CN111364579A - 一种基于现有管网的清污分流系统的改造方法 - Google Patents

Abstract

一种基于现有管网的清污分流系统的改造方法，所述方法是在市政道路下方新建市政污水管，而将原有的市政合流管作为市政雨水管，该市政污水管不仅可以容纳晴天时的生活污水，还可以容纳雨天时的初雨量，可以实现对雨天时污水的处理。所述方法包括在雨水支管在接入市政雨水管前设置分流设施，分流设施的一个出水口接至市政雨水管，分流设施的另一个出口接至市政污水管，通过分流设施的设置可以将污水截流至市政污水管中，其中的污水包括晴天混接的生活污水和降雨时的初期雨水等需要送入污水处理厂的污水。这样可以实现城市排水系统清污分流，把城市较脏的水排至污水处理厂处理，把干净的雨水排至自然水体，最大程度的控制排至自然水体的污染负荷。

Description

一种基于现有管网的清污分流系统的改造方法

技术领域

本发明属于排水系统技术领域，具体涉及一种基于现有管网的清污分流系统的改造方法。

背景技术

城市化发展迅速，城市用地面积逐步扩张，城市雨水管网结构也越来越复杂，使得城市雨水处理系统的处理压力日益严重，城市雨水处理系统也经历了巨大的变迁。在早期最常使用的当属分流制水处理系统，由于不受用地面积、城市人口以及环境和大气污染的限制，其拥有较为完整的雨水管网结构和城市污水系统，且二者是完全分离的。城市污水直接通过污水管网进入到污水处理系统中进行收集和处理；雨水管网直接接受城市雨水并将其排放到自然水体中，二者不互通不干扰。但是，随着人口激增，使得用地面积受限；继续采用两种系统处理污水和雨水的形式已经不能符合社会发展的需求；因此，合流制管网应运而生，如图1所示，其是将市政雨水管和市政污水管合并成一个管道(市政合流管)，来自污水支管和雨水支管的水体未经任何处理直接排向市政合流管，晴天时，市政合流管末端通过分流设施简单处理后直接排向污水处理厂，降雨时一定量的合流污水截流至污水处理厂，进不了的合流污水直接溢流至自然水体。这样的管网虽然节省了大量的土地面积，但是无法将雨水，特别是较为干净的雨水与污水分开，而是直接混合，增加了污水处理厂的处理压力，也为雨季时城市内涝的出现造成了很大的隐患。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于现有管网的清污分流系统的改造方法，所述改造方法是基于现有的排水管网系统，通过合理的改造后，可以有效解决雨季时市政合流管内水体无法及时排向污水处理厂而导致城市内涝、污水污染城市等现象的出现，且还实现了资源的合理利用，即较少地占用土地面积，达到最高效的排水控制。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种基于现有管网的清污分流系统的改造方法，所述现有管网的清污分流系统包括：多个单元区域和市政合流管；

所述单元区域包括雨水支管和污水支管；所述污水支管和所述雨水支管分别与市政合流管相连；所述市政合流管的末端通过分流设施与污水处理厂相连；

所述改造方法包括如下步骤中的一种：

S1)在市政道路下面新建市政污水管，将原市政合流管作为市政雨水管使用；且所述市政污水管的末端直接与污水处理厂相连，所述市政雨水管的末端与自然水体相连；所述污水支管与原市政合流管断开，并将所述污水支管与市政污水管连通；在所述雨水支管上设置分流设施，在所述分流设施旁设置用于连通所述分流设施和所述市政污水管的截污管，所述分流设施将雨水支管内的生活污水和/或初期雨水分流至所述市政污水管；

S2)在市政道路下面新建市政雨水管，将原市政合流管作为市政污水管使用；且所述市政污水管的末端直接与污水处理厂相连，所述市政雨水管的末端与自然水体相连；在所述雨水支管上设置分流设施，在所述分流设施旁设置用于连通所述分流设施和所述市政雨水管的出水管，所述分流设施将雨水支管内的中后期雨水分流至所述市政雨水管。

