CN107587581A - 一种带有雨水处理系统的排水系统及排水控制方法 - Google Patents

一种带有雨水处理系统的排水系统及排水控制方法 Download PDF

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CN107587581A CN201711035042.9A CN201711035042A CN107587581A CN 107587581 A CN107587581 A CN 107587581A CN 201711035042 A CN201711035042 A CN 201711035042A CN 107587581 A CN107587581 A CN 107587581A
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Abstract

本发明公开了一种带有雨水处理系统的排水系统及排水控制方法。所述排水系统包括两个串联的分流井,所述排水系统每个出水口分别连接不同的雨水处理系统,所述分流井具有智能排水的效果,通过随时调控管路系统中的各个阀门及相关组件,实现水体的顺畅排放,避免因雨水过量而排放不及时导致的各种洪涝灾害。本发明的排水系统中设置控制系统,在使用过程中无需人为操作,通过控制单元,可以实现水利开关的自动调节,具有灵活多变等特点,减少了大量的人力物力。所述方法的调控有效解决了现有技术中截污管无法进行限流、干净的水或后期雨水也会进入截污管输送至污水处理厂的现象。

Description

一种带有雨水处理系统的排水系统及排水控制方法
技术领域
本发明属于排水技术领域,具体涉及一种带有雨水处理系统的排水系统及排水控制方法。
背景技术
当前,城市和建筑群的排水系统主要包括分流制、合流制和混流制,其主要的目的是实现水体的收集、输送和处理。比如,采用一种方式对待所有废水的体制称合流制。它只有一个排水系统,称合流系统,其排水管道称合流管道。采用不同方式对待不同性质的废水的体制称分流制,它一般有两个排水系统。一个可以称为雨水系统,用于收集雨水和污染程度很低的、不经过处理直接排放水体的工业废水,其管道称雨水管道。另一个可以称为污水系统,收集生活污水和需要处理后才能排放的工业废水,其管道称污水管道。混流制是一种介于分流制和合流制之间的体制,其主要是由于在分流制的区域内管路错接、混接等导致部分管道出现了不同性质的废水,即雨水管道或污水管道实际上变成了合流管道。城市的污水管道和合流管道中的废水常统称城市污水。
随着现代房屋卫生设备和高层建筑的出现,人口密集,粪便用水流输送,大大增加城市污水的强度;再加上工业发达,工业废水大量增加,城市附近的河流湖泊就出现不能容忍的污染情况。于是增设污水处理厂,并用管道连接各个出水口,把各排水干管中的废水汇集污水处理厂进行处理,形成截流式合流系统。连接出水口并截流废水至污水处理厂的管道称截流管道或截污管道。
降雨时废水量骤增,如果把所有废水都截留,则截流管道和污水处理厂必然需要很大规模,过分增加工程费用。所以一般将排水干管和截流管相交处的检查井替换为分流井。分流井的构造可以有不同的设计,但是目前的设计并不完善,且针对不同的污水量和雨水量也没有做出改进。旱季时因管中只有污水,分流井可以将污水截住,流往污水管;雨季时将部分雨水与污水截住并流入污水管,其余雨水溢流通过井中堰,继续流向下游。对于雨水和污水的流向,目前的控制方法中多数是采用水位或雨量来控制的,但现有的水位控制法或雨量控制法,对雨水和污水的分流控制并不是很好,从而失去了分流井存在的意义。
发明内容
为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种带有雨水处理系统的排水系统及排水控制方法,所述排水系统用于雨水和/或污水的截流和分流,通过合理的调控,使得水体合理分流,实现资源的合理配置。
本发明提出如下技术方案:
一种排水系统,所述排水系统包括第一分流井和第二分流井;
其中,所述第一分流井包括第一分流井井体以及设置于所述第一分流井井体中的三个开口,分别是第一入水口、第一出水口和第二出水口;
所述第二分流井包括第二分流井井体以及设置于所述第二分流井井体中的第二入水口;
所述第二入水口与所述第一出水口连通。
本发明还提供如下技术方案:
上述排水系统的排水控制方法,其包括水位法、水质法、水质-水位法、时间-水位法、总量-水位法、雨量-水位法中的至少一种。
本发明的有益效果:
(1)本发明提出了一种全新结构的带有雨水处理系统的排水系统,所述排水系统包括两个串联的分流井,所述分流井的每个出水口分别连接不同的雨水处理系统,通过随时调控管路系统中的各个水利开关及相关组件,实现水体的顺畅排放,避免因雨水过量而排放不及时导致的各种洪涝灾害。
(2)本发明的排水系统具有占地面积小,功能强大等优点,使用少量的土地面积就可以实现雨水和污水的有效分离处理。所述排水系统的使用不受场合的限定,可以适用于排水管网系统中的任一条管网。
(3)本发明的排水系统中设置控制系统,在使用过程中无需人为操作,通过控制单元,可以实现水利开关的自动调节,具有灵活多变等特点,减少了大量的人力物力。具体而言,本发明的排水系统具有智能排水的效果,通过控制系统对该排水系统中的水利开关的开度及相关组件的合理控制实现水体的合理排放,在保证了行洪安全的同时,最大程度的对脏水或初期雨水进行截流至截污管和/或调蓄设施。
(4)本发明的排水控制方法包括水位法、水质法、水质-水位法、时间-水位法、总量-水位法、雨量-水位法,所述方法的调控有效解决了现有技术中截污管无法进行限流、干净的水或后期雨水也会进入截污管输送至污水处理厂的现象。通过合理的控制脏水、初期雨水和中后期雨水的排放途径,最大限度的把脏水截流至调蓄设施,把较干净的水经在线处理设施排至自然水体或直接排至自然水体。
(5)本发明的排水控制方法是在降雨时,由于降雨强度较大,把不能及时截流到污水处理厂的初期雨水送至调蓄设施储存,后期较干净的雨水再经在线处理设施排至自然水体或直接排放到自然水体,可以减少在降雨时发生溢流的次数和溢流量,从而减少了雨水的溢流污染。
附图说明
图1为本发明一个优选实施方式中所述的排水系统的结构示意图;
图2为本发明另一个优选实施方式中所述的排水系统的结构示意图;
图3为本发明再一个优选实施方式中所述的排水系统的结构示意图;
其中,1-第一入水口;2-第一分流井;3-第二分流井;4-第一出水口;5-第二出水口;6-第三出水口;7-第二入水口;21-调蓄设施;22-在线处理设施。
具体实施方式
[排水系统]
本发明的第一个方面是提供一种排水系统,所述排水系统包括第一分流井和第二分流井;
其中,所述第一分流井包括第一分流井井体以及设置于所述第一分流井井体中的三个开口,分别是第一入水口、第一出水口和第二出水口;
所述第二分流井包括第二分流井井体以及设置于所述第二分流井井体中的第二入水口;
所述第二入水口与所述第一出水口连通。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括截污管和雨水处理设施;所述第二分流井还包括设置于所述第二分流井井体中的第三出水口和第四出水口;所述第三出水口与截污管连通,所述第四出水口与雨水处理设施连通。
在本发明的一个优选实施方式中,所述雨水处理设施为调蓄设施或在线处理设施。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括缓冲廊道、截污管和雨水处理设施;所述第二分流井还包括设置于所述第二分流井井体中的第三出水口和第四出水口;所述第三出水口与截污管连通,所述第四出水口通过所述缓冲廊道连接所述雨水处理设施。
其中,所述雨水处理设施为调蓄设施和/或在线处理设施;当所述雨水处理设施为调蓄设施时,所述缓冲廊道包括第五出水口,位于与第四出水口相连的缓冲廊道另一侧,所述第五出水口与调蓄设施相连;
当所述雨水处理设施为在线处理设施时,所述缓冲廊道包括第六出水口,位于与第四出水口相连的缓冲廊道另一侧,所述第六出水口与在线处理设施相连;
当所述雨水处理设施为调蓄设施和在线处理设施时,所述缓冲廊道包括第五出水口和第六出水口,位于与第四出水口相连的缓冲廊道的另一侧,所述第五出水口与调蓄设施相连,所述第六出水口与在线处理设施相连。
其中,所述第五出水口的最高进水位置低于所述第六出水口的最低进水位置。进入缓冲廊道中的水体优先从第五出水口进入调蓄设施,当调蓄设施达到容量上限时,水体再从第六出水口进入在线处理设施。
其中,在靠近在线处理设施的入口端或缓冲廊道的第六出水口处设置沟槽。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括截污管、调蓄设施和在线处理设施;所述第二分流井还包括设置于第二分流井井体中的三个开口,分别为第三出水口、第七出水口和第八出水口,所述第三出水口连接截污管,所述第七出水口连接调蓄设施,所述第八出水口连接在线处理设施。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述水利开关用于控制出水口的过水量。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关,用于控制第二出水口的过水量。
在本发明的一个优选实施方式中,所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关。
在本发明的一个优选实施方式中,所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第七出水口的第七水利开关和设置于第八出水口的第八水利开关。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括出水管;所述第二出水口通过出水管与通往自然水体的管路相连。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括控制系统,所述控制系统包括第一监测装置、第二监测装置和与二者信号连接的控制单元;所述控制单元与上述水利开关信号连接;所述第一监测装置用于监测第一分流井井体内的水体情况,并生成第一监测信号;所述第二监测装置用于监测第二分流井井体内的水体情况,并生成第二监测信号;所述控制单元用于接收所述第一监测信号和第二监测信号,并根据所述第一监测信号和所述第二监测信号控制上述水利开关的开度。
