CN220433875U - 多功能初期雨水调蓄池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于雨水调蓄装置，尤其涉及一种多功能初期雨水调蓄池。包括池体，与池体连通的进水管，出水提升泵及出水管；池体包括侧墙，池底过滤层以及立墙，池体按照物料输出方向依次为进水接收区、污泥沉淀区、核心净化区及出水区；核心净化区自物料入口至出口依次为采用防水介质分隔且通过管路或开口连通的厌氧区、缺氧区及好氧区，缺氧区及好氧区内设有低速推流器及具备曝气功能的生态模块，厌氧区内设有潜水搅拌机。本实用新型解决了现有技术存在的占地面积大、容易产生黑臭坑塘等技术问题，具有多功能高效集成，有效节约占地，避免黑臭水体以及污泥产生等优点。

Description

多功能初期雨水调蓄池

技术领域

本实用新型属于雨水调蓄装置，尤其涉及一种多功能初期雨水调蓄池。

背景技术

雨水调蓄池是一种雨水收集设施，一般可建造于城市广场、绿地、停车场等公共区域的下方，主要作用是把雨水径流的高峰流量暂存其内，待最大流量下降后再从调蓄池中将雨水缓慢排出。

国内对初期雨水的治理目前处于探索阶段，现有初期雨水调蓄池具有一些缺陷：一是采用钢筋混凝土初期雨水调蓄池造价高，建设周期长；二是普通雨水调蓄池无净化雨水作用，不能直接外排，雨水调蓄池出水一般需要深度处理或进入城市污水处理厂处理后外排；三是雨水中的颗粒杂质易于在调蓄池中沉积，清理难度大。具有净化作用的雨水调蓄池，常采用人工湿地、雨水坑塘、绿地及景观湖进行雨水调蓄，但单纯依靠植物的吸附作用及绿地的沉淀、过滤、渗透作用，净化效果较差，容纳初期雨水量的能力不足。

申请人检索到的专利文献包括：

公开号为CN112158958A的专利文献中公开了一种强化污染物去除的海绵城市建设用人工雨水湿地系统，该现有技术存在的问题一是其主要依靠表流人工湿地处理，水深范围0～0.4米，占地面积大；二是采用多个池体自流，容易产生死水位，总水力停留时间为7～10天，容易产生黑臭坑塘。

申请人在国内专利数据库中未检索到与本申请相同或相近似的文献。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能初期雨水调蓄池，采用合理功能分区的池体结构，在功能区内设置低速推流器、曝气装置以及潜水搅拌机，可有效节约占地，避免黑臭水体生成。

本实用新型的整体技术构思是：

多功能初期雨水调蓄池，包括池体，与池体连通的进水管，出水提升泵及出水管；其中还包括：

A、所述的池体包括侧墙，池底过滤层以及间隔设置于池体内的立墙，与进水管邻接的侧墙和立墙之间形成进水接收区，进水接收区的物料输出与相邻的立墙之间形成的污泥沉淀区连通，污泥沉淀区的液态物料输出与立墙外侧设置的核心净化区连通，核心净化区的物料输出与出水区连通；

B、核心净化区自物料入口至出口依次为采用防水介质分隔且通过管路或开口连通的厌氧区、缺氧区及好氧区，缺氧区及好氧区内设有低速推流器及具备曝气功能的生态模块，厌氧区内设有潜水搅拌机。

厌氧区域主要采用潜水搅拌机满足生化过程中固液两相流和固液气三相流的均质、流动的工艺要求。整机采用不锈钢材质制作，将导杆和吊架采用胀锚螺钉固定并装好减振块和滑套。

本实用新型的具体技术构思包括：

具备曝气装置的生态模块的主要作用类似于生态浮岛，是以高分子材料为载体，将水生植物固定在水面上，建立人工生态环境，利用植物根系与其聚集的微生物对水中的化学需氧量、氮、磷等污染物进行吸附、吸收、分解达到净化水体的目的。为便于为生态模块提供浮力，便于填料的悬浮，同时便于水生植物的放置，优选的技术实现手段是，所述的具备曝气装置的生态模块包括漂浮于液面上且通过第一线缆与池体侧壁固定的微生物载体浮岛，栽设于微生物载体浮岛上的水生植物，悬挂于微生物载体浮岛下方的碳素纤维填料，曝气管设置于微生物载体浮岛下方。

微生物载体浮岛采用高分子聚脂纤维作为制作材质，内部孔隙率高，便于植物根系生长同时也是微生物附着载体，便于水生植物的根部固定于微生物载体浮岛的微生物载体中，可以有效降解水中污染物质；碳素纤维填料具有优异的挂膜性能和较好的脱氮除磷效果，能提高微生物活性，加快分解处理速度。

