CN220703456U - 一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于雨水收集技术领域，特别涉及一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置。其技术方案为：一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，包括依次设置的预处理槽、沉淀槽、处理槽和净水槽，预处理槽与植草沟之间连接有集液管路，预处理槽与沉淀槽之间设置分隔墙，分隔墙的下侧设置过水口，沉淀槽内设置有若干过滤斜管，沉淀槽与处理槽之间设置过水堰，处理槽内设置有若干光催化杆和若干UV灯管，处理槽与净水槽之间设置透水墙，净水槽通过管道连接有储水箱，植草沟上设置有滴水管路，滴水管路与储水箱连通。本实用新型提供了一种可提高沿道路雨水处理效果的初期雨水收集、处理及回用装置。

Description

一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置

技术领域

本实用新型属于雨水收集技术领域，特别涉及一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置。

背景技术

初期雨水是指地面上已形成地表径流的降水，厚度约为10～15毫米。由于溶解了大量的污染物质，初期雨水含有高浓度的重金属、营养盐、有机物等污染物质。这对水体造成严重污染，因此处理初期雨水对维护水环境和水生态环境至关重要。降雨过程中，城市地面径流与降雨量呈现逐渐增加再减小的趋势。

在降雨初期，雨水冲刷城市建筑、道路和植物，带走大量污染物，导致径流水污染。但在降雨的中后期，径流中的污染物明显减少，雨水相对清洁。因此，针对城市雨水污染，完全收集处理后再排放水体是不现实且不必要的。需要根据城市雨水径流和污染的特点，制定适宜的雨水收集、处理和排放策略，以有效治理城市初期雨水污染，保护城市水体环境。

发达国家早在很久以前就开始广泛应用雨水综合利用。德国在多年的实践经验基础上，于1989年制定了屋面雨水利用设施标准，目前德国的城市雨水利用已经进入了标准化和产业化阶段。以色列由于严重的干旱和水资源短缺问题，雨水资源利用率已经达到了98％。

目前，我国的城市排水系统采用分流制排水体制，即雨水排放系统和污水排放系统分离。对于造成水体环境污染的城市点源(如生活污水)，采用污水管道收集、生活污水处理厂处理后再排入水体的策略，取得了显著效果。然而，对于造成一定程度水体环境污染的城市初期雨水，目前仍然是通过雨水排放系统收集后直接排入水体，缺乏截留净化措施。这对我国城市水环境安全和水体治理目标的实现产生了巨大影响。因此，如何有效地截留和净化城市初期雨水成为确保城市水环境安全和良好水生态环境的关键途径。

对于初期雨水，一种常见的处理方法是通过分流装置将污染的初期雨水引导到城市污水管道，然后输送至污水处理厂，而后期雨水则直接排入水体。然而，这种方法给污水处理厂带来负荷冲击，增加了污水厂运行成本。另一种方法是利用绿色屋顶、植草沟等LID措施对雨水进行过滤处理，然而该方法仅能有效去除初期雨水中的颗粒杂质及部分水溶性污染物，针对COD、SS、NH3-N等物质均无法取得较好的效果。因此亟需研发一种具有高效处理能力的初期雨水净化系统。

综上所述，当前，常规的初期雨水收集及处理技术存在以下问题：对收集的初期雨水的处理能力不足，回用雨水质量低；常规物理过滤手段均为一次性施工，后期无法根据降雨量变化等实时调整初期雨水处理工艺。

本实用新型旨在解决现有技术的缺陷，提供一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，具有强大的初期雨水净化能力、低成本和便利的使用。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可提高沿道路雨水处理效果的初期雨水收集、处理及回用装置。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，包括依次设置的预处理槽、沉淀槽、处理槽和净水槽，预处理槽与植草沟之间连接有集液管路，预处理槽与沉淀槽之间设置分隔墙，分隔墙的下侧设置过水口，沉淀槽内设置有若干过滤斜管，沉淀槽与处理槽之间设置过水堰，处理槽内设置有若干光催化杆和若干UV灯管，处理槽与净水槽之间设置透水墙，净水槽通过管道连接有储水箱，植草沟上设置有滴水管路，滴水管路与储水箱连通。