在本发明的一个优选实施方式中,所述控制系统还包括第三监测装置,所述第三监测装置与所述控制单元信号连接;所述第三监测装置用于监测调蓄设施内的水体情况,并生成第三监测信号;所述控制单元用于接收所述第三监测信号,并结合第一监测信号和第二监测信号控制所述调蓄设施进水侧的水利开关的开度。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等),监测水体水质的装置(例如可以是水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、TSS监测仪、BOD监测仪、TN监测仪、TP监测仪、电极、电导率仪等),监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等),监测雨量的装置(如雨量计等),监测时间的装置(如计时器等)中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一监测装置根据类型需求可设置在第一分流井井体内或第一分流井井体外。例如,监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在第一分流井井体内,监测雨量的装置设置在第一分流井井体外,监测水体总量的装置设置在第一分流井井体中的水利开关上,监测时间的装置设置在第一分流井井体内或分流井井体外。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等),监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等)中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二监测装置根据类型需求可设置在第二分流井井体内。例如,监测水体液位的装置设置在第二分流井井体内,监测水体总量的装置设置在第二分流井井体中的水利开关上。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第三监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等)。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第三监测装置设置在调蓄设施内。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二水利开关、第三水利开关和第四水利开关分别独立地选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)中的一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第七水利开关和第八水利开关分别独立地选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)中的一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第三水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第三水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第四水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第四水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第七水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第七水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第八水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第八水利开关的流量不会超过设定的流量值。
本发明的排水系统将截污管、调蓄设施和在线处理设施合理设置在一个系统中,最大限度的实现了分流井的功能。具体的,调蓄设施的引入,可以在降雨时把不能及时截流到污水处理厂的初期雨水送至调蓄设施储存,后期较干净的雨水再直接排放到自然水体,可以减少在降雨时发生溢流的次数和溢流量,从而减少了雨水的溢流污染;在线处理设施的引入,可以通过在线处理设施在线处理雨水或者合流污水,可以有效弥补截污管在线截流量有限的问题,在降雨比较均匀、降雨历史比较长时,此方法的优势就更加明显,最大限度地对排到自然水体雨水中的颗粒物进行去除拦截,从而保护了自然水体。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述调蓄设施在系统中的数量和排布没有具体的限定,可以是串联或并联的多个调蓄设施;其具体排布方式可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述调蓄设施可以是现有技术已知的调蓄设施,例如包括调蓄池、调蓄箱涵、深隧或浅隧等。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述在线处理设施在系统中的数量和排布没有具体的限定,可以是串联或并联的多个在线处理设施;其具体排布方式可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述在线处理设施可以是现有技术已知的在线处理设施,例如包括生物滤池、在线处理池、絮凝池、斜板沉淀池、沉砂池或人工湿地等。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,在所述第一分流井中,所述第一入水口、第一出水口和第二出水口的形状和开口大小没有具体的限定,可以和与其相连的管路或廊道的形状或与其设置的水利开关的形状相匹配即可。例如所述第一入水口、第一出水口和第二出水口的形状为圆形。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,在所述第一分流井中,所述第一入水口、第一出水口和第二出水口在第一分流井井体中的排列顺序和排布方式没有限定,可以根据第一分流井设置的区域面积和地势高度合理的设置第一入水口、第一出水口和第二出水口的相对位置。例如,所述第一入水口、第一出水口和第二出水口设置在第一分流井井体侧壁;或者,所述第一入水口和第二出水口设置在第一分流井井体侧壁,并在第一分流井井体底部开设沟槽,将第一出水口设置在沟槽中。
当所述第一入水口、第一出水口和第二出水口设置在第一分流井井体侧壁时,本领域技术人员可以理解,所述第一入水口、第一出水口和第二出水口的底部距离第一分流井井底的高度没有具体限定,例如与第一入水口连接的管路处于高地势的位置,第一入水口可以设置在第一分流井井体侧壁上的任意位置;与第一出水口和第二出水口连接的管路处于低地势的位置,第一出水口和第二出水口设置在第一分流井井体侧壁靠近第一分流井井体底部的位置。这样做的目的是为了水体不会在第一分流井井体中积攒,更好地流向下游。
当所述第一入水口和第二出水口设置在第一分流井井体侧壁,并在第一分流井井体底部开设沟槽,将第一出水口设置在沟槽中时,本领域技术人员可以理解,所述第一入水口和第二出水口的底部距离第一分流井井底的高度没有具体限定,例如与第一入水口连接的管路处于高地势的位置,第一入水口可以设置在第一分流井井体侧壁上的任意位置;与第二出水口连接的管路处于低地势的位置,第二出水口设置在第一分流井井体侧壁靠近第一分流井井体底部的位置,第一出水口处于更低地势的位置,水体优先通过第一出水口。这样做的目的是能更好地实现在第一分流井井体中水体不积攒,更好地流向下游。
同理,上述的设置原则也适用于第二分流井井体中入水口和出水口的设置。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述第一分流井井体和/或第二分流井井体的形状没有具体的限定,可以实现对水体的合理排放即可,例如所述第一分流井井体和/或第二分流井井体的形状为方形或圆形。
[排水控制方法]
本发明还提供上述排水系统的排水控制方法,其包括水位法、水质法、水质-水位法、时间-水位法、总量-水位法、雨量-水位法中的至少一种。
[水位法]
本发明的第二个方面是提供一种水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置分别包括监测水体液位的装置且分别设置在第一分流井井体、第二分流井井体和调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1a)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4;
2a)当H<H2且H5<H1时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3a)当H<H2且H1≤H5时,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
4a)当H≥H2时,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;若H4≥H3,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
本发明的第三个方面是提供一种水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置和第二监测装置分别包括监测水体液位的装置且分别设置在第一分流井井体和第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1和第一分流井的警戒水位H2;所述方法包括如下步骤:
1a’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5;
2a’)当H<H2且H5<H1时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3a’)当H<H2且H1≤H5时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
4a’)当H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
[水质法]
本发明的第四个方面是提供一种水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体水质的装置且设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1、污染物浓度超标值C2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1b)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测井内水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体的水质C;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H4;
2b)当C≥C2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3b)当C2>C>C1时,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
4b)当C1≥C时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
本发明的第五个方面是提供一种水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体水质的装置且设置在第一分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1和污染物浓度超标值C2;所述方法包括如下步骤:
1b’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测井内水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体的水质C;
2b’)当C≥C2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3b’)当C2>C>C1时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
4b’)当C1≥C时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
[水位-水质法]
本发明的第六个方面是提供一种水位-水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且分别设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2、污染物浓度标准值C1和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1c)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4,通过监测水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体水质C;
