CN115961690A - 一体化截流净化调蓄池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一体化截流净化调蓄池，包括依次连接的截流区、调蓄区和净化区，所述截流区包括进水管、污水出水管和雨水出水管，截流区通过进水口和出水口连接调蓄区的前端，使得截流区的水体能够输入调蓄区以及由调蓄区返回截流区；污水出水管、进水口和出水口均设有柔性截流装置，用于根据截流区内的水质情况自动控制污水出水管、进水口和出水口的启闭；所述调蓄区的后端通过第一潜污泵连接净化区，净化区包括依次设置的净化装置和第二潜污泵，净化装置用于净化处理净化区内的水体，第二潜污泵的出口连接回收管道，用于输出净化后的水体。

Description

一体化截流净化调蓄池

技术领域

本发明属于调蓄池技术领域，具体涉及一体化截流净化调蓄池。

背景技术

在海绵城市建设、黑臭水体治理中，调蓄池是重要的组成部分，能够规避雨水洪峰，减轻排水管网压力，防治内涝；控制面源污染，保护受纳水体，避免污水直排；对于合流制排水系统，调蓄池可储存超过污水厂设计规模而无法接纳的合流污水，减轻污水处理厂运行负荷；将降雨期储存的雨水经过沉淀、蓄渗或过滤等净化后，满足不同使用需求，实现雨水回收利用。

由于土地供应，施工影响等问题，本领域常采用在管网末端进行大规模调蓄的措施，实际收集的污水中夹杂着很多外水(如雨水、地下水、山泉水等)，形成了水量大、污染物浓度低的现状。行业的共识是要从末端调蓄往源头调蓄发展，即在小区出口、道路等进行调蓄，这就需要一些集成度高、施工速度快的一体化调蓄池。然而，目前市场缺少成熟的、满足多种调蓄功能的一体化调蓄池。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一体化截流净化调蓄池，结合了截流功能与调蓄功能，配置柔性截流装置，使调蓄池具备智能截流功能；所述调蓄池还结合了净化功能，弃流初期污染物浓度高的污水，收集中后期污染物浓度较低的雨水，经净化后进行回用。

所述一体化截流净化调蓄池，包括依次连接的截流区、调蓄区和净化区，所述截流区包括进水管、污水出水管和雨水出水管，截流区通过进水口和出水口连接调蓄区的前端，使得截流区的水体能够输入调蓄区以及由调蓄区返回截流区；污水出水管、进水口和出水口均设有柔性截流装置；

所述调蓄区的后端通过第一潜污泵连接净化区，净化区包括依次设置的净化装置和第二潜污泵，净化装置用于净化处理净化区内的水体，第二潜污泵的出口连接回收管道，用于输出净化后的水体。

可选的，所述截流区的两侧分别设有进水管和雨水出水管，截流区的前端设有污水出水管，后端设有进水口和出水口，所述进水管的出水端设有格栅，用于截流进水中固体污染物；

污水出水管的进水端设有第一柔性截流装置，进水口设有第二柔性截流装置，出水口设有第三柔性截流装置；

截流区内设有第一液位计、第一气体检测器和第一水质检测器，用于实时监测截流区内的水体水质情况。

可选的，所述第一柔性截流装置包括圆形充气底座和若干个充气瓣，所述圆形充气底座包括圆环形的充气包和充气包两侧的裙边，所述充气包的外侧面紧贴污水出水管进水端的内壁，充气包两侧的裙边通过螺栓固定在污水出水管进水端的内壁上，以便固定充气包；

所述充气瓣充满气后为扇形，若干个充气瓣沿充气包内侧的周向均匀分布，使得若干个充气后的充气瓣拼成一个圆形，封堵充气包的圆形截面，即可封堵污水出水管的进水端。

进一步可选的，所述充气包的外侧面设有若干个充排气口，每个充排气口对应一个充气瓣。

进一步可选的，所述污水出水管的进水端且在第一柔性截流装置的上游侧设有若干个定位导杆，每个定位导杆对应相邻的两个充气瓣的缝隙的位置，定位导杆的根部转动连接污水出水管进水端管口侧壁，若干个定位导杆沿污水出水管圆形横截面的径向方向呈辐射状设置；

