CN211471044U - 雨水自动净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种雨水自动净化装置，包括：调节区，沿竖直方向设置有溢流堰，溢流堰的上部与调节区的顶壁之间设置有雨水过流空间，溢流堰将调节区分割为初沉池和虹吸池，初沉池和虹吸池通过雨水过流空间连通，初沉池设置有进水管和第一出水管，虹吸池内设置有虹吸雨水斗，虹吸雨水斗的下端出口与静态管式混合器的入口连接，静态管式混合器的出口置于调节区外；沉淀区，用于沉淀净化雨水，沉淀区的入口与静态管式混合器的出口连接；控制组件，包括控制器、电磁阀和水质传感器，水质传感器设置在初沉池内，电磁阀设置于第一出水管上，控制器与电磁阀和水质传感器电连接，控制器能够通过电磁阀控制第一出水管的开闭。本实施例能净化雨水。

Description

雨水自动净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种雨水自动净化装置。

背景技术

当前对于初期雨水的处理措施主要是通过弃流，以达到降低后续雨水处理和收集难度及减少运行成本的目的。丢弃的初期雨水排放到污水管网，和管网中的污水一同进入污水厂处理，但晴雨天污水量相差较大，影响污水厂运行。且工艺设备(如水泵)造价高，占地面积大，施工成本高等严重制约了雨水处理装置的推广应用。

根据地区径流污染特征针对性制定区域径流污染物控制指标，污染物指标主要包括了悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)及总磷(TP)等。由于SS与其他污染物具有一定的相关性，《建筑与小区低影响开发技术规程》(T/CECS469-2017)中规定径流污染控制宜采用年SS总量去除率作为污染控制指标。由此可见，对SS的去除是控制径流污染最为有效的手段之一。经研究发现，由于雨水BOD/COD值一般均比较低,可生化性差,所以一般不适于用生物处理。工程中一般选择以物理处理为主的流程。然而当前常用的使用方法，不仅工艺流程复杂，设备(如水泵)造价高，而且占地面积大，施工成本高等严重制约了雨水处理装置的推广应用。

现有技术中均是将初期雨水弃流，收集后期干净的雨水。但对于初期雨水采用完全弃流的方式，无法解决初期雨水带来的问题。初期雨水直接排入河流，污染河水水质；初期雨水排入污水管网，增加下游污水处理厂的负荷。

实用新型内容

本实用新型提供了一种雨水自动净化装置，以实现对初期雨水处理的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种雨水自动净化装置，包括：调节区，沿竖直方向设置有溢流堰，溢流堰的上部与调节区的顶壁之间设置有雨水过流空间，溢流堰将调节区分割为初沉池和虹吸池，初沉池和虹吸池通过雨水过流空间连通，初沉池设置有进水管和第一出水管，虹吸池内设置有虹吸雨水斗，虹吸雨水斗的下端出口与静态管式混合器的入口连接，静态管式混合器的出口置于调节区外；沉淀区，用于沉淀净化雨水，沉淀区的入口与静态管式混合器的出口连接；控制组件，包括控制器、电磁阀和水质传感器，水质传感器设置在初沉池内，电磁阀设置于第一出水管上，控制器与电磁阀和水质传感器电连接，控制器能够通过电磁阀控制第一出水管的开闭。

进一步地，虹吸池的中部沿水平方向设置有挡水板，虹吸雨水斗的上端入口穿过挡水板并置于挡水板的上方，虹吸雨水斗的下端出口置于挡水板下方。

进一步地，虹吸池还设置有加药管，沿竖直方向设置，加药管的下端位于挡水板的上方，加药管的上端穿过调节区的顶壁并置于地面处。

进一步地，沉淀区的入口设置在沉淀区的底部，沉淀区的底部还设置有用于处理沉淀污泥的污泥处理组件。

进一步地，污泥处理组件包括：多个集泥斗，相邻设置在沉淀区的底部并用于收集沉淀区内的污泥；排泥管，设置有多个排泥管入口，多个排泥管入口与多个集泥斗一一对应连通，排泥管的出口设置在沉淀区的底部外侧。

