CN213233710U - 一种海绵道路的初期雨水预处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种海绵道路的初期雨水预处理装置，包括预处理池以及可活动设置在预处理池中的内筒，在内筒中设置一级过滤区，在内筒外壁与预处理池内壁之间设置二级过滤区，在两个过滤区的底部均设置过滤层；在内筒底部设有用于连通两个过滤区的过水孔，而顶部设置可活动式过滤网，在过滤网的周边外侧设置吸油棉，在内筒上高于过滤网的位置设置雨水入口，而低于过滤网的位置设置用于连通两个过滤区的第一溢流口，在二级过滤区的顶部设置用于连通二级过滤区和下凹式绿地的第二溢流口，在过滤网上方高于第二溢流口的位置设置可活动式盖板。本技术有效减少雨水中的机动车油、大颗粒杂物及悬浮物，降低后续处理中的污染负荷，便于后期管理维护。

Description

一种海绵道路的初期雨水预处理装置

技术领域

本实用新型涉及道路排水技术领域，具体地，涉及一种与海绵城市道路雨水系统配合使用的初期雨水预处理装置。

背景技术

目前的城市建筑大多具有下垫面过硬的特点，路面排水直接进入市政管网中，不仅加重了市政污水处理厂的负担，而且不利于涵养地下水，下暴雨时，大量雨水涌入地面径流，还容易引起内涝。为了缓解上述问题，“海绵城市”这一理念应运而生，而海绵道路是其中的重要组成部分。

这种全新的城市道路最看重的是自然渗透效果。通过改变路面铺装材料、在道路两旁设置下凹式绿地或生态边沟等方式，从源头将雨水截留下来后“渗入地下”，具体过程为：下雨初期的雨水降落至地面后，通过路面径流直接进入下凹式绿地或生态边沟中，大部分雨水经过渗透层时被绿化带吸收，剩余的雨水则通过雨水口排出。其好处在于，可以避免地表径流，减少从水泥路面汇集到市政管网里的水量，减少洪涝灾害的发生，同时提高土壤的渗透能力，涵养地下水，补充地下水的不足，还能通过土壤净化水质，改善城市微气候。

虽然这类海绵道路极大地改善了城市道路环境，在城市建设中得到了越来越广泛的应用，但在实际使用过程中仍然存在诸多不足。例如：初期雨水在降落过程中吸附了空气中和路面上的大量污染物，空气中的污染物包括酸性气体、汽车尾气、粉尘等，路面上的污染物包括机动车汽油、降尘、垃圾等，因此，当雨水被直接排入下凹式绿地或生态边沟时，极容易造成绿化带内垃圾堆积、影响绿地植物生长、城市景观破坏等问题。同时，无法被绿化带消纳的污染物直接排入道路雨水系统中会污染天然水体且无法实现二次利用。

综上所述，初期雨水在进入下凹式绿地或生态边沟之前最好先进行预处理，以降低雨水中的污染负荷，使城市道路环境更加干净整洁。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可将初期雨水预处理后排入下凹式绿地或生态边沟中的装置，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种海绵道路的初期雨水预处理装置，包括预处理池以及设置在所述预处理池中的内筒，所述内筒中设置一级过滤区，所述内筒外壁与预处理池内壁之间设置二级过滤区；

在所述内筒的底部设置过水孔，用于连通一级过滤区和二级过滤区，在所述一级过滤区的底部设置过滤层，而顶部设置可活动式的过滤网，在所述内筒上高于过滤网的位置处设置雨水入口，所述内筒上低于过滤网的位置处设置第一溢流口，用于连通一级过滤区和二级过滤区，在所述二级过滤区的底部设置过滤层，而顶部设置第二溢流口，用于连通二级过滤区和下凹式绿地/生态边沟。

