CN210887511U - 一种初期雨水的分流治污系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种初期雨水的分流治污系统，包括分流池、调蓄池、人工湿地和承水区河道，所述分流池的一端连通排水管道，所述分流池的另一端连通调蓄池，所述调蓄池和人工湿地连通，所述分流池的上端设有薄壁堰，所述薄壁堰与所述人工湿地连通，所述人工湿地与所述承水区河道连通。本实用新型通过合理地布置一系列设施从而对初期雨水进行过滤、供氧、吸附、沉淀、下渗及降解，达到海绵城市建设中对初期雨水径流治污的目标，本实用新型利用多级复合系统对初期雨水中的污染物进行去除，将雨水进行净化，减少径流污染总量。

Description

一种初期雨水的分流治污系统

技术领域

本实用新型涉及海绵城市中的绿色基础设施技术领域，具体涉及一种初期雨水的分流治污系统。

背景技术

城市建设中建筑与道路等人工构筑物改变原有的下垫面条件和水文特征，使地表径流增加，为了缓解城市内涝及利用雨水资源，海绵城市以雨洪管理为目标，采用绿色基础设施从传统的“以排为主”的雨水资源管理向雨水收集与再利用过程转变。因初期雨水杂物较多水质差，城市道路初期雨水中含有大量悬浮固体(SS)、耗氧物质(COD)、富营养物质(如TP、TN)和重金属等，在收集利用时将初期雨水排走，初期弃流进入河道影响河道水质或进入污水管网将加重污水处理厂的负担与成本，为了充分利用雨水资源，改善水生态环境，需考虑海绵城市建设中对绿色基础设施的要求，对初期雨水进行处理而不至于产生较多的初期雨水弃流。

除了雨水弃流之外，现有的比较成熟的初期雨水处理措施主要是从源头治理、传输过程治理和末端治理三个方面进行的，包括绿色屋顶、渗透铺装、植被缓冲带、人工湿地和生物滞留池等技术方案；这些初期雨水处理措施虽可以从不同阶段进行处理，各个处理设施组成一个大系统，但位置分散，有一定的局限性，需要各方进行协调才能连通发挥作用，占地较大，总投资相对较高。

此外的石英砂-活性炭快速过滤技术，采用旋流分离和快速过滤系统相结合的模式，可将含有大量污染物的初期雨水优先收集到初雨池中，然后泵入旋流分离器，进行初期大粒径悬浮颗粒的分离，再进入快速过滤池，经过旋流器脱除了部分颗粒物和污染物的径流在填料和微生物等因素耦合协同作用下，对污染物拦截和吸附进行二次削减；该初期雨水处理措施虽然处理效果较好，但配套机电设施较多，运行成本及后期维修成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种初期雨水的分流治污系统，初期雨水在排水末端进行收集后，通过集物理、化学及生物去污的多级复合系统进行治污，以解决现有的初期雨水悬浮物质多、污染负荷高、初期雨水处理技术方案占地面积大、设施复杂及投资大的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种初期雨水的分流治污系统，包括分流池、调蓄池、人工湿地和承水区河道，所述分流池的一端连通排水管道，所述分流池的另一端连通调蓄池，所述调蓄池和人工湿地连通，所述分流池的上端设有薄壁堰，所述薄壁堰与所述人工湿地连通，所述人工湿地与所述承水区河道连通。

进一步地，所述分流池与所述调蓄池之间设有浮力闸，所述浮力闸包括闸门、杠杆和浮球，所述杠杆通过安装杆安装在立柱上，所述闸门及浮球分别安装在杠杆的两端，所述闸门设于所述调蓄池的入口端，所述浮球设于调蓄池内部，所述浮球通过竖杆安装在所述杠杆上。

进一步地，所述调蓄池的另一端与所述浮力闸之间设有连通管道，所述调蓄池内与所述连通管道的连接处设有拦污栅。

进一步地，所述拦污栅包括两根平行设置的横栏，两根所述横栏之间安装有若干竖栏。

进一步地，所述调蓄池内壁浇筑有挑流鼻坎，所述挑流鼻坎位于浮力闸的下方。

进一步地，所述挑流鼻坎包括斜坡段和与所述斜坡段相切的反弧段。

进一步地，所述薄壁堰的开口高于所述浮力闸。

进一步地，所述调蓄池的底壁上填充有砾石层、活性炭吸附剂层和好氧微生物层。

进一步地，所述调蓄池的出口端设有渗滤排水口，所述渗滤排水口通过输水植草沟与所述人工湿地连通，所述薄壁堰与所述人工湿地通过输水植草沟连通。

进一步地，所述调蓄池的侧壁上设有排污底孔。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的分流治污系统，与污水处理厂以往的治污方案相比，本分流治污系统通过较为简易的物理、化学及生物去污等原理组成多级复合系统即可达到了治污效果，处理环节多但每个环节均集中在调蓄池中进行，整体设施相对现有技术简单；对初期雨水采取的一系列措施比如过滤、供氧、吸附、沉淀、下渗及降解的过程，这些过程运转费用低、维护简单，并可长期循环使用，整个系统治污成本较低，占用场地较小；所用原料如活性炭吸附剂、水生植物均简单易得，施工和基建费用低，易于实施。

