CN111792733A - 一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，结构为：混凝土箱式折板基础设置在处理后的湖泊或河道底，混凝土箱式折板基础上依次满铺HDPE防渗膜、配水管道、配级配碎石层、宾格笼生物填料层、人工水草，混凝土箱式折板基础的深度与级配碎石层厚度相等；混凝土箱式折板基础的上部周围吊装生态滤坝维护结构；截流井内设有进水管、出水管和溢流管，截流井内等高设置水平格栅，溢流管通过导流通道连接到混凝土箱式折板基础内的配水管道。本发明将污水引至生态处理系统最低点接入向上流，无明显臭味及黑水横流现象，景观效果好，构建生物滤池及水下森林处理体系，抗冲击负荷高，处理效果好，且可装配施工，对溢流混合雨污水处理有较好的推广效果。
Description
技术领域
本发明设计污水处理领域，特别是合流制溢流雨污水、点源黑臭水体等处理，具体来说是一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统。
背景技术
目前我国大部分城市仍采用截流式合流制排水系统，大雨时含旱季污水污染物、地表径流冲刷颗粒和管道腐烂底泥的溢流雨污水，水质状况十分恶劣，不经处理直接排放将对水环境、水生物及人类健康造成严重危害而且威胁人类健康。因此对溢流雨污水污染进行有效控制，对还原水体的多重功能具有非常重要的现实意义。
然而，针对溢流雨污水的处理目前尚无成熟的技术及设备。中国专利(201711445564.6)提供了一种河道溢流口预处理系统，但仍存在一些问题，例如维护结构为临时结构，稳定性差；水流为表流，砾石过滤层过滤效果有限。
发明内容
本发明的目的为了解决现有技术中雨污混流及点源黑臭水体对水质的污染问题，提供一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，采用发明的溢流雨污水装配式原位生态处理系统基本可提前预制，装配化施工，且排污口可隐藏，无明显臭味，占地面积小，可结合当地景观要求，设置一定造型。
本发明的采用以下技术方案：
一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，包括截流井、水平格栅、导流通道、混凝土箱式折板基础、HDPE防渗膜、配水管道、级配碎石层、宾格笼生物填料层、人工水草、生态滤坝外部维护结构；其特征在于：混凝土箱式折板基础设置在处理后的湖泊或河道底，混凝土箱式折板基础上满铺HDPE防渗膜，HDPE防渗膜上设置配水管道，配水管道上装配级配碎石层，级配碎石层上吊装宾格笼生物填料层，人工水草均匀布置并固定于宾格笼生物填料层网丝上，混凝土箱式折板基础的深度与级配碎石层厚度相等；混凝土箱式折板基础的上部周围吊装生态滤坝维护结构；截流井内设有进水管、出水管和溢流管，截流井内等高设置水平格栅，溢流管通过导流通道连接到混凝土箱式折板基础内的配水管道。
所述的截流井内设有过滤网。
所述的导流通道顶部设有溢流口。
混凝土箱式折板基础采用钢筋混凝土，与湖泊或河道底固定，折板高度为0.5-3.0m，且低于正常水位1.0-2.0m。
所述的HDPE防渗膜采用单层满铺，并设置压顶。
所述的配水管道由配水干管和若干配水支管组成，每根配水支管设有若干配水孔，若干配水支管分别与配水干管相连，所述的配水干管的过水断面不小于截流井的出水管。
所述的级配碎石层厚度为0.5-3.0m，分层敷设，最下层滤料粒径为70～100mm。
所述的宾格笼生物填料层的生物填料选用沸石或陶粒，粒径宜为2～3mm，装填于成品宾格笼内，厚度为1.0-2.0m，确保笼内填料不渗漏。
所述的人工水草采用碳素纤维草，成组布置。
所述配水管道的配水支管均匀布置，配水孔开孔率1％～1.5％。
本发明的原理是：在现有截流井内设置水平格栅和过滤网，可以初步去除溢流雨污水的漂浮物、较大颗粒杂质及管道内沉积淤泥；溢流井出水后经导流通道直接导入混凝土箱式折板基础内，可以消除明显黑水及臭味；经均匀配水后，向上流，依次通过级配碎石层及宾格笼生物填料层，形成类生物滤池，去除水中的含碳污染物、部分的氮磷污染物，并可以部分吸附水中的杂质；通过人工水草，形成上中下立体结构层，具有多孔结构、高比表面积，可富集微生物，形成“好氧-兼氧-厌氧”复合结构的微环境，实现硝化和反硝化作用；通过外部维护结构生态滤坝，内置的生态滤料可以吸附去除部分剩余的污染物，并确保内外水连同。
暴雨时，溢流雨污水量大，流速快，本发明中水流形成向上流，依次通过级配碎石层及宾格笼生物填料层，通过接触可吸附大量的污染物，孔隙率降低，利于微生物附着及降解；枯水时，外部干净水通过生态滤坝外部维护结构进入处理区，向下流依次通过宾格笼生物填料层及级配碎石层，可对其进行水洗，恢复吸附功能。