优选地，所述内筒与预处理池间采用可活动式连接，以便于对内筒的定期清洗以及对滤料的定期更换。

优选地，所述过滤网的规格不大于25目。所述过滤网主要用于拦截初期雨水中的大颗粒固体杂质，可活动式的结构设计便于后期人工定期清理以及更换滤网；所述过滤网的目数可根据实际应用中当地初期雨水的固体杂质情况进行适当调整。

优选地，在所述过滤网的周边外侧设置吸油区。进一步优选地，所述吸油区由吸油棉制成，该吸油棉具有良好的亲油性及疏水性，主要用于吸附初期雨水中混杂的机动车油成分，由于油质的密度小于水的密度，水体流动时会推动油质往四周堆积，因此将吸油棉布置在周围位置处更便于吸油。

优选地，所述第一溢流口和第二溢流口的数量均为多个且分别沿所述内筒和预处理池的周边间隔均匀分布。

优选地，在所述过滤网上方设置可活动式的盖板，所述盖板的高度高于所述第二溢流口的高度。所述盖板的材质可采用球墨铸铁，可活动式的结构设计便于后期人工定期清理以及更换配件。

优选地，所述过滤网与内筒铰接，所述盖板与预处理池铰接。

优选地，在所述过滤网和盖板上均设有把手或者吊耳。

优选地，还包括导流槽，所述导流槽的底面倾斜设置且底部的出水口与所述雨水入口连接。

优选地，位于所述一级过滤区中的过滤层包括石英砂过滤层，位于所述二级过滤区中的过滤层包括由上至下依次设置的石英砂过滤层和粗粒过滤层。

优选地，所述粗粒过滤层的滤料可采用多孔陶粒、瓷砂等，其有效粒径为1.5-2.0mm。

优选地，所述过水孔的数量为多个且间隔均匀地排列分布在所述内筒的底面及侧面上。

上述初期雨水预处理装置的工作原理如下：

初期雨水沿导流槽从雨水入口进入内筒中，经过过滤网去除大颗粒固体杂质、吸油棉吸附去除机动车油后进入一级过滤区，依次通过一级过滤区内的石英砂过滤层、粗粒过滤层，初期雨水从滤料表面慢慢渗透进入滤料内部，而后通过一级过滤区底部及底部侧面的过水孔进入二级过滤区，石英砂过滤层，经过二级过滤区的石英砂过滤层的接触絮凝、吸附、截留作用后，初期雨水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物及部分重金属离子等污染物被有效去除，初步净化后的初期雨水通过二级过滤区池壁的第二溢流口排入下凹式绿地或生态边沟；当初期雨水量较大时，内筒上部较澄清的部分初期雨水直接通过第一溢流口进入二级过滤区，密度较大的悬浮物沉积在内筒底部。

本实用新型提供的技术方案至少具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的预处理装置可实现对初期雨水水质的有效净化，可使初期雨水在进入一级过滤区之前去除95%以上的大颗粒固体物质，极大地减少了进入一级过滤区内的固体物质，有效缓解了一级过滤区的堵塞问题，延长了一、二级过滤区内滤料的更换周期，保证一级过滤区和二级过滤区运行的稳定性；可使初期雨水经过一、二级过滤区后去除80%以上的悬浮物，减少了后续处理环节的污染负荷；可使初期雨水排入下凹式绿地或生态边沟前截留90%以上的机动车油，减少对绿地植物生长的影响。

2、本实用新型提供的预处理装置设置有可活动的内筒、过滤网和盖板，只需定期将内筒抽出清理或更换滤料及配件，大大方便了后续管理维护，合理解决了沉淀区内沉降污泥排空施工困难、滤料更换困难、成本高、效率低的问题。

3、本实用新型提供的预处理装置具有结构简单、占地面积小、工程投资少、运营成本低和可操作行强的优点，且无需消耗动力，具有高效环保节能的特性，其作为初期雨水进入下凹式绿地之前的预处理系统，起到延长下凹式绿地的使用年限和清理维护周期的作用。