为进一步简化结构，同时满足曝气管的装配，优选的技术实现方式是，碳素纤维填料的上端挂接于微生物载体浮岛下方，碳素纤维填料的下端悬挂有曝气管。

为便于对于地下水进行有效补充，同时对初期雨水中的杂质进行过滤，优选的技术实现方式是，所述的池底过滤层包括自上至下叠置的碎石过滤层、过滤棉层、滤料填料层、砾石承托层以及第二回填土压实层，穿孔集水管设置于第二回填土压实层内。

调蓄池的进水接收区域主要作用是均匀布水，消除进水冲击，实现均匀布水，容纳进入的初期雨水。为保证侧墙具有较好的结构强度及防渗功能，优选的技术实现手段是，侧墙包括自外向内叠置的浆砌石保护层、水泥砂浆垫层、无纺土工布、防渗膜、膨润土垫层、第一回填土压实层。为更进一步消除进水冲击，优选的技术实现手段是，侧墙呈斜坡状分布。

厌氧区、缺氧区及好氧区的设置主要是针对初期雨水微污染的水质，利用生态及生化作用，降解水中的COD、氮和磷。为降低工程量，减少基础建设投入，优选的技术实现方式是，分水帷幕分隔形成厌氧区、缺氧区及好氧区，分水帷幕上开设有用于液态物料输送的通孔。

在较好实现分水帷幕对各功能区分隔的基础上，为便于分水帷幕的设置及其零部件的装配，优选的技术实现手段是，所述的分水帷幕包括浮体及其两侧用于固定的第二线缆，防水软帘悬挂于浮体下方，防水软帘下端连接有定位砂筒，定位砂筒上设置有用于与池底过滤层锚固的钢钎。

由于进水的SS悬浮物浓度较高，污泥沉淀区主要对前段的进入水体进行污泥沉淀。污泥沉淀区采用平流式沉淀池的设计，泥沙在沉淀区域进行沉淀，为便于对污泥沉淀区中的污泥进行去除，优选的技术实现手段开始，所述的污泥沉淀区上方设置有用于去除污泥的桁车式刮泥机，桁车式刮泥机4的走行轮与立墙上设置的导轨滚动配合。由桁车式刮泥机进行污泥收集至沉泥斗，后通过污泥泵提升后处理。

为便于对曝气装置提供气源，优选的技术实现手段是，池体侧壁上设有用于为曝气装置提供动力的风机。

在本实用新型的描述中，术语“输出”、“下方”、“下端”、“上方”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定方位、以特定方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述区别，而不能理解为暗示重要性。

本实用新型所取得的技术进步在于：

1、本实用新型中公开的调蓄池既能规避雨水洪峰，实现雨水循环利用；又能避免初期雨水对承受水体的污染，还能对排水区域间的排水调度起到积极作用。

2、本实用新型有效实现了调蓄、净化、蓄水、景观、利用等多功能集成，从多方面对于初期雨水加强利用。

3、本实用新型采用分渠帷幕作为分区技术实现手段，且采用深塘结构设计作为核心净化区的主要结构设计，一是最大限度的减少水处理设施对水面的占用，提高水处理设施的利用率；二是相比较传统的钢筋混凝土结构调蓄池，投资较传统调蓄池降低30％～50％左右，具有较好的经济效果；三是与具有净化左右的雨水湿地调蓄池相比，占地降低50％以上，节约用地。

4、本实用新型核心净化区生态及生化水质处理效果好，生态模块采用单元结构设计，可实现快速装配并满足大面积水域构建需求，安全稳固，无二次污染；能够有效改善水质并建立生态圈，适合动植物栖息繁育。

5、本实用新型可有效避免保障出水水质产生黑臭及污泥，出水可直接外排或者回用绿化及补充地下水。出水指标可达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2020)中城市绿化、道路清扫标准。

