CN109162342A - 智慧型多格雨污截流井 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智慧型多格雨污截流井，包括依次包括污水截流区、初期雨水截流输送区、初期雨水截流处理区及中后期雨水区；其中污水截流区与初期雨水截流输送区之间设有第一挡板，初期雨水截流输送区与初期雨水截流处理区之间设有第二挡板，初期雨水截流处理区及中后期雨水区之间设有第三挡板；且各区内设有对应的水泵、截流阀，并连接各种管道。通过上述方式，本发明可实现晴天污水自流输送，不需要耗电；初期雨水输送较浓度较高的部分，不影响污水处理厂运行；中后期部分雨水由湿地排放至河道或直排河道。

Description

智慧型多格雨污截流井
技术领域
本发明涉及市政排污技术领域，尤其是涉及一种智慧型多格雨污截流井。
背景技术
雨污合流是导致城市河道污染的主要污染因素，由于雨污合流通常在老城区，将雨污合流改造成雨污分流的工程投资高、施工困难。所以，通常采用雨污截流制，通过水泵将晴天污水与初期雨水提升至独立的污水管网，常雨水则直排河道。
雨污截流制存在的问题是，污水输送需要耗电，而大量的初期雨水对污水处理厂造成水力负荷冲击，影响污水处理厂运行，中后期雨水中夹杂的污水仍然会影响河道污染。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，提供一种智慧型多格雨污截流井，晴天污水自流输送，不需要耗电；初期雨水输送较浓度较高的部分，不影响污水处理厂运行；中后期部分雨水由湿地排放至河道或直排河道。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
提供一种智慧型多格雨污截流井，依次包括污水截流区、初期雨水截流输送区、初期雨水截流处理区及中后期雨水区；其中
污水截流区与初期雨水截流输送区之间设有第一挡板，初期雨水截流输送区与初期雨水截流处理区之间设有第二挡板，初期雨水截流处理区及中后期雨水区之间设有第三挡板；且
污水截流区内设有雨天截流阀、雨天截污泵，且雨天截污泵的出水管连接污水管道；
初期雨水截流输送区内设有初期雨水泵，且初期雨水泵的出水管连接污水管道；
初期雨水截流处理区底部连接有处理管道；
中后期雨水区底部连接有排放管道。
优选地，所述第一挡板高度大于第二挡板高度，第二挡板高度大于第三挡板高度。
优选地，雨天截流阀外通过晴天溢流管与排水管道连接。
优选地，污水截流区外连接有雨污合流管。
优选地，初期雨水截流处理区的处理管道连接初期雨水处理站。
优选地，中后期雨水区的排放管道连接河道和/或驳岸湿地。
优选地，雨天截污泵及初期雨水泵均内置无级变频电机，并通过4G网络进行远程变频及启闭控制。
优选地，所述雨天截流阀通过4G网络进行远程变频及启闭控制。
优选地，污水截流区容积为V1，雨天截流阀的口径为D1、雨天截污泵的流量为Q1，则满足下述公式：
V1=aQw，
，
，
其中，Qw为区域最大小时污水量/(m3/h)；
a为容积系数，0.1≤a≤0.25；
λ为雨天截流系数，0≤λ≤2；
初期雨水截流输送区的容积为V2，初期雨水泵的流量为Q2，则满足下述公式：
V2= b（Yc+Vw），
Yc=1000×Sy×hc，
Q2=c（Yc+Vw），
其中，b为容积系数，0.05≤b≤0.2；
Vw为与排水口有效水力连通的雨污合流管网容积/m3；
Yc为初期雨水量/m3；
Sy为汇雨区域面积/m2；
hc为有效雨水量/mm，5≤hc≤10；
c为速率系数/h-1，0.2≤c≤2。
优选地，初期雨水截流处理区容积为V3，处理管道的管径为D3，则满足下述公式：
V3= d（Yc+Vw），
，
其中，d为容积系数，0.1≤d≤0.2；
中后期雨水区的容积为V4，排放管道的管径为D4，则满足下述公式：
V4=f（Yc+Vw），
，
其中，f为容积系数，0.1≤f≤0.2。
区别于现有技术，采用本发明具备如下有益效果：
