CN205935042U - 海绵城市雨水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海绵城市雨水处理系统，它包括雨水收集单元、雨水弃流单元、雨水调储沉淀单元、雨水净化处理单元和雨水分配回用单元，其特征是：所述雨水弃流单元由安全分流井、雨水弃流控制器和复合流过滤器组成，三者依次连通，所述安全分流井还分别与所述雨水收集单元和市政雨水管网连通，所述复合流过滤器与所述雨水调储沉淀单元的储水池连通，所述雨水净化处理单元包括浮动床过滤器和清水池，二者相互连通，并且，所述浮动床过滤器与所述储水池连通，所述清水池与所述雨水分配回用单元连通。本实用新型收集雨水进行分类和处理，能够做到雨水再利用，既能有效防止城市内涝，又能保证城市的非饮用水的需求，综合效益好。

Description

海绵城市雨水处理系统

技术领域：

本实用新型涉及一种城市水处理系统，特别是涉及一种海绵城市雨水处理系统。

背景技术：

当今中国正面临着城市雨洪、城市内涝、雾霾污染、水系污染、水资源短缺、地下水位下降、地下水枯竭、水生物栖息地丧失等一系列严重生态问题。由于屋面、道路、地面等设施建设导致的下垫面硬化，70%－80%的降雨形成径流，仅有20%－30%的雨水能够入渗地下，破坏了自然生态本底，破坏了自然 “海绵体”，导致逢雨必涝、遇涝则瘫、城里看海和雨后即旱、旱涝急转、逢旱则干、热岛效应，带来了水生态恶化、水资源紧缺、水环境污染、水安全缺乏保障等一系列问题。北方城市几乎 “有河皆枯” ，南方城市几乎 “有水皆污” 。

海绵城市是希望建立的城市像 “海绵” 一样很有 “弹性” ，当城市里下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，当需要时把蓄存的水 “释放” 并加以再利用造福人类。

由于传统的城市开发斩断了雨水的自然循环路线，造成雨水资源流失、径流污染增加、城市内涝灾害频发等一系列问题，目前关于海绵城市建设技术探讨主要集中在削减雨水峰值流量，降低内涝风险，以泄洪为主，更改城市地下透水性为主，使雨水能够自然下渗到地下含水层。但并未真正做到雨水的资源化。并且传统的雨水回用，一般是局部性的建设，雨水具有间歇式，常常无法连续供给，给用水点带来困扰，也造成了建设投资大，但是实用性却不高的问题，使得雨水回用投资价值不大。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、水处理效果好、易于控制且雨水利用率高的海绵城市雨水处理系统。

本实用新型的技术方案是：

一种海绵城市雨水处理系统，包括雨水收集单元、雨水弃流单元、雨水调储沉淀单元、雨水净化处理单元和雨水分配回用单元，所述雨水弃流单元由安全分流井、雨水弃流控制器和复合流过滤器组成，三者依次连通，所述安全分流井还分别与所述雨水收集单元和市政雨水管网连通，所述复合流过滤器与所述雨水调储沉淀单元的储水池连通，所述雨水净化处理单元包括浮动床过滤器和清水池，二者相互连通，并且，所述浮动床过滤器与所述储水池连通，所述清水池与所述雨水分配回用单元连通。

所述雨水收集单元包括屋面雨水、路面雨水和绿地雨水收集管网，所述雨水分配回用单元包括消防储水、绿化用水、道路喷洒用水、农田灌溉用水、工业用水、洗车冲厕用水。

所述安全分流井井底标高低于雨水弃流管，所述雨水收集单元的雨水汇集管与弃流管标高相同；所述安全分流井通过雨水收集管连接至弃流控制器，其井内设有水质传感器，水质信号传输至弃流控制器用以控制雨水收集管道的开闭；所述安全分流井内雨水收集管距井底有一定高度且低于雨水汇集管，作为沉泥空间；其井底可渗水或预埋钢套管，便于降雨结束后清理。

所述雨水弃流控制器前端具有格栅，用于拦截大颗粒悬浮物，栅条间距3mm，雨停后将提篮格栅取出倾倒即可，所述雨水弃流控制器附带控制箱，所述控制箱内具有雨量传感器；所述雨水弃流控制器由内置PLC控制程序进行多点信号串联监测控制，对降雨的雨型、频次、雨量、pH值、暴雨倒灌等进行处理，根据测试数据调整弃流时间和流量，收集优质雨水。

所述复合流过滤器采用折流、逆向流的复合流原理，不间断对雨水进行分离过滤，其过滤精度为1mm。

所述储水池兼具沉淀功能，其进水和出水都需要避免扰动沉积物，进水采取淹没式进水，且进水口斜向上或水平，出水通过设于池内的过滤提升泵送至所述雨水净化处理单元；所述储水池设有排泥装置，以免过量沉淀。

所述雨水净化处理单元包括混凝处理，利用混凝剂对悬浮物质的聚合作用，将水中的污染物质聚集起来后形成较大直径的絮状物质，通过过滤装置将其从水中分离出来，混凝剂可采用聚合氯化铝，混凝剂加药装置由加药罐、搅拌机和计量加药泵共同组成，加药罐储存药液，搅拌机用于加药罐内药液的搅拌，使之药液中药剂均匀分布不形成沉淀，计量泵用于药液的定量投加。

