一种多向截流式分流装置、水处理系统及截流方法与流程

1.本发明涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种多向截流式分流装置、水处理系统及截流方法。


背景技术：

2.合流制管道的雨天溢流问题以及雨污分流管道的混流、溢流问题已经成为当下水环境治理的痛点问题。
3.传统截流井和智能截留井被用来将溢流的污水或初期雨水截留至市政污水管道或者相应调蓄池中，将溢流的雨污水排放至受纳水体。
4.然而，传统截流井仅通过固定截留倍数控制污水的去向，当进水管的雨污水量迅速变大后，截留至市政污水系统的低浓度水量激增，短期内给下游市政污水系统带来较大的低浓度水量冲击，当冲击负荷大于污水厂受纳能力时，超量的污水又会从污水厂溢流排放，造成污染。
5.智能截流井虽然能通过一定截流逻辑(水量或水质)将溢流污水的截流至市政污水管道或者截留至调蓄池，将超量溢流雨污水排放至受纳水体，但在智慧分流井单向的截污出口结构下，仍会有低浓度的混流水流向市政污水管道或者是高浓度的混流污水排入受纳水体，导致污水厂进水浓度降低亦或是造成受纳水体的污染，没有做到高效的清、污分流。
6.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有的截流井分流、截流效率不高。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种多向截流式分流装置、水处理系统及截流方法，以解决现有技术中存在的截流井分流、截流效率不高的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
8.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
9.本发明提供的多向截流式分流装置，包括装置本体，在所述装置本体上设置有进水管接口、污水管组件、溢出管组件、截流管组件、污染物截留组件、监测组件以及控制单元，
10.所述进水管接口与雨污排水管道连接用于进水，所述污水管组件包括污水管和第一限流机构，所述第一限流机构设置在所述污水管上，用于启闭或限制所述污水管出流；
11.所述溢出管组件包括溢出管和第二限流机构，所述第二限流机构设置在所述溢出管上，用于启闭或限制所述溢出管出流；
12.所述污染物截留组件设置在所述进水管接口与所述截流管组件之间，用于拦截污水中的漂浮物或悬浮颗粒物；
13.所述截流管组件包括截流管和第二限流机构，所述第二限流机构设在所述截流管
上，用于启闭或限制所述截流管出流；
14.从所述进水管接口进入装置本体内的雨污排水能够从所述污水管和/或所述溢出管和/或所述截流管排出；
15.所述监测组件设在所述装置本体内，所述监测组件用于对装置本体内的水质特征以及水量状态进行监测，所述监测组件、所述第二限流机构、所述第一限流机构、所述第二限流机构均与所述控制单元相连接。
16.作为本发明的进一步改进，所述污染物截留组件为平板式格栅或者直立式格栅。
17.作为本发明的进一步改进，所述监测组件包括液位计、流量计、浊度仪、电导率检测仪、tss仪、cod仪、水质监测仪器中的一种或者多种。
18.作为本发明的进一步改进，在所述装置本体底部还设置有导流槽，所述导流槽的入口端与所述进水管接口连接，所述导流槽设置有两个出口端，两个所述出口端分别与所述溢出管和所述截流管连接。
19.作为本发明的进一步改进，所述控制单元包括plc控制器、实时监测与数据记录系统、云端数据收集系统以及远程控制系统，所述云端数据收集系统收集所述监测组件监测的数据，并将数据信息发送至所述实时监测与数据记录系统，plc控制器根据所述实时监测与数据记录系统的信息控制所述第二限流机构、所述第一限流机构以及所述第二限流机构的启闭或限制。
20.作为本发明的进一步改进，所述进水管接口为一个、两个或者多个。
21.作为本发明的进一步改进，所述进水管接口的管底标高高于所述污水管、截流管以及溢出管的管底标高，所述污水管的管底标高低于所述截流管、所述溢出管的管底标高，所述截流管的管底标高低于所述溢出管管底标高。
22.作为本发明的进一步改进，所述装置本体为分流井，分流井为方形或者圆形，由预制混凝土砌块或者浇筑混凝土或者预制玻璃钢等制成。
23.一种截流方法，使用如上所述的多向截流式分流装置，包含以下步骤：
24.s1：控制单元根据监测组件采集的水质特征以及水量状态信息，与控制单元内设定值进行比较，当监测到的雨量较小、进水管中的流量小于一定预设阈值，且水中ss、氨氮以及cod等污染物浓度较高时，则控制单元控制第一限流机构为打开状态，控制第三限流装置以及第二限流机构为关闭状态，使流量较小、污染物浓度较高的污水通过污水管排出；
25.s2：控制单元根据监测组件采集的水质特征以及水量状态信息，与控制单元内设定值进行比较，当监测到进水管接口的流量在一定的预设阈值之间，且 ss、氨氮以及cod等污染物浓度低于设定的浓度时，则控制单元控制第二限流机构为打开状态，控制第一限流机构以及第二限流机构为关闭状态，使流量相对较大、污染物浓度在一定范围的污水通过截流管排出；