2c)当C≤C1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
3c)当C>C1且H<H2时,判断第二分流井井体内水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
4c)当C>C1且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
本发明的第七个方面是提供一种水位-水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且分别设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和污染物浓度标准值C1;所述方法包括如下步骤:
1c’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5,通过监测水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体水质C;
2c’)当C≤C1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
3c’)当C>C1且H<H2时,判断第二分流井井体内水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
4c’)当C>C1且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
[水位-总量法]
本发明的第八个方面是提供一种水位-总量法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体总量的装置且分别设置在第二分流井井体内的第三水利开关和第四水利开关上,所述控制系统中的第二监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨总量Q3、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1d)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4,通过监测水体总量的装置实时监测通过第三水利开关的水体总量Q1和通过第四水利开关的水体总量Q2;
2d)当(Q1+Q2)≥Q3时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
3d)当(Q1+Q2)<Q3且H<H2时,判断第二分流井井体内水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
4d)当(Q1+Q2)<Q3且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,所述方法还包括如下步骤:
5d)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态。
本发明的第九个方面是提供一种水位-总量法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体总量的装置且分别设置在第二分流井井体内的第三水利开关上,所述控制系统中的第二监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨总量Q3、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1d’)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5,通过监测水体总量的装置实时监测通过第三水利开关的水体总量Q1;
2d’)当Q1≥Q3时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
3d’)当Q1<Q3且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
4d’)当Q1<Q3且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,所述方法还包括如下步骤:
5d’)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态。
[雨量-水位法]
本发明的第十个方面是提供一种雨量-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测雨量的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1e)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测雨量的装置实时监测初雨雨量L;
2e)当L=0时,此时为晴天,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3e)当L>0时,此时为雨天,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4;
4e)当L≥L1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
5e)当0<L<L1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
6e)当0<L<L1且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
本发明的第十一个方面是提供一种雨量-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测雨量的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1、第二分流井的标准水位H1和第一分流井的警戒水位H2;所述方法包括如下步骤:
1e’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测雨量的装置实时监测初雨雨量L;
2e’)当L=0时,此时为晴天,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3e’)当L>0时,此时为雨天,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5;
4e’)当L≥L1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
5e’)当0<L<L1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
6e’)当0<L<L1且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
[时间-水位法]
本发明的第十二个方面是提供一种时间-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测时间的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1f)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
2f)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4,通过监测时间的装置实时监测降雨时间T;
3f)当T≥T1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
4f)当T<T1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
5f)当T<T1且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
本发明的第十三个方面是提供一种时间-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测时间的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1、第二分流井的标准水位H1和第一分流井的警戒水位H2;所述方法包括如下步骤:
1f’)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
2f)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5,通过监测时间的装置实时监测降雨时间T;
3f’)当T≥T1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
4f’)当T<T1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
5f’)当T<T1且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
[上述方法的具体限定]
在本发明的一个优选实施方式中,根据该第二分流井对应收水面积区域内平均地势点在发生积水风险时的高度设置该第二分流井的标准水位H1。
在本发明的一个优选实施方式中,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
在本发明的一个优选实施方式中,根据该调蓄设施的容纳能力在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施的最高蓄水水位H3。
在本发明的一个优选实施方式中,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
在本发明的一个优选实施方式中,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1。
在本发明的一个优选实施方式中,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质和在线处理设施能够处理的最高污染物浓度在该控制单元中设定污染物浓度超标值C2。
在本发明的一个优选实施方式中,所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等,其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度,所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
在本发明的一个优选实施方式中,所述分流井排放到的自然水体的环境容量可以是自然水体如江河湖海;当所述自然水体的环境容量较大(如海洋),污染物浓度标准值C1可以适当提高;当所述自然水体的环境容量较小(如湖泊),污染物浓度标准值C1可以适当降低。当所述进入分流井的水体水质较好时,如为中后期雨水,污染物浓度标准值C1可以适当降低;当所述进入分流井的水体水质较差时,如为生活污水和/或初期雨水,污染物浓度标准值C1可以适当提高。其目的是尽可能少的减少对自然水体的污染。
在本发明的一个优选实施方式中,污染物浓度超标值C2也适用上述的设定原则,在此基础上,所述污染物浓度超标值C2的设定标准还与在线处理设施能处理的浓度上限有关,一般不高于在线处理设施能处理的浓度上限。
在本发明的一个优选实施方式中,所述初雨总量Q3是根据该分流井对应收水面积区域内所需要收集的初雨毫米数乘以对应收水面积计算得到的该分流井需要处理的初雨总量Q3。
在本发明的一个优选实施方式中,所述监测水体总量的装置选自带有计量功能的电动启闭机。
