CN112064755A - 雨水口初期雨水精准分流及处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雨水口初期雨水精准分流及处理系统，包括雨水口初期雨水精准分流装置和除渣过滤装置，雨水口初期雨水精准分流装置箱体内设有旱季舱和雨季舱，旱季舱和雨季舱底部分别设有第一排水管和第二排水管，第一排水管和第二排水管分别设有常闭的第一阀门和第二阀门。除渣过滤装置包括第一处理室和第二处理室，第一处理室内设有预沉池和过滤池，第二处理室包括泥沙沉淀区和离心过滤区，第一排水管和第二排水管与除渣过滤装置的进水口相连通，本雨水口初期雨水精准分流及处理系统首先能对雨水进行精准分流，污染较小、符合排放标准的雨水可以直接排放，污染较严重的雨水也可以通过雨水口初期雨水精准分流装置中的阀门进入除渣过滤装置中，对污水中的固体杂质进行有效清除。

Description

雨水口初期雨水精准分流及处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理装置，具体的为一种雨水口初期雨水精准分流及处理系统。

背景技术

随着城市市政设施的逐渐完善，目前大部分地方仅有雨水口可被允许排放入河，部分区域尚存泄洪箱涵(山地城市较为普遍)。由于管网实施和运行中存在的错接乱接，导致部分污水随雨水管道或泄洪箱涵进入河道。在河流治理中，若能对进入雨水管道/泄洪箱涵的错接点进行有效控制将是控制入河污染的最有效的方式，但管网的排查难度大，且无法杜绝后续建设中的错接乱接问题。

因此，由必要在管网排查的基础上，在入河终端实施相关措施，减少入河污染风险。此外，雨水口也存在初期高浓度雨水排放的问题。就现有工程技术而言，对无法明确错接乱接点的雨水管道/泄洪箱涵，多采用截流井的方式对来水进行截流。截流井利用水位、容积或流量等水力的方式对来水进行分流，在设计中通常参考合流制截流中的截流倍数。但在实际中，不同区域面临着不同的污染特性：有的排放口旱季大量污水排放而雨季来水水质显著改善，而有的则面临着平日旱季污水少而降雨初期高负荷大水量污染的问题。

此外，在重庆此类山地城市中，部分区域还面临着降雨终止后持续产流时间较长且水质较好的现象，而在以水力控制的分流设施中，该部分来水会被大量收集进入污水厂，使得污水处理厂进水量增加，浓度降低。就分流技术而言，目前国内外采用最多的仍然是水力分流技术，水力分流包括了截流井与泵站(容积型分流)两类。欧洲国家的趋势是采用大截流倍数(最大达到6倍)结合调蓄与污水处理厂雨季超量处理能力提升的方式。伦敦市2007年启动了一个解决合流制(混流)污染的计划，通过建设一个深层排水隧道储蓄溢流污水的方式，将伦敦市每年合流制溢流污染的次数将由现在每年50次左右削减到每年4～6次，平均年溢流污水量将由现在的3950万米削减到235万米。日本东京都地区的合流制的比例占到82％，其采用了源头雨水抑制(类似于我国海绵城市建设中的源头雨水控制，或者是美国的低影响开发)、调蓄管渠建设、调蓄池建设、污水处理厂高速过滤系统处理和溢流口改造等多种措施控制，取得了明显的成效。国内北京等地虽然合流制比例较小，但为了大力控制初期雨水污染，也形成了大截流倍数+雨水调蓄+污水处理厂超量处理的技术路线。

但我们同样也需要看到，国外对混流污染的控制是以合流制为对象，从整个排水系统进行全方位考虑。而重庆地区的合流制比例并不高，尤其是新建区，且重庆因地势起伏，初期雨水的污染峰值较北京等平原城市更早出现，且水质转好的速度更快。因此，国外以及北京等地所采用的技术路线可能并不完全合适重庆地区的实际情况。在针对河流的治理中，重点雨水排放口的初期雨水污染控制与旱季污水污染控制是入河污染控制的重点。虽然对重点雨水排放口实施大截流倍数截流可有效解决污染，但也浪费了宝贵的水资源。尤其对于山地小型河道型水库，其对生态补水的需求尤为强烈。因此，有必要从污染控制和水资源利用(生态补水利用)两方面综合考虑，结合当地的实际情况，从水质层面对来水进行分流，并辅以处理措施，确保优质的来水补充进入水体。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种有效分离雨水口受污染初期雨水与后期洁净雨水并实现初期受污染雨水的简单处理的系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种雨水口初期雨水精准分流及处理系统，包括雨水口初期雨水精准分流装置和除渣过滤装置，雨水口初期雨水精准分流装置包括箱体，箱体内设有旱季舱和雨季舱，旱季舱和雨季舱之间设有第一溢流板，旱季舱上侧的箱体上设有用于雨水进入的雨水口，雨季舱中设有用于监测雨水浊度的TDS探头，箱体上设有溢流孔，溢流孔最低处高于第一溢流板最高处，旱季舱和雨季舱底部分别设有第一排水管和第二排水管，第一排水管和第二排水管分别设有常闭的第一阀门和第二阀门。

