CN111760378B - 一种海绵城市雨污处理系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种海绵城市雨污处理系统及其工艺，属于海绵城市技术领域，其包括雨水收集池，所述雨水收集池的侧壁上连通设置有排水网管，所述雨水收集池的底部连通有沉降池，所述沉降池连通有沼气池。雨雪天的时候，城市或者校园道路上的雨水将流入雨水收集池内，路上的树叶、树枝和杂草之类的有机物将随着雨水下落至雨水收集池内。雨水收集池内部的污水以及树叶之类的有机物将通过排水网管进入到沉降池内，通过沉降池进行沉降，将沉降池上面的清液进行收集，进行二次利用，沉降池底部的有机物和污泥排入沼气池，制造成沼气，供人们使用。将城市雨水中的污泥和有机物能够充分得到利用，以起到节约能源的效果。

Description

一种海绵城市雨污处理系统及其工艺

技术领域

本申请涉及海绵城市技术领域，尤其是涉及一种海绵城市雨污处理系统及其工艺。

背景技术

海绵城市，国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，实现雨水在城市中自由迁移。海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”。现在的校园也趋向于海绵化，校园海绵化，能够让孩子们体验到了美丽的生态校园，同时也把海绵理念与校园特色完美结合，培养孩子们的生态意识、水资源合理利用意识，将海绵城市建设理念播种在每一个孩子心中。

公告号为CN206128254U中国实用新型专利公开了一种海绵城市雨水滞蓄渗净系统管件；包括进水管、溢水管；进水管连接在集水管上部的一侧；溢水管连接在集水管上部的另一侧；集水管内部设置有承重板；承重板一端通过合页连接在集水管内壁；承重板另一端设置有圆形凸台；集水管下部两侧内壁上设置有半圆凹槽；集水管下部连接有污水管；采用溢水管在集水管内的一端横截面为梯形，溢水管的梯形截面口设置有过滤网，有利于阻挡雨水中混有的树叶等杂物。

对雨水的收集的时候，初期雨水中，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的泥土、石子和树叶等污染物质，前期雨水的污染程度较高，甚至超出普通城市污水的污染程度，因此经过上述现有技术进行过滤以后，产生再生水，然后进行利用，以节约资源。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：对雨水中大量的泥土、石子和树叶等污染物质进行过滤，过滤出来的再生水能够再次利用，但是过滤以后的污泥、污水等物质没有得到充分的利用，若随意丢弃，不仅造成了校园环境的污染还会造成资源的浪费。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本申请的目的之一是提供一种海绵城市雨污处理系统，其具有将污泥和污水进行有效利用生成沼气进行利用的效果。

本申请的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种海绵城市雨污处理系统，包括雨水收集池，所述雨水收集池的侧壁上连通设置有排水网管，所述雨水收集池的底部连通有沉降池，所述沉降池连通有沼气池。

通过采用上述技术方案，雨雪天的时候，城市或者校园道路上的雨水将流入雨水收集池内，路上的树叶、树枝和杂草之类的有机物将随着雨水下落至雨水收集池内。雨水收集池内部的污水以及树叶之类的有机物将通过排水网管进入到沉降池内，通过沉降池进行沉降，将沉降池上面的清液进行收集，进行二次利用，沉降池底部的有机物和污泥排入沼气池，制造成沼气，供人们使用。将城市雨水中的污泥和有机物能够充分得到利用，以起到节约能源的效果。

优选的，所述沼气池内设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括第一搅拌轴、第一搅拌电机和若干第一搅拌叶片；

所述第一搅拌轴穿设于沼气池的侧壁，所述第一搅拌轴伸出沼气池的一端与第一搅拌电机的输出轴连接，若干所述第一搅拌叶片均布于第一搅拌轴的圆周且均布于第一搅拌轴的轴线方向；

所述第一搅拌轴与沼气池的侧壁之间的连接处设置有机械密封。

通过采用上述技术方案，对沼气池内部的有机物和污泥进行充分的搅拌，有利于沼气的生成。由于沼气的生成需要在密闭的空间中，因此机械密封的设置，能够将沼气池与外界的空气隔离。