在本发明的一个优选实施方式中,根据分流井对应收水区域内所需要收集的初雨毫米数在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1。
在本发明的一个优选实施方式中,所述监测雨量的装置为雨量计。
在本发明的一个优选实施方式中,根据初期雨水的降雨时间和分流井对应收水区域内初期雨水全部径流到分流井所需要的时间在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1。
在本发明的一个优选实施方式中,所述监测时间的装置为计时器。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第三水利开关和第四水利开关可以实现最大限流功能,其处于开启状态是指通过所述水利开关的流量值小于等于设定的最大流量值,这可以通过控制系统中的控制单元调节所述水利开关的开度来实现。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二水利开关处于开启状态是指水体可以通过所述水利开关流向自然水体。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二水利开关处于截流状态是指调节第二水利开关的开度,保证水体截流在所述水利开关的上游端,不能通过所述水利开关流向自然水体。
在本发明的一个优选实施方式中,所述水利开关处于关闭状态是指通过所述水利开关的水体的流量值为零。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外,应理解,在阅读了本发明所记载的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”和“第八”仅用于描述目的,而并非为指示或暗示相对重要性。
实施例1
一种排水系统,如图1-图3所示,所述排水系统包括第一分流井2和第二分流井3;
其中,所述第一分流井2包括第一分流井2井体以及设置于所述第一分流井2井体中的三个开口,分别是第一入水口1、第一出水口4和第二出水口5;
所述第二分流井3包括第二分流井3井体以及设置于所述第二分流井3井体中的第二入水口7;
所述第二入水口7与所述第一出水口4连通。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一出水口通过管路或廊道与第二入水口连通。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括截污管和雨水处理设施;所述第二分流井3还包括设置于所述第二分流井3井体中的第三出水口6和第四出水口;所述第三出水口6与截污管连通,所述第四出水口与雨水处理设施连通。
在本发明的一个优选实施方式中,所述雨水处理设施为调蓄设施21(如图1所示)或在线处理设施22(如图2所示)。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二分流井3的各个出水口均设有水利开关,所述水利开关用于控制出水口的过水量。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关,用于控制第二出水口的过水量。
在本发明的一个优选实施方式中,所述水利开关包括设置于第二出水口5的第二水利开关、设置于第三出水口6的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括出水管;所述第二出水口5通过出水管与通往自然水体的管路相连。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括控制系统,所述控制系统包括第一监测装置、第二监测装置和与二者信号连接的控制单元;所述控制单元与上述水利开关信号连接;所述第一监测装置用于监测第一分流井井体内的水体情况,并生成第一监测信号;所述第二监测装置用于监测第二分流井井体内的水体情况,并生成第二监测信号;所述控制单元用于接收所述第一监测信号和第二监测信号,并根据所述第一监测信号和所述第二监测信号控制上述水利开关的开度。
在本发明的一个优选实施方式中,所述控制系统还包括第三监测装置,所述第三监测装置与所述控制单元信号连接;所述第三监测装置用于监测调蓄设施内的水体情况,并生成第三监测信号;所述控制单元用于接收所述第三监测信号,并结合第一监测信号和第二监测信号控制所述调蓄设施进水侧的水利开关的开度。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等),监测水体水质的装置(例如可以是水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、TSS监测仪、BOD监测仪、TN监测仪、TP监测仪、电极、电导率仪等),监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等),监测雨量的装置(如雨量计等),监测时间的装置(如计时器等)中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一监测装置根据类型需求可设置在第一分流井2井体内或第一分流井2井体外。例如,监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在第一分流井2井体内,监测雨量的装置设置在第一分流井2井体外,监测水体总量的装置设置在第一分流井2井体中的水利开关上,监测时间的装置设置在第一分流井2井体内或分流井井体外。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等),监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等)中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二监测装置根据类型需求可设置在第二分流井井体内。例如,监测水体液位的装置设置在第二分流井井体内,监测水体总量的装置设置在第二分流井井体中的水利开关上。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第三监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等)。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第三监测装置设置在调蓄设施内。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二水利开关、第三水利开关和第四水利开关分别独立地选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)中的一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第三水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第三水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第四水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第四水利开关的流量不会超过设定的流量值。
本发明的排水系统将截污管与调蓄设施或在线处理设施合理设置在一个系统中,最大限度的实现了分流井的功能。具体的,调蓄设施的引入,可以在降雨时把不能及时截流到污水处理厂的初期雨水送至调蓄设施储存,后期较干净的雨水再直接排放到自然水体,可以减少在降雨时发生溢流的次数和溢流量,从而减少了雨水的溢流污染。在线处理设施的引入,可以通过在线处理设施在线处理雨水或者合流污水,可以有效弥补截污管在线截流量有限的问题,在降雨比较均匀、降雨历史比较长时,此方法的优势就更加明显,最大限度地对排到自然水体雨水中的颗粒物进行去除拦截,从而保护了自然水体。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述调蓄设施在系统中的数量和排布没有具体的限定,可以是串联或并联的多个调蓄设施;其具体排布方式可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述调蓄设施可以是现有技术已知的调蓄设施,例如包括调蓄池、调蓄箱涵、深隧或浅隧等。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述在线处理设施在系统中的数量和排布没有具体的限定,可以是串联或并联的多个在线处理设施;其具体排布方式可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述在线处理设施可以是现有技术已知的在线处理设施,例如包括生物滤池、在线处理池、絮凝池、斜板沉淀池、沉砂池或人工湿地等。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,在所述第一分流井2中,所述第一入水口1、第一出水口4和第二出水口5的形状和开口大小没有具体的限定,可以和与其相连的管路或廊道的形状或与其设置的水利开关的形状相匹配即可。例如所述第一入水口1、第一出水口4和第二出水口5的形状为圆形。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,在所述第一分流井2中,所述第一入水口1、第一出水口4和第二出水口5在第一分流井2井体中的排列顺序和排布方式没有限定,可以根据第一分流井2设置的区域面积和地势高度合理的设置第一入水口1、第一出水口4和第二出水口5的相对位置。例如,所述第一入水口1、第一出水口4和第二出水口5设置在第一分流井2井体侧壁;或者,所述第一入水口1和第二出水口5设置在第一分流井2井体侧壁,并在第一分流井2井体底部开设沟槽,将第一出水口4设置在沟槽中。
当所述第一入水口1、第一出水口4和第二出水口5设置在第一分流井2井体侧壁时,本领域技术人员可以理解,所述第一入水口1、第一出水口4和第二出水口5的底部距离第一分流井2井底的高度没有具体限定,例如与第一入水口1连接的管路处于高地势的位置,第一入水口1可以设置在第一分流井2井体侧壁上的任意位置;与第一出水口4和第二出水口5连接的管路处于低地势的位置,第一出水口4和第二出水口5设置在第一分流井2井体侧壁靠近第一分流井2井体底部的位置。这样做的目的是为了水体不会在第一分流井2井体中积攒,更好地流向下游。
当所述第一入水口1和第二出水口5设置在第一分流井2井体侧壁,并在第一分流井2井体底部开设沟槽,将第一出水口4设置在沟槽中时,本领域技术人员可以理解,所述第一入水口1和第二出水口5的底部距离第一分流井2井底的高度没有具体限定,例如与第一入水口1连接的管路处于高地势的位置,第一入水口1可以设置在第一分流井2井体侧壁上的任意位置;与第二出水口5连接的管路处于低地势的位置,第二出水口5设置在第一分流井2井体侧壁靠近第一分流井2井体底部的位置,第一出水口4处于更低地势的位置,水体优先通过第一出水口4。这样做的目的是能更好地实现在第一分流井2井体中水体不积攒,更好地流向下游。
同理,上述的设置原则也适用于第二分流井井体中入水口和出水口的设置。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述第一分流井2井体和/或第二分流井井体的形状没有具体的限定,可以实现对水体的合理排放即可,例如所述第一分流井2井体和/或第二分流井井体的形状为方形或圆形。
实施例2
本实施例提供一种水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置分别包括监测水体液位的装置且分别设置在第一分流井井体、第二分流井井体和调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1a)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4;
