CN215888495U - 一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，包括一级分水单元，其输出端配合一个或多个分配池及第一排放管，配合分配池设有二级分水单元，二级分水单元的输出端设一个或多个调节池及第二排放管；配合二级分水单元设第一均质单元和第一水量控制单元，一级分水单元、二级分水单元、第一均质单元和第一水量控制单元配合设有控制器。本实用新型利用地形优势，在地下水径流区下游有效收集整个山谷和填埋区地下水排泄区汇聚的地下水，通过对不同水质的地下水进行污染风险识别，进而以系统对地下水进行分流处理，将不同排泄阶段产生的地下水分别泵送至相应的污水处理单元，避免地下水溢流现象发生，实现地下水水量和水质的双重调控。

Description

一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统

技术领域

本实用新型涉及水、废水、污水或污泥的处理的技术领域，特别涉及一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统。

背景技术

山谷型垃圾填埋场地处丘陵地区，极端天气情况较为频繁，常有连续降雨、小流域暴雨、台风等极端降雨事件发生。一般填埋场区所处的山谷区域汇流面积大，裂隙通道发达，当山谷型垃圾填埋区周边的水文地质条件不利于地下水贮存时，地下水的排泄量在降雨影响下不同季节变化幅度剧烈。如果地下水受下渗的垃圾渗滤液污染，受污染地下水的水质波动也会因此十分显著，并且会在强降水后存在溢流导致的环境风险。

为控制受污染地下水向周边地表水体及其他相关环境敏感对象的排放，填埋场内常配备相关的地下水收集及处理设施，包括收集池、调节池及配套水泵提升系统、污水处理设备等，通过收集池暂存受污染地下水，以泵送至污水处理设备进行处理，调节池则用于暂存污水处理设备无法及时处理的污染地下水，待污水处理设备有处理余量时进行处理。

然而，由于现有技术中，山谷型垃圾填埋场的地下水受其主要补给来源降雨量的影响，存在水量、水质波动大的特点，虽然建设了污染地下水应急收集设备及污水应急处理设施，从一定程度上确保了污染地下水的处理能力，但对污染地下水的产量和水质均缺乏定量分析与识别，阻控能力不足；当地下水径流过程剧烈、污染水量极大时，现有地下水收集系统容量规模有限，不能进行超负荷运行，因而无法充分收集和及时处理未达标地下水，有可能导致污水溢满外排，进而影响周边水体环境；同时，由于对出露地下水的水质情况掌握不足，也可能存在额外收集可达标排放地下水的情况，进而导致处理成本增加。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化结构的山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，针对强降雨事件下的山谷型垃圾填埋场地下水污染径流过程，可有效应对地下水水质、水量波动大的特点，实现水量和水质的同时调节，应对不同水质和水量条件的地下水污染状况，实现地下水污染风险的精准控制。

本实用新型所采用的技术方案是，一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，所述系统包括一级分水单元，所述一级分水单元的输出端配合设有一个或多个分配池及第一排放管；

配合分配池设有二级分水单元，配合所述二级分水单元的输出端设有一个或多个调节池及第二排放管；

配合所述二级分水单元设有第一均质单元和第一水量控制单元；

所述一级分水单元、二级分水单元、第一均质单元和第一水量控制单元配合设有控制器。

优选地，所述一级分水单元包括用于接纳截获的受污染地下水的总管，所述总管的输入端处设有电导率仪，所述总管的输出端通过至少两个一级电动闸与一个或多个分配池及第一排放管对应连接，所述电导率仪和一级电动闸与控制器配合设置。

优选地，所述分配池为2个。

优选地，所述二级分水单元包括：

一个或多个取样泵，通过第一电动闸与分配池一一对应连接设置，用于对分配池内的受污染地下水进行取样；

一检测单元，用于对取样的受污染水体进行在线检测分析；

一分水泵，通过一个或多个第二电动闸分别与分配池对应连接，通过至少三个二级电动闸与一个或多个调节池及第二排放管对应连接，用于对检测后的受污染地下水按需输出；

所述取样泵、第一电动闸、检测单元、分水泵、第二电动闸及二级电动闸与控制器配合设置。

优选地，所述第一均质单元为配合任一分配池设置的第一搅拌机，所述第一水量控制单元为配合任一分配池设置的第一液位计。

优选地，所述检测单元包括COD在线分析仪和氨氮在线分析仪。

优选地，所述调节池包括低浓度调节池、中浓度调节池和高浓度调节池，分别通过对应的输出泵与系统末端的PRB处理系统、市政污水管和渗滤液处理系统连接；任一所述输出泵与控制器配合设置。

