CN109763553A - 一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置 - Google Patents

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王庆国
刘朝榕
胡思骙
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Abstract

本发明公开了一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置,该装置由支撑外壳、雨水导流系统、固体污染物沉淀系统(进水口、挡水板、出水口)、冲洗孔组成。本发明主要侧重于形成雨水径流时,控制雨水径流中所携带的固体污染物,以实现减少对受纳水体的污染要求。该装置根据雨水和固体污染物的密度差异,设计改变雨水的流动路径与流动特征,促进固体污染物的沉降。从而当雨水径流流过本发明装置时,能够沉淀部分固体污染物,实现减小雨水中污染物总量的目的。本发明的装置安装简单,占地面积小,操作方便,在雨水的颗粒物污染问题上,本发明设计具有较好的前景。

Description

一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置
技术领域
本发明涉及适用于一种控制雨水径流颗粒物的装置。
背景技术
城市的发展运营中,雨水的输送和排放是非常重要的组成部分,关系城市运营的安全以及城市发展。随着城市建设的加快以及对城市居住环境以及自然环境的密切关注与重视,人们逐渐对城市雨水输送过程中暴露出的问题愈加关注。目前,我国的城市雨水输送主要采用直排的方式,通过雨水收集系统将雨水收集后,再通过输送系统汇集、直接排放至附近的河流、湖泊中。
城市发展中,大多伴随着地面硬化现象,雨水通过对道路路面的冲刷,会将地面上沉积的污染物汇集到雨水系统中,雨水携带大量污染物进入河湖中,造成了点源污染,从而加剧河湖水质的污染,从而破坏自然环境和生态系统。此类雨水未经处理直接通过雨水系统的汇合,将非点源污染转化为点源性污染,对河流、湖泊造成冲击性污染负荷,对水体水质会造成较大的影响破坏,并且影响水体中的水生物等,是近城市水体污染治理难度较大的原因之一。同时,已知固体污染物自身和表面会携带大量的污染物质,控制好雨水径流中的固体污染物即能减小雨水输送过程中伴随的污染问题。并且,如果径流雨水携带的固体污染物较多且污染物密度较大,在雨水输送系统中会伴随沉降与淤积的情况发生,进而引发管道堵塞问题,从而影响雨水管道的过流能力并且减小排水管道的排水容量。当发生较大降雨时,不能及时的排出城市内的降水,可能加重城市的内涝现象,从而影响城市的正常运营与维护,造成经济和人员的损失。
目前,我国对于雨水输送系统中携带大量固体污染物造成的污染以及影响的研究较少,几乎没有实际应用手段。而根据水和固体污染物的密度差别,以及固体污染物的沉降性能等特点,沉降法是有效分离雨水与固体污染物的手段,然而如果将该方法应用到现有的雨水输送系统中,是较大的困难和挑战。目前沉降法并未得到广泛应用。
在目前的技术中,缺少一种安装方便、不消耗额外能源、且能直接在现有的雨水输送系统中安装的装置,能够有效的利用雨水与固体污染物的特性进行固体污染物的分离和收集的装置。
发明内容
本发明的目的在于一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置。
本发明采用的技术方案是:
适用于控制雨水径流颗粒物的装置,包括支撑外壳、雨水导流系统、固体污染物沉淀系统、冲洗孔。
该装置的雨水导流系统、固体污染物沉淀系统与反冲洗系统均安装在支撑外壳内,整个装置是模块化的安装在现有的雨水篦子中,安装方便,有效的在现有的雨水系统上进行升级,较为经济。
雨水导流系统设置为斜面雨水坡,坡的方向为该雨水篦子与雨水管道连接的相反方向,将雨水准确输送至固体污染物沉淀系统的进水口位置。
固体污染物沉淀系统由进水口、多块上下安装的挡水板、以及出水口构成,通过挡水板控制雨水径流的流动路径,根据固体污染物与雨水的密度差别特点,通过雨水的上下交替流动,将雨水与较大固体污染物进行分离,从而实现固体污染物的沉淀雨分离目的。具体的看,雨水在上行过程中,由于固体污染物的密度较大,不能跟随雨水正常流动,从而沉淀停留在固体污染物沉淀系统的底部。同时,挡水板的间距设计随着水流方向逐渐增大,从而控制水流的流速变慢,使得固体污染物能够分级分离,使得不同质量的固体污染物都能够在相应的分离区进行分离沉淀。
该装置的反冲洗系统为在系统中固体污染物沉积部位留有冲洗孔,当装置运行使用一定时间后,需要清洗时,通过该冲洗孔进行清洗。
该装置采用活动式的装置,在使用一定时间后,可以将装置从雨水篦子中取出,进行污染物的清理,以保证装置的长期高效的使用。
本发明的有益效果:
本发明装置能够有效减少降雨时,因雨水径流冲刷路面,携带的大量固体污染物随雨水径流汇集至雨水输送系统,从而在雨水管道中造成的淤积问题。同时本发明装置能够有效减少雨水携带大量污染物进入排放河湖中时造成的冲击污染问题,从而保护了水体水质和自然水体环境。