4、本实用新型提供的预处理装置在内筒上低于过滤网的位置处还设有第一溢流口，使得一、二级过滤区之间除了在内筒底部有一个过滤连通通道外，还增加了一个直接连通通道，相比于现有技术在大雨时因过滤缓慢导致筒内雨水排出效率低，积水蔓延至机动车道上，对行车安全造成影响，本实用新型直接将内筒上部的部分雨水通过第一溢流口导入二级过滤区中，且这部分雨水中密度较大的杂物在重力作用下沉积在内筒底部，因此水质较为澄清，作为雨量较大时的应急过水措施也不会对后续处理环节造成较大压力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1中海绵道路的初期雨水预处理装置的俯视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B的剖视图；

其中：1导流槽，2预处理池，3内筒，4过滤网，5吸油棉，6盖板，7一级过滤区，8第一溢流口，9二级过滤区，10第二溢流口，11雨水入口。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型中的技术方案作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为与另一元件存在“固定、固接、连接或连通”关系时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例1

参见图1-图3（箭头表示雨水流入方向），一种海绵道路的初期雨水预处理装置，包括导流槽1、预处理池2以及可活动设置在所述预处理池2中的内筒3，所述内筒3中设置一级过滤区7，所述内筒3外壁与预处理池2内壁之间设置二级过滤区9。

在所述内筒3的底部设置过水孔，用于连通一级过滤区7和二级过滤区9，在所述一级过滤区7的底部设置过滤层，而顶部设置可活动式的过滤网4，在所述内筒3上高于过滤网4的位置处设置雨水入口11，在所述内筒3上低于过滤网4的位置处设置第一溢流口8，用于连通一级过滤区7和二级过滤区9，在所述二级过滤区9的底部设置过滤层，而顶部设置第二溢流口10，用于连通二级过滤区9和下凹式绿地/生态边沟，在所述过滤网4上方设置可活动式的盖板6，所述盖板6的高度高于所述第二溢流口10的高度。

所述导流槽1的底面倾斜设置且底部的出水口与所述雨水入口11连接。

在所述过滤网4的周边外侧设置吸油区，所述吸油区具体为吸油棉5。

所述过水孔的数量为多个且间隔均匀地排列分布在所述内筒3的底面及侧面上。

在本实施例中，所述第一溢流口8和第二溢流口10的数量均为多个且分别沿所述内筒3和预处理池2的周边间隔均匀分布。

在本实施例中，所述过滤网4与内筒3铰接，所述盖板6与预处理池2铰接。在所述过滤网4和盖板6上均设有把手或者吊耳，以便于人工或机械提起。

在所述过滤网4和吸油棉5下方设置一层支撑钢筋，单根钢筋的直径为5mm，相邻钢筋之间的距离为10mm。

在本实施例中，所述导流槽1为鹅卵石材质，其顶部的入水口与机动车道连接且比路面低50mm，坡比为1:1。所述预处理池2为混凝土材质的方形水池，壁厚为100mm。所述内筒3为不锈钢材质，筒壁厚度为5mm。所述过滤网4和吸油棉5的厚度均为20mm。所述盖板6具体为钢板，且顶部高于海绵道路平面50mm。所以第一溢流口8与过滤网4的间距为80mm，除了与导流槽1连接一侧的筒壁上不设置第一溢流口外，另外三侧的筒壁上均设有第一溢流口8，且每侧平均分布4个第一溢流口8。所述第二溢流口10与盖板6的间距为80mm，同样，除了与导流槽1连接一侧的池壁上不设置第二溢流口外，另外三侧的池壁上均设有第二溢流口10，且每侧在池壁中心位置处设置1个第二溢流口10。

位于所述一级过滤区7中的过滤层包括300mm石英砂过滤层，位于所述二级过滤区9中的过滤层包括由上至下依次设置的300mm石英砂过滤层和100mm粗粒过滤层，符合《污水过滤处理工程技术规范》的要求，所述粗粒过滤层的滤料可采用多孔陶粒、瓷砂等，其有效粒径为1.5-2.0mm。通过对过滤层厚度及滤料粒径的控制，使过水孔附近水体的流速保持在1.2m/s左右。