优选的，每个所述第一搅拌叶片均设置为月牙形，所述第一搅拌叶片的弯曲方向为第一搅拌轴的转动方向。

通过采用上述技术方案，将第一搅拌叶片设置为月牙形，对沼气池进行搅拌的时候，能够更加容易将沼气池底部的有机物和污泥翻出，对有机物和污泥进行搅拌，以便于沼气的排出。

优选的，所述第一搅拌轴包括连接部和旋转部，所述连接部与第一搅拌电机的输出轴固定连接，所述旋转部与连接部之间可拆卸连接，若干所述第一搅拌叶片分别固定于旋转部；

所述第一搅拌轴上垂直连接有第二搅拌轴，所述第二搅拌轴穿设于沼气池设置，所述第二搅拌轴伸入沼气池的一端与第一搅拌轴转动连接，所述第二搅拌轴位于沼气池外的一端连接有第二搅拌电机。

通过采用上述技术方案，第一搅拌电机停止运行，启动第二搅拌电机，第二搅拌电机的输出轴带动第二搅拌轴转动，此时，旋转部与连接板脱离连接，通过第二搅拌轴转动带动旋转部转动，旋转部上面的第一搅拌叶片将随着旋转部一起转动，对沼气池内部的物体进行搅拌。

优选的，所述沼气池顶部的外壳上固定设置有若干相互连接的太阳能电池板，所述沼气池周边和底部均设置有热水层，所述热水层内部设置有若干加热丝，若干所述加热丝与太阳能电池板连接。

通过采用上述技术方案，由于沼气的生成需要一定的温度，温度较高或者较低都不适合沼气的生成。太阳能电池板将太阳能转换成热能，通过加热丝对热水层内部的水进行加热，为沼气池提供足够的温度，以便于沼气的生成。

优选的，所述沉降池内设置有用于将悬浮物进行过滤收集的过滤组件，所述过滤组件包括旋转轴、卷绕于所述旋转轴上的过滤网以及转动连接于沉降池两侧壁的螺杆；

所述沉降池的侧壁开设有安装槽，所述旋转轴转动连接于所述安装槽内，所述过滤网伸出安装槽的两个顶角处设置有安装块，两个所述安装块分别与两个螺杆螺纹连接；

所述沉降池侧壁连接有抽水管，所述抽水管位于螺杆靠近沉降池底部的一侧；

所述旋转轴上设置有复位件，每个所述螺杆远离旋转轴的一端连接有驱动电机。

通过采用上述技术方案，当沉降池内部的固液充分沉降以后，启动驱动电机，驱动电机的输出轴转动带动螺杆转动，通过螺杆的转动带动安装块沿螺杆的长度方向移动，安装块移动的时候能够带动过滤网沿着螺杆的长度方向移动，从而能够将悬浮在沉降池表面的树叶等有机物与沉降池底部的污泥进行分离。将沉降池中上层的清液通过抽水管抽离以后，悬浮物将下降至过滤网上，将过滤网上面的有机物进行收集。沉降池在正常沉降的时候，过滤网卷绕在旋转轴上，存放在安装槽内，只有当沉降池内部的固液沉降完成以后，过滤网才开始使用。

优选的，所述安装槽的开口处设置有一组挡板，两个所述挡板位于安装槽的开口的两侧且沿沉降池的侧壁相对延伸，两个所述挡板之间形成有预留间隙，所述过滤网穿设于所述预留间隙内。

通过采用上述技术方案，通过挡板能够将大的物体挡住，使物体不容易进入到安装槽内。预留间隙的设置，能够便于过滤网的伸长和收缩。

优选的，所述雨水收集池内部设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括第三搅拌轴和第三搅拌电机，所述第三搅拌轴的轴向设置有若干第二搅拌叶片，所述第三搅拌电机与雨水收集池固定连接，所述第三搅拌轴伸出雨水收集池内。

通过采用上述技术方案，在雨水收集池内设置搅拌组件，一方面能够对雨水收集池内部的固液进行搅拌，加快雨水收集池内部的树叶等有机物的腐蚀。另一方面，能够使便于将雨水收集池内的固液排入沉降池内。

本申请的另一目的是提供一种海绵城市雨污处理工艺，将城市雨水中的树叶和污泥进行收集制成沼气，具有节约能源的效果。

本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种海绵城市雨污处理工艺，包括以下步骤：

S1：初期雨水收集；

S2：沉降分离；

S3：将悬浮物和清水分离，将沉降的清水抽出再次利用；

S4：将悬浮物和沉淀物进行混合，加入腐蚀剂，腐蚀悬浮的有机物；

S5：将腐蚀的沉淀物输送进入沼气池；

S6：对沼气池内部进行搅拌，将有机物生成沼气。

通过采用上述技术方案，将城市雨水中的污泥和有机物能够充分得到利用，以起到节约能源的效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过雨水收集池、沉降池和沼气池的设置，将城市雨水中的污泥和有机物能够充分得到利用，能够起到节约能源的效果；