本发明利用水和固体污染物的密度差异,通过控制雨水的流动路径,增加固体污染物的沉淀现象,从而进行将较大固体污染物与雨水进行分离,从而实现较好的污染控制效果,具有较好的前景和实用价值。
本发明能够在现有的雨水输送系统上进行改造升级,安装简单,操作便利,投资成本较小。
本发明不单独耗费多余能源,较为经济。
具体来说:
本发明的装置,可以:
1本发明的装置能够有效的减少雨水中的悬浮固体污染物的含量,从而防止污染物污染水体环境和在管道系统内淤积影响管道过流能力。
2 本发明的装置不影响雨水篦子的收集雨水功能的同时,能较好的控制污染的扩散,避免对环境和人身安全产生不利影响。
3 本发明是组块化装置,容易安装与取出,进行装置的维护和清理。
3 本发明不耗费额外的能源,较为经济。
4 安装简单,成本低廉,制作简易。
附图说明
附图1 是本发明装置的立体运行示意图。
附图2 是本发明装置的截面图。
附图3是本发明装置的俯视图。
附图4 是本发明装置的立体冲洗示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置,安装于雨水篦子中,包括支撑外壳1,支撑外壳的作用是支撑整个装置的结构,保证装置的正常运行。雨水导流系统2、固体污染物沉淀系统3和冲洗孔4均设置在支撑外壳1内。当地表形成雨水径流时,雨水通过雨水篦子收集至雨水输送系统中,为实现本发明装置的功能,不同方向的雨水径流经过雨水导流系统2后,雨水统一通过固体污染物沉淀系统3的进水口3(a),雨水进入固体污染物沉淀系统3后,雨水的流动方向会被上下交错安装的挡水板3(b)约束,雨水在挡水板3(b)的约束下形成的上下交替流动有利于雨水径流中的固体污染物沉淀,从而增强雨水与固体污染物的分离效果,实现对雨水径流颗粒物及其携带的污染物的控制的作用。具体的看,雨水在上行过程中,由于固体污染物的密度较大,不能跟随雨水正常流动,从而沉淀停留在固体污染物沉淀系统3的底部。雨水经过全部挡水板3(b)后通过出水口3(c)进入到雨水输送管道中。同时挡水板的间距设计随着水流方向逐渐增大,从而控制水流的流速变慢,使得不同质量的固体污染物在不同的分离区能够沉淀分离,实现装置的固体污染物分级分离沉淀效果。在装置运行一段时间后,大量沉淀的固体污染物会淤积在固体污染物沉淀系统3的底部。为了实现装置的沉淀效果不受影响以及系统的稳定运行,将本发明装置从雨水篦子中拿出,使用高压水柱通过冲洗孔4对装置进行清洗,以保证装置在高效运行状态。
优选的,所述装置的固体污染物沉淀系统中的挡水板设置在6-8块,以实现雨水径流中的固体污染物的沉淀效果,同时能够保证雨水的正常流动。
优选的,雨水导流系统的斜面安装角度建议为15°-20°,使得雨水径流能够被导流斜坡所约束顺利进入系统的进水口,同时不会雨水流速过快对系统造成较大的冲击破坏。
优选的,所述装置的挡挡水板的间距设计随着水流方向逐渐增大,从而控制水流的流速变慢,使得不同质量的固体污染物能够分级分离,使得大小固体污染物都能够在相应的分离区进行分离沉淀。
优选的,所述装置的雨水导流系统使用高强度,轻质量的材料,能够有效的增加系统结构的稳定性。
优选的,所述装置所选用的各组块采用价格较为低廉的材料,使得系统具有较好的经济性。

Claims (7)

1.一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置,其特征在于:支撑外壳(1)、雨水导流系统(2)、固体污染物沉淀系统(3)、冲洗孔(4)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置,其特征在于:该控制装置是在现有的雨水篦子上进行升级改造,将该装置安装于雨水口处。
3.根据权利要求1所述的一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置,其特征在于:该装置不消耗额外的能源,是零耗能的。
4.根据权利要求1所述的一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置,其特征在于:该装置的雨水导流系统的斜面安装角度建议为15°-20°。
5.根据权利要求1所述的一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置,其特征在于:该装置通过挡水板约束改变雨水径流的流动方向。
6.根据权利要求1所述的一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置,其特征在于:该装置是根据雨水和固体污染物的密度差异进行固体污染物的分离与污染物浓度的控制。
7.根据权利要求1所述的一种适用于控制雨水径流颗粒物的装置,其特征在于:该装置的挡水板随着水流方向间距逐渐增大,以达到减小水流速度,实现不同质量的固体污染物的分级分离的效果。
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