CN107806160A - 一种污水和雨水的合流制排水系统与控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种污水和雨水的合流制排水系统,包括:市政道路上的污水干管,所述污水干管的出口设置有污水处理厂;市政道路上的雨水干管,所述雨水干管的末端与自然水体相连;单元区域的合流总管,其出口与所述污水干管相连;其特征在于:在所述合流总管上设置分流设备,所述分流设备的进水端与合流总管连通;所述分流设备具有五个开口,分别是进水口、第一出水口、第二出水口、第三出水口和第四出水口,其第一出水口与污水干管连接,第二出水口与雨水干管相连;第三出水口与调蓄设施的进水口相连;第四出水口与在线雨水处理设施的进水口相连,所述在线雨水处理设施的出水口与雨水干管相连。

Description

一种污水和雨水的合流制排水系统与控制方法
技术领域
本发明涉及一种合流制排水管网系统,具体涉及一种污水和雨水的合流制排水系统与控制方法。
背景技术
城市市政排水系统主要分为合流制排水系统和分流制排水系统。最早出现的合流制排水系统是将污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内,不经任何处理就直接就近排入水体,使受纳水体遭受严重污染,国内外很多老城市几乎都采用这种方式。现在常采用的是截流式合流制排水系统。
截流式合流制排水系统与传统的合流制排水系统在结构上基本相同,区别点在于截流式合流制排水系统在市政合流干管与污水处理厂之间设置有截流井。截流式合流制排水系统工作时,居民排出的污水和雨水口收集的雨水都通过合流总管进入市政合流干管,市政道路沿线的雨水口收集的雨水也都进入市政合流干管,在干管末端设置截流井。晴天时,所有污水都输送至污水厂,经处理后排放到自然水体。降雨时,污水和降雨初期的雨水也会被输送至污水厂,经处理后排放到自然水体。但随着降雨量的增加,雨水径流也增加,当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后,就会有部分混合污水溢流而直接进入自然水体。
针对这种合流制排水系统,其问题主要是:①降雨时,居住区及市政道路上会产生面源污染,现有的合流制排水系统虽然在末端设有截流井进行截流,但是设计的截流倍数不够,使得截流井没能对面源污染物进行拦截,面源污染物直接进入自然水体,对自然水体造成污染。②若要对面源污染进行控制,就需要增大截流井的尺寸,增大截流干管的尺寸,增加污水厂的容量。③截流的截流为粗放式的控制,不能精确地对初期雨水进行截流。
分流制排水系统按照排除雨水方式的不同,又分为完全分流制和不完全分流制两种排水系统。完全分流制排水系统是完全将雨水和生活污水、工业污水分离,由不同的管道进行输送。居民排出的污水通过污水管道进入污水干管,然后输送至污水厂处理后排放,雨水口收集的雨水通过雨水管道进入雨水干管,直接排放到自然水体。市政道路沿线的雨水口收集的雨水也都进入雨水干管,直接排放到自然水体。在这种分流制排水系统中,存在着很多问题:①居住区内的部分污水错误地进入了雨水管道,比如阳台上洗衣机排出的污水会直接排放到自然水体。②市政道路上的部分污水错误地进入了雨水管道,比如道路清洗时产生的污水会直接排放到自然水体。③降雨时,居住区及市政道路上会产生面源污染,面源污染物会直接进入自然水体。
不完全分流制主要是针对雨水的收集处理上,将居民区收集的雨水和市政道路上收集到的雨水进行分离。居民排出的污水和雨水口收集的雨水都通过合流总管排出,在进入市政排水管道之前设置截流井进行截流。市政道路沿线的雨水口收集的雨水进入雨水干管,直接排放到自然水体。晴天时,居住区排放的污水被截流至污水干管,然后输送至污水厂,经处理后排放到自然水体,但市政道路上会有部分污水进入雨水干管而直接排放到自然水体。降雨时,居住区排放的污水和降雨初期的雨水也会被截流至污水干管,然后输送至污水厂,经处理后排放到自然水体,但随着降雨量的增加,雨水径流也增加,当混合污水的流量超过截流管道的输水能力后,就会有部分混合污水溢流而直接进入雨水干管,同时市政道路上携带有大量污染物的初期雨水也会直接进入雨水干管,然后排放到自然水体。这种排水系统的问题主要是:①整个系统不能对面源污染物进行有效地拦截,拦截效率低。②不能对进入雨水管道的污水进行控制。③降雨时,污水易被雨水携带进入自然水体。④截流井的控制粗放,一方面可能不能将更多的初期雨水送入污水厂处理,使得面源污染物排放到了自然水体,另一方面可能将大量的后期雨水送入污水厂,增加了污水厂的负荷,降低了污水厂的处理效率。
总体说来,目前的排水体制存在着以下问题:第一,不能对面源污染进行控制;第二,控制粗放,不能对污水和初期雨水进行精确控制;第三,管道混接,污水直接排放到了自然水体;第四,对于用地紧张的地区,末端治理不能有效实施。