优选地，配合所述低浓度调节池和中浓度调节池设有第二均质单元和第二水量控制单元，所述第二均质单元和第二水量控制单元与控制器配合设置。

优选地，所述第二均质单元为分别配合低浓度调节池和中浓度调节池设置的第二搅拌机，所述第二水量控制单元为分别配合低浓度调节池和中浓度调节池设置的第二液位计。

本实用新型涉及一种优化结构的山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，具有以下有益效果：

（1）山谷型垃圾填埋场场区地下水系统受地形控制，天然水力梯度大，向下游径流和排泄过程较快，因此，在场区下游建设自控联动分水系统，配合分配池、调节池，可有效拦截出露地下水，通过一级分水单元和二级分水单元的分流，储存于不同调节池中，平衡枯水期与丰水期、降雨前期和后期的水量和水质波动，同时可通过停留-混合-分水，达到调节水质，有效利用不同污水处理单元的目的；

（2）以一级分水单元配合设置一个或多个分配池及第一排放管，对可达标排放地下水直接排放，降低处理成本；

（3）以配合分配池的二级分水单元的输出端设置一个或多个调节池及第二排放管，配合设置第一均质单元和第一水量控制单元，实现在拦截处，将来水进行重新分配，以满足高浓度水、中浓度水、低浓度水、达标水、泄洪、在线监测取样等各项要求。

本实用新型在山谷型垃圾填埋场建设地下水被动收集系统，利用地形优势，在地下水径流区下游有效收集整个山谷和填埋区地下水排泄区汇聚的地下水，通过对不同水质的地下水进行污染风险识别，进而以系统对地下水进行分流处理，将不同排泄阶段产生的地下水分别泵送至相应的污水处理单元，避免地下水溢流现象发生，实现地下水水量和水质的双重调控。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意框图，其中，直线箭头为地下水输送的方向，虚线箭头为控制的方向，曲线箭头表示配合任一分配池设置有第一均质单元和第一水量控制单元、配合低浓度调节池和中浓度调节池设有第二均质单元和第二水量控制单元。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。

本实用新型涉及一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，所述系统包括一级分水单元，所述一级分水单元的输入端接纳被截获的受污染地下水，输出端配合设有一个或多个分配池及第一排放管；

配合分配池设有二级分水单元，配合所述二级分水单元的输出端设有一个或多个调节池及第二排放管；

配合所述二级分水单元设有第一均质单元和第一水量控制单元；

所述一级分水单元、二级分水单元、第一均质单元和第一水量控制单元配合设有控制器。

本实用新型中，针对现有技术中存在的问题，利用山谷的特殊地貌，通过一级分水单元和二级分水单元对地下水进行分水控制；地下水沿场地道路附近埋地管道自流至下游后，根据现场地形条件及水质、水量等各因素综合考虑，进行调节池内部分格调蓄。

本实用新型中，一级分水单元设置一个或多个分配池及第一排放管，通过监测，将符合条件、水质达到排放标准的地下水通过第一排放管直接排出场区，将不符合条件、水质未达到排放标准的地下水引入分配池中进行二级分水处理。

本实用新型中，二级分水单元配合一个或多个调节池及第二排放管进行输出，具体来说，通过监测，将分配池中的污水通过预设的标准分水输出至不同的调节池，并以第二排放管作为保护，作为应急输出。

本实用新型中，控制器用于对一级分水单元、二级分水单元、第一均质单元和第一水量控制单元的输入数据进行处理，并在预设的控制条件下打开对应的一个或多个闸门，保证分水的进行。

所述一级分水单元包括用于接纳截获的受污染地下水的总管，所述总管的输入端处设有电导率仪，所述总管的输出端通过至少两个一级电动闸与一个或多个分配池及第一排放管对应连接，所述电导率仪和一级电动闸与控制器配合设置。

所述分配池为2个。

本实用新型中，分配池一般设置为2个，除了保证应急调度的可行性外，由于检测单元中水质测量设备的运行需要，如COD、氨氮在线分析仪需对样品消解之后才能进行浓度测量，进而输出数据结果，考虑到消减时间带来的采样间隔时间至少为 1小时，故以2个分配池在设定时间间隔内收集来水，当一个池在持续接收来水时，另一个池的水质不会受到明显的变动和影响。