(2)本实用新型的分流治污系统，初期雨水收集到分流池后利用杠杠原理将初期雨水分流成相对水质差的和水质好的分流，分别进入各自的处理通道后排入承水区河道；闸门与浮球分别安装在杠杆两端，闸门位于调蓄池入口处，浮球位于调蓄池内，杠杆支点靠近闸门侧，使支点两侧起始状态为浮球侧重力大于大闸侧重力，则浮球侧下沉，闸门一侧被抬高处于开启状态，在高程上需将分流池两侧的薄壁堰的开口位置设计为高于自动启闭的浮力闸，从而实现水质较差的初期雨水优先通过闸门进入调蓄池，随着调蓄池内的水位逐渐上升，浮球受到调蓄池内雨水的浮力作用而逐渐上升，而杠杆另一端的闸门下降关闭，调蓄池蓄满雨水，水质相对较好的雨水径流从矩形薄壁堰自流进入输水植草沟排到至承水区。

附图说明

图1为本实用新型初期雨水的分流治污系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型初期雨水的分流治污系统的侧视图；

图3为本实用新型浮力闸的结构示意图；

图4为本实用新型拦污栅的结构示意图；

图5为本实用新型薄壁堰的结构示意图；

图6为本实用新型的薄壁堰结构的侧视图；

图中，1-分流池，2-调蓄池，3-人工湿地，4-承水区河道，5-薄壁堰，6-浮力闸，601-闸门，602-杠杆，603-浮球，604-安装杆，605-竖杆，7-拦污栅，701- 横栏，702-竖栏，8-挑流鼻坎，801-斜坡段，802-反弧段，9-渗滤排水口，10-输水植草沟，11-排污底孔，12-排水管道。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：

治污系统，包括分流池1、调蓄池2、人工湿地3和承水区河道4，所述分流池1的一端连通排水管道12，所述分流池1的另一端连通调蓄池2，所述调蓄池2和人工湿地3连通，所述分流池1的上端设有薄壁堰5，所述薄壁堰5与所述人工湿地3连通，所述人工湿地3与所述承水区河道4连通。

本实用新型将初期雨水通过排水管道12末端收集到分流池1，初期雨水一部分经薄壁堰5分流出去，一部分被分流到调蓄池2中进行物理、化学及生物去污的方式进行治污处理，再经过人工湿地3排入到承水区河道4。

请参照图1-3，所述分流池1与所述调蓄池2之间设有浮力闸6，所述浮力闸6包括闸门601、杠杆602和浮球603，所述杠杆602通过安装杆604安装在立柱上，所述闸门601及浮球603分别安装在杠杆602的两端，所述闸门601 设于所述调蓄池2的入口端，所述浮球603设于调蓄池2内部，所述浮球603 通过竖杆605安装在所述杠杆602上。

本实用新型的浮力闸6为自动启闭式的浮力闸6，利用杠杆原理控制初期雨水的分流，原理及具体过程如下：

闸门601与浮球603分别安装在杠杆602两端，闸门601位于调蓄池2入口处，浮球603位于调蓄池2内，杠杆602支点靠近闸门601侧，使支点两侧起始状态为浮球603侧重力大于大闸侧重力，则浮球603侧下沉，闸门601一侧被抬高处于开启状态，在高程上需将分流池1两侧的薄壁堰5的开口位置设计为高于自动启闭的浮力闸6，从而实现水质较差的初期雨水优先通过闸门601 进入调蓄池2，随着调蓄池2内的水位逐渐上升，浮球603受到调蓄池2内雨水的浮力作用而逐渐上升，而杠杆602另一端的闸门601下降关闭，调蓄池2蓄满雨水，水质相对较好的雨水径流从矩形薄壁堰5自流进入输水植草沟10排到至承水区；所述调蓄池2容积需能储存污染较高的初期雨水，按下式估算， W＝δFH；δ——雨量径流系数；H——初期雨水截流厚度，3～5mm；F——汇水面积。

