的一种市政雨水调蓄系统，其特征是：所述沉淀井(91)于连通管(93)的下方设置有沉淀池(94)，所述沉淀池(94)中设置有排污泵(95)，所述沉淀池(94)的底部连接用于与市政污水管道(8)相连的排污管(96)，所述排污管(96)上设置有第三电磁阀(97)，所述排污泵(95)的输出口与排污管(96)相连。

9.根据权利要求1所述的一种市政雨水调蓄系统，其特征是：所述清水池(5)中设置有隔板(19)，所述隔板(19)上设置有若干透水孔(20)。