定位导杆为中空的，且面向充气瓣的一侧设有一条平行于定位导杆的缝隙，该缝隙为滑道，滑道内卡接滑块，滑块能够沿着滑道滑动；定位导杆内部穿入一根冲水管，冲水管的出口卡接在滑块上，且伸出定位导杆，冲水管的出口设有红外感应器。

进一步可选的，所述充排气口连接分气路，每个分气路上设有调节阀门，用于调节每个充排气口的充气量和充气速度；若干个分气路并联总气路，总气路连接充排气装置。

可选的，所述调蓄区的后端的底部设有第一积水槽，第一积水槽内安装第一潜污泵，

第一潜污泵的出口穿过调蓄区的后端侧壁，进入净化区，用于将调蓄区内的水体输入净化区。

可选的，所述净化区包括依次设置的净化装置、溢流堰和第二积水槽，净化装置的下游侧设有溢流堰，溢流堰的两侧分别连接净化区的两个相对的侧壁，将净化区分隔为前后两部分，溢流堰的高度高于净化装置的高度，经过净化装置净化后的水体经过溢流堰溢流后，流入第二积水槽；

第二积水槽设在净化区的后端的底部，第二积水槽内安装第二潜污泵，所述回收管道竖直设置，并穿过净化区的顶面，用于连接其它需要使用回收水的设备或管道。

进一步可选的，所述净化区的底部对应净化装置的位置设有第三积水槽，第三积水槽为前部分的最低处，第三积水槽内设有第三液位计和排水管，排水管连接污水处理管网或污水处理厂；

所述净化区的前端的顶部设有清洗水口，清洗水口连接所述回收管道，利用净化后的回用水作为清洗水清洗净化装置。

附图说明

图1为一体化截流净化调蓄池的结构示意图；

图2为图1中1-1的剖视示意图；

图3为第一柔性截流装置的立体示意图；

图4为第一柔性截流装置的结构示意图；

图5为定位导杆结构示意图。

附图中，1-截流区，2-调蓄区，3-净化区，4-进水管，5-污水出水管，6-雨水出水管，7-进水口，8-出水口，9-第一潜污泵，10-第二潜污泵，11-净化装置，12-回收管道，13-格栅，14-第一柔性截流装置，15-第二柔性截流装置，16-第三柔性截流装置，17-第一检查井，18-第二检查井，19-第三检查井，20-充气包，21-充气瓣，22-定位导杆，23-滑道，24-滑块，25-冲水管，26-第一积水槽，27-第二积水槽，28-第三积水槽，29-通风管，30-溢流堰，31-爬梯。

具体实施方式

本实施例提供一体化截流净化调蓄池，如图1-图5所示，包括依次连接的截流区1、调蓄区2和净化区3，所述截流区1包括进水管4、污水出水管5和雨水出水管6，截流区1通过进水口7和出水口8连接调蓄区2的前端，使得截流区1的水体能够输入调蓄区2以及由调蓄区2返回截流区1；污水出水管5、进水口7和出水口8均设有柔性截流装置，用于根据截流区1内的水质情况控制污水出水管5、进水口7和出水口8的启闭；

所述调蓄区2的后端通过第一潜污泵9连接净化区3，净化区3包括依次设置的净化装置11和第二潜污泵10，净化装置11用于净化处理净化区3内的水体，第二潜污泵10的出口连接回收管道12，用于输出净化后的水体。

可选的，所述截流区1的两侧分别设有进水管4和雨水出水管6，截流区1的前端设有污水出水管5，后端设有进水口7和出水口8，所述进水管4的出水端设有格栅13，用于截流进水中固体污染物；