同时,本发明人还发现,对于一些老城市的老城区或者是城中村等,这种情况更为严重,由于在先的雨污管网设计的不够完善,很多老城区或是城中村等单元区域内均没有雨水干管和污水处理厂,或者原有的合流总管没有对其收集的雨水与排入其中的生活污水进行分离,使污水和雨水直接排放到市政污水干管,排放到污水干管的雨水增加了污水干管末端污水处理厂的处理强度,使其效率低下。
此外,若老城区或者城中村所处的区域对排入自然水体的水质要求较高的话,将中后期雨水直接分流排放到自然水体可能会导致自然水体的水质下降。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,本发明提供一种污水和雨水的合流制排水系统,该系统可对老城区或城中村排出的污水和雨水进行精确控制,提高排水系统的处理效率。
本发明的技术方案为:
一种污水和雨水的合流制排水系统,包括:
市政道路上的污水干管,所述污水干管的出口设置有污水处理厂;
市政道路上的雨水干管,所述雨水干管的末端与自然水体相连;
单元区域的合流总管,其出口与所述污水干管相连;其特征在于:
在所述合流总管上设置分流设备,所述分流设备的进水端与合流总管连通;
所述分流设备具有五个开口,分别是进水口、第一出水口、第二出水口、第三出水口和第四出水口,其第一出水口与污水干管连接,第二出水口与雨水干管相连;第三出水口与调蓄设施的进水口相连;第四出水口与在线雨水处理设施的进水口相连,所述在线雨水处理设施的出水口与雨水干管相连。
根据本发明,所述单元区域为城市区域内以功能用途属性划分的包括建筑物和构筑物的土地区域,优选为老城区或城中村。
根据本发明,所述单元区域的面积为0.01-0.6平方公里,优选为0.01-0.3平方公里。
根据本发明,所述雨水干管为市政道路上原有的雨水干管;
或当所述市政道路上没有雨水干管时,在市政道路上铺设的一条雨水干管。
根据本发明,所述分流设备选自分流井、弃流井或截流井。
根据本发明,在分流设备的出水口上设置水利开关;优选地,在每个出水口上均设置水利开关。在所述第一出水口设置水利开关1;在所述第二出水口设置水利开关2;在所述第三出水口设置水利开关3;在所述第四出水口设置水利开关4。
根据本发明,所述系统还包括控制系统,所述控制系统包括用于监测分流设备的第一监测装置、用于监测调蓄设施的第二监测装置和与二者信号连接的控制单元;所述控制单元与水利开关1、水利开关2、水利开关3和水利开关4信号连接;所述第一监测装置和第二监测装置用于监测信号并将监测的信号输送给控制单元,控制单元根据接收的信号控制水利开关1、水利开关2、水利开关3和水利开关4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分流设备井体内或分流设备井体外。例如,监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在分流设备井体内,监测雨量的装置设置在分流设备井体外,监测水体总量的装置设置在分流设备井体中的水利开关上,监测时间的装置设置在分流设备井体内或井体外。
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)。
优选地,所述第二监测装置设置于调蓄设施中。
优选地,所述分流设备可以为槽式、堰式或槽堰式分流设备;
根据本发明,所述水利开关1、2、3和4相同或不同,彼此独立地选自阀门、闸门、拍门或者堰门;优选为上开式闸门、下开式闸门、下开式堰门、旋转堰门、浮筒截流装置、闸阀、蝶阀、球阀、升降式橡胶瓣截流止回阀、或截流拍门。
根据本发明,所述分流设备可以为一个或多个;当所述分流设备为多个时,对其在合流总管上的安装方式及排列组合方式没有限制,利于分流且不造成用地紧张即可。
根据本发明,所述调蓄设施选自初雨调蓄池、溢流调蓄池、调蓄箱涵和深隧中的任一种或两种以上的组合,优选为初雨调蓄池。
根据本发明,所述在线雨水处理设施选自在线雨水处理池、斜板沉淀池、斜管沉淀池、絮凝池、高效沉沙池、人工湿地、通过池和一体化处理设备中的任一种或两种以上的组合。
优选地,对所述在线雨水处理设施的数量和安装方式没有特别限制,可根据各区域的雨污污染情况及用地状况进行调节。
根据本发明,所述系统还包括雨水预处理系统;其可以并入所述雨水干管上,或者设于所述雨水干管旁。
根据本发明,所述雨水预处理系统包括分流井、雨水过滤器、颗粒分离器、圆筒过滤器、雨水分离器、水力旋流分离器、渗透池、磁分离装置、介质过滤器、在线处理池中的一种或多种。
优选地,所述雨水预处理系统还包括调蓄设施和/或截流装置和/或流量控制装置。