2.通过第一搅拌轴、第一搅拌电机、第一搅拌叶片、第二搅拌轴和第二搅拌电机的设置，对沼气池内部的物体进行搅拌，能够起到便于沼气的排出的效果；

3.通过过滤组件的设置，能够起到便于将沉降池上面的悬浮物进行分离，提高利用率的效果。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例的内部结构示意图。

图3是图2中A部的放大示意图。

图4是图2中B部的放大示意图。

图5是沼气池的内部结构示意图。

图6是图5中C部的放大示意图。

图中，1、雨水收集池；11、搅拌组件；111、第三搅拌轴；112、第三搅拌电机；113、第二搅拌叶片；2、沉降池；21、过滤组件；211、旋转轴；212、过滤网；2121、安装块；213、螺杆；214、固定块；215、安装槽；216、复位件；217、驱动电机；218、挡板；219、预留间隙；22、抽水管；3、沼气池；31、搅拌装置；311、第一搅拌轴；3111、连接部；3112、旋转部；3113、第一连接齿；3114、第二连接齿；312、第一搅拌电机；313、第一搅拌叶片；314、第二搅拌轴；315、第二搅拌电机；316、传动齿；4、排水网管；41、泵；5、太阳能电池板；51、热水层；52、加热丝；6、保温层。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请公开了一种海绵城市雨污处理系统，参照图1，包括依次连接的雨水收集池1、沉降池2和沼气池3。雨水收集池1和沉降池2之间，以及沉降池2和沼气池3之间均设置有排水网管4，在每个排水网管4上均设置有泵41，通过泵41将雨水收集池1内部的固液泵送至沉降池2内，将沉降池2内部的固液泵送至沼气池3内。

参照图2，雨水收集池1内部设置有搅拌组件11，搅拌组件11包括第三搅拌电机112和第三搅拌轴111，第三搅拌电机112固定于雨水收集池1的顶部，第三搅拌轴111伸入雨水收集池1内，第三搅拌轴111与雨水收集池1内底面转动连接，第三搅拌电机112的输出轴与第三搅拌轴111固定连接，在第三搅拌轴111的轴向设置有若干第二搅拌叶片113。启动第三搅拌电机112，通过第三搅拌电机112的输出轴转动带动第三搅拌轴111转动，使第二搅拌叶片113能够绕着第三搅拌轴111转动，对雨水收集池1内部的固液进行搅拌，然后通过泵41将雨水收集池1内部的固体混合物泵41送至沉降池2内。

参照图3和图4，沉降池2内设置有用于将悬浮物进行过滤收集的过滤组件21，沉降池2的侧壁一体式设置有固定块214，在固定块214与沉降池2连接的一侧开设有安装槽215，安装槽215的开口处设置有一组挡板218，两个挡板218位于安装槽215的开口的两侧且沿沉降池2的侧壁相对延伸，两个挡板218之间形成有预留间隙219。安装槽215与沉降池2相通设置。过滤组件21包括转动连接于安装槽215内的旋转轴211、卷绕于旋转轴211上的过滤网212以及转动连接于沉降池2两侧壁的螺杆213。在旋转轴211长度方向的两端分别设置有复位件216，本实施例中，复位件216设置为弹簧，弹簧的材质为PP、PE、PA、PVC等半硬质塑料。过滤网212穿设于预留间隙219中，过滤网212伸出预留间隙219进入沉降池2的一侧的两个顶角处设置有安装块2121，两个安装块2121分别与两个螺杆213螺纹连接，每个螺杆213远离旋转轴211的一端连接有驱动电机217。

参照图2，沉降池2侧壁连接有抽水管22，抽水管22位于螺杆213靠近沉降池2底部的一侧。对沉降池2内部的固液进行沉降的时候，过滤网212卷绕在旋转轴211上，放置在安装槽215内。当沉降池2内部固液分离以后，即悬浮物漂浮在沉降池2的水平面上，固体沉降在沉降池2的底部，在固体和悬浮物之间为清液，此时转动螺杆213将过滤网212移动至原来固定块214的侧壁上，然后通过抽水管22将清液抽出，悬浮物将下降至过滤网212上，将过滤网212上面的有机物进行收集。最后将过滤网212重新卷绕在旋转轴211上，对沉降池2内部进行搅拌，然后将沉降池2内部的固液混合物泵送至沼气池3内。