进一步地，雨水自动净化装置还包括排泥井，设置在沉淀区的底部外侧并位于排泥管的出口处。

进一步地，排泥井内设置有能够拆卸的污泥吊篮。

进一步地，沉淀区的出口设置在沉淀区的侧壁中部，沉淀区内还设置有斜板斜管沉淀组件，斜板斜管沉淀组件位于沉淀区的出口下侧。

进一步地，斜板斜管沉淀组件包括多个平行间隔设置的斜板斜管单元，每个斜板斜管单元的长度为0.5-1.2m，相邻两个斜板斜管单元的间隔距离为30-80cm。

进一步地，斜板斜管沉淀组件内设置有多孔纤维结构填充层。

本实用新型的有益效果是，通过水质传感器监测初沉池内的水质，当水质符合标准时通过第一出水管直接排除，当水质不符合标准时将雨水引入虹吸池内，虹吸池采用虹吸雨水斗连接静态管式混合器的排水方式，可以充分利用虹吸雨水斗排水流量大的优点来保证雨水顺利排出，同时利用虹吸原理，能够为雨水提供水头压力，保证雨水和混凝剂在静态管式混合器中充分混合，实现了无动力操作，减少水泵的设置，既经济又节约。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图中附图标记：1、控制器；2、进水管；3、电磁阀；4、第一出水管；5、初沉池；6、水质传感器；7、溢流堰；8、虹吸雨水斗；9、加药管塞；10、加药管；11、挡水板；12、静态管式混合器；13、沉淀区；14、第二出水管；15、污泥吊篮；16、排泥井；131、斜板斜管沉淀组件；132、集泥斗；133、排泥管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种雨水自动净化装置，包括调节区和沉淀区13。该调节区和沉淀区13均呈盒状结构。调节区沿竖直方向设置有溢流堰7，溢流堰7的上部与调节区的顶壁之间设置有雨水过流空间，溢流堰7将调节区分割为初沉池5和虹吸池，初沉池5和虹吸池通过雨水过流空间连通，初沉池5设置有进水管2和第一出水管4，虹吸池内设置有虹吸雨水斗8，虹吸雨水斗8的下端出口与静态管式混合器12的入口连接，静态管式混合器12的出口置于调节区外。沉淀区13用于沉淀净化雨水，沉淀区的入口与静态管式混合器12的出口连接；控制组件包括控制器1、电磁阀3和水质传感器6，水质传感器6设置在初沉池5内，电磁阀3设置于第一出水管4上，控制器1与电磁阀3和水质传感器6电连接，控制器1能够通过电磁阀3控制第一出水管4的开闭。

通过水质传感器6监测初沉池5内的水质，当水质符合标准时通过第一出水管4直接排除，当水质不符合标准时将雨水引入虹吸池内，虹吸池利用虹吸原理，采用虹吸雨水斗8连接静态管式混合器12的排水方式，可以充分利用虹吸雨水斗8排水流量大的优点来保证雨水顺利排出，同时利用虹吸原理，能够为雨水提供水头压力，保证雨水和混凝剂在静态管式混合器12中充分混合，实现了无动力操作，减少水泵的设置，既经济又节约。

本实施例中上述控制器1为PLC控制器，控制器1设置主控制柜一台。所有设备(单独)具备手动控制和自动控制功能，所有设备均能够显示运行及故障报警信号。

本实施例能够实现雨水净化自动控制。当雨水水质低于设定值，雨水经虹吸雨水斗8提供动力，在静态管式混合器12中和混凝剂充分混合，然后通过斜板斜管沉淀组件131获得净化雨水。如果经过长时间降雨，水质传感器6检测到雨水水质高于设定值时，可以通过控制器1控制电磁阀3开启，雨水通过第一出水管4排出，有效的减少了混凝剂的使用。

需要说明的是，初沉池5的高度为300mm-500mm。上述初沉池5能够作为预处理设施，使大颗粒物质得到去除，减少后续混凝剂的使用及后续雨水净化压力。上述的静态管式混合器12与现有技术中的静态管式混合器结构相同，此处不再进行赘述。工作时，雨水和混凝剂经过虹吸雨水斗8提供的压力水头进入静态管式混合器12，雨水中的胶体、悬浮颗粒(SS)等在此进行脱稳。