根据本发明,所述雨水预处理系统包括分流井、截流装置、流量控制装置、雨水过滤器、调蓄设施,所述分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上,当所述分流井为槽式时,不设置截流装置;
分流井进水口位置处为分流井前侧,分流井第一出水口位置处为分流井后侧;
所述分流井的进水口与所述分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述分流井的第一出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述截流装置设置在所述分流井的第一出水口处;所述分流井的第二出水口处设置流量控制装置,所述流量控制装置的另一端与雨水过滤器、调蓄设施依次相连,所述调蓄设施的出水口与污水管道连通。
根据本发明,所述雨水预处理系统包括分流井、截流装置、颗粒分离器、圆筒过滤器,所述分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上,当所述分流井为槽式时,不设置截流装置;
分流井进水口位置处为分流井前侧,分流井第一出水口位置处为分流井后侧;
所述分流井的进水口与所述分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述分流井的第一出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述截流装置设置在所述分流井的第一出水口处;所述分流井的第二出水口与颗粒分离器、圆筒过滤器依次相连,所述圆筒过滤器的出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通。
根据本发明,所述雨水预处理系统包括分流井、截流装置、水力旋流分离器、渗透池和流量控制装置,所述分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上,当所述分流井为槽式时,不设置截流装置;
分流井进水口位置处为分流井前侧,分流井第一出水口位置处为分流井后侧;
所述分流井的进水口与所述分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述分流井的第一出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述截流装置设置在所述分流井的第一出水口处;所述分流井的第二出水口处设置流量控制装置,所述流量控制装置的另一端与水力旋流分离器、渗透池依次相连,位于所述渗透池内的水渗透至地下。
根据本发明,所述雨水预处理系统包括分流井、截流装置、磁分离装置、渗透池、介质过滤器,所述分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上,当所述分流井为槽式时,不设置截流装置;
分流井进水口位置处为分流井前侧,分流井第一出水口位置处为分流井后侧;
所述分流井的进水口与所述分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述分流井的第一出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述截流装置设置在所述分流井的第一出水口处;所述分流井的第二出水口与磁分离装置、渗透池、介质过滤器依次相连,所述介质过滤器的出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通。
根据本发明,所述雨水预处理系统包括第一分流井、第二分流井、截流装置、在线处理池和流量控制装置,所述第一分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上,当所述第一分流井为槽式时,不设置截流装置;
第一分流井进水口位置处为分流井前侧,第一分流井第一出水口位置处为分流井后侧;
所述第一分流井的进水口与所述第一分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述第一分流井的第一出水口与所述第一分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述截流装置设置在所述第一分流井的第一出水口处;所述第一分流井的第二出水口与所述第二分流井的进水口连接,所述第二分流井的第一出水口与污水管道的一端连接,污水管道的另一端与污水处理厂连接;所述第二分流井的第二出水口与在线处理池的进水口连接,在线处理池的出水口与所述第一分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通;
所述流量控制装置设置在第一分流井的第二出水口处或分别设置在第二分流井的第一出水口处和第二分流井的第二出水口处。