参照图5和图6，沼气池3内设置有搅拌装置31，搅拌装置31包括第一搅拌电机312、第一搅拌轴311和若干第一搅拌叶片313。第一搅拌电机312固定于沼气池3的侧壁，第一搅拌电机312的输出轴与第一搅拌轴311连接，第一搅拌轴311穿设于沼气池3的侧壁，第一搅拌轴311与沼气池3的侧壁之间的连接处设置有机械密封。若干第一搅拌叶片313均布于第一搅拌轴311的圆周且均布于第一搅拌轴311的轴线方向，每个第一搅拌叶片313均设置为月牙形，第一搅拌叶片313的弯曲方向为第一搅拌轴311的转动方向。

参照图5和图6，第一搅拌轴311包括与第一搅拌电机312的输出轴固定连接的连接部3111和旋转部3112，旋转部3112与连接部3111之间可拆卸连接，若干第一搅拌叶片313分别固定于旋转部3112。连接部3111朝向旋转部3112的一端设置有第一连接齿3113，旋转部3112朝向连接部3111的一端设置有第二连接齿3114，第一连接齿3113和第二连接齿3114相互拼合而成。在沼气池3的底部的侧壁上设置有第二搅拌电机315，在沼气池3的外底面设置有传动齿316，传动齿316与第二搅拌电机315的电机齿轮带传动，传动齿316的中心轴同轴固定有第二搅拌轴314，第二搅拌轴314穿设于沼气池3设置，并且第二搅拌轴314与沼气池3之间设置有机械密封。第二搅拌轴314与第一搅拌轴311相互垂直设置，第二搅拌轴314伸入沼气池3的一端与第一搅拌轴311转动连接。第一搅拌电机312运行的时候，第二搅拌电机315停止运行，第一搅拌电机312的输出轴带动连接部3111转动，连接部3111的第一连接齿3113带动第二连接齿3114转动，即旋转部3112转动。第一搅拌电机312停止运行的时候，第二搅拌电机315运行，第二搅拌电机315的输出轴带动第二搅拌轴314转动，第二搅拌轴314转动的时候，第一连接齿3113和第二连接齿3114脱离连接，第二搅拌轴314带动旋转部3112转动，对沼气池3内部的物体进行搅拌。

参照图5和图6，在沼气池3顶部的外壳上固定设置有若干相互连接的太阳能电池板5，沼气池3周边和底部均设置有热水层51，热水层51内部设置有若干与太阳能电池板5连接的加热丝52。太阳能电池板5将太阳能转换成热能，通过加热丝52对热水层51内部的水进行加热，使沼气池3内部温度恒定。在热水层51的外壁设置有保温层6，保温层6的材料设置为微纳隔热板。

本申请还公开一种海绵城市雨污处理工艺，包括以下步骤：

S1：初期雨水收集，雨雪天的时候，城市或者校园道路上的树叶、树枝和杂草之类的有机物将随着雨水下落至雨水收集池1内进行收集。

S2：沉降，通过排水网管4将雨水收集池1内部的树叶、树枝和杂草之类的有机物和雨水排入沉降池2内进行沉降。

S3：将悬浮物和清水分离，将沉降的清水抽出再次利用，悬浮物通过过滤网212进行收集。

S4：将悬浮物和沉淀物进行混合，加入腐蚀剂，腐蚀悬浮的有机物，将沉淀物泵41送至沼气池3内部之前，先进行PH值的检测，并对沉淀物进行酸碱调和，使沉淀物的PH值能够处于6.5至7.5之间。

S5：将腐蚀的沉淀物输送进入沼气池3；

S6：对沼气池3内部进行搅拌，将有机物生成沼气，将生成的沼气排出进行使用。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种海绵城市雨污处理系统，包括雨水收集池(1)，其特征在于：所述雨水收集池(1)的侧壁上连通设置有排水网管(4)，所述雨水收集池(1)的底部连通有沉降池(2)，所述沉降池(2)连通有沼气池(3)；