其中，新建市政污水管的管径根据其对应的汇水面积的生活污水量和初雨量设计。具体可以参见《室外排水设计规范》(2011年版)(中华人民共和国国家标准GB50014-2006)(中华人民共和国建设部和中华人民共和国国家质量监督检测免疫总局联合发布，中国计划出版社)。

其中，新建市政雨水管的管径根据其对应的汇水面积的降雨量设计。具体可以参见《室外排水设计规范》(2011年版)(中华人民共和国国家标准GB50014-2006)(中华人民共和国建设部和中华人民共和国国家质量监督检测免疫总局联合发布，中国计划出版社)。

其中，所述改造方法还包括在市政污水管上设置至少一个调蓄设施。优选地，所述市政污水管末端设置调蓄设施，优选在市政污水管末端与调蓄设施连通处设置有第一水利开关。

其中，所述市政污水管内设置至少一拦截装置；当所述拦截装置关闭时，所述污水管具有输送功能；当所述拦截装置打开时，所述污水管具有输送和调蓄功能，且还可以通过调节所述拦截装置的开度，控制所述污水管的输出流量。

其中，所述拦截装置为下开式堰门、下开式闸门、微型拦蓄门、偏心堵门、气动管夹阀或气囊。

其中，将未设置拦截装置的污水管称为只具有输送功能的污水管，将设置拦截装置的污水管称为具有输送和调蓄功能的污水管。

其中，具有输送和调蓄功能的污水管的管径大于只具有输送功能的污水管的管径。优选地，具有输送和调蓄功能的污水管的管径是只具有输送功能的污水管的管径的1.2倍以上。

其中，新建市政污水管的调蓄容积不小于其对应的汇水区域的初期雨水量的总和。

其中，当对应的汇水区域设置调蓄设施时，所述污水管和调蓄设施的总调蓄容积不小于其对应的汇水区域的初期雨水量的总和。

其中，所述单元区域按居民小区、工矿企业、机关、学校、医院、商场或其他可能产生大量污水的单元区域进行分类。

其中，所述分流设施可以是分流井、弃流井或截流井。进一步的，所述分流井可以是智能分流井。

其中，所述分流设施包括井体结构、第二水利开关、第三水利开关和设置于所述分流设施井体结构中的三个开口，分别是进水口、第一出水口和第二出水口；在靠近所述第一出水口处设置第二水利开关，用于控制通过第一出水口的过水量；在靠近所述第二出水口处设置第三水利开关，用于控制通过第二出水口的过水量，其中，进水口连接雨水支管，第一出水口连接截污管，第二出水口连接出水管。