根据本发明,所述截流装置为固定堰;或者水利开关。
根据本发明,所述雨水干管上可以设置一个或多个雨水预处理系统,或多个雨水预处理系统的组合;
根据本发明,当雨水干管上设置多个雨水预处理系统或多个雨水预处理系统的组合时,相邻的两个雨水预处理系统或两个雨水预处理系统的组合之间的距离为0.2-1公里。
根据本发明,所述污水处理厂的出水管与自然水体相连。
根据本发明,所述系统还包括生物滤池,其可以设置在污水处理厂的出水管上。
根据本发明,所述生物滤池可以为一个或多个。
本发明还提供如上所述污水和雨水的合流制排水系统的控制方法,所述方法包括:
晴天时,分流设备将进入合流总管的污水分流至污水干管进入污水处理厂处理;
降雨时,分流设备将初期雨水和污水分流至污水干管进入污水处理厂处理;将超过污水处理厂能力的初期雨水和污水调蓄在调蓄设施中,将中后期雨水分流至在线雨水处理设施进行处理;
当降雨量较大,分流至在线雨水处理设施的雨水超过其处理能力时,将雨水分流至雨水干管。
待污水处理厂处理能力有富余时,将调蓄设施中的初期雨水和污水排放至污水干管。
优选地,本发明的方法还包括:
晴天时,水利开关1开启,水利开关2关闭,水利开关3关闭,水利开关4关闭,分流设备将进入合流总管的污水分流至污水干管进入污水处理厂处理;
降雨时,水利开关1开启,水利开关2关闭,水利开关3关闭,水利开关4关闭,分流设备将初期雨水和污水分流至污水干管进入污水处理厂处理;待分流至污水处理厂能力的初期雨水和污水超过其处理能力时,水利开关3开启,将超过污水处理厂能力的初期雨水和污水调蓄在调蓄设施中;当调蓄设施中的水量达到最大储水量时,水利开关3关闭,水利开关4开启,将中后期雨水分流至在线雨水处理设施进行处理,处理完成后直接排到到雨水干管;
当强降雨时,当来水量超过在线雨水处理设施的最大处理能力时,分流设备液位将会上升,当上升至警戒水位时,水利开关2开启,雨水流入雨水干管。
本发明的有益效果
(1)本发明的系统结构简单、建造方便,只需在老城区或城中村有限的区域内建造分流设施即可实现对老城区或城中村区域内污水和初期雨水的高效处理。
(2)本发明通过将分流设施设置于老城区或城中村区域内,占地面积小,可设置于地下,有效地避免大幅度对老城区或城中村区域内管道的改建,解决了老城区或城中村用地紧张的问题。
(3)对于对的老城区或城中村地区附近的自然水体要求较高的区域,本发明在分流设施上连接在线雨水处理设施,将中后期雨水进行处理后排放,既能精确分流,也能避免因该区域中后期雨水对自然水体污染,造成自然水体水质不好的情况。
(4)本发明源头的分流处理,初期雨水从地面到分流设备的过流时间大大缩短,从而减少此源头区域如老城区或城中村后期雨水与初期雨水混合的概率,截留或收集的初期雨水浓度就会更高,截污效率很高。
(5)末端截污时,管道底部的积泥会影响初期雨水的特性,让初期雨水的特性变的不明显,但源头截污管道较短,积泥的影响基本可以忽略不计,初期雨水特征变得非常明显。
(6)末端截污时,管道距离较长,管道的破损会造成管线沿途地下水渗入,会稀释初期雨水的浓度,对初期雨水截取一定量的初期雨水就会含有一定比例的外来水;但在源头截污,由于管道较短,管网的问题基本可以忽略不计,截取的初期雨水浓度也将大大提高。
附图说明
图1为本发明实施例1一种控制城中村中污水和雨水的合流制排水系统;
各附图标记含义如下:A—城中村,A-1—合流总管,B-1—污水干管,B-2—雨水干管,1—自然水体,2—污水处理厂,3—分流井,10—初雨调蓄池,4—在线雨水处理池,5-1—下开式堰门,5-2—下开式堰门,6—下开式闸门,5-3—下开式堰门,7—生物滤池,8—水力颗粒分离器和圆筒过滤器。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明系统做更进一步的详细说明。应当理解,下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
实施例1
如图1所示的控制城中村中污水和雨水的合流制排水系统,包括城中村A,城中村A内设置有合流总管A-1;市政道路上设置有污水干管B-1和雨水干管B-2;雨水干管B-2的末端连接自然水体1,污水干管B-1的末端连接污水处理厂2;合流总管A-1上连接分流井3的进水端,所述分流井3有四个出水口,一个与污水干管B-1相连;一个与雨水干管B-2相连;一个与初雨调蓄池10相连;一个与在线雨水处理池4相连;分流井3内与污水干管B-1相连的出口前设置下开式堰门5-1,与雨水干管B-2相连的出口前设置下开式闸门6,与初雨调蓄池10相连的出口前设置下开式堰门5-2;与在线雨水处理池4相连的出口前设置下开式堰门5-3;在线雨水处理池4的出口与雨水干管B-2相连。
在所述污水处理厂2的出水管上设置生物滤池7。