本发明中，在截流井内通过设置3块挡板把截流井划分4个区域，每个区域内可设置泵及阀，或外接管道与相应的排放区或处理厂连接，可根据各个区域的水位情况、雨水径流情况，下雨的时间（周、时、月等）进行联动调控变频流量，降低耗电，不影响污水处理厂运行，且不会造成河道污染。
附图说明
图1为本发明智慧型多格雨污截流井的结构流程示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
如图1所示，本发明提供一种智慧型多格雨污截流井，依次包括污水截流区、初期雨水截流输送区、初期雨水截流处理区及中后期雨水区；其中
污水截流区与初期雨水截流输送区之间设有第一挡板，初期雨水截流输送区与初期雨水截流处理区之间设有第二挡板，初期雨水截流处理区及中后期雨水区之间设有第三挡板；为了实现高差，促进污水从污水截流区按序流到中后期雨水区，优选地，本发明所述第一挡板高度大于第二挡板高度，第二挡板高度大于第三挡板高度，如图1所示。
此外，污水截流区内设有雨天截流阀及雨天截污泵，其中雨天截流阀外通过通过晴天溢流管与排水管道连接、且雨天截污泵的出水管连接污水管道；且污水截流区外连接有雨污合流管，以让该区域的雨污进入该污水截流区内。
初期雨水截流输送区内设有初期雨水泵，且初期雨水泵的出水管连接污水管道；
初期雨水截流处理区底部连接有处理管道，优选地，初期雨水截流处理区可通过处理管道连接初期雨水处理站；
中后期雨水区底部连接有排放管道，优选地，中后期雨水区可通过排放管道连接河道和/或驳岸湿地。
优选地，雨天截污泵及初期雨水泵均内置无级变频电机，并通过4G网络进行远程变频及启闭控制。
优选地，所述雨天截流阀通过4G网络进行远程变频及启闭控制。
在实际应用中，设污水截流区容积为V1，雨天截流阀的口径为D1、雨天截污泵的流量为Q1，则满足下述公式：
V1=aQw，
，
，
其中，Qw为区域最大小时污水量/(m3/h)；
a为容积系数，0.1≤a≤0.25；
λ为雨天截流系数，0≤λ≤2；
若设初期雨水截流输送区的容积为V2，初期雨水泵的流量为Q2，则满足下述公式：
V2= b（Yc+Vw），
Yc=1000×Sy×hc，
Q2=c（Yc+Vw），
其中，b为容积系数，0.05≤b≤0.2；
Vw为与排水口有效水力连通的雨污合流管网容积/m3；
Yc为初期雨水量/m3；
Sy为汇雨区域面积/m2；
hc为有效雨水量/mm，5≤hc≤10；
c为速率系数/h-1，0.2≤c≤2。
若设初期雨水截流处理区容积为V3，处理管道的管径为D3，则满足下述公式：
V3= d（Yc+Vw），
，
其中，d为容积系数，0.1≤d≤0.2；
若设中后期雨水区的容积为V4，排放管道的管径为D4，则满足下述公式：
V4=f（Yc+Vw），
，
其中，f为容积系数，0.1≤f≤0.2。
在实际应用中，针对目前的雨污情况，大致可以分为6个阶段，分别是：
第一阶段，旱污截流阶段（使用污水截流区）：在晴天，将雨天截流阀开启，雨污合流管道中只有污水，污水流入污水截流区后，水位抬升，经雨水截流阀溢流至污水管网（即污水管道，下同），最终汇入城市污水处理厂；
第二阶段，雨天污水截流阶段（使用污水截流区）：当开始下雨时，通过远程控制，关闭雨天截流阀，并启动污水截污泵至最大，将污水送入污水管网，即图1中与雨天截污泵连接的污水管道，最终汇入城市污水处理厂，快速排空雨污合流管道，再减少水泵流量；应当说明的是，为了确保管网运行通常，平时需定期开启雨天截污泵，定期排空雨污合流管网与截流井；
第三阶段，初期雨水截流阶段（使用污水截流区、初期雨水截流输送区）：雨水汇入管道，一部分初期雨水与污水在污水截流区被雨天截污泵输送至污水管网（同雨天污水截流阶段），并最终汇入城市污水处理厂，一部分初期雨水因来不及被输送，则溢流进入初期雨水截流输送区，由初期雨水泵输送至污水管网，并最终汇入城市污水处理厂；