污水出水管5的进水端设有第一柔性截流装置14，进水口7设有第二柔性截流装置15，出水口8设有第三柔性截流装置16，雨水出水管6设有控制阀门；

截流区1内设有第一液位计、第一气体检测器和第一水质检测器，用于实时监测截流区1内的水体水质情况。

污水和/或雨水由进水管4输入截流区1，过滤固体污染物之后，暂时存储在截流区1，降雨初期时，污染物浓度高的初期雨水，通过污水出水管5排入污水处理管网中，等待前往污水处理厂处理；降雨中后期时，通过上述液位计和检测器检测到污染浓度较低时，第一柔性截流装置14关闭，第二柔性截流装置15打开，污染物浓度较低的雨水进入调蓄区2内存储起来；持续降雨时，当调蓄区2的储水量达到设定值时(即接近调蓄区2的总储水量时)，第二柔性截流装置15关闭，后期污染物浓度更低的雨水直接通过雨水出水管6排放到自然水体中。

当需要回收使用调蓄区2的储水时，通过第一潜污泵9将调蓄区2的水体排入净化区3，经过净化装置11的处理，处理后得到回用水，再由第二潜污泵10通过回收管道12输出至需要回用水的设备或管道。

当雨水淡季，进水管4不进水时，第三柔性截流装置16打开，调蓄区2内的水体可通过所述出水口8返回截流区1，经水质检测后，将水体由污水出水管5或雨水出水管6排出，腾出调蓄区2的空间，等待下次调蓄使用。

针对源头调蓄，即小区、道路等位置调蓄时，调蓄水量不大，但需要快速周转，及时清空调蓄区2，以便下次收集调蓄水。本发明将截流区1、调蓄区2和净化区3串联使用，不仅为调蓄池增加了截流和净化的功能，而且在进水管4不进水时，截流区1叠加调蓄区2使用，增加了可容纳调蓄水体的容积，提高了调蓄能力，也可通过截流区1快速处理调蓄区2内的水体，以便清空调蓄区2，等待下次接收雨水或污水。

进一步可选的，所述截流区1的顶部设有第一检查井17，便于检查维修截流区1。

可选的，所述第一柔性截流装置14包括圆形充气底座和若干个充气瓣21，所述圆形充气底座包括圆环形的充气包20和充气包20两侧的裙边，所述充气包20的外侧面紧贴污水出水管进水端的内壁，充气包20两侧的裙边通过螺栓固定在污水出水管进水端的内壁上，以便固定充气包20；

所述充气瓣21充满气后为扇形，若干个充气瓣21沿充气包20内侧的周向均匀分布，使得若干个充气后的充气瓣21拼成一个圆形，封堵充气包20的圆形截面，即可封堵污水出水管5的进水端。

进一步可选的，所述充气包20的外侧面设有若干个充排气口，每个充排气口对应一个充气瓣21，充排气口不仅能为充气包20均匀充气，使得充气包20快速膨胀成为圆环形底座，而且还能为对应的充气瓣21充气，使得充气瓣21快速膨胀，以便封堵污水出水管5，排气也由充排气口进行。

进一步可选的，所述污水出水管5的进水端且在第一柔性截流装置14的上游侧设有若干个定位导杆22，每个定位导杆22对应相邻的两个充气瓣21的缝隙的位置，定位导杆22的根部转动连接污水出水管进水端管口侧壁，若干个定位导杆22沿污水出水管5圆形横截面的径向方向呈辐射状设置；

定位导杆22为中空的，且面向充气瓣21的一侧设有一条平行于定位导杆22的缝隙，该缝隙为滑道23，滑道23内卡接滑块24，滑块24能够沿着滑道23滑动；定位导杆22内部穿入一根冲水管25，冲水管25的出口卡接在滑块24上，且伸出定位导杆22，冲水管25的出口设有红外感应器。

所述定位导杆22的根部转动连接污水出水管进水端管口侧壁，使得定位导杆22以根部为支点、另一端自由转动。所述冲水管25的进口连接调蓄区2或净化区3或回收管道12或其它供水装置都可以，供水管供水即可。