其中，所述第一水利开关、第二水利开关和第三水利开关相同或不同，彼此独立地选自下开式堰门、闸门、阀门、气囊或气动管夹阀中的任意一种。

其中，所述调蓄设施为调蓄池，管涵调蓄池或其它有存储功能的调蓄设施。

其中，可以根据雨量法、时间法、水质法或液位法控制所述分流设施，以实现生活污水、初期雨水和中后期雨水的分流。

本发明还提供一种排水系统，所述排水系统是通过上述改造方法改造后获得的。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种基于现有管网的清污分流系统的改造方法，所述方法是在市政道路下方新建市政污水管，而将原有的市政合流管作为市政雨水管，进一步的，新建市政污水管的管径根据其对应的汇水面积的生活污水量和初雨量设计(具体可以参见《室外排水设计规范》)，其不仅可以容纳晴天时的生活污水，还可以容纳雨天时的初雨量，可以实现对雨天时污水的处理；或者，在市政道路下方新建市政雨水管，新建市政雨水管的管径根据其对应的汇水面积的降雨量设计(具体可以参见《室外排水设计规范》)，而将原有的市政合流管作为市政污水管；所述市政污水管的末端直接与污水处理厂相连，所述市政雨水管的末端与自然水体相连。所述方法包括在市政雨水管沿线的各个小区、商场、菜市场等功能单元的雨水支管在接入市政雨水管前设置分流设施，分流设施的一个出水口接至市政雨水管，分流设施的另一个出口接至市政污水管，通过分流设施的设置可以将污水截流至市政污水管中，其中的污水包括晴天混接的生活污水和/或降雨时的初期雨水等需要送入污水处理厂的污水。这样可以实现城市排水系统清污分流，把城市较脏的水排至污水处理厂处理，把较干净的雨水排至自然水体，最大程度的控制排至自然水体的污染负荷。进一步的，所述方法还包括在所述市政污水管的末端设置至少一个调蓄设施，且可以根据不同的汇水面积，对调蓄设施的容积进行调控，在较少利用土地面积的情况下，实现对污水的存储，避免多余的土地浪费，为增设其他雨水处理设施提供空间。

附图说明

图1为实施例1所述的改造之前的现有管网的清污分流系统。

图2为实施例1所述的改造之后的清污分流系统。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明的制备方法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。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

如图1所示，现有管网的清污分流系统包括多个单元区域104和市政合流管101；所述单元区域104包括雨水支管102和污水支管103；所述污水支管103和所述雨水支管102分别与市政合流管101相连；所述市政合流管101的末端通过第一分流设施105与污水处理厂106相连；这样的清污分流系统，只能将单元区域104内的雨水和生活污水排向市政合流管101，市政合流管101内的水体只能通过末端的第一分流设施105实现水体的分流处理，但是这样操作，对于雨天时，特别是雨量增大时，往往无法对水体进行任何处理就需要直接排向自然水体，无法做到清污分流处理，因此需要对现有管网的清污分流系统进行改造。本发明提出的改造方法包括：

如图2所示，在市政道路下面新建市政污水管201，新建市政污水管201的管径根据其对应的汇水面积的生活污水量和初雨量设计，具体可以参见《室外排水设计规范》；且新建市政污水管201的调蓄容积不小于其对应的汇水区域的初期雨水量的总和；将原市政合流管101作为市政雨水管202使用；且所述新建市政污水管201的末端直接与污水处理厂106相连，所述市政雨水管202的末端与自然水体相连；所述污水支管103与原市政合流管101断开，并将所述污水支管103与市政污水管201连通；在所述雨水支管102上设置分流设施203，所述分流设施203包括井体结构、第二水利开关、第三水利开关和设置于所述分流设施井体结构中的三个开口，分别是进水口、第一出水口和第二出水口；在靠近所述第一出水口处设置第二水利开关，用于控制通过第一出水口的过水量；在靠近所述第二出水口处设置第三水利开关，用于控制通过第二出水口的过水量，在所述分流设施203旁设置用于连通所述分流设施203和所述市政污水管201的截污管301，所述分流设施203将雨水支管102内的生活污水和/或初期雨水分流至所述市政污水管201。

晴天时，若是雨水支管102沿线出现混接现象，里面混有的生活污水通过分流设施203经截污管301截流至市政污水管201，送至污水处理厂106处理排放。

雨天时，雨水支管102内的初期雨水和混入的生活污水通过分流设施203排向市政污水管201，而后期雨水排向市政雨水管202，进而排向自然水体。

若是雨季时，由于雨量较大，污水处理厂106无法及时有效的处理短时间汇聚的大量污水，此时，在市政污水管201末端设置(例如串联或并联)若干调蓄设施204，且在所述市政污水管201与调蓄设施204连通处设置有第一水利开关，当所述第一水利开关关闭时，所述市政污水管201具有输送功能，当所述第一水利开关打开时，所述市政污水管201具有输送和调蓄功能，且还可以通过调节所述第一水利开关的开度，控制所述市政污水管201的输出流量；当污水在市政污水管内的液位高度达到某阈值时，打开调蓄设施204，调蓄设施204可以快速地将对应汇水面积内收集的污水暂时存储起来，待晴天时再通过管路排向污水处理厂106。