本实施例中的虹吸池的中部沿水平方向设置有挡水板11，虹吸雨水斗8的上端入口穿过挡水板11并置于挡水板11的上方，虹吸雨水斗8的下端出口置于挡水板11下方。其中，挡水板11的厚度为50cm。挡水板11能够固定虹吸雨水斗8，同时还具有疏导雨水有序经虹吸雨水斗8流入的作用。

虹吸池还设置有加药管10，沿竖直方向设置，加药管10的下端位于挡水板11的上方，加药管10的上端穿过调节区的顶壁并置于地面处。其中，本实施例中上述加药管10的上端设置有加药管塞9，用于封堵加药管10。设置加药管10，工作人员可以在地面对虹吸池进行加药，方便工作人员操作。

沉淀区的入口设置在沉淀区13的底部，沉淀区13的底部还设置有用于处理沉淀污泥的污泥处理组件。设置污泥处理组件能够对沉淀区13内的污泥进行定期排出处理。同时，将沉淀区的入口设置在沉淀区13的底部可以避免雨水干扰污泥收集(若设置在高处，则会冲击已经收集好的污泥)。

具体地，污泥处理组件包括多个集泥斗132和一条排泥管133。多个集泥斗132，相邻设置在沉淀区13的底部并用于收集沉淀区13内的污泥。排泥管133设置有多个排泥管入口，多个排泥管入口与多个集泥斗132一一对应连通，排泥管133的出口设置在沉淀区13的底部外侧。设置多个集泥斗132可以增加污泥收集效率，多个集泥斗132均通过一条排泥管133排出，可以简化结构，减小制造成本。

优选地，雨水自动净化装置还包括排泥井16，设置在沉淀区13的底部外侧并位于排泥管133的出口处。排泥井16内设置有能够拆卸的污泥吊篮15。设置排泥井16可以收集排出的污泥，在排泥井16中设置污泥吊篮15可以便于污泥清运。

沉淀区的出口设置在沉淀区13的侧壁中部，该沉淀区的出口连接有第二出水管14。沉淀区13内还设置有斜板斜管沉淀组件131，斜板斜管沉淀组件131位于沉淀区的出口的下侧。斜板斜管沉淀组件131是指在沉淀区内设有斜管或者斜板的初沉池。组装形式有斜管和支管两种。在平流式或竖流式初沉池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道(有时可利用蜂窝填料)分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。

斜板斜管沉淀组件131具有以下优点：利用了层流原理，提高了初沉池的处理能力；缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；增加了初沉池的沉淀面积，从而提高了处理效率。斜板斜管沉淀组件131的过流率可达36m³/(m².h),比一般初沉池的处理能力高出7-10倍。

本实施例中的斜板斜管沉淀组件131包括多个平行间隔设置的斜板斜管单元，每个斜板斜管单元的长度为0.5-1.2m，相邻两个斜板斜管单元的间隔距离为30-80cm。斜板斜管沉淀组件131内设置有多孔纤维结构填充层。斜板斜管单元可选金属材料或高分子聚合物材料制成。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1、本装置内雨水经过两次混凝，两次沉淀得到有效处理。

2、初期雨水和后续雨水汇集后均通过本装置净化，避免了初期雨水弃流对环境的污染，同时有效解决了初期雨水弃流量难把握的难题。

3、本装置设有水质传感器、PLC控制器，实现雨水净化自动控制。当雨水水质低于设定值，雨水经虹吸雨水管提供动力，在管式静态混合器和混凝剂充分混合，然后通过斜板斜管沉淀组件获得净化雨水。经过长时间降雨，当雨水水质高于设定值，电磁阀开启，雨水通过此管路排出，有效的减少了混凝剂的使用。