进一步可选的，所述充排气口连接分气路，每个分气路上设有调节阀门，用于调节每个充排气口的充气量和充气速度；若干个分气路并联总气路，总气路连接充排气装置，充排气装置可设置在截流区1的外部，便于操控的地方。

当需要将截流区1内污染程度较高的污水排入污水出水管5时，第一柔性截流装置14原本为充气封堵状态，通过充排气装置和充排气口为充气包20和充气瓣21排气，同时定位导杆22转动离开管口位置，不会阻碍排水，随着第一柔性截流装置14逐渐排气，污水出水管进水端的管口逐渐显露扩张，截流区1内的污水即可由污水出水管5排出。第一柔性截流装置14能够在排气过程中逐渐放宽管口，使得污水出水管5的出水量经历一个由小到大的过程，给污水出水管5下游的设备或装置缓冲。

当不需要向污水出水管5排水时，通过充排气装置和充排气口为充气包20和充气瓣21充气，由于第一柔性截流装置14经历过污水的冲刷，其缝隙处会残留固体，尤其是充气瓣21之间的缝隙处的固体颗粒，在之后的充气过程中，被挤压在两个充气瓣21之间，很有可能戳破充气瓣21，而造成充气瓣21突然爆裂，这种危险在充气瓣21充气量越大时，越容易发生。

为了解决这个问题，本发明设置了对应相邻充气瓣21的定位导杆22及其内部的冲水管25。开始充气时，定位导杆22转动到管口，此时可能存在流向管口的水力，定位导杆22由管口四周翻转转向管口移动的过程可借助水流水力，也可能污水出水管5的进水端没水，此时定位导杆22的转动无阻力，总之，定位导杆22移动到污水出水管管口、并处于污水出水管管口的圆形横截面的径向上。

所述滑块24与冲水管25的出口处于定位导杆22的根部，随着充气的进行，充气包20先被充满，滑块24沿着滑道23向定位导杆22的另一端移动；然后，充气瓣21逐渐由自身根部向尖部充气膨胀，相邻充气瓣21之间的缝隙也是沿着这个方向逐渐被挤压，在这个过程中，滑块24继续沿着滑道23向管口的圆形横截面的圆心处移动，同时所述冲水管25通水，经由冲水管25的出口不断向相邻充气瓣21之间的缝隙处喷水，形成额外的水流冲击力，将相邻充气瓣21缝隙处的固体污物冲刷至污水出水管5内，保证充气瓣21充气后顺利闭合，封堵管口。冲水管25可以从定位导杆22的根部穿入定位导杆22，也可以从定位导杆22的自由端穿入定位导杆22。

然后，所述冲水管25停止喷水，所述红外感应器启动，并随滑块24来回移动，巡视检测相邻充气瓣21缝隙处是否保持有效遮挡封堵，当红外感应器的光线能够穿过充气瓣21缝隙时，说明充气瓣21因漏气而使得缝隙处封堵不严，可能有漏水现象，指导工作人员及时检修。

所述第二柔性截流装置15、第三柔性截流装置16与第一柔性截流装置14结构相同，运行和作用原理与第一柔性截流装置14相同，第二柔性截流装置15的定位导杆22设在所述进水口7的上游侧，即靠近截流区1的一侧；第三柔性截流装置16的定位导杆22设在所述出水口8的上游侧，即靠近调蓄区2的一侧。

可选的，所述调蓄区2的后端的底部设有第一积水槽26，第一积水槽26内安装第一潜污泵9，

第一潜污泵9的出口穿过调蓄区2的后端侧壁，进入净化区3，用于将调蓄区2内的水体输入净化区3。

进一步可选的，所述第一积水槽26的底面为调蓄区2底面的最低处，使得调蓄区2内的水体在排入净化区3时，能够自然流入第一积水槽26，便于排出干净调蓄区2内的水体。

进一步可选的，所述第一潜污泵9的出口设有止回阀，防止净化区3内的水体回流至第一积水槽26。

进一步可选的，所述调蓄区2的顶部设有第二检查井18和若干个通风管29，调蓄区2为卧式的，若干个通风管29沿调蓄区2的长度方向均匀设置，用于排出调蓄区2内水体长期储存时产生的废气；第二检查井18设在调蓄区2的后端，便于检查维修调蓄区2。