26.s3：控制单元根据监测组件采集的水质特征以及水量状态信息，与控制单元内设定值进行比较，当监测到的进水管接口的流量大于一定的预设阈值，且 ss、氨氮以及cod等污染物浓度处于较低水平时，则控制单元控制第二限流机构为打开状态，控制第一限流机构以及第二限流机构为关闭状态，使流量大、污染物浓度低的较为干净的水通过溢出管排出。
27.作为本发明的进一步改进，所述污水管连接市政污水系统，所述截流管连接调蓄
净化系统，所述溢出管连接受纳水体。
28.一种水处理系统，包含如权上所述的多向截流式分流装置。
29.本发明的有益效果是：本发明提供的多向截流式分流装置、水处理系统及截流方法，在不同降雨情景以及溢流情景下，使用控制单元分别控制污水管与第一限流机构、截流管与第二限流机构以及溢出管与第二限流机构的流量，达到高效的清、污分流效果，有效解决了现有智慧分流井清、污分流效率不高的问题。其次，当所治理的排口上游混错接情况发生改变时，本发明所提出的多向截流式分流装置依然适用于混错接状况改变后的情景。如：上游混接、错接情况较为严重时，排口中的溢流水大部分为混错接污水，此时本发明所提出的多向截流式分流装置可以将混错接的污水通过污水管与第一限流机构截入市政污水系统，从而实现高效的清污分流；而当上游混错接情况改善后，排口中的溢流水大部分为降雨径流，此时本发明所提出的多向截流式分流装置仍然可以将初期污染物浓度较高的溢流水通过污水管与第一限流机构截入市政污水系统或者通过截流管接口与第二限流机构截入调蓄净化系统，将降雨后期较为干净的溢流水通过溢出管与第二限流机构排入受纳水体，实现清污分流。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
31.图1是本发明的正视图；
32.图2是本发明的俯视图。
33.图中1、装置本体；2、进水管接口；3、导流槽；4、污水管组件；5、溢出管组件；6、截流管组件；7、污染物截留组件；8、监测组件；9、控制单元； 41、污水管；42、第一限流机构；51、溢出管；52、第二限流机构；61、截流管；62、第二限流机构。
具体实施方式
34.下面可以参照附图图1～图2以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，
″
多个
″
的含义是两个或两个以
上；术语
″
上
″
、
″
下
″
、
″
左
″
、
″
右
″
、
″
内
″
、
″
外
″
、
″
前端
″
、
″
后端
″
、
″
头部
″
、
″
尾部
″
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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语
″
第一
″
、
″
第二
″
、
″
第三
″
等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语
″
安装
″
、
″
相连
″
、
″
连接
″
应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.本发明提供了一种能够提高截流、分流效率的多向截流式分流装置、水处理系统及截流方法。
38.下面结合图1～图2对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
39.本发明提供了一种多向截流式分流装置，包括装置本体，在所述装置本体上设置有进水管接口、污水管组件、溢出管组件、截流管组件、污染物截留组件、监测组件以及控制单元，
40.所述进水管接口与雨污排水管道连接用于进水，所述污水管组件包括污水管和第一限流机构，所述第一限流机构设置在所述污水管上，用于启闭或限制所述污水管出流；
41.所述溢出管组件包括溢出管和第二限流机构，所述第二限流机构设置在所述溢出管上，用于启闭或限制所述溢出管出流；
42.所述污染物截留组件设置在所述进水管接口与所述截流管组件之间，用于拦截污水中的漂浮物或悬浮颗粒物；
43.所述截流管组件包括截流管和第二限流机构，所述第二限流机构设在所述截流管上，用于启闭或限制所述截流管出流；
44.从所述进水管接口进入装置本体内的雨污排水能够从所述污水管和/或所述溢出管和/或所述截流管排出；
45.所述监测组件设在所述装置本体内，所述监测组件用于对装置本体内的水质特征以及水量状态进行监测，所述监测组件、所述第二限流机构、所述第一限流机构、所述第二限流机构均与所述控制单元相连接。