本实用新型中，为总管配置电导率仪，探头位于总管上，起到水质初步判断和决策作用，电导率仪测得的数值传输至控制器后，经过预设程序对电导率和整体水质相关性的分析结果，做出水质是否满足达标排放的决策，控制一级电动闸启动，当进水满足排放标准时，对应第一排放管的一级电动闸开启，通过第一排放管泄洪，否则对应一个或多个分配池的一级电动闸开启或进行远控切换，完成进水向一个或多个分配池的引入。

所述二级分水单元包括：

一个或多个取样泵，通过第一电动闸与分配池一一对应连接设置，用于对分配池内的受污染地下水进行取样；

一检测单元，用于对取样的受污染水体进行在线检测分析；

一分水泵，通过一个或多个第二电动闸分别与分配池对应连接，通过至少三个二级电动闸与一个或多个调节池及第二排放管对应连接，用于对检测后的受污染地下水按需输出；

所述取样泵、第一电动闸、检测单元、分水泵、第二电动闸及二级电动闸与控制器配合设置。

所述第一均质单元为配合任一分配池设置的第一搅拌机，所述第一水量控制单元为配合任一分配池设置的第一液位计。

所述检测单元包括COD在线分析仪和氨氮在线分析仪。

所述调节池包括低浓度调节池、中浓度调节池和高浓度调节池，分别通过对应的输出泵与系统末端的PRB处理系统、市政污水管和渗滤液处理系统连接；任一所述输出泵与控制器配合设置。

配合所述低浓度调节池和中浓度调节池设有第二均质单元和第二水量控制单元，所述第二均质单元和第二水量控制单元与控制器配合设置。

所述第二均质单元为分别配合低浓度调节池和中浓度调节池设置的第二搅拌机，所述第二水量控制单元为分别配合低浓度调节池和中浓度调节池设置的第二液位计。

本实用新型中，二级分水单元包括输入部分和输出部分。

本实用新型中，在输出部分，通过检测单元采用“取样→预处理→化验→传输数据→清洗→排水”的循环流程，实时从分配池中取样、对水质指标进行监测，根据监测指标实时传输数据至控制器，控制器根据数据传输控制信号控制分配池的第二电动闸的开闭、自分配池中输出对应的液体。

本实用新型中，检测单元包括COD在线分析仪和氨氮在线分析仪，主要设备包括取样总成1套，其性能参数与各仪器仪表配套使用，用于控制取样泵取样作业，分配COD和氨氮取样控制，COD在线分析仪和氨氮在线分析仪的数值经过自控系统程序后，可对分配池和分水泵间的第一电动闸进行开关操作；COD在线分析仪和氨氮在线分析仪为本领域常规设备，本领域技术人员可以依据需求自行设置。

本实用新型中，在输入部分，通过分水泵取得的地下水通过二级电动闸的启停切换，分别送往调节池或第二排放管。

本实用新型中，调节池一般为3个，包括低浓度调节池、中浓度调节池和高浓度调节池；第二排放管主要应用于应急池溢流，第二排放管的应用场景举例来说，当检测单元COD在线分析仪和/或氨氮在线分析仪的数值表明应该将水送往中浓度调节池或低浓度调节池时，控制器同时分析中浓度调节池和低浓度调节池的当前液位，如果液位高于预设数值，则此时的中浓度调节池或低浓度调节池无法受纳分水泵的集中流量，此时强制启动泄洪机制，第二排放管进行排放；泄洪机制应优先于任何程序，以保证调节池不发生溢流。

本实用新型中，低浓度污水、中浓度污水、高浓度污水、和直排水的划分标准参考《污水排入城镇下水道水质标准（GB/T 31962-2015）》及《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）》一级标准；不满足《污水排入城镇下水道水质标准（GB/T 31962-2015）》浓度要求的污水定义为高浓度污水，引入渗滤液调节池；满足以上浓度，但高于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）》一级标准的，划分为中浓度污水和低浓度污水，划分依据由长序列水质监测数据分析结果、中浓度和低浓度处理单元各自的接纳量等因素综合确定；在部分应用场景下，水质导到当COD和氨氮浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）》一级标准，对地下水进行直排。