本实用新型的预处理槽对引自植草沟的雨水进行处理，处理后的雨水经过水口流入沉淀槽内，沉淀槽中的过滤斜管对雨水进行充分过滤。经过滤的雨水经过水堰进入处理槽内，处理槽内的光催化杆和UV灯管对雨水进行处理，提高初期雨水中难降解有机物的去除效果。经处理的净水经透水墙进入储水箱，储水箱中的水可用于植被的浇灌，使得经处理的雨水得到回用。

作为本实用新型的优选方案，所述预处理槽内安装有微波发生器和曝气系统。曝气系统采用微孔曝气，混合搅拌水体，增加DO，便于提高后续高级氧化处理工艺处理效果。微波发生器用于破坏进水中的乳浊液液滴及其他大颗粒团聚物质，并降解部分有机污染物。

作为本实用新型的优选方案，所述集液管路上安装有水质检测模块和电磁阀门，水质检测模块电连接有控制装置，控制装置与电磁阀门电连接。水质检测模块包括电导率监测装置，用于测定进水中的电导率。雨水电导率≥50μS/mm时，控制装置控制电磁阀门开启；反之，电磁阀门关闭，雨水靠径流直接下渗。

作为本实用新型的优选方案，所述过滤斜管上安装有固定件，固定件上连接有伸缩杆件，伸缩杆件的输出端连接有环形刮板，环形刮板紧贴过滤斜管的内壁设置。伸缩杆件可驱动环形刮板移动，从而环形刮板能对过滤斜管上的沉积物进行刮除。

作为本实用新型的优选方案，所述过水堰上设置有排渣槽，排渣槽内安装有排渣螺旋。排渣槽内的排渣螺旋能将杂质排出。

作为本实用新型的优选方案，还包括污泥抽吸机构，沉淀槽的底部和处理槽的底部均设置有排泥口，污泥抽吸机构与排泥口连接。污泥抽吸机构能将沉淀槽和处理槽内沉积的污泥抽出。

作为本实用新型的优选方案，所述处理槽的中部沿水流方向设置有弧形隔墙。弧形隔墙能提高水流紊动效果，从而提高水处理效果。

作为本实用新型的优选方案，所述处理槽内设置有刮泥机构，刮泥机构包括固定于处理槽上的滑槽，滑槽内套设有刮泥杆件，刮泥杆件的另一端安装有刮泥组件，刮泥组件贴紧处理槽的底部。刮泥杆在滑槽内移动时，刮泥杆上的刮泥组件刮除处理槽内沉积的污泥。

作为本实用新型的优选方案，所述刮泥组件包括与刮泥杆件固定的弧形刮板，弧形刮板的一端连接有弹簧，弹簧的另一端连接有直线刮板，处理槽的侧壁与底部圆滑过渡，处理槽的侧壁与底部的过渡段与弧形刮板贴合，直线刮板的一侧与弧形隔墙贴合。处理槽的槽底为弧形，可提高过水能力，表面抛光，提高光反射能力，降低光耗散。直线刮板通过弹簧与弧形刮板连接，从而直线刮板能适应弧形隔墙的形状，保证直线刮板能沿弧形隔墙移动，保证处理槽底部的污泥被充分刮除。

作为本实用新型的优选方案，所述集液管路上还连接有用于添加絮凝剂的加药系统。加药系统向进水中添加絮凝剂，如PAC、PAM。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的预处理槽对引自植草沟的雨水进行处理，处理后的雨水经过水口流入沉淀槽内，沉淀槽中的过滤斜管对雨水进行充分过滤。经过滤的雨水经过水堰进入处理槽内，处理槽内的光催化杆和UV灯管对雨水进行处理，提高初期雨水中难降解有机物的去除效果。经处理的净水经透水墙进入储水箱，储水箱中的水可用于植被的浇灌，使得经处理的雨水得到回用。

