CN107638734A - 一种雨水径流调节与污染物去除系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雨水径流调节与污染物去除系统，包括雨水调节池，其特征在于所述雨水调节池内设置有动态过滤分离系统，所述动态过滤分离系统通过移动导轨安装在雨水调节池内，动态过滤分离系统和前侧壁之间形成过滤前池，动态过滤分离系统和后侧壁之间形成过滤后池，所述动态过滤分离系统可根据进入过滤前池的水量自动调节其在雨水调节池内的位置。本发明通过在雨水调节池中增设动态过滤分离系统，以重力水压为推动力，利用膜过滤的高效截留作用，在储存雨水调节水量的同时快速、高效去除雨水径流中的悬浮颗粒污染物，降低雨水径流污染程度，达到水质水量双重控制的效果，同时可利用滤后雨水自动反冲洗，维护简单、处理能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及海绵城市建设中雨水处理及资源化利用领域,具体为一种雨水径流调节与污染物去除系统。
背景技术
随着城市地面污染的加剧,雨水径流污染愈加严重。沥青油毡屋面、沥青混凝土道路、融雪剂、农药、杀虫剂的使用均能使径流的雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、油等污染物,雨水的污染程度不容小觑。当前，城镇雨水地表径流已成为水环境污染的重要因素，北京、上海、广州等各城市的雨水径流水质调研结果表明我国屋面和道路等地表径流中固体悬浮物（SS）浓度高达300~800mg/L，COD浓度高达200~400mg/L，严重污染水环境。因此，径流污染控制成为海绵城市建设的重要目标之一，亟需高效处理技术手段在雨水排放前进行净化。
城镇雨水径流污染物中， SS除本身具有污染性外，也是营养物、油脂类物质、重金属和其他有机物、无机物等的载体，其浓度与浊度、COD、TP、重金属等其他水质指标具有良好相关性，去除SS的同时能去除很多其他污染物，因此常用SS作为径流污染控制指标。径流中SS排入河道不仅引起水体污染，进入污水厂亦会引起泥沙沉积，影响污水、污泥的处理效能。考虑到高城市化区域土地利用率高、不透水面积比例高的特点，传统SS径流污染控制技术如植草沟、下凹式绿地、人工湿地等设施，具有一定的局限性，如占地面积大、停留时间长、对于高污染的初期雨水径流处理率有限、有一定的生态风险等，传统SS径流污染控制技术如砂滤、沉淀等则具有能耗高、效率低的局限性，在高城市化区域的应用和效能受到限制。因此，有必要结合高城市化区域特点开发新型高效低耗雨水径流污染控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提出一种雨水径流调节与污染物去除系统，解决了现有雨水径流污染控制系统的运行能耗高、维护复杂困难等问题，适用于海绵城市建设中雨水径流污染控制及资源化利用领域。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种雨水径流调节与污染物去除系统，包括雨水调节池，雨水调节池前端为前侧壁，后端为后侧壁，其特征在于所述雨水调节池内设置有
动态过滤分离系统，所述动态过滤分离系统活动地安装在雨水调节池内，动态过滤分离系统和前侧壁之间形成过滤前池，动态过滤分离系统和后侧壁之间形成过滤后池，所述动态过滤分离系统可根据进入过滤前池的水量自动调节其在雨水调节池内的位置；
雨水进水管，所述雨水进水管设置在雨水调节池的前端；
雨水出水管，所述雨水出水管设置在雨水调节池的后端；
沉泥槽，所述沉泥槽设置在过滤前池的前端；
雨水进水管进水增加，过滤前池水位逐渐升高，所述动态过滤分离系统由下至上逐渐产生阻塞，同时在水压的推动下，所述动态过滤分离系统向后侧壁方向移动；雨水进水管进水逐渐减小，所述动态过滤分离系统在复位机构的作用下向前侧壁方向移动。