可选的，所述净化区3包括依次设置的净化装置11、溢流堰30和第二积水槽27，净化装置11的下游侧设有溢流堰30，溢流堰30的两侧分别连接净化区3的两个相对的侧壁，将净化区3分隔为前后两部分，溢流堰30的高度高于净化装置11的高度，经过净化装置11净化后的水体经过溢流堰30溢流后，流入第二积水槽27；

第二积水槽27设在净化区3的后端的底部，第二积水槽27内安装第二潜污泵10，所述回收管道12竖直设置，并穿过净化区3的顶面，用于连接其它需要使用回收水的设备或管道。

进一步可选的，所述净化装置11为装填有滤料的净化层，所述净化层覆盖了从净化区3上游侧侧壁至溢流堰30的所有横截面，使得净化区3的进水能够全部通过净化层；

净化层的上方和下方均设有支撑网架，用于支撑和约束滤料。所述滤料为专利202210165396.X中公开的凹多面体流线型悬浮轻质滤料。

进一步可选的，所述第二积水槽27为后部分的最低处，第二积水槽27内设有第二液位计、第二气体检测器和第二水质检测器，用于实时监测第二积水槽27内的水体水质，水质合格后由第二潜污泵10和回收管道12排出。

第一潜污泵9将调蓄区2的水体输入净化区3，由于溢流堰30的阻隔作用，水体在净化区3的前部分累积，并不断由下至上地经过净化装置11，净化处理后，由溢流堰30溢流至净化区3的后部分，并在第二积水槽27内累积，等待第二潜污泵10输出水体。

进一步可选的，所述净化区3的底部对应净化装置11的位置设有第三积水槽28，第三积水槽28为前部分的最低处，第三积水槽28内设有第三液位计和排水管，排水管连接污水处理管网或污水处理厂；

所述净化区3的前端的顶部设有清洗水口，清洗水口连接所述回收管道12，利用净化后的回用水作为清洗水清洗净化装置11。

当净化装置11需要清洗时，用排水管排出前部分的水，由于溢流堰30的阻隔作用，后部分的水不会回流至前部分，回用水从清洗水口进入前部分，由上至下反向冲洗净化装置11，清洗后的水体落入第三积水槽28，当第三积水槽28液位过高时，第三积水槽28内的水体由排水管排出至外部，例如排出至污水处理管网或污水处理厂。

进一步可选的，所述净化区3的顶部设有第三检查井19，便于检查维修净化区3。

进一步可选的，所述净化区3和截流区1内均设有竖直的爬梯31，便于工作人员进出。

可选的，所述一体化截流净化调蓄池还包括控制装置，控制装置包括控制器、显示器和报警器，控制器通讯连接第一液位计、第一气体检测器、第一水质检测器，第二液位计、第二气体检测器、第二水质检测器、第三液位计、第一潜污泵9、第二潜污泵10、排水管和清洗水口，按照上述方法进行运行；

控制器还通讯连接所有柔性截流装置的充排气装置、分气路的调节阀门、定位导杆22及滑块24、红外感应器和冲水管25，当污水出水管5、雨水出水管6、进水口7、出水口8需要开启或闭合时，控制器控制对应的柔性截流装置按照上述第一柔性截流装置14运行的方法运行；

所用设备的运行参数显示在显示器上，供工作人员管理，当出现柔性截流装置漏气或其它设备运行故障时，报警器报警。

Claims (9)

1.一体化截流净化调蓄池，其特征在于，包括依次连接的截流区、调蓄区和净化区，所述截流区包括进水管、污水出水管和雨水出水管，截流区通过进水口和出水口连接调蓄区的前端，使得截流区的水体能够输入调蓄区以及由调蓄区返回截流区；污水出水管、进水口和出水口均设有柔性截流装置；