4、本实施例利用虹吸原理，采用虹吸雨水斗连接静态管式混合器的排水方式，可以充分利用虹吸雨水斗排水流量大的优点来保证雨水顺利排出，同时利用虹吸原理，能够为雨水提供水头压力，保证雨水和混凝剂在静态管式混合器中充分混合，实现了无动力操作，减少水泵的设置，既经济又节约。

5、本装置中的管式静态静态混合器具有占地小、易安装、经济适用、混凝均匀度高等优点。本装置中斜管初沉池比一般初沉池的处理能力高出7-10倍；具有水力停留时间短，占地面积小等优势。

6、本装置实现了雨水的零污染排放和自动化控制。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种雨水自动净化装置，其特征在于，包括：

调节区，沿竖直方向设置有溢流堰(7)，所述溢流堰(7)的上部与所述调节区的顶壁之间设置有雨水过流空间，所述溢流堰(7)将所述调节区分割为初沉池和虹吸池，所述初沉池和所述虹吸池通过所述雨水过流空间连通，所述初沉池设置有进水管(2)和第一出水管(4)，所述虹吸池内设置有虹吸雨水斗(8)，所述虹吸雨水斗(8)的下端出口与静态管式混合器(12)的入口连接，所述静态管式混合器(12)的出口置于所述调节区外；

沉淀区，用于沉淀净化雨水，所述沉淀区的入口与所述静态管式混合器(12)的出口连接；

控制组件，包括控制器(1)、电磁阀(3)和水质传感器(6)，所述水质传感器(6)设置在所述初沉池内，所述电磁阀(3)设置于所述第一出水管(4)上，所述控制器(1)与所述电磁阀(3)和所述水质传感器(6)电连接，所述控制器(1)能够通过所述电磁阀(3)控制所述第一出水管(4)的开闭。

2.根据权利要求1所述的雨水自动净化装置，其特征在于，所述虹吸池的中部沿水平方向设置有挡水板(11)，所述虹吸雨水斗(8)的上端入口穿过所述挡水板(11)并置于所述挡水板(11)的上方，所述虹吸雨水斗(8)的下端出口置于所述挡水板(11)下方。

3.根据权利要求2所述的雨水自动净化装置，其特征在于，所述虹吸池还设置有加药管(10)，沿竖直方向设置，所述加药管(10)的下端位于所述挡水板(11)的上方，所述加药管(10)的上端穿过调节区的顶壁并置于地面处。

4.根据权利要求1所述的雨水自动净化装置，其特征在于，所述沉淀区的入口设置在所述沉淀区的底部，所述沉淀区的底部还设置有用于处理沉淀污泥的污泥处理组件。

5.根据权利要求4所述的雨水自动净化装置，其特征在于，所述污泥处理组件包括：

多个集泥斗(132)，相邻设置在所述沉淀区的底部并用于收集所述沉淀区内的污泥；

排泥管(133)，设置有多个排泥管入口，多个所述排泥管入口与多个所述集泥斗(132)一一对应连通，所述排泥管(133)的出口设置在所述沉淀区的底部外侧。

6.根据权利要求5所述的雨水自动净化装置，其特征在于，所述雨水自动净化装置还包括排泥井(16)，设置在所述沉淀区的底部外侧并位于所述排泥管(133)的出口处。

7.根据权利要求6所述的雨水自动净化装置，其特征在于，所述排泥井(16)内设置有能够拆卸的污泥吊篮(15)。

8.根据权利要求1所述的雨水自动净化装置，其特征在于，所述沉淀区的出口设置在所述沉淀区的侧壁中部，所述沉淀区内还设置有斜板斜管沉淀组件(131)，所述斜板斜管沉淀组件(131)位于所述沉淀区的出口下侧。

9.根据权利要求8所述的雨水自动净化装置，其特征在于，所述斜板斜管沉淀组件(131)包括多个平行间隔设置的斜板斜管单元，每个所述斜板斜管单元的长度为0.5-1.2m，相邻两个所述斜板斜管单元的间隔距离为30-80cm。

10.根据权利要求8所述的雨水自动净化装置，其特征在于，所述斜板斜管沉淀组件(131)内设置有多孔纤维结构填充层。

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