根据本发明的优选实施例，雨水调节池池壁中部的对应位置设置有移动导轨，动态过滤分离系统包括过滤滤布组件，所述过滤滤布组件通过连接件与移动导轨形成滑动连接；复位机构为设置在所述过滤滤布组件和雨水调节池的后侧壁之间的滤布位置调节伸缩装置。
根据本发明的优选实施例，雨水调节池的后端还设置有过滤反冲洗系统，过滤反冲洗系统包括设置在雨水调节池后端的冲洗水池，冲洗水池内设置冲洗水泵，雨水调节池的后侧壁上设置冲洗喷嘴，所述冲洗喷嘴通过冲洗管道与冲洗水泵连接。
根据本发明的优选实施例，所述过滤前池的侧壁上还设置有溢流排放管，沉泥槽通过排泥管连接至雨水调节池外。
根据本发明的优选实施例，所述雨水调节池底部设置坡度，坡向沉泥槽。
根据本发明的优选实施例，雨水调节池底部坡度为1~5%。
根据本发明的优选实施例，移动导轨采用防腐的不锈钢或铸铁材料。
根据本发明的优选实施例，过滤滤布组件过滤通量应不小于4~8m3/m2/h，机械拉伸强度不小于10Mpa，采用聚酯、丙纶、腈纶、涤纶等滤布或无纺布材料。
根据本发明的优选实施例，滤布位置调节伸缩装置可为一端固定在调节池壁的弹簧、液压调节、气压调节等伸缩调节设施。
本发明的有益效果：本系统通过在雨水调节池中增设动态过滤分离系统，以重力水压为推动力，利用膜过滤的高效截留作用，在储存雨水调节水量的同时快速、高效去除雨水径流中的悬浮颗粒污染物，提升雨水出水水质，达到水质水量双重控制的效果，同时可利用滤后雨水自动反冲洗，维护简单、处理能耗低。由于雨水调节容积可变，降雨初期水质较差的雨水可得到有效过滤，降雨后期水质较好的雨水可有效储存。
附图说明
图1是本发明的雨水处理系统的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的雨水处理系统的运行过程示意图之一。
图3是本发明具体实施方式提供的雨水处理系统的运行过程示意图之二。
图4是本发明具体实施方式提供的雨水处理系统的运行过程示意图之三。
图5是本发明具体实施方式提供的雨水处理系统的运行过程示意图之四。
图6是本发明具体实施方式提供的雨水处理系统的运行过程示意图之五。
其中，1、雨水调节池；2、沉泥槽；3、过滤滤布组件；4、组件移动导轨；5、滤布位置调节伸缩装置；6、雨水进水管；7、雨水出水管；8、溢流排放设施；9、排泥管；10、电磁阀；11、冲洗水池；12、冲洗水泵；13、冲洗管道；14、冲洗水嘴。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明保护一种雨水径流调节与污染物去除系统，包括雨水调节储存系统、动态过滤分离系统、雨水管道系统、过滤反冲洗系统。其中雨水调节储存系统包括雨水调节池1、沉泥槽2，雨水调节池1由滤布分隔为过滤前池1′和过滤后池1′′，其容积根据服务区域面积确定，雨水调节池1底部设置一定坡度，坡向沉泥槽2。动态过滤分离系统包括过滤滤布组件3、组件移动导轨4、滤布位置调节伸缩装置5，滤布组件3由过滤滤布和支撑结构组成，组件移动导轨4由镶嵌在调节池壁内上下共四组导轨组成，导轨有连接件与滤布组件相连。雨水管道系统包括雨水进水管6、雨水出水管7、溢流排放设施8、排泥管9，其中排泥管9设置电磁阀10。过滤反冲洗系统由冲洗水池11、冲洗水泵12、冲洗管道13、冲洗水嘴14组成。
如图2所示，降雨初期，滤布位置调节伸缩装置5位于舒张状态，此时过滤前池体积最小，由于此时滤布未产生堵塞，雨水自进水管流入后，可实现前池水位的迅速上升，在静压作用下雨水快速经由滤布组件3过滤至后池排出，实现初期雨水污染物的过滤去除。
如图3所示，随着进水管累计雨量的增加，滤布由下至上逐渐产生阻塞，滤布在水压作用下沿导轨后移，过滤速度逐渐变慢，前池液位逐渐上升。
