CN214141826U - 一种初期雨水深度处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种初期雨水深度处理系统，它包括逐级连接的集水井、旋流净化装置、过滤池，其中集水井用于收集和沉淀初期雨水，旋流净化装置用于分离漂浮物、油污、小颗粒沉积物，过滤池用于分离悬浮物、污泥，从过滤池输出的净化水排入河流和湖泊，分离出的污水排入污水管网，进入污水厂处理，减少了环境的污染。

Description

一种初期雨水深度处理系统

技术领域

本实用新型涉及水体无害化处理领域，具体为一种初期雨水深度处理系统。

背景技术

雨水冲刷地面、垃圾场，因此初期雨水中含有大量的污染物，这些污染物的未经处理，直接排入河流和湖泊会造成河道的淤积、水体富营养化、恶臭，对生态和环境造成破坏。有的垃圾堆积场所，经雨水的冲刷，渗水没有经过处理就直接排入河流和湖泊，对自然水体造成极大污染。

在对雨水进行无害化处理之前，需要先行去除这些杂质。但目前雨水的初期处理系统还不完善，主要是用格栅拦截较大的漂浮物，无法去除小颗粒的沉淀物和液态油污，携带沉淀物和液态油污的雨水直接排入河流和湖泊，仍然对环境造成污染。

小颗粒的沉淀物大部分是城市建筑施工场地堆积物、路面沉积的泥沙、石子，不能通过滤水方法进行处理、减小尺寸或消除，所以需要通过物理方法去除。由于泥沙、石子硬度较大并且有研磨作用，会磨损泵及其它机械装置；而且石子较重并积聚在净化器、处理池、消化池及其它设备中，在这些地方往往必须通过手工将其去除。

因此急需一种能够同时分离和处理雨水中携带的大颗粒的漂浮物、小颗粒的沉淀物以及液态油污的设备。

发明内容

为了解决上述问题，本申请采用了如下技术方案：

依据本申请的一个方面，提供了一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：它包括逐级连接的集水井、旋流净化装置，所述集水井的一级出水管连接所述旋流净化装置的二级进水管；所述旋流净化装置包括池体、导流筒、中心筒；所述池体为底部封闭的筒体，自上而下分为出渣区、旋流区和沉降区，所述导流筒内套入中心筒后，竖立在所述旋流区中；所述二级进水管沿切线方向穿入所述旋流区，二级出水管一端连通导流筒。

进一步，所述二级出水管的另一端穿出池体连接所述过滤池的三级进水管；所述过滤池包括池体、中心管、过滤盘片和转动组件，所述池体包括相互隔离的分离腔和输出腔，所述三级进水管连接分离腔，三级出水管连接输出腔；所述中心管可转动地横向架设在分离腔中，一端为盲端，另一端为开放端，由所述转动组件带动旋转；所述开放端与所述输出腔连通；所述过滤盘片为环形板，套接固定在所述中心管的外周；所述过滤盘片表面设置过滤板，内部为空腔；所述中心管与所述过滤盘片固定的位置设置与所述空腔连通的通孔。

进一步，所述导流筒顶部连通出渣区，底部连通沉降区；所述旋流区与沉降区之间通过一沉砂斗分隔，所述沉砂斗为上宽下窄的漏斗；所述沉砂斗的宽端与池体的内壁连接，窄端开口对应沉降区；所述中心筒的底部面对所述沉砂斗的方向设置一上窄下宽的锥形斗，所述锥形斗伸出导流筒底部，宽端与所述导流筒底部之间留有空隙。

进一步，所述出渣区设置浮渣篮；所述浮渣篮为一个架设在池体内壁上的中空环。

进一步，所述中空环的内边缘下方设置斜向所述池体内壁延伸的挡板；所述挡板、中空环和池体内壁围成的截面为三角形，所述三角形的斜边朝向所述池体的内部。

进一步，所述分离腔底部设置与过滤盘片外径相适应的凹槽，所述凹槽与所述过滤盘片外边缘有一定空隙。

进一步，顺着过滤盘片旋转方向，所述凹槽的末端设置下沉的沉淀区。

进一步，所述过滤盘片的外缘设置向所述凹槽表面延伸的刮片。

进一步，所述分离腔内设置朝向过滤盘片外表面的毛刷。

进一步，所述分离腔顶部设置液位开关；所述液位开关与所述沉淀区的排泥管的泵进行信号连接。

本实用新型的优点和有益效果为：

本实用新型的一种初期雨水深度处理系统，它包括逐级连接的集水井、旋流净化装置、过滤池，其中集水井用于收集和沉淀初期雨水，旋流净化装置用于分离漂浮物、油污、小颗粒沉积物，过滤池用于分离悬浮物、污泥，从过滤池输出的净化水排入河流和湖泊，分离出的污水排入污水管网，进入污水厂处理，减少了环境的污染。