2a)当H<H2且H5<H1时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
3a)当H<H2且H1≤H5时,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
4a)当H≥H2时,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储,部分水体直接排向自然水体;若H4≥H3,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体直接排向自然水体。
实施例3
本实施例提供一种水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置和第二监测装置分别包括监测水体液位的装置且分别设置在第一分流井井体和第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1和第一分流井的警戒水位H2;所述方法包括如下步骤:
1a’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5;
2a’)当H<H2且H5<H1时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
3a’)当H<H2且H1≤H5时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向在线处理设施进行处理,处理后的水体排向自然水体;
4a’)当H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向在线处理设施进行处理,处理后的水体排向自然水体,部分水体直接排向自然水体。
实施例4
本实施例提供一种水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体水质的装置且设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1、污染物浓度超标值C2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1b)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测井内水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体的水质C;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H4;
2b)当C≥C2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
3b)当C2>C>C1时,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
4b)当C1≥C时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态,水体直接排向自然水体。
实施例5
本实施例提供一种水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体水质的装置且设置在第一分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1和污染物浓度超标值C2;所述方法包括如下步骤:
1b’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测井内水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体的水质C;
2b’)当C≥C2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
3b’)当C2>C>C1时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向在线处理设施进行处理,处理后的水体排向自然水体;
4b’)当C1≥C时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态,水体直接排向自然水体。
实施例6
本实施例提供一种水位-水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且分别设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2、污染物浓度标准值C1和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1c)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4,通过监测水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体水质C;
2c)当C≤C1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;水体直接排向自然水体;
3c)当C>C1且H<H2时,判断第二分流井井体内水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
4c)当C>C1且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储,部分水体直接排向自然水体;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体直接排向自然水体。
实施例7
本实施例提供一种水位-水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且分别设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和污染物浓度标准值C1;所述方法包括如下步骤:
1c’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5,通过监测水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体水质C;
2c’)当C≤C1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;水体直接排向自然水体;
3c’)当C>C1且H<H2时,判断第二分流井井体内水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向在线处理设施进行处理,处理后的水体排向自然水体;
4c’)当C>C1且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向在线处理设施进行处理,处理后的水体排向自然水体,部分水体直接排向自然水体。
实施例8
本实施例提供一种水位-总量法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体总量的装置且分别设置在第二分流井井体内的第三水利开关和第四水利开关上,所述控制系统中的第二监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨总量Q3、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1d)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4,通过监测水体总量的装置实时监测通过第三水利开关的水体总量Q1和通过第四水利开关的水体总量Q2;
2d)当(Q1+Q2)≥Q3时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;水体直接排向自然水体;
3d)当(Q1+Q2)<Q3且H<H2时,判断第二分流井井体内水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储;
4d)当(Q1+Q2)<Q3且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储,部分水体直接排向自然水体;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态,部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体直接排向自然水体。
优选地,所述方法还包括如下步骤:
5d)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理。
实施例9
本实施例提供一种水位-总量法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体总量的装置且分别设置在第二分流井井体内的第三水利开关上,所述控制系统中的第二监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨总量Q3、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1d’)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5,通过监测水体总量的装置实时监测通过第三水利开关的水体总量Q1;
2d’)当Q1≥Q3时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;水体直接排向自然水体;
3d’)当Q1<Q3且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向在线处理设施进行处理,处理后的水体排向自然水体;
4d’)当Q1<Q3且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向在线处理设施进行处理,处理后的水体排向自然水体,部分水体直接排向自然水体。
优选地,所述方法还包括如下步骤:
5d’)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理。
实施例10
本实施例提供一种雨量-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测雨量的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1e)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测雨量的装置实时监测初雨雨量L;
2e)当L=0时,此时为晴天,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
3e)当L>0时,此时为雨天,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4;
4e)当L≥L1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;水体直接排向自然水体;
5e)当0<L<L1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
6e)当0<L<L1且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储,部分水体直接排向自然水体;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体直接排向自然水体。