附图说明

本实用新型的附图有：

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的A-A向视图。

图4多功能调蓄池的池底结构层断面示意图。

图5是本实用新型中生态模块的结构示意图。

图6是本实用新型中分渠帷幕的结构示意图。

图7是图1的B向视图。

图8是图1的C向视图。

附图中的附图标记如下：

1、进水管；1A、进水阀门；2、侧墙；2A、浆砌石保护层；2B、水泥砂浆垫层；2C、无纺土工布；2D、防渗膜；2E、膨润土垫层；2F、第一回填土压实层；3、立墙；3A、过水孔；3B、溢流堰；4、桁车式刮泥机；5、潜水搅拌机；6、池底过滤层；6A、碎石过滤层；6B、过滤棉层；6C、滤料填料层；6D、砾石承托层；6E、第二回填土压实层；6F、穿孔集水管；7、生态模块；7A、水生植物；7B、微生物载体浮岛；7C、第一线缆；7D、碳素纤维填料；7E、曝气管；8、分渠帷幕；8A、浮体；8B、第二线缆；8C、防水软帘；8D、定位砂筒；8E、钢钎；9、低速推流器；10、出水提升泵；11、出水管；12、出水阀门；13、污泥泵；14、风机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述，但不作为对本实用新型的限定。本实用新型的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书做出的等效技术手段替换，均不脱离本实用新型的保护范畴。

实施例

本实施例的整体结构如图所示，多功能初期雨水调蓄池，包括池体，与池体连通的进水管1以及进水阀门1A，出水提升泵10及出水管11；其中还包括：

A、所述的池体包括侧墙2，池底过滤层6以及间隔设置于池体内的立墙3，与进水管1邻接的侧墙2和立墙3之间形成进水接收区，进水接收区的物料输出与相邻的立墙3之间形成的污泥沉淀区通过立墙3上开设的过水孔3A连通，污泥沉淀区的液态物料输出与立墙3外侧设置的核心净化区通过立墙3上设置的溢流堰3B连通，核心净化区的物料输出与出水区连通；

B、核心净化区自物料入口至出口依次为采用防水介质分隔且通过管路或开口连通的厌氧区、缺氧区及好氧区，缺氧区及好氧区内设有低速推流器9及具备曝气功能的生态模块7，厌氧区内设有潜水搅拌机5。

所述的具备曝气装置的生态模块7包括漂浮于液面上且通过第一线缆7C与池体侧壁固定的微生物载体浮岛7B，栽设于微生物载体浮岛7B上的水生植物7A，碳素纤维填料7D的上端挂接于微生物载体浮岛7B下方，碳素纤维填料7D的下端悬挂有曝气管7E。

所述的池底过滤层6包括自上至下叠置的碎石过滤层6A、过滤棉层6B、滤料填料层6C、砾石承托层6D以及第二回填土压实层6E，穿孔集水管6F设置于第二回填土压实层6E内。

侧墙2呈斜坡状分布，包括自外向内叠置的浆砌石保护层2A、水泥砂浆垫层2B、无纺土工布2C、防渗膜2D、膨润土垫层2E、第一回填土压实层2F。

通过分水帷幕8分隔形成厌氧区、缺氧区及好氧区。

所述的分水帷幕8包括浮体8A及其两侧用于固定的第二线缆8B，防水软帘8C悬挂于浮体8A下方，防水软帘8C下端连接有定位砂筒8D，定位砂筒8D上设置有用于与池底过滤层6锚固的钢钎8E，分水帷幕8上开设有用于液态物料输送的通孔，为实现液态物料呈折线型运动，以满足反应充分的要求，相邻的分水帷幕8上开设的通孔呈高低错落分布。

所述的污泥沉淀区上方设置有用于去除污泥的桁车式刮泥机4，桁车式刮泥机4的走行轮与立墙上设置的导轨滚动配合。由行车式刮泥机4进行污泥收集至沉泥斗，后通过污泥泵提升后处理。

池体侧壁上设有用于为曝气装置提供动力的风机14。

本实施例是这样工作的：

1、初期雨水通过城市雨水泵站至功能性调蓄池进水接收区，采用进水管1以及进水阀门1A控制初期雨水进水量，收集完初期雨水(一般为前30分钟雨水量)后关闭进水阀门1，后续污染较少的雨水经过原雨水管网外排。

2、初期雨水首先进入调蓄池的进水接收区，进水接收区主要起到均匀布水作用。进水接收区底部采用碎石缓冲，侧面防渗并做浆砌石保护层以消除提升泵进水的冲击水力，通过工艺管道铺设，保证均匀布水，容纳进入的初期雨水。

3、进水通过立墙3上的过水孔3A导流进入污泥沉淀区。由于进水的SS悬浮物浓度较高，污泥沉淀区主要对前段的进入水体进行污泥沉淀。污泥沉淀区采用平流式沉淀池的设计，泥沙在沉淀区域进行沉淀，由桁车式刮泥机4进行污泥收集至沉泥斗，后通过污泥泵提升后处理。