旋流净化装置通过在池体内部设置套接的导流筒和中心筒，并使雨水通过进水管从切向方向进入池体中部的旋流区。雨水在旋流区先切线向下进入导流筒的底部，在沉砂斗处突然降低流速，使小颗粒但比重较大的沉淀物从水流中分离出来，经过沉砂斗，进入沉降区中收集起来。同时，比重较轻的液态油污和漂浮物从水流中分离出来，漂浮在水面，实现对液态油污和漂浮物的分离。之后水流在中心筒的引导之下环绕中心筒螺旋向上，出水口设置在导流筒的中部，去除了大颗粒的漂浮物、小颗粒的沉淀物以及液态油污的雨水从出水口流出。

过滤池在池体中设置相互隔离的分离腔和输出腔，中心管、过滤盘片可转动地横向架设在分离腔中。中心管与过滤盘片的内部相互连通，中心管的开放端与输出腔连通，使过滤盘片过滤的水通过中心管进入输出腔中经由出水管排出，污废水中的杂质在过滤盘片外部截留形成团絮状。实现对污废水的除杂处理。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图

图2是本实用新型的结构示意图

图3是本实用新型的旋流净化装置结构示意图

图4是本实用新型的过滤池结构示意图

图5是本实用新型的过滤池的过滤盘片结构示意图

图6是本实用新型的过滤池的分离腔结构示意图

图7是本实用新型的过滤池的毛刷安装示意图

其中：

1-集水井、101-一级出水管；

2-旋流净化装置、201-池体、202-二级进水管、203-二级出水管、204-导流筒、205-中心筒、206-浮渣篮、207-盖板、208-锥形斗、209-沉砂斗、210-集砂池、211-提砂管、212-挡板；

3-过滤池、301-池体、3011-分离腔、3012-输出腔、3013-凹槽、3014-沉淀区、3015-前支撑架、3016-后支撑架、3017-液位开关、302-中心管、3021-通孔、303-过滤盘、3031-连接杆、304-转动组件、3041-电机、3042-小链轮、3043-大链轮、305-三级进水管、3051-进水导流板、306-三级出水管、3061-出水堰板、307-刮片、308-排泥管、309-毛刷；

4-格栅。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

如图1、图2所示，本实用新型的初期雨水深度处理系统包括逐级连接的集水井1、旋流净化装置2、过滤池3。初期雨水进入集水井1前，通过粗格栅4来拦截尺寸大的污染物，集水井1用于收集和沉淀初期雨水，旋流净化装置2用于分离漂浮物、油污、小颗粒沉积物，过滤池3用于分离悬浮物、污泥，从过滤池4输出的净化水排入河流和湖泊，分离出的污水排入污水管网，进入污水厂处理，减少了环境的污染。

集水井1的一级出水管101设置闸门，在初雨期开放闸门，集水井1收集雨水后1上部澄清的中水通过一级出水管101连接旋流净化装置2的二级进水管202。格栅4选用粗格栅，格栅间隙80-100mm，通过量大，不造成阻塞。旋流净化装置2的二级出水管203连接过滤池3的三级进水管305，去除小颗粒污泥的清水通过三级出水管306排出。

如图3所示，旋流净化装置2包括池体201、二级进水管202、二级出水管203、导流筒204、中心筒205、浮渣篮206、盖板207、锥形斗208、沉砂斗209。池体201、导流筒204、中心筒205自内而外依次设置。池体201为顶部开放、底部封闭的筒体，顶部设置盖板207来隔离内外环境。池体201内部自上而下依次划分为出渣区、旋流区和沉降区，其中导流筒204、中心筒205竖立在旋流区。二级进水管202一端连接集水井1的出水口101，另一端沿切线方向穿入池体201的旋流区，二级出水管203一端连通导流筒204，另一端从池体201的侧壁穿出。

导流筒204的顶部封闭，和出渣区隔离，底部连通沉降区，顶部开口半径大于底部开口半径，使侧壁具有一定锥度。中心筒205的顶部开放，底部连接一上窄下宽的锥形斗208。锥形斗208的窄端连接中心筒205，宽端与导流筒204底部之间留有空隙。

旋流区与沉降区之间通过一沉砂斗209分隔，沉砂斗209为上宽下窄的漏斗，顶部开口半径大于底部开口半径，使顶部和底部之间形成可降低流速的斜面，宽端与池体201的内壁连接。沉砂斗209的斜面角度25-35度，沉砂斗209的最大半径大于锥形斗208的开放端半径，且沉砂斗209的开放方向与锥形斗208相对。