所述浮动床过滤器针对所采用的过滤介质的悬浮特性，采用了逆流过滤、无压力顺流再生的工作方式，其过滤精度与进水压力及流速的自适应性，进水压力增大时，流速加快，过滤层的紧密度增强，相应的过滤精度也提高。

所述雨水净化处理单元包括消毒处理，采用次氯酸钠溶液进行消毒，消毒加药装置由一个储药罐和一台加药计量泵组成，储药罐采用PE材质，计量泵采用进口隔膜泵。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型收集雨水进行分类和处理，能够做到雨水再利用，既能有效防止城市内涝，又能保证城市的非饮用水的需求，综合效益好。

2、本实用新型对弃流部分进行合理的高程设计，避免暴雨倒灌，保证雨水收集及处理的安全运行。另外，合理进行雨水弃流和处理的工艺设计，减少初投资和运行费用，提高雨水利用率，最大限度的体现雨水利用的经济性。

3、本实用新型安全分流井井底标高低于雨水弃流管，雨水汇集管与弃流管标高相同。分流井通过雨水收集管连接至弃流控制器。井内设有水质传感器，水质信号传输至弃流控制器用以控制雨水收集管道的开闭。分流井内雨水收集管距井底有一定高度（但低于雨水汇集管），作为沉泥空间；井底可渗水（或预埋钢套管），便于降雨结束后清理。

4、本实用新型弃流控制器前端具有格栅，用于拦截大颗粒悬浮物，栅条间距3mm，雨停后将提篮格栅取出倾倒即可。弃流控制器附带控制箱，控制箱内具有雨量传感器。弃流控制器无须人工控制，完全由内置PLC控制程序进行多点信号串联监测控制，其操作、维护简便，以减少劳动强度。

5、本实用新型复合流过滤器采用折流、逆向流的复合流原理，不间断对雨水进行分离过滤，其结构顺畅、工艺完善，从根本上克服了过滤器的前期过滤堵塞问题及反洗结淤的弊病，保证在降雨过程中，无人操作状态下，雨水不堵塞、不结淤、过滤顺畅。

6、本实用新型储水池兼具沉淀功能，进水和出水都需要避免扰动沉积物，以免影响后续处理流程。进水可采取淹没式进水，且进水口斜向上或水平。进水可采取淹没式进水，且进水口斜向上或水平，出水通过设于池内的过滤提升泵送至雨水处理系统。此外，储水池要设有排泥装置，以免过量沉淀。

7、本实用新型雨水处理工艺采用混凝-过滤工艺，利用混凝剂对悬浮物质的聚合作用，将水中的污染物质聚集起来后形成较大直径的絮状物质，通过过滤装置将其从水中分离出来。混凝剂可采用聚合氯化铝(PAC) ，聚合效果较为明显，混凝剂与雨水混合后进入反应器，药剂与污染物反应生成较大混凝体，经过滤器滤除。

8、本实用新型设计合理、水处理效果好、易于控制且雨水利用率高，其适用范围广，易于推广实施，经济效益明显。

附图说明：

图1为海绵城市雨水处理系统的结构示意图。

具体实施方式：

实施例：参见图1。

海绵城市雨水处理系统包括雨水收集单元、雨水弃流单元、雨水调储沉淀单元、雨水净化处理单元和雨水分配回用单元，其中：雨水弃流单元由安全分流井、雨水弃流控制器和复合流过滤器组成，三者依次连通，安全分流井还分别与雨水收集单元和市政雨水管网连通，复合流过滤器与雨水调储沉淀单元的储水池连通，雨水净化处理单元包括浮动床过滤器和清水池，二者相互连通，并且，浮动床过滤器与所述储水池连通，清水池与雨水分配回用单元连通。

雨水收集单元包括屋面雨水、路面雨水和绿地雨水收集管网，雨水分配回用单元包括消防储水、绿化用水、道路喷洒用水、农田灌溉用水、工业用水、洗车冲厕用水。

安全分流井井底标高低于雨水弃流管，雨水收集单元的雨水汇集管与弃流管标高相同；安全分流井通过雨水收集管连接至弃流控制器，其井内设有水质传感器，水质信号传输至弃流控制器用以控制雨水收集管道的开闭；安全分流井内雨水收集管距井底有一定高度且低于雨水汇集管，作为沉泥空间；其井底可渗水或预埋钢套管，便于降雨结束后清理。

雨水弃流控制器前端具有格栅，用于拦截大颗粒悬浮物，栅条间距3mm，雨停后将提篮格栅取出倾倒即可，雨水弃流控制器附带控制箱，控制箱内具有雨量传感器；雨水弃流控制器由内置PLC控制程序进行多点信号串联监测控制，对降雨的雨型、频次、雨量、pH值、暴雨倒灌等进行处理，根据测试数据调整弃流时间和流量，收集优质雨水。