在所述雨水干管B-2上设置多个水力颗粒分离器和圆筒过滤器8的组合,每两个组合之间的距离为0.3公里。
所述系统还包括控制系统,所述控制系统包括用于监测分流井3的液位传感器3-1、用于监测初雨调蓄池10的液位传感器10-1和与二者信号连接的控制单元;所述控制单元与下开式堰门5-1,下开式闸门6,下开式堰门5-2和下开式堰门5-3信号连接;所述液位传感器3-1和液位传感器10-1用于监测信号并将监测的信号输送给控制单元,控制单元根据接收的信号控制下开式堰门5-1,下开式闸门6,下开式堰门5-2,和下开式堰门5-3的开度。
实施例2
使用实施例1的系统对城中村污水和雨水进行处理的方法为:
晴天时,控制单元根据接收的信号控制下开式堰门5-1开启,下开式闸门6、下开式堰门5-2及下开式堰门5-3关闭,分流井3将进入合流总管A-1的污水分流至污水干管B-1进入污水处理厂2处理;
降雨时,控制单元根据接收的信号控制下开式堰门5-1开启,下开式闸门6、下开式堰门5-2及下开式堰门5-3关闭,分流井3将初期雨水和污水分流至污水干管B-1进入污水处理厂2处理;当分流至污水处理厂2的初期雨水和污水超过其处理能力时,控制单元根据接收的信号控制下开式堰门5-2开启,将初期雨水和污水调蓄至初雨调蓄池10;当达到初雨调蓄池10最大储水量时,控制单元根据接收的信号控制下开式堰门5-2关闭,下开式堰门5-3开启,将中后期雨水分流至在线雨水处理池4进行处理,处理完成后排放到自然水体1;
当强降雨时,当来水量超过在线雨水处理池4的最大处理能力时,分流井3液位将会上升,当上升至警戒水位时,控制单元根据接收的信号控制下开式闸门6开启,雨水流入雨水干管。
具体地,所述系统包括控制系统时,所述控制系统中的液位传感器主要用于监测水体液位,,所述控制系统中的液位计主要用于监测水体液位,在该系统的控制单元中设定分流井3的标准水位H1、分流井3的警戒水位H2和初雨调蓄池10的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1a)水体从进水口进入分流井3,通过液位传感器实时监测分流井3井体内水体的液位高度H;通过液位计实时监测初雨调蓄池10内水体的液位高度H4;
2a)当H<H1时,下开式堰门5-1处于开启状态,下开式堰门5-2和下开式堰门5-3处于关闭状态,下开式闸门6处于截流状态;
3a)当H1≤H<H2时,若H4<H3,下开式堰门5-1和下开式堰门5-2处于开启状态,下开式堰门5-3处于关闭状态,下开式闸门6处于截流状态;若H4≥H3,下开式堰门5-1处于开启状态,下开式堰门5-2处于关闭状态,下开式堰门5-3处于开启状态,下开式闸门6处于截流状态;
4a)当H≥H2时,下开式堰门5-1和下开式堰门5-3处于开启状态,下开式堰门5-2处于关闭状态,下开式闸门6处于开启状态。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种污水和雨水的合流制排水系统,包括:市政道路上的污水干管,所述污水干管的出口设置有污水处理厂;
市政道路上的雨水干管,所述雨水干管的末端与自然水体相连;
单元区域的合流总管,其出口与所述污水干管相连;其特征在于:
在所述合流总管上设置分流设备,所述分流设备的进水端与合流总管连通;
所述分流设备具有五个开口,分别是进水口、第一出水口、第二出水口、第三出水口和第四出水口,其第一出水口与污水干管连接,第二出水口与雨水干管相连;第三出水口与调蓄设施的进水口相连;第四出水口与在线雨水处理设施的进水口相连,所述在线雨水处理设施的出水口与雨水干管相连。
2.如权利要求1所述的污水和雨水的合流制排水系统,其特征在于,所述单元区域为城市区域内以功能用途属性划分的包括建筑物和构筑物的土地区域,优选为老城区或城中村;
优选地,所述单元区域的面积为0.01-0.6平方公里,还优选为0.01-0.3平方公里;
优选地,所述雨水干管为市政道路上原有的雨水干管;
或当所述市政道路上没有雨水干管时,在市政道路上铺设的一条雨水干管。
3.如权利要求1或2所述的污水和雨水的合流制排水系统,其特征在于,所述分流设备选自分流井、弃流井或截流井;
优选地,在分流设备的出水口上设置水利开关;
优选地,在每个出水口上均设置水利开关,在所述第一出水口设置水利开关1;在所述第二出水口设置水利开关2;在所述第三出水口设置水利开关3;在所述第四出水口设置水利开关4。