除渣过滤装置包括第一处理室和第二处理室，第一处理室内设有预沉池和过滤池，预沉池设有进水口，预沉池与过滤池之间设有第二溢流板，过滤池内设有过滤经预沉池溢流至过滤池的水的格栅过滤机构；格栅过滤机构的下方设有与第二处理室相连通的连通口；第二处理室包括泥沙沉淀区和离心过滤区，连通口与泥沙沉淀区相通，泥沙沉淀区和离心过滤区之间设有第三溢流板，第三溢流板上设有溢流口，离心过滤区内设有离心过滤筒，离心过滤筒上设有小孔，离心过滤筒与溢流口相连通，离心过滤筒内设有第二收集槽，离心过滤区内设有用于将离心过滤筒上的固体杂质冲洗落入第二收集槽内的第二冲洗装置，第二收集槽的一端设有排渣管，离心过滤区的底部设有排出经离心过滤筒过滤后的水的出水口。

第一排水管和第二排水管与过滤除渣装置的进水口相连通。

进一步，雨水口上设有盖板，盖板、箱体和第一溢流板采用防锈材料制成。

进一步，箱体上设有透气阀。

进一步，箱体内设有传感器控制系统，传感器控制系统包括水位监测器和控制器，水位监测器用于监测水位，控制器用于控制第一阀门和第二阀门的开闭。

进一步，格栅过滤机构包括过滤格栅和设置在过滤格栅上的第一收集槽，第一收集槽内设有螺旋排渣装置，过滤池内设有用于冲洗过滤格栅并使粘附在过滤格栅上的杂质落入到第一收集槽内的第一冲洗装置；螺旋排渣装置的末端设有出渣口。

进一步，预沉池底部设有垃圾出口和用于粉碎固体杂质的粉碎装置。

进一步，第一冲洗装置和第二冲洗装置设有多个喷头且可前后循环扫动喷水，泥沙沉淀区底部设有泥沙槽，泥沙槽的一端设有泥沙出口。

进一步，排渣管与泥沙沉淀区相连通。

进一步，离心过滤区内设有回流孔，回流孔与第二冲洗装置之间设有回流管。

进一步，离心过滤筒上小孔的孔径小于过滤格栅的孔径。

本发明的有益效果在于：

通过在雨水口初期雨水精准分流装置箱体内设置旱季舱和雨季舱，旱季时，雨水量较少，默认雨水污染较为严重，排入雨水口的雨水中常常含有大量固体杂质，旱季舱中水位缓慢升高，当监测到水位到达第一溢流板顶部时，控制旱季舱内的第一排水管上的第一阀门打开，雨水被排入过滤除渣装置中进行过滤除渣处理；雨季时，雨水量较大，雨水将迅速装满旱季舱并越过第一溢流板进入雨季舱内，雨季舱中的TDS探头将启动监测雨水的浊度并将数据传输给传感器控制系统，当浊度未超标时，两阀门保持关闭，箱体内水位逐渐升高至溢流孔，然后从溢流孔直接排出，当浊度超标时，传感器控制系统7中的控制器控制第一阀门和第二阀门同时打开，污水通过两排水管排入到除渣过滤装置中进行除渣；

通过在除渣过滤装置内设置第一处理室和第二处理室，在污水处理过程中，预沉池通过沉淀的方式将体积较大的固体杂质清除，再经过过滤池中格栅对细小杂质的过滤，最后通过螺旋排渣装置将固体杂质运出过滤池，含有微小固体杂质的污水从过滤池中排入第二处理室的泥沙沉淀区，通过沉淀和离心过滤可将污水中的微小固体杂质去除，本过滤除渣装置能够有效除去污水中的绝大部分固体杂质且在污水量较大时能够保证污水处理效率；