4、上清液经溢流堰3B溢流至核心净化区。核心净化区通过分渠帷幕8将平面区域分为厌氧区、缺氧区及好氧区。厌氧区域主要采用潜水搅拌机5实现生化过程中固液两相流和固液气三相流的均质、流动的工艺要求。缺氧区和好氧区采用生态模块按不同组合形式构成，主要针对初期雨水微污染的水质，利用生态及生化作用，降解水中的COD、氮和磷。生态模块通过组合植物7A、微生物载体浮岛7B、碳素纤维填料7D、曝气风机14、低速推流器9的综合作用对初期雨水的水质起到净化效果，同时形成流动水体避免形成黑臭水体。

生态模块7便于植物根系生长同时也是微生物附着载体，主要将水生植物的根部固定于浮岛的微生物载体中以有效降解水中污染物质；风机14对生态模块7进行曝气，碳素纤维填料7D挂膜性能优异，脱氮除磷效果好，能提高微生物活性，加快分解处理速度。生态模块7通过第一线缆7C进行固定并漂浮在水面，随着水位的高低可进行上下移动。

5、核心净化区的出水通过出水泵10外排或回用。

Claims (10)

1.多功能初期雨水调蓄池，包括池体，与池体连通的进水管(1)，出水提升泵(10)及出水管(11)；其特征在于：

A、所述的池体包括侧墙(2)，池底过滤层(6)以及间隔设置于池体内的立墙(3)，与进水管(1)邻接的侧墙(2)和立墙(3)之间形成进水接收区，进水接收区的物料输出与相邻的立墙(3)之间形成的污泥沉淀区连通，污泥沉淀区的液态物料输出与立墙(3)外侧设置的核心净化区连通，核心净化区的物料输出与出水区连通；

B、核心净化区自物料入口至出口依次为采用防水介质分隔且通过管路或开口连通的厌氧区、缺氧区及好氧区，缺氧区及好氧区内设有低速推流器(9)及具备曝气装置的生态模块(7)，厌氧区内设有潜水搅拌机(5)。

2.根据权利要求1所述的多功能初期雨水调蓄池，其特征在于所述的具备曝气装置的生态模块(7)包括漂浮于液面上且通过第一线缆(7C)与池体侧壁固定的微生物载体浮岛(7B)，栽设于微生物载体浮岛(7B)上的水生植物(7A)，悬挂于微生物载体浮岛(7B)下方的碳素纤维填料(7D)，曝气管(7E)设置于微生物载体浮岛(7B)下方。

3.根据权利要求2所述的多功能初期雨水调蓄池，其特征在于所述的碳素纤维填料(7D)的上端挂接于微生物载体浮岛(7B)下方，碳素纤维填料(7D)的下端悬挂有曝气管(7E)。

4.根据权利要求1所述的多功能初期雨水调蓄池，其特征在于所述的池底过滤层(6)包括自上至下叠置的碎石过滤层(6A)、过滤棉层(6B)、滤料填料层(6C)、砾石承托层(6D)以及第二回填土压实层(6E)，穿孔集水管(6F)设置于第二回填土压实层(6E)内。

5.根据权利要求1所述的多功能初期雨水调蓄池，其特征在于所述的侧墙(2)包括自外向内叠置的浆砌石保护层(2A)、水泥砂浆垫层(2B)、无纺土工布(2C)、防渗膜(2D)、膨润土垫层(2E)、第一回填土压实层(2F)。

6.根据权利要求1所述的多功能初期雨水调蓄池，其特征在于通过分水帷幕(8)分隔形成厌氧区、缺氧区及好氧区，分水帷幕(8)上开设有用于液态物料输送的通孔。

7.根据权利要求6所述的多功能初期雨水调蓄池，其特征在于所述的分水帷幕(8)包括浮体(8A)及其两侧用于固定的第二线缆(8B)，防水软帘(8C)悬挂于浮体(8A)下方，防水软帘(8C)下端连接有定位砂筒(8D)，定位砂筒(8D)上设置有用于与池底过滤层(6)锚固的钢钎(8E)。

8.根据权利要求1所述的多功能初期雨水调蓄池，其特征在于所述的污泥沉淀区上方设置有用于去除污泥的桁车式刮泥机(4)，桁车式刮泥机(4)的走行轮与立墙上设置的导轨滚动配合。

9.根据权利要求1或2所述的多功能初期雨水调蓄池，其特征在于在池体侧壁上设有用于为曝气装置提供动力的风机(14)。

10.根据权利要求1或5所述的多功能初期雨水调蓄池，其特征在于侧墙(2)呈斜坡状分布。