在本实施例中的一个优选方案中，为了能利用市政污水管201对水体进行存储和运输，可以在所述市政污水管201内设置至少一拦截装置；当所述拦截装置关闭时，所述市政污水管具有输送功能；当所述拦截装置打开时，所述市政污水管具有输送和调蓄功能，且还可以通过调节所述拦截装置的开度，控制所述市政污水管的输出流量。所述拦截装置为下开式堰门、下开式闸门、微型拦蓄门、偏心堵门、气动管夹阀或气囊。

在本实施例中的一个优选方案中，市政污水管的管径可以根据污水管内是否设置阻水装置进行不同的设计，其中，将未设置拦截装置的污水管称为只具有输送功能的污水管，将设置拦截装置的污水管称为具有输送和调蓄功能的污水管。具有输送和调蓄功能的污水管的管径大于只具有输送功能的污水管的管径。例如具有输送和调蓄功能的污水管的管径是只具有输送功能的污水管的管径的1.2倍以上。

实施例2

对实施例1所述的现有管网的清污分流系统进行改造，改造方法包括：

在市政道路下面新建市政雨水管，新建市政雨水管的管径根据其对应的汇水面积的降雨量设计，新建市政污水管的管径根据其对应的汇水面积的生活污水量和初雨量设计，具体可以参见《室外排水设计规范》；将原市政合流管作为市政污水管使用；且所述市政污水管的末端直接与污水处理厂相连，所述市政雨水管的末端与自然水体相连；在所述雨水支管上设置分流设施；

所述分流设施包括井体结构、第二水利开关、第三水利开关和设置于所述分流设施井体结构中的三个开口，分别是进水口、第一出水口和第二出水口；在靠近所述第一出水口处设置第二水利开关，用于控制通过第一出水口的过水量；在靠近所述第二出水口处设置第三水利开关，用于控制通过第二出水口的过水量，在所述分流设施旁设置用于连通所述分流设施和所述市政雨水管的出水管，所述分流设施将所述雨水支管内的雨水分流至所述市政雨水管；即，所述分流设施的第一出水口与污水管相连，第二出水口通过出水管与雨水管相连。

晴天时，若是雨水支管沿线出现混接现象，里面混有的生活污水通过分流设施经截污管截流至市政污水管，送至污水处理厂处理排放。

雨天时，雨水支管内的初期雨水和混入的生活污水通过分流设施排向污水管，而后期雨水排向市政雨水管，进而排向自然水体。

若是雨季时，由于雨量较大，污水处理厂无法及时有效的处理短时间汇聚的大量污水，此时，在市政污水管末端设置(例如串联或并联)若干调蓄设施，且在所述市政污水管与调蓄设施连通处设置有第一水利开关，当所述第一水利开关关闭时，所述污水管具有输送功能，当所述第一水利开关打开时，所述污水管具有输送和调蓄功能，且还可以通过调节所述第一水利开关的开度，控制所述污水管的输出流量；当污水在污水管内的液位高度达到某阈值时，打开调蓄设施，调蓄设施可以快速地将对应汇水面积内收集的污水暂时存储起来，待晴天时再通过管路排向污水处理厂。

上述实施例1-2中，以根据雨量法、时间法、水质法或液位法控制所述分流设施，以实现生活污水、初期雨水和中后期雨水的分流，具体的操作步骤可以为本领域技术人员常规的操作过程，也可以为申请人在先提交的申请号为2017109170783的中公开的调控方法，全文引入本申请作为本申请公开的内容。

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 (10)