附图说明

图1是本实用新型第一方向的结构示意图；

图2是本实用新型第二方向的结构示意图；

图3是核心处理模块的结构示意图；

图4是核心处理模块的部分结构图；

图5是过滤斜管的结构示意图；

图6是预处理槽的结构示意图；

图7是曝气系统的结构示意图；

图8是污泥抽吸机构的结构示意图；

图9是沉淀槽的部分结构图；

图10是过水堰的结构示意图；

图11是处理槽的结构示意图；

图12是处理槽的部分结构图；

图13是刮泥机构的结构示意图；

图14是净水槽的结构示意图。

图中：1-预处理槽；2-沉淀槽；3-处理槽；4-净水槽；5-植草沟；6-储水箱；7-污泥抽吸机构；8-刮泥机构；11-集液管路；12-分隔墙；13-过水口；14-微波发生器；15-曝气系统；21-过滤斜管；22-过水堰；23-分隔板；24-固定件；25-伸缩杆件；26-环形刮板；31-光催化杆；32-UV灯管；33-透水墙；34-弧形隔墙；41-抽水口；51-滴水管路；71-污泥抽吸箱；72-排泥口；73-污泥抽吸管；81-滑槽；82-刮泥杆件；83-刮泥组件；111-水质检测模块；151-储气罐；152-喷气管路；153-曝气盘；221-排渣槽；222-排渣螺旋；831-弧形刮板；832-弹簧；833-直线刮板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1～图14所示，本实施例的沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，包括依次设置的预处理槽1、沉淀槽2、处理槽3和净水槽4，预处理槽1与植草沟5之间连接有集液管路11，预处理槽1与沉淀槽2之间设置分隔墙12，分隔墙12的下侧设置过水口13，沉淀槽2内设置有若干过滤斜管21，沉淀槽2与处理槽3之间设置过水堰22，处理槽3内设置有若干光催化杆31和若干UV灯管32，处理槽3与净水槽4之间设置透水墙33，净水槽4通过管道连接有储水箱6，植草沟5上设置有滴水管路51，滴水管路51与储水箱6连通。

预处理槽1、沉淀槽2、处理槽3和净水槽4设置于一个箱体中，作为核心处理模块。核心处理模块按照“模块化雨水储水设施技术标准CJJ/T311-2020”设计，应安装在铺设有复合土工膜或土工布的钢筋混凝土或混凝土、夯实的天然土底板上。核心处理模块可以有不同的形状，根据实施场地切换核心处理模块的形状。储水箱6中内置加压泵，通过加压泵将净水送至植被灌溉。

光催化杆31表面涂覆二氧化钛、氧化锌、卤氧化铋等高效光催化材料。UV灯管32根据不同区域初期雨水污染情况进行选取，如UVA、UVB、UVC等。

本实用新型的预处理槽1对引自植草沟5的雨水进行处理，处理后的雨水经过水口13流入沉淀槽2内，沉淀槽2中的过滤斜管21对雨水进行充分过滤。经过滤的雨水经过水堰22进入处理槽3内，处理槽3内的光催化杆31和UV灯管32对雨水进行处理，提高初期雨水中难降解有机物的去除效果。经处理的净水经透水墙33进入储水箱6，储水箱6中的水可用于植被的浇灌，使得经处理的雨水得到回用。

分隔墙12的下侧设置过水口13，从而经预处理的雨水从下部进入沉淀槽2内，雨水能充分经过过滤斜管21过滤，提高过滤效果。

其中，所述预处理槽1内安装有微波发生器14和曝气系统15。曝气系统15采用微孔曝气，混合搅拌水体，增加DO，便于提高后续高级氧化处理工艺处理效果。微波发生器14用于破坏进水中的乳浊液液滴及其他大颗粒团聚物质，并降解部分有机污染物。