本发明能够对进入水体的溢流雨污水进行过滤及生物降解处理，有效去除溢流雨污水中的SS与浊度，含碳污染物，一定量的氮、磷污染物等。
本发明与现有技术相比，围护结构更稳定，过滤及净化效果更好，可更好的解决合流制排水系统截流井溢流污染问题；占地面积小，使用年限长，处理成本低，抗容积冲击负荷能力强，可装配化施工，是一种处理效果很好的溢流雨污水原位生态处理系统，值得推广运用。
附图说明
图1为本发明剖面示意图。
图2为本发明正面示意图。
图3为本发明的配水管道系统示意图。
附图：1-截流井，2-进水管，3-出水管，4-溢流管，5-截流井水平格栅，6-过滤网，7-导流通道，8-生态滤坝维护结构，9-人工水草，10-配水干管，11-混凝土箱式折板基础，12-HDPE防渗膜，13-级配碎石层，14-宾格笼生物填料层，15-配水支管，16-配水孔，17-实地。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步地描述。
如图1、图2、图3所示，本发明包括截流井1、水平格栅5、过滤网6、导流通道7、混凝土箱式折板基础11、HDPE防渗膜12、配水管道系统、级配碎石层13、宾格笼生物填料层14、人工水草9、生态滤坝外部维护结构8；其特征在于：混凝土箱式折板基础11设置在处理后的湖泊或河道底，混凝土箱式折板基础11上满铺HDPE防渗膜12，HDPE防渗膜12上设置配水管道，配水管道由配水干管10和若干配水支管15组成，每根配水支管15设有若干配水孔16，若干配水支管15分别与配水干管10相连，配水管道上装配级配碎石层13，级配碎石层13上吊装宾格笼生物填料层14，人工水草9均匀布置并固定于宾格笼生物填料层14网丝上，混凝土箱式折板基础的深度与级配碎石层13厚度相等，混凝土箱式折板基础的上部周围吊装生态滤坝维护结构8；截流井1内设有进水管2、出水管3和溢流管4，截流井1内等高设置水平格栅5和安装过滤网6，溢流管4通过导流通道连接到混凝土箱式折板基础内的配水管道。
水平格栅5为14～16目。
导流通道收集截流井出水，且顶部设置溢流口。
混凝土箱式折板基础11采用钢筋混凝土，与湖泊或河道底固定，折板高度2.5m，且低于正常水位1.5m。
HDPE防渗膜12采用单层，满铺，设置压顶。
配水管道由配水干管10和若干配水支管15组成，配水支管15均匀布置，配水支管开孔率1.5％，配水干管10是配水管道系统的主管，过水断面大于截流井的出水管。
级配碎石层13厚度为2.5m，分层敷设，最下层滤料粒径为70-100mm。
宾格笼生物填料层14的生物填料选用沸石，装填于成品宾格笼内，厚度为1m，确保笼内填料不渗漏。
人工水草9采用碳素纤维草，成组布置。
生态滤坝外部维护结构8设置于混凝土箱式折板基础11上，采用201910711860.9的浅水区装配式亲水生态滤坝结构，生态滤坝外部维护结构8与混凝土箱式折板基础11及湖泊或河道滤坝之间固定，生态滤坝外部维护结构8可根据现场需要设置成矩形、半圆形、椭圆形等。
溢流雨污水由截流井1的进水管2进入，旱季被水平格栅5拦截由出水管3收集进入污水处理厂处理；暴雨季节，超过设定溢流倍数的雨污混合污水经截流井的水平格栅5拦截后，由过滤网6去除漂浮物及大颗粒杂质，由溢流管4排出；经导流通道7引流至混凝土箱式折板基础11上敷设的配水干管10中，超量的溢流污水经导流通道7上部溢流口直接排出；混合污水经配水干管10通过各配水支管15的配水孔16后均匀分配后依次进入级配碎石层13和宾格笼生物填料层14，经充分接触，滤料可吸附部分污染物，且滤料表面能形成生物膜，可生物降解去除含碳污染物、部分氮磷污染物；然后与上部设置的人工水草9构建的水下森林体系充分接触，形成“好氧-兼氧-厌氧”复合结构的微环境，实现硝化和反硝化作用；最后未处理的剩余污染物经生态滤坝围护结构8过滤及吸附后扩散至周围水体，不对周围水体形成污染。
暴雨时，溢流雨污水量大，流速快，本发明中水流形成向上流，依次通过级配碎石层及宾格笼生物填料层，通过接触可吸附大量的污染物，孔隙率降低，利于微生物附着及降解；枯水时，外部干净水通过生态滤坝外部维护结构进入处理区，向下流依次通过宾格笼生物填料层及级配碎石层，可对其进行水洗，恢复吸附功能。
本发明与现有技术相比，围护结构更稳定，过滤及净化效果更好，可更好的解决合流制排水系统截流井溢流污染问题；占地面积小，使用年限长，处理成本低，抗容积冲击负荷能力强，可装配化施工，是一种处理效果很好的溢流雨污水原位生态处理系统，值得推广运用。