本实用新型中，中浓度调节池用于暂存中浓度污染的受污染地下水，池中设置第二搅拌机可以对污水产生均质作用，通过第二液位计控制输出泵向下游市政污水管网输送中浓度污水，进行后续处理；低浓度调节池则用于暂存低浓度的受污染地下水，池中设置第二搅拌机可以对污水产生均质作用，通过第二液位计控制输出泵向下游场内末端渗透反应格栅处理单元（PRB系统）输送低浓度污水，PRB系统为地下水污染风险防控体系中的末端单元，结合场地水文条件，以及地下水污染动态变化特征，作为已有可用污水处理设备（包括处理高浓度水的渗滤液处理系统及处理中浓度水的市政污水处理厂）的补充，用来处理雨季高流量条件下，水质相对较好的微污染地下水。

本实用新型中，第一液位计作为第一水量控制单元，可以对对应的分配池的液位进行监控，防止溢出；而事实上，第一液位计和第二液位计作为水量控制单元来说，其目的均首先是调节水量，并同时起到保护的作用，在2个分配池具有临界液位的前提下，在一定液位内且预设条件下，分配池处于储水状态，当快超过临界液位、预备排水前，开始启动水质的在线采样和分析，并根据即时数据结果进行决策、排入相应的调节池中。

本实用新型中，同理，第一搅拌机作为第一均质单元可以对受污染地下水产生均质作用。

本实用新型中，任一调节池的输出泵与调节池的第二液位计联锁，根据液位自动启停，保证调节池的排水流畅度；输出泵后的电动阀门则根据在线监测指标自动启停，以切换排放管路，从而达到向三个不同污水处理单元排水或向地表水直排的目的。与三个不同污水处理单元的具体接纳结合后期水质监测及水文波动情况进行决策区间的优化，再通过自控程序实现水量和水质的分水调节，进而实现多元处理系统的优化高效利用。

本实用新型中，决策依据大于泄洪依据，但存在一种例外情况，即当所有的调节池的容量都不足以容纳来水时，开启除高浓度调节池对应的二级电动闸，将来水排入第二排放管，实现防洪目标，而高浓度调节池由于是填埋场自有的，其自带泄洪。

Claims (9)

1.一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，其特征在于：所述系统包括一级分水单元，所述一级分水单元的输出端配合设有一个或多个分配池及第一排放管；

配合分配池设有二级分水单元，配合所述二级分水单元的输出端设有一个或多个调节池及第二排放管；

配合所述二级分水单元设有第一均质单元和第一水量控制单元；

所述一级分水单元、二级分水单元、第一均质单元和第一水量控制单元配合设有控制器。

2.根据权利要求1所述的一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，其特征在于：所述一级分水单元包括用于接纳截获的受污染地下水的总管，所述总管的输入端处设有电导率仪，所述总管的输出端通过至少两个一级电动闸与一个或多个分配池及第一排放管对应连接，所述电导率仪和一级电动闸与控制器配合设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，其特征在于：所述分配池为2个。

4.根据权利要求1所述的一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，其特征在于：所述二级分水单元包括：

一个或多个取样泵，通过第一电动闸与分配池一一对应连接设置，用于对分配池内的受污染地下水进行取样；

一检测单元，用于对取样的受污染水体进行在线检测分析；

一分水泵，通过一个或多个第二电动闸分别与分配池对应连接，通过至少三个二级电动闸与一个或多个调节池及第二排放管对应连接，用于对检测后的受污染地下水按需输出；

所述取样泵、第一电动闸、检测单元、分水泵、第二电动闸及二级电动闸与控制器配合设置。

5.根据权利要求1或4所述的一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，其特征在于：所述第一均质单元为配合任一分配池设置的第一搅拌机，所述第一水量控制单元为配合任一分配池设置的第一液位计。

6.根据权利要求4所述的一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，其特征在于：所述检测单元包括COD在线分析仪和氨氮在线分析仪。

7.根据权利要求4所述的一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，其特征在于：所述调节池包括低浓度调节池、中浓度调节池和高浓度调节池，分别通过对应的输出泵与系统末端的PRB处理系统、市政污水管和渗滤液处理系统连接；任一所述输出泵与控制器配合设置。

8.根据权利要求7所述的一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，其特征在于：配合所述低浓度调节池和中浓度调节池设有第二均质单元和第二水量控制单元，所述第二均质单元和第二水量控制单元与控制器配合设置。

9.根据权利要求8所述的一种山谷型垃圾填埋场自控联动分水系统，其特征在于：所述第二均质单元为分别配合低浓度调节池和中浓度调节池设置的第二搅拌机，所述第二水量控制单元为分别配合低浓度调节池和中浓度调节池设置的第二液位计。

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