如图4所示，当暴雨强度继续增大，滤布堵塞继续增大，滤布过滤速度小于降雨量，前池液位继续上升，当过滤前池水位上升至溢流管管底位置时，前池容积达到最大，滤布移动至最末端，调节伸缩装置5位于最大压缩状态。此时降雨除少量通过堵塞的滤布组件进行低速过滤流入过滤后池外，大部分通过溢流排放管8流至排水系统下游进行排放，实现雨水径流量的控制。
如图5所示，随着暴雨强度的降低并逐渐停止降雨，此时过滤前池中储存的雨水继续通过堵塞的滤布组件低速过滤至过滤后池并排至下游雨水管道，此时滤布位置调节伸缩装置5逐渐恢复，滤布组件前移，过滤前池水量逐渐减少。
如图6所示，当调节伸缩装置5恢复到接近舒张状态，滤布组件移动至接近最前端，此时进行滤布反冲洗，控制冲洗水泵12启动，将冲洗水池11中储存的清洁雨水通过冲洗管道14输送至冲洗水嘴14处，通过较大的冲洗水压使滤布上堵塞的污染物冲洗脱落，并通过雨水调节池1的底坡，排至沉泥槽2，控制排泥管9上的电磁阀10打开，使冲洗废水排至污水管网。经过滤布反冲洗后，本系统恢复到初始状态，并可用于下次降雨。
上述仅为发明的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种雨水径流调节与污染物去除系统，包括雨水调节池，雨水调节池前端为前侧壁，后端为后侧壁，其特征在于所述雨水调节池内设置有
动态过滤分离系统，所述动态过滤分离系统活动地安装在雨水调节池内，动态过滤分离系统和前侧壁之间形成过滤前池，动态过滤分离系统和后侧壁之间形成过滤后池，所述动态过滤分离系统可根据进入过滤前池的水量自动调节其在雨水调节池内的位置；
雨水进水管，所述雨水进水管设置在雨水调节池的前端；
雨水出水管，所述雨水出水管设置在雨水调节池的后端；
沉泥槽，所述沉泥槽设置在过滤前池的前端；
雨水进水管进水增加，过滤前池水位逐渐升高，所述动态过滤分离系统由下至上逐渐产生阻塞，同时在水压的推动下，所述动态过滤分离系统向后侧壁方向移动；雨水进水管进水逐渐减小，所述动态过滤分离系统在复位机构的作用下向前侧壁方向移动。
2.根据权利要求1所述的径流雨水调节与污染物去除系统，其特征在于，雨水调节池池壁中部的对应位置设置有移动导轨，动态过滤分离系统包括过滤滤布组件，所述过滤滤布组件通过连接件与移动导轨形成滑动连接；复位机构为设置在所述过滤滤布组件和雨水调节池的后侧壁之间的滤布位置调节伸缩装置。
3.根据权利要求1所述的径流雨水调节与污染物去除系统，其特征在于，雨水调节池的后端还设置有过滤反冲洗系统，过滤反冲洗系统包括设置在雨水调节池后端的冲洗水池，冲洗水池内设置冲洗水泵，雨水调节池的后侧壁上设置冲洗喷嘴，所述冲洗喷嘴通过冲洗管道与冲洗水泵连接。
4.根据权利要求1所述的径流雨水调节与污染物去除系统，其特征在于，所述过滤前池的侧壁上还设置有溢流排放管，沉泥槽通过排泥管连接至雨水调节池外。
5.根据权利要求1所述的径流雨水调节与污染物去除系统，其特征在于，所述雨水调节池底部设置坡度，坡向沉泥槽。
6.根据权利要求5所述的径流雨水调节与污染物去除系统，其特征在于，雨水调节池底部坡度为1~5%。
7.根据权利要求2所述的径流雨水调节与污染物去除系统，其特征在于，移动导轨采用防腐的不锈钢或铸铁材料。
8.根据权利要求2所述的径流雨水调节与污染物去除系统，其特征在于，过滤滤布组件过滤通量应不小于4~8m3/m2/h，机械拉伸强度不小于10Mpa，采用聚酯、丙纶、腈纶、涤纶等滤布或无纺布材料。
9.根据权利要求2所述的径流雨水调节与污染物去除系统，其特征在于，滤布位置调节伸缩装置可为一端固定在调节池壁的弹簧、液压调节或气压调节设施。
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