所述调蓄区的后端通过第一潜污泵连接净化区，净化区包括依次设置的净化装置和第二潜污泵，净化装置用于净化处理净化区内的水体，第二潜污泵的出口连接回收管道，用于输出净化后的水体。

2.根据权利要求1所述的一体化截流净化调蓄池，其特征在于，所述截流区的两侧分别设有进水管和雨水出水管，截流区的前端设有污水出水管，后端设有进水口和出水口，所述进水管的出水端设有格栅，用于截流进水中固体污染物；

污水出水管的进水端设有第一柔性截流装置，进水口设有第二柔性截流装置，出水口设有第三柔性截流装置；

截流区内设有第一液位计、第一气体检测器和第一水质检测器，用于实时监测截流区内的水体水质情况。

3.根据权利要求2所述的一体化截流净化调蓄池，其特征在于，所述第一柔性截流装置包括圆形充气底座和若干个充气瓣，所述圆形充气底座包括圆环形的充气包和充气包两侧的裙边，所述充气包的外侧面紧贴污水出水管进水端的内壁，充气包两侧的裙边通过螺栓固定在污水出水管进水端的内壁上，以便固定充气包；

所述充气瓣充满气后为扇形，若干个充气瓣沿充气包内侧的周向均匀分布，使得若干个充气后的充气瓣拼成一个圆形，封堵充气包的圆形截面。

4.根据权利要求3所述的一体化截流净化调蓄池，其特征在于，所述充气包的外侧面设有若干个充排气口，每个充排气口对应一个充气瓣；

所述充排气口连接分气路，每个分气路上设有调节阀门，用于调节每个充排气口的充气量和充气速度；若干个分气路并联总气路，总气路连接充排气装置。

5.根据权利要求4所述的一体化截流净化调蓄池，其特征在于，所述污水出水管的进水端且在第一柔性截流装置的上游侧设有若干个定位导杆，每个定位导杆对应相邻的两个充气瓣的缝隙的位置，定位导杆的根部转动连接污水出水管进水端管口侧壁，若干个定位导杆沿污水出水管圆形横截面的径向方向呈辐射状设置；

定位导杆为中空的，且面向充气瓣的一侧设有一条平行于定位导杆的缝隙，该缝隙为滑道，滑道内卡接滑块，滑块能够沿着滑道滑动；

定位导杆内部穿入一根冲水管，冲水管的出口卡接在滑块上，且伸出定位导杆，冲水管的出口设有红外感应器。

6.根据权利要求1所述的一体化截流净化调蓄池，其特征在于，所述调蓄区的后端的底部设有第一积水槽，第一积水槽内安装第一潜污泵，

第一潜污泵的出口穿过调蓄区的后端侧壁，进入净化区，用于将调蓄区内的水体输入净化区。

7.根据权利要求1所述的一体化截流净化调蓄池，其特征在于，所述净化区包括依次设置的净化装置、溢流堰和第二积水槽，净化装置的下游侧设有溢流堰，溢流堰的两侧分别连接净化区的两个相对的侧壁，将净化区分隔为前后两部分，溢流堰的高度高于净化装置的高度，经过净化装置净化后的水体经过溢流堰溢流后，流入第二积水槽。

8.根据权利要求7所述的一体化截流净化调蓄池，其特征在于，所述第二积水槽设在净化区的后端的底部，第二积水槽内安装第二潜污泵，所述回收管道竖直设置，并穿过净化区的顶面，用于连接其它需要使用回收水的设备或管道。

9.根据权利要求8所述的一体化截流净化调蓄池，其特征在于，所述净化区的底部对应净化装置的位置设有第三积水槽，第三积水槽为前部分的最低处，第三积水槽内设有第三液位计和排水管，排水管连接污水处理管网或污水处理厂；

所述净化区的前端的顶部设有清洗水口，清洗水口连接所述回收管道，利用净化后的回用水作为清洗水清洗净化装置。

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