请参照图1和图4，所述调蓄池2的另一端与所述浮力闸6之间设有连通管道，所述调蓄池2内与所述连通管道的连接处设有拦污栅7。

所述拦污栅7包括两根平行设置的横栏701，两根所述横栏701之间安装有若干竖栏702，所述拦污栅7用于拦截过滤雨水中的漂浮物。

请参照图5和图6，所述调蓄池2内壁浇筑有挑流鼻坎8，所述挑流鼻坎8 位于浮力闸6的下方。

优选地，所述挑流鼻坎8包括斜坡段801和与所述斜坡段801相切的反弧段802。

优选地，所述薄壁堰5的开口高于所述浮力闸6。

所述掺气挑流鼻坎8使通过闸门601的雨水径流抛向空中充分与空气中的氧气接触，最后跌落到调水池中。

所述调蓄池2的底壁上填充有砾石层、活性炭吸附剂层和好氧微生物层。

优选地，所述调蓄池2的出口端设有渗滤排水口9，所述渗滤排水口9通过输水植草沟10与所述人工湿地3连通，所述薄壁堰5与所述人工湿地3通过输水植草沟10连通。

优选地，所述调蓄池2的侧壁上设有排污底孔11。

采用人工曝气方式使调蓄池2中的初期雨水中尽可能多的溶解氧处于好氧状态，利用好氧微生物对有机物进行降解，渗滤排水口9水平布置在调蓄池2 侧壁上，其后衔接输水植草沟10，调蓄池2从齿地从左到右填充粒径不同的砾石，因悬浮物垂直下沉，而渗滤排水口9水平布置，既可以在排水过程过滤雨水，又可避免雨水中的悬浮物沉积堵塞；所述排污底孔11用于清除调蓄池2内沉淀的污泥；所述输水植草沟10可将调蓄池2内初步处理后排出的雨水输送到人工湿地3，并且可以在输水过程中通过下渗过滤补充地下水；所述人工湿地3 将初步处理后排出的雨水中的营养物质(如TP、TN)和重金属通过植物吸收再度降解。

在海绵城市建设进程中要利用雨水，必须解决初期雨水径流污染问题，通过该治污装置既可净化初期雨水水质又可对城市已有排水设施进行完善，减少径流污染总量W＝δFH(δ——雨量径流系数；H——初期雨水截流厚度，3～5 mm；F——汇水面积)，其投资相对较小，运营成本较低，最终改善城市水环境。

本实用新型通过合理布置一系列设施从而对初期雨水进行过滤、供氧、吸附、沉淀、下渗及降解，达到海绵城市建设中对初期雨水径流治污的目标，本实用新型利用多级复合系统对初期雨水中的污染物进行去除，将雨水进行净化，减少径流污染总量。因该治污系统布置在雨水排水口处，布局紧凑高效利用土地，并尽可能利用现有的管道及人工湿地，解决了现有初期雨水处理技术方案占地面积大，设施复杂，投资大的问题，从而减轻污水处理厂的负荷，节约运营成本，改善城市水环境。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种初期雨水的分流治污系统，其特征在于：包括分流池(1)、调蓄池(2)、人工湿地(3)和承水区河道(4)，所述分流池(1)的一端连通排水管道(12)，所述分流池(1)的另一端连通调蓄池(2)，所述调蓄池(2)和人工湿地(3)连通，所述分流池(1)的上端设有薄壁堰(5)，所述薄壁堰(5)与所述人工湿地(3)连通，所述人工湿地(3)与所述承水区河道(4)连通。

2.根据权利要求1所述的初期雨水的分流治污系统，其特征在于：所述分流池(1)与所述调蓄池(2)之间设有浮力闸(6)，所述浮力闸(6)包括闸门(601)、杠杆(602)和浮球(603)，所述杠杆(602)通过安装杆(604)安装在立柱上，所述闸门(601)及浮球(603)分别安装在杠杆(602)的两端，所述闸门(601)设于所述调蓄池(2)的入口端，所述浮球(603)设于调蓄池(2)内部，所述浮球(603)通过竖杆(605)安装在所述杠杆(602)上。

3.根据权利要求2所述的初期雨水的分流治污系统，其特征在于：所述调蓄池(2)的另一端与所述浮力闸(6)之间设有连通管道，所述调蓄池(2)内与所述连通管道的连接处设有拦污栅(7)。

4.根据权利要求3所述的初期雨水的分流治污系统，其特征在于：所述拦污栅(7)包括两根平行设置的横栏(701)，两根所述横栏(701)之间安装有若干竖栏(702)。

5.根据权利要求2所述的初期雨水的分流治污系统，其特征在于：所述调蓄池(2)内壁浇筑有挑流鼻坎(8)，所述挑流鼻坎(8)位于浮力闸(6)的下方。

6.根据权利要求5所述的初期雨水的分流治污系统，其特征在于：所述挑流鼻坎(8)包括斜坡段(801)和与所述斜坡段(801)相切的反弧段(802)。

7.根据权利要求2所述的初期雨水的分流治污系统，其特征在于：所述薄壁堰(5)的开口高于所述浮力闸(6)。

8.根据权利要求1所述的初期雨水的分流治污系统，其特征在于：所述调蓄池(2)的底壁上填充有砾石层、活性炭吸附剂层和好氧微生物层。

9.根据权利要求1所述的初期雨水的分流治污系统，其特征在于：所述调蓄池(2)的出口端设有渗滤排水口(9)，所述渗滤排水口(9)通过输水植草沟(10)与所述人工湿地(3)连通，所述薄壁堰(5)与所述人工湿地(3)通过输水植草沟(10)连通。

10.根据权利要求1所述的初期雨水的分流治污系统，其特征在于：所述调蓄池(2)的侧壁上设有排污底孔(11)。

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