所述沼气池(3)内设置有搅拌装置(31)，所述搅拌装置(31)包括第一搅拌轴(311)、第一搅拌电机(312)和若干第一搅拌叶片(313)；

所述第一搅拌轴(311)穿设于沼气池(3)的侧壁，所述第一搅拌轴(311)伸出沼气池(3)的一端与第一搅拌电机(312)的输出轴连接，若干所述第一搅拌叶片(313)均布于第一搅拌轴(311)的圆周且均布于第一搅拌轴(311)的轴线方向；

所述第一搅拌轴(311)与沼气池(3)的侧壁之间的连接处设置有机械密封；

所述第一搅拌轴(311)包括连接部(3111)和旋转部(3112)，所述连接部(3111)与第一搅拌电机(312)的输出轴固定连接，所述旋转部(3112)与连接部(3111)之间可拆卸连接，若干所述第一搅拌叶片(313)分别固定于旋转部(3112)；

所述连接部(3111)朝向旋转部(3112)的一端设置有第一连接齿(3113)，所述旋转部(3112)朝向连接部(3111)的一端设置有第二连接齿(3114)，所述第一连接齿(3113)和所述第二连接齿(3114)相互拼合而成；

所述第一搅拌轴(311)上垂直连接有第二搅拌轴(314)，所述第二搅拌轴(314)穿设于沼气池(3)设置，所述第二搅拌轴(314)伸入沼气池(3)的一端与第一搅拌轴(311)转动连接，所述第二搅拌轴(314)位于沼气池(3)外的一端连接有第二搅拌电机(315)。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市雨污处理系统，其特征在于：每个所述第一搅拌叶片(313)均设置为月牙形，所述第一搅拌叶片(313)的弯曲方向为第一搅拌轴(311)的转动方向。

3.根据权利要求1所述的一种海绵城市雨污处理系统，其特征在于：所述沼气池(3)顶部的外壳上固定设置有若干相互连接的太阳能电池板(5)，所述沼气池(3)周边和底部均设置有热水层(51)，所述热水层(51)内部设置有若干加热丝(52)，若干所述加热丝(52)与太阳能电池板(5)连接。

4.根据权利要求1所述的一种海绵城市雨污处理系统，其特征在于：所述沉降池(2)内设置有用于将悬浮物进行过滤收集的过滤组件(21)，所述过滤组件(21)包括旋转轴(211)、卷绕于所述旋转轴(211)上的过滤网(212)以及转动连接于沉降池(2)两侧壁的螺杆(213)；

所述沉降池(2)的侧壁开设有安装槽(215)，所述旋转轴(211)转动连接于所述安装槽(215)内，所述过滤网(212)伸出安装槽(215)的两个顶角处设置有安装块(2121)，两个所述安装块(2121)分别与两个螺杆(213)螺纹连接；

所述沉降池(2)侧壁连接有抽水管(22)，所述抽水管(22)位于螺杆(213)靠近沉降池(2)底部的一侧；

所述旋转轴(211)上设置有复位件(216)，每个所述螺杆(213)远离旋转轴(211)的一端连接有驱动电机(217)。

5.根据权利要求4所述的一种海绵城市雨污处理系统，其特征在于：所述安装槽(215)的开口处设置有一组挡板(218)，两个所述挡板(218)位于安装槽(215)的开口的两侧且沿沉降池(2)的侧壁相对延伸，两个所述挡板(218)之间形成有预留间隙(219)，所述过滤网(212)穿设于所述预留间隙(219)内。

6.根据权利要求1所述的一种海绵城市雨污处理系统，其特征在于：所述雨水收集池(1)内部设置有搅拌组件(11)，所述搅拌组件(11)包括第三搅拌轴(111)和第三搅拌电机(112)，所述第三搅拌轴(111)的轴向设置有若干第二搅拌叶片(113)，所述第三搅拌电机(112)与雨水收集池(1)固定连接，所述第三搅拌轴(111)伸出雨水收集池(1)内。

7.一种海绵城市雨污处理工艺，采用权利要求1-6任一项所述的一种海绵城市雨污处理系统，其特征在于：包括以下步骤：

S1：初期雨水收集；

S2：沉降；

S3：将悬浮物和清水分离，将沉降的清水抽出再次利用；

S4：将悬浮物和沉淀物进行混合，加入腐蚀剂，腐蚀悬浮的有机物；

S5：将腐蚀的沉淀物输送进入沼气池(3)；

S6：对沼气池(3)内部进行搅拌，将有机物生成沼气。

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