实施例11
本实施例提供一种雨量-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测雨量的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1、第二分流井的标准水位H1和第一分流井的警戒水位H2;所述方法包括如下步骤:
1e’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测雨量的装置实时监测初雨雨量L;
2e’)当L=0时,此时为晴天,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
3e’)当L>0时,此时为雨天,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5;
4e’)当L≥L1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;水体直接排向自然水体;
5e’)当0<L<L1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向在线处理设施进行处理,处理后的水体排向自然水体;
6e’)当0<L<L1且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向在线处理设施进行处理,处理后的水体排向自然水体,部分水体直接排向自然水体。
实施例12
本实施例提供一种时间-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测时间的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1f)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;
2f)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4,通过监测时间的装置实时监测降雨时间T;
3f)当T≥T1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;水体直接排向自然水体;
4f)当T<T1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;水体排向污水处理厂进行处理;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
5f)当T<T1且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体排向调蓄设施进行暂时存储,部分水体直接排向自然水体;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态,部分水体排向污水处理厂进行处理,部分水体直接排向自然水体。
实施例13
本实施例提供一种时间-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测时间的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1、第二分流井的标准水位H1和第一分流井的警戒水位H2;所述方法包括如下步骤:
1f’)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
2f)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5,通过监测时间的装置实时监测降雨时间T;
3f’)当T≥T1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
4f’)当T<T1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
5f’)当T<T1且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
上述实施例2-13中,根据该第二分流井对应收水面积区域内平均地势点在发生积水风险时的高度设置该第二分流井的标准水位H1。
上述实施例2-13中,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
上述实施例2-13中,根据该调蓄设施的容纳能力在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施的最高蓄水水位H3。
上述实施例2-13中,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
上述实施例2-13中,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1。
上述实施例2-13中,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质和在线处理设施能够处理的最高污染物浓度在该控制单元中设定污染物浓度超标值C2。
上述实施例2-13中,所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等,其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度,所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
上述实施例2-13中,所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
上述实施例2-13中,所述分流井排放到的自然水体的环境容量可以是自然水体如江河湖海;当所述自然水体的环境容量较大(如海洋),污染物浓度标准值C1可以适当提高;当所述自然水体的环境容量较小(如湖泊),污染物浓度标准值C1可以适当降低。当所述进入分流井的水体水质较好时,如为中后期雨水,污染物浓度标准值C1可以适当降低;当所述进入分流井的水体水质较差时,如为生活污水和/或初期雨水,污染物浓度标准值C1可以适当提高。其目的是尽可能少的减少对自然水体的污染。
上述实施例2-13中,污染物浓度超标值C2也适用上述的设定原则,在此基础上,所述污染物浓度超标值C2的设定标准还与在线处理设施能处理的浓度上限有关,一般不高于在线处理设施能处理的浓度上限。
上述实施例2-13中,所述初雨总量Q3是根据该分流井对应收水面积区域内所需要收集的初雨毫米数乘以对应收水面积计算得到的该分流井需要处理的初雨总量Q3。
上述实施例2-13中,所述监测水体总量的装置选自带有计量功能的电动启闭机。
上述实施例2-13中,根据分流井对应收水区域内所需要收集的初雨毫米数在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1。
上述实施例2-13中,所述监测雨量的装置为雨量计。
上述实施例2-13中,根据初期雨水的降雨时间和分流井对应收水区域内初期雨水全部径流到分流井所需要的时间在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1。
上述实施例2-13中,所述监测时间的装置为计时器。
上述实施例2-13中,所述第三水利开关和第四水利开关可以实现最大限流功能,其处于开启状态是指通过所述水利开关的流量值小于等于设定的最大流量值,这可以通过控制系统中的控制单元调节所述水利开关的开度来实现。
上述实施例2-13中,所述第二水利开关处于开启状态是指水体可以通过所述水利开关流向自然水体。
上述实施例2-7中,所述第二水利开关处于截流状态是指调节第二水利开关的开度,保证水体截流在所述水利开关的上游端,不能通过所述水利开关流向自然水体。
上述实施例2-7中,所述水利开关处于关闭状态是指通过所述水利开关的水体的流量值为零。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。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 (13)

1.一种排水系统,其特征在于,所述排水系统包括第一分流井和第二分流井;
其中,所述第一分流井包括第一分流井井体以及设置于所述第一分流井井体中的三个开口,分别是第一入水口、第一出水口和第二出水口;
所述第二分流井包括第二分流井井体以及设置于所述第二分流井井体中的第二入水口;
所述第二入水口与所述第一出水口连通。
优选地,所述排水系统还包括截污管和雨水处理设施;所述第二分流井还包括设置于所述第二分流井井体中的第三出水口和第四出水口;所述第三出水口与截污管连通,所述第四出水口与雨水处理设施连通。
优选地,所述雨水处理设施为调蓄设施或在线处理设施。
优选地,所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述水利开关用于控制出水口的过水量。
优选地,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关,用于控制第二出水口的过水量。
优选地,所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关。
优选地,所述排水系统还包括出水管;所述第二出水口通过出水管与通往自然水体的管路相连。
优选地,所述排水系统还包括控制系统,所述控制系统包括第一监测装置、第二监测装置和与二者信号连接的控制单元;所述控制单元与上述水利开关信号连接;所述第一监测装置用于监测第一分流井井体内的水体情况,并生成第一监测信号;所述第二监测装置用于监测第二分流井井体内的水体情况,并生成第二监测信号;所述控制单元用于接收所述第一监测信号和第二监测信号,并根据所述第一监测信号和所述第二监测信号控制上述水利开关的开度。
优选地,所述控制系统还包括第三监测装置,所述第三监测装置与所述控制单元信号连接;所述第三监测装置用于监测调蓄设施内的水体情况,并生成第三监测信号;所述控制单元用于接收所述第三监测信号,并结合第一监测信号和第二监测信号控制所述调蓄设施进水侧的水利开关的开度。
优选地,所述第一监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等),监测水体水质的装置(例如可以是水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、TSS监测仪、BOD监测仪、TN监测仪、TP监测仪、电极、电导率仪等),监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等),监测雨量的装置(如雨量计等),监测时间的装置(如计时器等)中的至少一种。
优选地,所述第一监测装置根据类型需求可设置在第一分流井井体内或第一分流井井体外。例如,监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在第一分流井井体内,监测雨量的装置设置在第一分流井井体外,监测水体总量的装置设置在第一分流井井体中的水利开关上,监测时间的装置设置在第一分流井井体内或分流井井体外。
优选地,所述第二监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等),监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等)中的至少一种。
优选地,所述第二监测装置根据类型需求可设置在第二分流井井体内。例如,监测水体液位的装置设置在第二分流井井体内,监测水体总量的装置设置在第二分流井井体中的水利开关上。
优选地,所述第三监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等)。
优选地,所述第三监测装置设置在调蓄设施内。