从集水井1输出的中水经由二级进水管202切向进入池体201内的旋流区，在导流筒204外侧形成旋流，旋转的水流沿着池体201内壁呈螺旋状下降，使得砂粒等沉积物能够通过重力作用沉降下来，经过锥型斗208落入池底集砂池210。分离沉积物后，水流继续从底部向上沿着中心筒205螺旋进入导流筒204，上升流的旋流继续冲洗和剪切作用，能够进一步使细小的颗粒沉降下来。

漂浮物和油脂由于比重较轻，在旋流区内的旋流过程中逐渐上升至池体201内的水面，最终汇集至导流筒204、二级出水管203、挡板212、与池体201内壁构成的死水区。通过盖板207或池壁上设置排渣通道排除，悬浮垃圾及油脂也定期抽吸处理。

为清理大颗粒的漂浮物，在出渣区设置浮渣篮206，浮渣篮206通过固定支架安装在出渣区的内侧，具有自池体201内壁向上内收的圆锥形挡板12，挡板212围起的空间下大上小。在池体201内达到峰值水量时，由于水量的增加，水位升高，漂浮的垃圾可以通过挡板212的顶部出口进入浮渣篮206，在浮渣篮206内沉积，定期清理。

为便于清理沉淀在池体201底部的沉积物，在池体201底部沿周向设置倒角，在池体201的底部形成集砂池210。一提砂管211穿过盖板207进入池体201，依次经过出渣区、中心筒205，从锥形斗208进入沉砂斗209，穿过沉砂斗209的底部开口到集砂池210，对沉积的沉砂进行抽吸。集砂池210内沉砂的抽吸可以用吸污车定期抽吸，也可以用吸砂泵抽吸，用气提系统进行抽吸。

旋流净化装置2的二级出水管203连接过滤池3的三级进水管305。

如图4所示，过滤池3包括池体301、中心管302、过滤盘片303、转动组件304。其中，池体301被分为分离腔3011和输出腔3012，三级进水管305与分离腔3011连通，三级出水管306与输出腔3012连通。多组过滤盘片303依次设置在中心管302外侧，与中心管302同轴、横向设置在分离腔3011内，通过转动组件304带动，实现同步旋转。

中心管302为中空的筒形，一端为盲端，另一端与输出腔3012连通的开放端，盲端有一个实心出轴，开放端外部设置圆环。本实施例优选在分离腔3011内设置承托圆环的前支撑架3015和支撑实心出轴的后支撑架3016，为中心管302提供固定支撑。前支撑架3015为托轮结构，和后支撑配合，保证中心管302前后同轴转动。后支撑架3016为无油轴承，不会污染水源，简单不需要维护，水润滑即可。

转动组件304包括电机3041、小链轮3042、大链轮3043。其中，电机3041优选减速电机，安装在池体301的外侧，电机3041的转矩输出轴连接小链轮3042的转动轴，大链轮3043的内环与中心管302的外表面环接固定，小链轮3042与大链轮3043通过链条连接。当电机3041启动时，小链轮3042带动大链轮3043转动，进而中心管302和过滤盘片303与大链轮3043实现同步转动。

如图5所示，过滤盘片303具有中心对称的平板形框架，表面设置过滤板，内部中空。过滤盘片303通过连接杆3031架设在中心管302外周。中心管302与过滤盘片303环接的位置上设置通孔3021，实现过滤盘片303内部与中心管302内部的连通。污废水中的杂质被隔离在外，过滤后的水通过中心管302上的通孔3021进入中心管302。本实用新型优选过滤盘片303的过滤板为400-800目的不锈钢丝网，可根据不同的出水选择过滤板的材质及孔径。

如图6所示，当过滤盘片303旋转时，顺着旋转方向先经过的分离腔3011底部设置与过滤盘片303外径相适应的凹槽3013，凹槽3013与过滤盘片303外边缘有一定空隙。顺着过滤盘片303旋转方向后经过的分离腔3011底部设置低于凹槽3013上表面的沉淀区3014。

过滤盘片303的外缘通过支架均布刮片307，刮片307的长度方向与过滤盘片303的转动方向垂直，刮片307的宽度与从过滤盘片303外边缘到凹槽3013表面的距离相等或相近。当刮片307与过滤盘片303同步转动时，沉淀在分离腔3011底部的杂质能被刮片307带至沉淀区3014中暂存。沉淀区3014设置排泥管308，对其中的杂质进行清理。