4.如权利要求1-3任一项所述的污水和雨水的合流制排水系统,其特征在于,所述系统还包括控制系统,所述控制系统包括用于监测分流设备的第一监测装置、用于监测调蓄设施的第二监测装置和与二者信号连接的控制单元;所述控制单元与水利开关1、水利开关2、水利开关3和水利开关4信号连接;所述第一监测装置和第二监测装置用于监测信号并将监测的信号输送给控制单元,控制单元根据接收的信号控制水利开关1、水利开关2、水利开关3和水利开关4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分流设备井体内或分流设备井体外,例如,监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在分流设备井体内,监测雨量的装置设置在分流设备井体外,监测水体总量的装置设置在分流设备井体中的水利开关上,监测时间的装置设置在分流设备井体内或井体外;
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);
优选地,所述第二监测装置设置于调蓄设施中。
5.如权利要求1-4任一项所述的污水和雨水的合流制排水系统,其特征在于,所述分流设备可以为槽式、堰式或槽堰式分流设备;
优选地,所述水利开关1、2、3和4相同或不同,彼此独立地选自阀门、闸门、拍门或者堰门;还优选为上开式闸门、下开式闸门、下开式堰门、旋转堰门、浮筒截流装置、闸阀、蝶阀、球阀、升降式橡胶瓣截流止回阀、或截流拍门;
优选地,所述分流设备为一个或多个;当所述分流设备为多个时,对其在合流总管上的安装方式及排列组合方式没有限制,利于分流且不造成用地紧张即可。
6.如权利要求1-5任一项所述的污水和雨水的合流制排水系统,其特征在于,所述调蓄设施选自初雨调蓄池、溢流调蓄池、调蓄箱涵和深隧中的任一种或两种以上的组合,优选为初雨调蓄池;
优选地,所述在线雨水处理设施选自在线雨水处理池、斜板沉淀池、斜管沉淀池、絮凝池、高效沉沙池、人工湿地、通过池和一体化处理设备中的任一种或两种以上的组合;
优选地,对所述在线雨水处理设施的数量和安装方式没有特别限制,根据各区域的雨污污染情况及用地状况进行调节。
7.如权利要求1-6任一项所述的污水和雨水的合流制排水系统,其特征在于,所述系统还包括雨水预处理系统;其并入所述雨水干管上,或者设于所述雨水干管旁;
优选地,所述雨水预处理系统包括分流井、雨水过滤器、颗粒分离器、圆筒过滤器、雨水分离器、水力旋流分离器、渗透池、磁分离装置、介质过滤器、在线处理池中的一种或多种;
优选地,所述雨水预处理系统还包括调蓄设施和/或截流装置和/或流量控制装置。优选地,所述雨水预处理系统包括分流井、截流装置、流量控制装置、雨水过滤器、调蓄设施,所述分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上,当所述分流井为槽式时,不设置截流装置;
分流井进水口位置处为分流井前侧,分流井第一出水口位置处为分流井后侧;
优选地,所述分流井的进水口与所述分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述分流井的第一出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述截流装置设置在所述分流井的第一出水口处;所述分流井的第二出水口处设置流量控制装置,所述流量控制装置的另一端与雨水过滤器、调蓄设施依次相连,所述调蓄设施的出水口与污水管道连通;
优选地,所述雨水预处理系统包括分流井、截流装置、颗粒分离器、圆筒过滤器,所述分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上,当所述分流井为槽式时,不设置截流装置;
优选地,分流井进水口位置处为分流井前侧,分流井第一出水口位置处为分流井后侧;
优选地,所述分流井的进水口与所述分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述分流井的第一出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述截流装置设置在所述分流井的第一出水口处;所述分流井的第二出水口与颗粒分离器、圆筒过滤器依次相连,所述圆筒过滤器的出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通。
优选地,所述雨水预处理系统包括分流井、截流装置、水力旋流分离器、渗透池和流量控制装置,所述分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上,当所述分流井为槽式时,不设置截流装置;
优选地,分流井进水口位置处为分流井前侧,分流井第一出水口位置处为分流井后侧;
优选地,所述分流井的进水口与所述分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述分流井的第一出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述截流装置设置在所述分流井的第一出水口处;所述分流井的第二出水口处设置流量控制装置,所述流量控制装置的另一端与水力旋流分离器、渗透池依次相连,位于所述渗透池内的水渗透至地下。