1.一种基于现有管网的清污分流系统的改造方法，所述现有管网的清污分流系统包括：多个单元区域和市政合流管；

所述单元区域包括雨水支管和污水支管；所述污水支管和所述雨水支管分别与市政合流管相连；所述市政合流管的末端通过分流设施与污水处理厂相连；

所述改造方法包括如下步骤中的一种：

S1)在市政道路下面新建市政污水管，将原市政合流管作为市政雨水管使用；且所述市政污水管的末端直接与污水处理厂相连，所述市政雨水管的末端与自然水体相连；所述污水支管与原市政合流管断开，并将所述污水支管与市政污水管连通；在所述雨水支管上设置分流设施，在所述分流设施旁设置用于连通所述分流设施和所述市政污水管的截污管，所述分流设施将雨水支管内的生活污水和/或初期雨水分流至所述市政污水管；

S2)在市政道路下面新建市政雨水管，将原市政合流管作为市政污水管使用；且所述市政污水管的末端直接与污水处理厂相连，所述市政雨水管的末端与自然水体相连；在所述雨水支管上设置分流设施，在所述分流设施旁设置用于连通所述分流设施和所述市政雨水管的出水管，所述分流设施将雨水支管内的中后期雨水分流至所述市政雨水管。

2.根据权利要求1所述的改造方法，其中，新建市政污水管的管径根据其对应的汇水面积的生活污水量和初雨量设计；新建市政雨水管的管径根据其对应的汇水面积的降雨量设计。

优选地，所述改造方法还包括在市政污水管上设置至少一个调蓄设施。

优选地，所述市政污水管末端设置调蓄设施。

优选地，所述市政污水管与调蓄设施连通处设置有第一水利开关。

3.根据权利要求1或2所述的改造方法，其中，所述市政污水管内设置至少一拦截装置；当所述拦截装置关闭时，所述污水管具有输送功能；当所述拦截装置打开时，所述污水管具有输送和调蓄功能，且还可以通过调节所述拦截装置的开度，控制所述污水管的输出流量。

优选地，所述拦截装置为下开式堰门、下开式闸门、微型拦蓄门、偏心堵门、气动管夹阀或气囊。

优选地，具有输送和调蓄功能的污水管的管径大于只具有输送功能的污水管的管径。优选地，具有输送和调蓄功能的污水管的管径是只具有输送功能的污水管的管径的1.2倍以上。

优选地，新建市政污水管的调蓄容积不小于其对应的汇水区域的初期雨水量的总和。

优选地，当对应的汇水区域设置调蓄设施时，所述污水管和调蓄设施的总调蓄容积不小于其对应的汇水区域的初期雨水量的总和。

4.根据权利要求1-3任一项所述的改造方法，其中，所述单元区域按居民小区、工矿企业、机关、学校、医院、商场或其他可能产生大量污水的单元区域进行分类。

5.根据权利要求1-4任一项所述的改造方法，其中，所述分流设施可以是分流井、弃流井或截流井。

6.根据权利要求1-5任一项所述的改造方法，所述分流设施包括井体结构、第二水利开关、第三水利开关和设置于所述分流设施井体结构中的三个开口，分别是进水口、第一出水口和第二出水口；在靠近所述第一出水口处设置第二水利开关，用于控制通过第一出水口的过水量；在靠近所述第二出水口处设置第三水利开关，用于控制通过第二出水口的过水量，其中，进水口连接雨水支管，第一出水口连接截污管，第二出水口连接出水管。

7.根据权利要求6所述的改造方法，所述第一水利开关、第二水利开关和第三水利开关相同或不同，彼此独立地选自下开式堰门、闸门、阀门、气囊、气动管夹阀中的任意一种。

8.根据权利要求2-7任一项所述的改造方法，其中，所述调蓄设施为调蓄池，管涵调蓄池或其它有存储功能的调蓄设施。

9.根据权利要求1-8任一项所述的改造方法，其中，可以根据雨量法、时间法、水质法或液位法控制所述分流设施，以实现生活污水、初期雨水和中后期雨水的分流。

10.一种排水系统，所述排水系统是通过权利要求1-9任一项所述的改造方法改造后获得的。

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