本雨水口初期雨水精准分流及处理系统结合了雨水口初期雨水精准分流装置和除渣过滤装置二者的优点，首先能对雨水进行精准分流，污染较小、符合排放标准的雨水可以直接排放，污染较严重的雨水也可以通过雨水口初期雨水精准分流装置中的阀门进入过滤除渣装置中，对污水中的固体杂质进行有效清除。本污水处理系统结构简单，能够对雨水进行精准分流，固体杂质较多的污水也能通过此系统中的除渣过滤装置除去其中的固体杂质，在雨水口初期雨水精准分流装置中安装控制系统后，本污水处理系还可具有较高的自动化程度，较少人力成本就可以对大量污水进行处理，非常高效实用。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为雨水口初期雨水精准分流及处理系统示意图；

图2为雨水口初期雨水精准分流装置示意图；

图3为除渣过滤装置示意图；

图4为除渣过滤装置中第一处理室的正视图；

图5为图4中A-A剖视图；

图6为除渣过滤装置中第一处理室的俯视图；

图7除渣过滤装置中第二处理室的俯视图。

附图标记说明：

1-雨水口；2-盖板；3-第一阀门；4-第二阀门；5-溢水口；6-透气阀；7-传感器控制系统；8-TDS探头；9-第一溢流板；10-进水口；11-第一冲洗装置；12-过滤格栅；13-螺旋除渣装置；14-连通口；15-第一收集槽；16-粉碎装置；17-垃圾出口；18-出渣口；19-泥沙出口；20-排渣管；21-出水口；22-回流孔；23-第二收集槽；24-离心过滤筒；25-泥沙槽；26-溢流口；27-第二冲洗装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，为本实施例的雨水口初期雨水精准分流及处理系统，包括雨水口初期雨水精准分流装置和除渣过滤装置，雨水口初期雨水精准分流装置包括箱体，箱体内设有旱季舱和雨季舱，旱季舱和雨季舱之间设有第一溢流板9，旱季舱上侧的箱体上设有用于雨水进入的雨水口1，雨季舱中设有用于监测雨水浊度的TDS探头8，箱体上设有溢流孔5，溢流孔5最低处高于第一溢流板9最高处，旱季舱和雨季舱底部分别设有第一排水管和第二排水管，第一排水管和第二排水管分别设有常闭的第一阀门3和第二阀门4。

除渣过滤装置包括第一处理室和第二处理室，第一处理室内设有预沉池和过滤池，预沉池设有进水口10，预沉池与过滤池之间设有第二溢流板，过滤池内设有过滤经预沉池溢流至过滤池的水的格栅过滤机构；格栅过滤机构的下方设有与第二处理室相连通的连通口14；第二处理室包括泥沙沉淀区和离心过滤区，连通口14与泥沙沉淀区相通，泥沙沉淀区和离心过滤区之间设有第三溢流板，第三溢流板上设有溢流口26，离心过滤区内设有离心过滤筒24，离心过滤筒24上设有小孔，离心过滤筒24与溢流口26相连通，离心过滤筒24内设有第二收集槽23，离心过滤区内设有用于将离心过滤筒24上的固体杂质冲洗落入第二收集槽23内的第二冲洗装置27，第二收集槽23的一端设有排渣管20，离心过滤区的底部设有排出经离心过滤筒过滤25后的水的出水口。

第一排水管和第二排水管与过滤除渣装置的进水口10相连通。

进一步，箱体内设有传感器控制系统7，传感器控制系统7包括水位监测器和控制器，水位监测器用于监测水位，控制器用于控制第一阀门3和第二阀门4的开闭。把水位监测，阀门开关的任务交给传感器控制系统7完成，能提高系统作业精确度和系统的自动化程度。

进一步，雨水口上设有盖板2，盖板2、箱体和第一溢流板9采用防锈材料制成，如不锈钢等，可以有效延其使用寿命。

进一步，箱体上设有透气阀6，透气阀6的主要作用是防水透气，通过透气阀6里的高透气量的防水透气膜来达到防水透气的目的，可以很好的平衡箱体内外压差。

进一步，格栅过滤机构包括过滤格栅12和设置在过滤格栅12上的第一收集槽15。过滤格栅3孔径优选为3-5mm，第一收集槽15内设有螺旋排渣装置13，过滤池内设有用于冲洗过滤格栅12并使粘附在过滤格栅12上的杂质落入到第一收集槽15内的第一冲洗装置11，螺旋排渣装置13的末端设有出渣口18。过滤格栅12孔径在3-5mm时能有效过滤水中体积较小的固体杂质且不会影响水快速通过过滤格栅12。