第四阶段，初期雨水处理阶段（使用初期雨水截流处理区）：稍微后阶段的雨水由于来不及被污水截流区、初期雨水截流输送区截流，则溢流到初期雨水截流处理区，由该区底部的管子（即处理管道）重力引流至雨水处理池（或雨水处理站），雨水处理池采用污水处理的方式，生物填料加曝气系统，处理后排放至河道的驳岸湿地系统，经过湿地深度处理后排入河道；
第五阶段，中后期雨水缓冲排放阶段（使用中后期雨水区）：当雨量继续增加时，雨水溢流至中后期雨水区，并通过底部的管道（即排放管道）重力引流至河道驳岸湿地，经过湿地处理后缓冲排放至河道内。
第六阶段，中后期雨水溢流排放阶段（中后期雨水区）：当雨量再继续增加时，雨水则从溢流管直接排放至河道。
整个截流井系统可根据各个区域的水位情况，雨水径流情况，下雨的时间（周、时、月等）进行联动调控，控制各台泵的变频流量，以实现晴天污水自流输送，不需要耗电；初期雨水输送较浓度较高的部分，不影响污水处理厂运行；中后期部分雨水由湿地排放至河道或直排河道。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智慧型多格雨污截流井，其特征在于，依次包括污水截流区、初期雨水截流输送区、初期雨水截流处理区及中后期雨水区；其中
污水截流区与初期雨水截流输送区之间设有第一挡板，初期雨水截流输送区与初期雨水截流处理区之间设有第二挡板，初期雨水截流处理区及中后期雨水区之间设有第三挡板；且
污水截流区内设有雨天截流阀、雨天截污泵，且雨天截污泵的出水管连接污水管道；
初期雨水截流输送区内设有初期雨水泵，且初期雨水泵的出水管连接污水管道；
初期雨水截流处理区底部连接有处理管道；
中后期雨水区底部连接有排放管道。
2.根据权利要求1所述的智慧型多格雨污截流井，其特征在于，所述第一挡板高度大于第二挡板高度，第二挡板高度大于第三挡板高度。
3.根据权利要求1所述的智慧型多格雨污截流井，其特征在于，雨天截流阀外通过晴天溢流管与排水管道连接。
4.根据权利要求1所述的智慧型多格雨污截流井，其特征在于，污水截流区外连接有雨污合流管。
5.根据权利要求1所述的智慧型多格雨污截流井，其特征在于，初期雨水截流处理区的处理管道连接初期雨水处理站。
6.根据权利要求1所述的智慧型多格雨污截流井，其特征在于，中后期雨水区的排放管道连接河道和/或驳岸湿地。
7.根据权利要求1所述的智慧型多格雨污截流井，其特征在于，雨天截污泵及初期雨水泵均内置无级变频电机，并通过4G网络进行远程变频及启闭控制。
8.根据权利要求1所述的智慧型多格雨污截流井，其特征在于，所述雨天截流阀通过4G网络进行远程变频及启闭控制。
9.根据权利要求1所述的智慧型多格雨污截流井，其特征在于，污水截流区容积为V1，雨天截流阀的口径为D1、雨天截污泵的流量为Q1，则满足下述公式：
V1=aQw，
，
Q1=λQw，
其中，Qw为区域最大小时污水量/(m3/h)；
a为容积系数，0.1≤a≤0.25；
λ为雨天截流系数，0≤λ≤2；
初期雨水截流输送区的容积为V2，初期雨水泵的流量为Q2，则满足下述公式：
V2= b（Yc+Vw），
Yc=1000×Sy×hc，
Q2=c（Yc+Vw），
其中，b为容积系数，0.05≤b≤0.2；
Vw为与排水口有效水力连通的雨污合流管网容积/m3；
Yc为初期雨水量/m3；
Sy为汇雨区域面积/m2；
hc为有效雨水量/mm，5≤hc≤10；
c为速率系数/h-1，0.2≤c≤2。
10.根据权利要求1所述的智慧型多格雨污截流井，其特征在于，初期雨水截流处理区容积为V3，处理管道的管径为D3，则满足下述公式：
V3= d（Yc+Vw），
，
其中，d为容积系数，0.1≤d≤0.2；
中后期雨水区的容积为V4，排放管道的管径为D4，则满足下述公式：
V4=f（Yc+Vw），
，
其中，f为容积系数，0.1≤f≤0.2。
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