优选地,所述第二水利开关、第三水利开关和第四水利开关分别独立地选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)中的一种。
优选地,所述第三水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第三水利开关的流量不会超过设定的流量值。
优选地,所述第四水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第四水利开关的流量不会超过设定的流量值。
优选地,所述调蓄设施可以是串联或并联的多个调蓄设施;所述调蓄设施包括调蓄池、调蓄箱涵、深隧或浅隧等。
优选地,所述在线处理设施可以是串联或并联的多个在线处理设施;所述在线处理设施包括生物滤池、在线处理池、絮凝池、斜板沉淀池、沉砂池或人工湿地等。
2.一种水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置分别包括监测水体液位的装置且分别设置在第一分流井井体、第二分流井井体和调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1a)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4;
2a)当H<H2且H5<H1时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3a)当H<H2且H1≤H5时,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
4a)当H≥H2时,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;若H4≥H3,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,根据该第二分流井对应收水面积区域内平均地势点在发生积水风险时的高度设置该第二分流井的标准水位H1。
优选地,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
优选地,根据该调蓄设施的容纳能力在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施的最高蓄水水位H3。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
3.一种水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置和第二监测装置分别包括监测水体液位的装置且分别设置在第一分流井井体和第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1和第一分流井的警戒水位H2;所述方法包括如下步骤:
1a’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5;
2a’)当H<H2且H5<H1时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3a’)当H<H2且H1≤H5时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
4a’)当H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,根据该第二分流井对应收水面积区域内平均地势点在发生积水风险时的高度设置该第二分流井的标准水位H1。
优选地,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
4.一种水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体水质的装置且设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1、污染物浓度超标值C2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1b)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测井内水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体的水质C;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H4;
2b)当C≥C2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3b)当C2>C>C1时,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
4b)当C1≥C时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,根据该调蓄设施的容纳能力在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施的最高蓄水水位H3。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1。
优选地,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质和在线处理设施能够处理的最高污染物浓度在该控制单元中设定污染物浓度超标值C2。
优选地,所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等,其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度,所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
优选地,所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
5.一种水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体水质的装置且设置在第一分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1和污染物浓度超标值C2;所述方法包括如下步骤:
1b’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测井内水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体的水质C;
2b’)当C≥C2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3b’)当C2>C>C1时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
4b’)当C1≥C时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1。
优选地,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质和在线处理设施能够处理的最高污染物浓度在该控制单元中设定污染物浓度超标值C2。
优选地,所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等,其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度,所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
优选地,所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
6.一种水位-水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且分别设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2、污染物浓度标准值C1和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1c)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4,通过监测水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体水质C;
2c)当C≤C1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
3c)当C>C1且H<H2时,判断第二分流井井体内水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
4c)当C>C1且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
优选地,根据该调蓄设施的容纳能力在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施的最高蓄水水位H3。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1。
优选地,所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等,其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度,所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
优选地,所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
7.一种水位-水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且分别设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和污染物浓度标准值C1;所述方法包括如下步骤:
1c’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5,通过监测水体水质的装置实时监测第一分流井井体内水体水质C;
2c’)当C≤C1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
3c’)当C>C1且H<H2时,判断第二分流井井体内水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
4c’)当C>C1且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1。
优选地,所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等,其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度,所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
优选地,所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