进一步，预沉池底部设有垃圾出口17和用于粉碎固体杂质的粉碎装置16，当排入预沉池的污水中含有体积较大的固体杂质时，粉碎装置16可将体积较大的固体杂质切割为体积较小的固体杂质，预沉池内的固体杂质可以从垃圾出口17运出，垃圾出口17还可排出预沉池中残余污水。

进一步，第一冲洗装置11和第二冲洗装置27设有多个喷头且可前后循环扫动喷水，多个喷头能提高水流冲刷固体杂质的效率，而前后循环扫动喷水则能将所有依附在过滤格栅12表面或者离心过滤筒24内壁上的固体杂质冲刷干净。泥沙沉淀区底部设有泥沙槽26，泥沙槽26的一端设有泥沙出口19，泥沙沉淀完成后会直接汇聚到泥沙槽26中，再将其直接从泥沙出口19中排出即可。

进一步，排渣管20与泥沙沉淀区相连通，可将第二收集槽23内的固体杂质排入泥沙沉淀区进行沉淀并排出。

进一步，离心过滤区内设有回流孔22，回流孔22与第二冲洗装置之间设有回流管，滤得的水还可通过管道，经连接的水泵将其抽至第二冲洗装置处对离心过滤筒进行冲洗，实现装置的自净并实现水的循环利用。

进一步，离心过滤筒24上小孔的孔径小于过滤格栅12的孔径，能实现对污水中固体杂质分级过滤的功能。

如图1所述，为本实施例的雨水口初期雨水精准分流及处理系统示意图，其工作过程如下：旱季时，雨水量较少，默认雨水污染较为严重，排入雨水口1的雨水中常常含有大量固体杂质，控制排入旱季舱雨水量始终不超过第一溢流板9最高处，旱季舱中水位缓慢升高，传感器监测到水位到达第一溢流板9顶部时，传感器控制系统7中的控制器控制旱季舱内的第一排水管上的第一阀门3打开，雨水被排入除渣过滤装置中进行过滤除渣处理；雨季时，雨水量较大，雨水将迅速装满旱季舱并越过第一溢流板9进入雨季舱内，雨季舱中的TDS探头8将启动监测雨水的浊度并将数据传输给传感器控制系统，当浊度未超标时，两阀门保持关闭，箱体内水位逐渐升高至溢流孔5，然后从溢流孔5直接排出，当浊度超标时，传感器控制系统7中的控制器控制第一阀门3和第二阀门4同时打开，污水通过两排水管排入到除渣过滤装置中进行除渣。

如图3所示为本实施例的除渣过滤装置示意图，除渣过滤过程如下：将污水由进水口10排入预沉池内，若排入预沉池内的污水中含有体积较大的固体杂质，固体杂质沉淀到预沉池底部并开启粉碎装置16，粉碎装置16将大型固体杂质切割为小块，经过充分沉降后大量固体杂质沉积在预沉池底面，带有细小固体杂质的污水进入过滤池，固体杂质采用过滤格栅12过滤处理，开启第一冲洗装置11前后循环扫动喷水，将附着在过滤格栅12表面的固体杂质冲入过滤格栅12的第一收集槽15中，螺旋排渣装置13将第一收集槽内15的固体残渣由出渣口18运出，经过初步过滤的污水由连通口14排入第二处理室的泥沙沉淀区后，经过充分沉淀，污水中大部分固体杂质沉降在泥沙沉淀区底部的泥沙槽26中，沉淀的细沙可以通过泥沙出口19排出，泥沙沉淀区的水位逐渐上升至一定高度后将从溢流口26溢流进入离心过滤筒24，从内向外过滤，在离心力作用下，固体残渣将依附在离心过滤筒24内壁上，经安装在离心过滤筒24顶部的第二冲洗装置27冲洗后，落入离心过滤筒24内部第二收集槽23中，随液体流动通过排渣管20排入泥沙沉淀区内进行沉淀处理。经装置处理得到的水将从出水孔22排出。此外，滤得的水还可通过回流孔22，经连接的水泵将其抽至第二冲洗装置27处对离心过滤筒24进行冲洗，实现装置的自净并实现水的循环利用。预沉池中剩余的污水可以从垃圾出口17中排出。优选的，过滤格栅12的孔径为3-5mm，过滤格栅12孔径在3-5mm时能有效过滤水中体积较小的固体杂质且污水能够快速通过过滤格栅12。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.雨水口初期雨水精准分流及处理系统，包括雨水口初期雨水精准分流装置和除渣过滤装置，其特征在于：所述雨水口初期雨水精准分流装置包括箱体，所述箱体内设有旱季舱和雨季舱，所述旱季舱和所述雨季舱之间设有第一溢流板(9)，所述旱季舱上侧的箱体上设有用于雨水进入的雨水口(1)，所述雨季舱中设有用于监测雨水浊度的TDS探头(8)，所述箱体上设有溢流孔(5)，所述溢流孔(5)最低处高于所述第一溢流板(9)最高处，所述旱季舱和所述雨季舱底部分别设有第一排水管和第二排水管，所述第一排水管和所述第二排水管分别设有常闭的第一阀门(3)和第二阀门(4)；