进一步，为保证能够及时对沉淀区3014中的杂质进行清理，不至阻塞分离腔3011降低过滤盘片303的分离效率，本实用新型在分离腔3011顶部设置液位开关3017作为控制启停和排泥的信号源。过滤盘片303堵塞，液位升高，当液位开关3017检测到分离腔3011中的液位升高到第一设定高度时，电机3041转动，过滤盘片303经毛刷309清洗；当液位开关3017检测到分离腔3011中液位升高到第二高度时，即启动污泥泵，对沉淀区3014中的杂质及高浓度废水排出，液位下降到设定值，排泥泵停止。

进一步，为降低三级进水管305和三级出水管306附近的扰流，在三级进水管305的出水口设置进水导流板3051，在三级出水管306的出水口附近设置出水堰板3061。出水堰板3061高度可调，可以根据出水调整高度。进水导流板3051高度可调，可以调整进水相对于过滤盘片303的高度，调整冲击效果。

进一步，如图7所示，为防止杂质在过滤盘片303的表面聚集，在分离腔3011内壁上固定毛刷309，毛刷309的位置与过滤盘片303的表面对应。本实施例的毛刷309为有一定强度、厚度和柔软度的软体毛刷，和过滤盘片303相对运动，将过滤盘片303上的截留物与滤网分离。

本实施例在工作时，旋流净化装置2的二级出水管203，中水经进水导流板3051布水，流经过滤盘片303的表面。水中的悬浮物经过滤盘片303截留形成团絮状，经过过滤盘片303过滤的干净水汇聚到中心管302，经由中心管302、出水堰板3061排出三级出水管306。

同时，电机3041带动小链轮3042、大链轮3043转动，同时中心轴302、过滤盘片303也随之转动毛刷固定在池体上，当过滤盘片303转动时，过滤盘片303截留的团絮状杂质在水流和毛刷309的作用下脱离、下沉。同时水中的重质物也沉积在分离腔3011底部，随过滤盘片303上的刮片307运转到沉积区3014，经液位开关3017控制污泥泵排出。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：它包括逐级连接的集水井、旋流净化装置，所述集水井的一级出水管连接所述旋流净化装置的二级进水管；

所述旋流净化装置包括池体、导流筒、中心筒；所述池体为底部封闭的筒体，自上而下分为出渣区、旋流区和沉降区，所述导流筒内套入中心筒后，竖立在所述旋流区中；所述二级进水管沿切线方向穿入所述旋流区，二级出水管一端连通导流筒。

2.如权利要求1所述的一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：所述二级出水管的另一端穿出池体连接一过滤池的三级进水管；所述过滤池包括池体、中心管、过滤盘片和转动组件，所述池体包括相互隔离的分离腔和输出腔，所述三级进水管连接分离腔，三级出水管连接输出腔；所述中心管可转动地横向架设在分离腔中，一端为盲端，另一端为开放端，由所述转动组件带动旋转；所述开放端与所述输出腔连通；

所述过滤盘片为环形板，套接固定在所述中心管的外周；所述过滤盘片表面设置过滤板，内部为空腔；所述中心管与所述过滤盘片固定的位置设置与所述空腔连通的通孔。

3.如权利要求1所述的一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：所述导流筒顶部连通出渣区，底部连通沉降区；所述旋流区与沉降区之间通过一沉砂斗分隔，所述沉砂斗为上宽下窄的漏斗；所述沉砂斗的宽端与池体的内壁连接，窄端开口对应沉降区；所述中心筒的底部面对所述沉砂斗的方向设置一上窄下宽的锥形斗，所述锥形斗伸出导流筒底部，宽端与所述导流筒底部之间留有空隙。

4.如权利要求1所述的一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：所述出渣区设置浮渣篮；所述浮渣篮为一个架设在池体内壁上的中空环。

5.如权利要求4所述的一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：所述中空环的内边缘下方设置斜向所述池体内壁延伸的挡板；所述挡板、中空环和池体内壁围成的截面为三角形，所述三角形的斜边朝向所述池体的内部。

6.如权利要求2所述的一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：所述分离腔底部设置与过滤盘片外径相适应的凹槽，所述凹槽与所述过滤盘片外边缘有一定空隙。

7.如权利要求6所述的一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：顺着过滤盘片旋转方向，所述凹槽的末端设置下沉的沉淀区。

8.如权利要求6或7所述的一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：所述过滤盘片的外缘设置向所述凹槽表面延伸的刮片。

9.如权利要求2所述的一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：所述分离腔内设置朝向过滤盘片外表面的毛刷。

10.如权利要求7所述的一种初期雨水深度处理系统，其特征在于：所述分离腔顶部设置液位开关；所述液位开关与所述沉淀区的排泥管的泵进行信号连接。

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