曝气系统15包括储气罐151，储气罐151连通有喷气管路152，喷气管路152的另一端连接有若干曝气盘153，曝气盘153设置于预处理槽1内。喷气管路152上安装有启闭阀门，预处理槽1内进水时启闭阀门开启，反之关闭。喷气管路152上还安装有压力表，用于检测储气罐151内的压力。喷气管路152上还设置有补气口，补气口可设置空气压缩泵以随时补充，也可采用人工进行补气。

所述集液管路11上安装有水质检测模块111和电磁阀门，水质检测模块111电连接有控制装置，控制装置与电磁阀门电连接。水质检测模块111包括电导率监测装置，用于测定进水中的电导率。雨水电导率≥50μS/mm时，控制装置控制电磁阀门开启；反之，电磁阀门关闭，雨水靠径流直接下渗。

所述集液管路11上还连接有用于添加絮凝剂的加药系统。加药系统向进水中添加絮凝剂，如PAC、PAM。

沉淀槽2的底部和处理槽3的底部均设置有排泥口72，本实用新型还包括污泥抽吸机构7，污泥抽吸机构7包括污泥抽吸箱71，污泥抽吸箱71内安装有污泥抽吸泵，污泥抽吸泵的入口与排泥口72之间通过污泥抽吸管73连接。污泥抽吸机构7能将沉淀槽2和处理槽3内沉积的污泥抽出。在完成一次过滤后，关闭集液管路11上的电磁阀门，预处理槽1、沉淀槽2和处理槽3中还存留一定的水，通过污泥抽吸机构7将存留的污水抽出。

过滤斜管21密布于沉淀槽2内，直径10～20cm，长度根据沉淀槽2高度设计，一般为沉淀槽2高度的1/2～1/3。沉淀槽2内设置有分隔板23，分隔板23的两侧均设置若干过滤斜管21。所述过滤斜管21上安装有固定件24，固定件24上连接有伸缩杆件25，伸缩杆件25的输出端连接有环形刮板26，环形刮板26紧贴过滤斜管21的内壁设置。完成一次过滤后，伸缩杆件25驱动环形刮板26移动，从而环形刮板26能对过滤斜管21上的沉积物进行刮除，便于通过污泥抽吸机构7将污泥排出。沉淀槽2的底部朝排泥口72的方向向下倾斜，减少沉淀槽2内污水残留。

沉淀槽2的槽体体积按照“模块化雨水储水设施技术标准CJJ/T 311-2020”进行计算。

成都市暴雨强度公式：

式中:i为降雨强度(mm/min)；t为降雨历时(min)；P为重现期(年)。

所述过水堰22上设置有排渣槽221，排渣槽221内安装有排渣螺旋222。排渣槽221内的排渣螺旋222能将杂质排出。排渣螺旋222的一端连接驱动电机，排渣螺旋222另一端设置临时储存仓。驱动电机驱动排渣螺旋222排渣，临时储存仓对杂质进行暂存。

更进一步，所述处理槽3的中部沿水流方向设置有弧形隔墙34。弧形隔墙34能提高水流紊动效果，从而提高水处理效果。UV灯管32沿弧形隔墙34设置，且其形状与弧形隔墙34相同，提高UV灯管32对雨水处理的均匀性。

为了方便刮除处理槽3内的污泥，所述处理槽3内设置有刮泥机构8，刮泥机构8包括固定于处理槽3上的滑槽81，滑槽81内套设有刮泥杆件82，刮泥杆件82的另一端安装有刮泥组件83，刮泥组件83贴紧处理槽3的底部。刮泥杆在滑槽81内移动时，刮泥杆上的刮泥组件83刮除处理槽3内沉积的污泥。滑槽81内设置有用于驱动刮泥杆移动的驱动装置，方便自动驱动刮泥杆移动。