所述除渣过滤装置包括第一处理室和第二处理室，所述第一处理室内设有预沉池和过滤池，所述预沉池设有进水口(10)，所述预沉池与所述过滤池之间设有第二溢流板，所述过滤池内设有过滤经所述预沉池溢流至所述过滤池的水的格栅过滤机构；所述格栅过滤机构的下方设有与所述第二处理室相连通的连通口(14)；所述第二处理室包括泥沙沉淀区和离心过滤区，所述连通口(14)与所述泥沙沉淀区相通，所述泥沙沉淀区和所述离心过滤区之间设有第三溢流板，所述第三溢流板上设有溢流口(26)，所述离心过滤区内设有离心过滤筒(24)，所述离心过滤筒(24)上设有小孔，所述离心过滤筒(24)与所述溢流口(26)相连通，所述离心过滤筒(24)内设有第二收集槽(23)，所述离心过滤区内设有用于将所述离心过滤筒(24)上的固体杂质冲洗落入所述第二收集槽(23)内的第二冲洗装置(27)，所述第二收集槽(23)的一端设有排渣管(20)，所述离心过滤区的底部设有排出经所述离心过滤筒过滤(25)后的水的出水口(22)；

所述第一排水管和所述第二排水管与所述除渣过滤装置的进水口(10)相连通。

2.根据权利要求1所述的雨水口初期雨水精准分流及处理系统，其特征在于：所述箱体内设有传感器控制系统(7)，所述传感器控制系统(7)包括水位监测器和控制器，所述水位监测器用于监测水位，所述控制器用于控制所述第一阀门(3)和所述第二阀门(4)的开闭。

3.根据权利要求1所述的雨水口初期雨水精准分流及处理系统，其特征在于：所述雨水口(1)上设有盖板(2)，所述盖板(2)、箱体和第一溢流板(9)采用防锈材料制成。

4.根据权利要求1所述的雨水口初期雨水精准分流及处理系统，其特征在于：所述箱体上设有透气阀(6)。

5.根据权利要求1所述的雨水口初期雨水精准分流及处理系统，其特征在于：所述格栅过滤机构包括过滤格栅(12)和设置在过滤格栅(12)上的第一收集槽(15)，所述第一收集槽(15)内设有螺旋排渣装置(13)，所述过滤池内设有用于冲洗过滤格栅(12)并使粘附在过滤格栅(12)上的杂质落入到所述第一收集槽(15)内的第一冲洗装置(11)；所述螺旋排渣装置(13)的末端设有出渣口(18)。

6.根据权利要求1所述的雨水口初期雨水精准分流及处理系统，其特征在于：所述预沉池底部设有垃圾出口(17)和用于粉碎固体杂质的粉碎装置(16)。

7.根据权利要求5所述的雨水口初期雨水精准分流及处理系统，其特征在于：所述第一冲洗装置(11)和所述第二冲洗装置(27)设有多个喷头且可前后循环扫动喷水，所述泥沙沉淀区底部设有泥沙槽(26)，所述泥沙槽(26)的一端设有泥沙出口(19)。

8.根据权利要求1所述的雨水口初期雨水精准分流及处理系统，其特征在于：所述排渣管(20)与所述泥沙沉淀区相连通。

9.根据权利要求1所述的雨水口初期雨水精准分流及处理系统，其特征在于：所述离心过滤区内设有回流孔(22)，所述回流孔(22)与所述第二冲洗装置(27)之间设有回流管。

10.根据权利要求5所述的雨水口初期雨水精准分流及处理系统，其特征在于：所述离心过滤筒(24)上小孔的孔径小于所述过滤格栅(12)的孔径。

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