8.一种水位-总量法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体总量的装置且分别设置在第二分流井井体内的第三水利开关和第四水利开关上,所述控制系统中的第二监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨总量Q3、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1d)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4,通过监测水体总量的装置实时监测通过第三水利开关的水体总量Q1和通过第四水利开关的水体总量Q2;
2d)当(Q1+Q2)≥Q3时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
3d)当(Q1+Q2)<Q3且H<H2时,判断第二分流井井体内水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
4d)当(Q1+Q2)<Q3且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,所述方法还包括如下步骤:
5d)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态。
优选地,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
优选地,根据该调蓄设施的容纳能力在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施的最高蓄水水位H3。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,所述初雨总量Q3是根据该分流井对应收水面积区域内所需要收集的初雨毫米数乘以对应收水面积计算得到的该分流井需要处理的初雨总量Q3。
优选地,所述监测水体总量的装置选自带有计量功能的电动启闭机。
9.一种水位-总量法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体总量的装置且分别设置在第二分流井井体内的第三水利开关上,所述控制系统中的第二监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨总量Q3、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1d’)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5,通过监测水体总量的装置实时监测通过第三水利开关的水体总量Q1;
2d’)当Q1≥Q3时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
3d’)当Q1<Q3且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
4d’)当Q1<Q3且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,所述方法还包括如下步骤:
5d’)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态。
优选地,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,所述初雨总量Q3是根据该分流井对应收水面积区域内所需要收集的初雨毫米数乘以对应收水面积计算得到的该分流井需要处理的初雨总量Q3。
优选地,所述监测水体总量的装置选自带有计量功能的电动启闭机。
10.一种雨量-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测雨量的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1e)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测雨量的装置实时监测初雨雨量L;
2e)当L=0时,此时为晴天,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3e)当L>0时,此时为雨天,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4;
4e)当L≥L1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
5e)当0<L<L1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
6e)当0<L<L1且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
优选地,根据该调蓄设施的容纳能力在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施的最高蓄水水位H3。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,根据分流井对应收水区域内所需要收集的初雨毫米数在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1。
优选地,所述监测雨量的装置为雨量计。
11.一种雨量-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测雨量的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1、第二分流井的标准水位H1和第一分流井的警戒水位H2;所述方法包括如下步骤:
1e’)水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测雨量的装置实时监测初雨雨量L;
2e’)当L=0时,此时为晴天,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
3e’)当L>0时,此时为雨天,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5;
4e’)当L≥L1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
5e’)当0<L<L1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
6e’)当0<L<L1且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,根据分流井对应收水区域内所需要收集的初雨毫米数在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1。
优选地,所述监测雨量的装置为雨量计。
12.一种时间-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为调蓄设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测时间的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,所述控制系统中的第三监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1、第二分流井的标准水位H1、第一分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1f)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
2f)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H、第二分流井井体内水体液位高度H5和调蓄设施内水体液位高度H4,通过监测时间的装置实时监测降雨时间T;
3f)当T≥T1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
4f)当T<T1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
5f)当T<T1且H≥H2时,判断调蓄设施内的水体的液位高度H4,若H4<H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态;若H4≥H3,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
优选地,根据该调蓄设施的容纳能力在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施的最高蓄水水位H3。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,根据初期雨水的降雨时间和分流井对应收水区域内初期雨水全部径流到分流井所需要的时间在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1。
优选地,所述监测时间的装置为计时器。
13.一种时间-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于权利要求1-4中任一项所述的排水系统,其中,所述雨水处理设施为在线处理设施;所述第二分流井的各个出水口均设有水利开关,所述第一分流井的第二出水口设有水利开关;所述水利开关包括设置于第二出水口的第二水利开关、设置于第三出水口的第三水利开关、设置于第四出水口的第四水利开关;所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测时间的装置和监测水体液位的装置且分别设置在分流井外和第一分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在第二分流井井体内,在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1、第二分流井的标准水位H1和第一分流井的警戒水位H2;所述方法包括如下步骤:
1f’)晴天时,水体从第一入水口进入第一分流井,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;
2f)雨天时,水体从第一入水口进入第一分流井,通过监测水体液位的装置实时监测第一分流井井体内水体液位高度H和第二分流井井体内水体液位高度H5,通过监测时间的装置实时监测降雨时间T;
3f’)当T≥T1时,第三水利开关和第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于开启状态;
4f’)当T<T1且H<H2时,判断第二分流井井体内的水体液位高度H5,若H5<H1,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于关闭状态,第二水利开关处于截流状态;若H1≤H5,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于截流状态;
5f’)当T<T1且H≥H2时,第三水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态。
优选地,根据第一分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定第一分流井的警戒水位H2。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,根据初期雨水的降雨时间和分流井对应收水区域内初期雨水全部径流到分流井所需要的时间在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1。
优选地,所述监测时间的装置为计时器。
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