优选地,所述雨水预处理系统包括分流井、截流装置、磁分离装置、渗透池、介质过滤器,所述分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上,当所述分流井为槽式时,不设置截流装置;
优选地,分流井进水口位置处为分流井前侧,分流井第一出水口位置处为分流井后侧;
优选地,所述分流井的进水口与所述分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述分流井的第一出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述截流装置设置在所述分流井的第一出水口处;所述分流井的第二出水口与磁分离装置、渗透池、介质过滤器依次相连,所述介质过滤器的出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通。
优选地,所述雨水预处理系统包括第一分流井、第二分流井、截流装置、在线处理池和流量控制装置,所述第一分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上,当所述第一分流井为槽式时,不设置截流装置;
优选地,第一分流井进水口位置处为分流井前侧,第一分流井第一出水口位置处为分流井后侧;
优选地,所述第一分流井的进水口与所述第一分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述第一分流井的第一出水口与所述第一分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通,所述截流装置设置在所述第一分流井的第一出水口处;所述第一分流井的第二出水口与所述第二分流井的进水口连接,所述第二分流井的第一出水口与污水管道的一端连接,污水管道的另一端与污水处理厂连接;所述第二分流井的第二出水口与在线处理池的进水口连接,在线处理池的出水口与所述第一分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通;
优选地,所述流量控制装置设置在第一分流井的第二出水口处或分别设置在第二分流井的第一出水口处和第二分流井的第二出水口处;
优选地,所述截流装置为固定堰;或者水利开关。
优选地,所述雨水干管上可以设置一个或多个雨水预处理系统,或多个雨水预处理系统的组合;
优选地,当雨水干管上设置多个雨水预处理系统或多个雨水预处理系统的组合时,相邻的两个雨水预处理系统或两个雨水预处理系统的组合之间的距离为0.2-1公里。
8.如权利要求1-7任一项所述的污水和雨水的合流制排水系统,其特征在于,所述污水处理厂的出水管与自然水体相连;
优选地,所述系统还包括生物滤池,其设置在污水处理厂的出水管上;
优选地,所述生物滤池为一个或多个。
9.权利要求1-8任一项所述污水和雨水的合流制排水系统的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
晴天时,分流设备将进入合流总管的污水分流至污水干管进入污水处理厂处理;
降雨时,分流设备将初期雨水和污水分流至污水干管进入污水处理厂处理;将超过污水处理厂能力的初期雨水和污水调蓄在调蓄设施中,将中后期雨水分流至在线雨水处理设施进行处理;
当降雨量较大,分流至在线雨水处理设施的雨水超过其处理能力时,将雨水分流至雨水干管;
待污水处理厂处理能力有富余时,将调蓄设施中的初期雨水和污水排放至污水干管。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
晴天时,水利开关1开启,水利开关2关闭,水利开关3关闭,水利开关4关闭,分流设备将进入合流总管的污水分流至污水干管进入污水处理厂处理;
降雨时,水利开关1开启,水利开关2关闭,水利开关3关闭,水利开关4关闭,分流设备将初期雨水和污水分流至污水干管进入污水处理厂处理;待分流至污水处理厂能力的初期雨水和污水超过其处理能力时,水利开关3开启,将超过污水处理厂能力的初期雨水和污水调蓄在调蓄设施中;当调蓄设施中的水量达到最大储水量时,水利开关3关闭,水利开关4开启,将中后期雨水分流至在线雨水处理设施进行处理,处理完成后直接排到到雨水干管;
当强降雨时,当来水量超过在线雨水处理设施的最大处理能力时,分流设备液位将会上升,当上升至警戒水位时,水利开关2开启,雨水流入雨水干管。
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