复合流过滤器采用折流、逆向流的复合流原理，不间断对雨水进行分离过滤，其过滤精度为1mm。

储水池兼具沉淀功能，其进水和出水都需要避免扰动沉积物，进水采取淹没式进水，且进水口斜向上或水平，出水通过设于池内的过滤提升泵送至所述雨水净化处理单元；储水池设有排泥装置，以免过量沉淀。

雨水净化处理单元包括混凝处理，利用混凝剂对悬浮物质的聚合作用，将水中的污染物质聚集起来后形成较大直径的絮状物质，通过过滤装置将其从水中分离出来，混凝剂可采用聚合氯化铝，混凝剂加药装置由加药罐、搅拌机和计量加药泵共同组成，加药罐储存药液，搅拌机用于加药罐内药液的搅拌，使之药液中药剂均匀分布不形成沉淀，计量泵用于药液的定量投加。

浮动床过滤器针对所采用的过滤介质的悬浮特性，采用了逆流过滤、无压力顺流再生的工作方式，其过滤精度与进水压力及流速的自适应性，进水压力增大时，流速加快，过滤层的紧密度增强，相应的过滤精度也提高。

雨水净化处理单元包括消毒处理，采用次氯酸钠溶液进行消毒，消毒加药装置由一个储药罐和一台加药计量泵组成，储药罐采用PE材质，计量泵采用进口隔膜泵。

由于降雨过程中，初期的雨水冲刷屋面、道路，其中夹杂着大量的粉尘和泥砂，水质较差，应对其进行弃流处理，使其直接排入市政污水管线，对于后期较为清澈的雨水进行收集储存后经适当的处理回用，以减少处理工序和降低运行费用等。净化处理部分根据雨水的用途和用量，选择混凝、反应、过滤、消毒的物化法处理工艺。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种海绵城市雨水处理系统，包括雨水收集单元、雨水弃流单元、雨水调储沉淀单元、雨水净化处理单元和雨水分配回用单元，其特征是：所述雨水弃流单元由安全分流井、雨水弃流控制器和复合流过滤器组成，三者依次连通，所述安全分流井还分别与所述雨水收集单元和市政雨水管网连通，所述复合流过滤器与所述雨水调储沉淀单元的储水池连通，所述雨水净化处理单元包括浮动床过滤器和清水池，二者相互连通，并且，所述浮动床过滤器与所述储水池连通，所述清水池与所述雨水分配回用单元连通。

2.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征是：所述雨水收集单元包括屋面雨水、路面雨水和绿地雨水收集管网，所述雨水分配回用单元包括消防储水、绿化用水、道路喷洒用水、农田灌溉用水、工业用水、洗车冲厕用水。

3.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征是：所述安全分流井井底标高低于雨水弃流管，所述雨水收集单元的雨水汇集管与弃流管标高相同；所述安全分流井通过雨水收集管连接至弃流控制器，其井内设有水质传感器，水质信号传输至弃流控制器用以控制雨水收集管道的开闭；所述安全分流井内雨水收集管距井底有一定高度且低于雨水汇集管，作为沉泥空间；其井底可渗水或预埋钢套管，便于降雨结束后清理。

4.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征是：所述雨水弃流控制器前端具有格栅，用于拦截大颗粒悬浮物，栅条间距3mm，雨停后将提篮格栅取出倾倒即可，所述雨水弃流控制器附带控制箱，所述控制箱内具有雨量传感器；所述雨水弃流控制器由内置PLC控制程序进行多点信号串联监测控制，对降雨的雨型、频次、雨量、pH值、暴雨倒灌等进行处理，根据测试数据调整弃流时间和流量，收集优质雨水。

5.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征是：所述复合流过滤器采用折流、逆向流的复合流原理，不间断对雨水进行分离过滤，其过滤精度为1mm。

6.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征是：所述储水池兼具沉淀功能，其进水和出水都需要避免扰动沉积物，进水采取淹没式进水，且进水口斜向上或水平，出水通过设于池内的过滤提升泵送至所述雨水净化处理单元；所述储水池设有排泥装置，以免过量沉淀。

7.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征是：所述雨水净化处理单元包括混凝处理，利用混凝剂对悬浮物质的聚合作用，将水中的污染物质聚集起来后形成较大直径的絮状物质，通过过滤装置将其从水中分离出来，混凝剂可采用聚合氯化铝，混凝剂加药装置由加药罐、搅拌机和计量加药泵共同组成，加药罐储存药液，搅拌机用于加药罐内药液的搅拌，使之药液中药剂均匀分布不形成沉淀，计量泵用于药液的定量投加。

8.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征是：所述浮动床过滤器针对所采用的过滤介质的悬浮特性，采用了逆流过滤、无压力顺流再生的工作方式，其过滤精度与进水压力及流速的自适应性，进水压力增大时，流速加快，过滤层的紧密度增强，相应的过滤精度也提高。

9.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征是：所述雨水净化处理单元包括消毒处理，采用次氯酸钠溶液进行消毒，消毒加药装置由一个储药罐和一台加药计量泵组成，储药罐采用PE材质，计量泵采用进口隔膜泵。