其中，所述刮泥组件83包括与刮泥杆件82固定的弧形刮板831，弧形刮板831的一端连接有弹簧832，弹簧832的另一端连接有直线刮板833，处理槽3的侧壁与底部圆滑过渡，处理槽3的侧壁与底部的过渡段与弧形刮板831贴合，直线刮板833的一侧与弧形隔墙34贴合。处理槽3的槽底为弧形，可提高过水能力，表面抛光，提高光反射能力，降低光耗散。直线刮板833通过弹簧832与弧形刮板831连接，从而直线刮板833能适应弧形隔墙34的形状，保证直线刮板833能沿弧形隔墙34移动，保证处理槽3底部的污泥被充分刮除。

净水槽4内设置有抽水口41，净水槽4的一侧面与地面连成整体的弧形，抽水口41位于净水槽4的最低位置。

本实用新型是一种高效、智能化、操作可控的初期雨水高效深度净化技术；通过引入高级氧化技术，提高初期雨水中难降解有机物的去除效果；通过引入斜管及微波发生器14系统，进一步提高了初期雨水处理效率。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，其特征在于：包括依次设置的预处理槽(1)、沉淀槽(2)、处理槽(3)和净水槽(4)，预处理槽(1)与植草沟(5)之间连接有集液管路(11)，预处理槽(1)与沉淀槽(2)之间设置分隔墙(12)，分隔墙(12)的下侧设置过水口(13)，沉淀槽(2)内设置有若干过滤斜管(21)，沉淀槽(2)与处理槽(3)之间设置过水堰(22)，处理槽(3)内设置有若干光催化杆(31)和若干UV灯管(32)，处理槽(3)与净水槽(4)之间设置透水墙(33)，净水槽(4)通过管道连接有储水箱(6)，植草沟(5)上设置有滴水管路(51)，滴水管路(51)与储水箱(6)连通。

2.根据权利要求1所述的一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，其特征在于：所述预处理槽(1)内安装有微波发生器(14)和曝气系统(15)。

3.根据权利要求1所述的一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，其特征在于：所述集液管路(11)上安装有水质检测模块(111)和电磁阀门，水质检测模块(111)电连接有控制装置，控制装置与电磁阀门电连接。

4.根据权利要求1所述的一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，其特征在于：所述过滤斜管(21)上安装有固定件(24)，固定件(24)上连接有伸缩杆件(25)，伸缩杆件(25)的输出端连接有环形刮板(26)，环形刮板(26)紧贴过滤斜管(21)的内壁设置。

5.根据权利要求1所述的一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，其特征在于：所述过水堰(22)上设置有排渣槽(221)，排渣槽(221)内安装有排渣螺旋(222)。

6.根据权利要求1所述的一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，其特征在于：还包括污泥抽吸机构(7)，沉淀槽(2)的底部和处理槽(3)的底部均设置有排泥口(72)，污泥抽吸机构(7)与排泥口(72)连接。

7.根据权利要求1所述的一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，其特征在于：所述处理槽(3)的中部沿水流方向设置有弧形隔墙(34)。

8.根据权利要求7所述的一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，其特征在于：所述处理槽(3)内设置有刮泥机构(8)，刮泥机构(8)包括固定于处理槽(3)上的滑槽(81)，滑槽(81)内套设有刮泥杆件(82)，刮泥杆件(82)的另一端安装有刮泥组件(83)，刮泥组件(83)贴紧处理槽(3)的底部。

9.根据权利要求8所述的一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，其特征在于：所述刮泥组件(83)包括与刮泥杆件(82)固定的弧形刮板(831)，弧形刮板(831)的一端连接有弹簧(832)，弹簧(832)的另一端连接有直线刮板(833)，处理槽(3)的侧壁与底部圆滑过渡，处理槽(3)的侧壁与底部的过渡段与弧形刮板(831)贴合，直线刮板(833)的一侧与弧形隔墙(34)贴合。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种沿道路的初期雨水收集、处理及回用装置，其特征在于：所述集液管路(11)上还连接有用于添加絮凝剂的加药系统。