本发明已以较佳实施例论证，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，包括截流井、水平格栅、导流通道、混凝土箱式折板基础、HDPE防渗膜、配水管道、级配碎石层、宾格笼生物填料层、人工水草、生态滤坝外部维护结构；其特征在于：混凝土箱式折板基础设置在处理后的湖泊或河道底，混凝土箱式折板基础上满铺HDPE防渗膜，HDPE防渗膜上设置配水管道，配水管道上装配级配碎石层，级配碎石层上吊装宾格笼生物填料层，人工水草均匀布置并固定于宾格笼生物填料层网丝上，混凝土箱式折板基础的深度与级配碎石层厚度相等；混凝土箱式折板基础的上部周围吊装生态滤坝维护结构；截流井内设有进水管、出水管和溢流管，截流井内等高设置水平格栅，溢流管通过导流通道连接到混凝土箱式折板基础内的配水管道。
2.根据权利1要求所述的一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，其特征在于：所述的截流井内设有过滤网。
3.根据权利1要求所述的一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，其特征在于：所述的导流通道顶部设有溢流口。
4.根据权利1要求所述的一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，其特征在于：混凝土箱式折板基础采用钢筋混凝土，与湖泊或河道底固定，折板高度为0.5-3.0m，且低于正常水位1.0-2.0m。
5.根据权利1要求所述的一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，其特征在于：所述的HDPE防渗膜采用单层满铺，并设置压顶。
6.根据权利1要求所述的一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，其特征在于：所述的配水管道由配水干管和若干配水支管组成，每根配水支管设有若干配水孔，若干配水支管分别与配水干管相连；所述的配水干管过水断面不小于截流井的出水管。
7.根据权利1要求所述的一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，其特征在于：所述的级配碎石层厚度为0.5-3.0m，分层敷设，最下层滤料粒径为70～100mm。
8.根据权利1要求所述的一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，其特征在于：所述的宾格笼生物填料层的生物填料选用沸石或陶粒，粒径宜为2～3mm，装填于成品宾格笼内，厚度为1.0-2.0m。
9.根据权利1要求所述的一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，其特征在于：所述的人工水草采用碳素纤维草，成组布置。
10.根据权利1要求所述的一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统，其特征在于：所述配水管道的配水支管均匀布置，配水孔开孔率1％～1.5％。
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|---|---|---|---|---|
| WO2022007873A1 (zh) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | 中建三局第二建设工程有限责任公司 | 一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统 |
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- 2020-07-09 CN CN202010658882.6A patent/CN111792733A/zh active Pending
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| WO2022007873A1 (zh) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | 中建三局第二建设工程有限责任公司 | 一种溢流雨污水装配式原位生态处理系统 |
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