在本实施例中，根据污染情况定期更换吸油棉5、过滤网4和滤料，通常为半年到一年更换一次。

本实施例中的装置设置于机动车道的两侧，其对于初期雨水的预处理过程如下：

1、海绵城市车行道上径流的初期雨水经过鹅卵石的导流槽1后流入预处理池2；

2、初期雨水进入内筒3后，首先通过过滤网4拦截大颗粒固体物质，并通过周围的吸油棉5吸附机动车油等油性物质；

3、初期雨水流入一级过滤区7，经石英砂过滤层与粗粒过滤层后通过底部及侧面的过水孔进入二级过滤区9；若雨量过大，则一部分初期雨水通过第一溢流口8直接流入二级过滤区9；

4、初期雨水进入二级过滤区9，经石英砂过滤层后通过第二溢流口10排入下凹式绿地或生态边沟，完成预处理。

本装置在不耗费动力的情况下，对降落在机动车道路上的初期雨水进行预处理，除去油类、固体大颗粒物、悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物以及部分重金属离子，预处理后的雨水可直接进入下凹式绿地或生态边沟，大大降低后续自然处理系统的负担，降低初期雨水对周围环境的污染，并补充地下水的不足。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。在本实用新型的精神和原则之内，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种海绵道路的初期雨水预处理装置，其特征在于，包括预处理池（2）以及设置在所述预处理池（2）中的内筒（3），所述内筒（3）中设置一级过滤区（7），所述内筒（3）外壁与预处理池（2）内壁之间设置二级过滤区（9）；

在所述内筒（3）的底部设置过水孔，用于连通一级过滤区（7）和二级过滤区（9），在所述一级过滤区（7）的底部设置过滤层，而顶部设置可活动式的过滤网（4），在所述内筒（3）上高于过滤网（4）的位置处设置雨水入口（11），在所述内筒（3）上低于过滤网（4）的位置处设置第一溢流口（8），用于连通一级过滤区（7）和二级过滤区（9），在所述二级过滤区（9）的底部设置过滤层，而顶部设置第二溢流口（10），用于连通二级过滤区（9）和下凹式绿地/生态边沟。

2.根据权利要求1所述的海绵道路的初期雨水预处理装置，其特征在于，所述内筒（3）与预处理池（2）间采用可活动式连接。

3.根据权利要求2所述的海绵道路的初期雨水预处理装置，其特征在于，在所述过滤网（4）的周边外侧设置吸油区。

4.根据权利要求3所述的海绵道路的初期雨水预处理装置，其特征在于，所述第一溢流口（8）和第二溢流口（10）的数量均为多个且分别沿所述内筒（3）和预处理池（2）的周边间隔均匀分布。

5.根据权利要求3所述的海绵道路的初期雨水预处理装置，其特征在于，在所述过滤网（4）上方设置可活动式的盖板（6），所述盖板（6）的高度高于所述第二溢流口（10）的高度。

6.根据权利要求5所述的海绵道路的初期雨水预处理装置，其特征在于，所述过滤网（4）与内筒（3）铰接，所述盖板（6）与预处理池（2）铰接。

7.根据权利要求6所述的海绵道路的初期雨水预处理装置，其特征在于，在所述过滤网（4）和盖板（6）上均设有把手或者吊耳。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的海绵道路的初期雨水预处理装置，其特征在于，还包括导流槽（1），所述导流槽（1）的底面倾斜设置且底部的出水口与所述雨水入口（11）连接。

9.根据权利要求8所述的海绵道路的初期雨水预处理装置，其特征在于，位于所述一级过滤区（7）中的过滤层包括石英砂过滤层，位于所述二级过滤区（9）中的过滤层包括由上至下依次设置的石英砂过滤层和粗粒过滤层。

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