46.本发明提供的多向截流式分流装置，在不同降雨情景以及溢流情景下，使用控制单元分别控制污水管与第一限流机构、截流管与第二限流机构以及溢出管与第二限流机构的流量，达到高效的清、污分流效果，有效解决了现有智慧分流井清、污分流效率不高的问题。其次，当所治理的排口上游混错接情况发生改变时，本发明所提出的多向截流式分流装置依然适用于混错接状况改变后的情景。如：上游混接、错接情况较为严重时，排口中的溢流水大部分为混错接污水，此时本发明所提出的多向截流式分流装置可以将混错接的污水通过污水管与第一限流机构截入市政污水系统，从而实现高效的清污分流；而当上游混错接情况改善后，排口中的溢流水大部分为降雨径流，此时本发明所提出的多向截流式分流装置仍然可以将初期污染物浓度较高的溢流水通过污水管与第一限流机构截入市政污水系统或者通过截流管接口与第二限流机构截入调蓄净化系统，将降雨后期较为干净的溢流水通过溢出管与第二限流机构排入受纳水体，实现清污分流。
47.作为本发明的进一步改进，所述污染物截留组件为平板式格栅或者直立式格栅。设置平板式格栅或者直立式格栅的目的是拦截污水中的漂浮物与悬浮颗粒物。所述污染物截留组件也可以是其他能够起到相同作用的格栅。
48.作为本发明的进一步改进，所述监测组件包括液位计、流量计、浊度仪、电导率检测仪、tss仪、cod仪、水质监测仪器中的一种或者多种。所述监测组件与控制单元电连接，将监测的数据信息实时发送至控制单元，并由控制单元对数据信息进行分析处理。
49.作为本发明的进一步改进，在所述装置本体底部还设置有导流槽，所述导流槽的入口端与所述进水管接口连接，所述导流槽设置有两个出口端，两个所述出口端分别与所述溢出管和所述截流管连接。
50.导流槽连接在进水管接口、溢出管以及截流管之间，起到防沉积效果。
51.作为本发明的进一步改进，所述控制单元包括plc控制器、实时监测与数据记录系统、云端数据收集系统以及远程控制系统，所述云端数据收集系统收集所述监测组件监测的数据，并将数据信息发送至所述实时监测与数据记录系统，plc控制器根据所述实时监测与数据记录系统的信息控制所述第二限流机构、所述第一限流机构以及所述第二限流机构的启闭或限制。
52.作为本发明的进一步改进，所述进水管接口为一个、两个或者多个。
53.作为本发明的进一步改进，所述进水管接口的管底标高高于所述污水管、截流管以及溢出管的管底标高，所述污水管的管底标高低于所述截流管、所述溢出管的管底标高，所述截流管的管底标高低于所述溢出管管底标高。
54.作为本发明的进一步改进，所述装置本体为分流井，分流井为方形或者圆形，由预制混凝土砌块或者浇筑混凝土或者预制玻璃钢等制成。
55.一种截流方法，使用如上所述的多向截流式分流装置，包含以下步骤：
56.s1：控制单元根据监测组件采集的水质特征以及水量状态信息，与控制单元内设定值进行比较，当监测到的雨量较小、进水管中的流量小于一定预设阈值，且水中ss、氨氮以及cod等污染物浓度较高时，则控制单元控制第一限流机构为打开状态，控制第三限流装置以及第二限流机构为关闭状态，使流量较小、污染物浓度较高的污水通过污水管排出；
57.s2：控制单元根据监测组件采集的水质特征以及水量状态信息，与控制单元内设定值进行比较，当监测到进水管接口的流量在一定的预设阈值之间，且 ss、氨氮以及cod等污染物浓度低于设定的浓度时，则控制单元控制第二限流机构为打开状态，控制第一限流机构以及第二限流机构为关闭状态，使流量相对较大、污染物浓度在一定范围的污水通过截流管排出；
58.s3：控制单元根据监测组件采集的水质特征以及水量状态信息，与控制单元内设定值进行比较，当监测到的进水管接口的流量大于一定的预设阈值，且 ss、氨氮以及cod等污染物浓度处于较低水平时，则控制单元控制第二限流机构为打开状态，控制第一限流机构以及第二限流机构为关闭状态，使流量大、污染物浓度低的较为干净的水通过溢出管排出。
59.作为本发明的进一步改进，所述污水管连接市政污水系统，所述截流管连接调蓄净化系统，所述溢出管连接受纳水体。
60.一种水处理系统，包含如权上所述的多向截流式分流装置。
61.本发明提供的截流方法，通过采用多向截流式分流装置，将污染物浓度较高的雨污水截留至污水管排出至市政污水管道，将污染物浓度相对较低但仍会造成水体污染的雨污水截留至截流管并排出至调蓄系统进行进一步处理，将污染物浓度低水质较为清澈的水排出至溢出管并排放至受纳水体，从而实现高效的清污分流。特别地，本发明的截流方法不仅能支持排口混错接改造前的清污分流，还能支持混错接改造后的清污分流，如，混错接改造前，本发明能将旱季的污水有效截流，将雨季的混流水高效分流至市政污水系统、截流调蓄系统以及受纳水体，当该排口远期进行了混错接改造以后，本发明依然能很好的将雨季的初期雨水进行清污分流，从而实现治理工程的远近结合。
62.实施例1:
63.本发明提供的多向截流式分流装置，包括装置本体1，在所述装置本体1上设置有进水管接口2、导流槽3、污水管组件4、溢出管组件5、截流管组件6、污染物截留组件7、监测组件8以及控制单元9，
64.所述进水管接口2与雨污排水管道连接用于进水，所述导流槽3设置在所述装置本体1底部，所述导流槽3的入口端与所述进水管接口2连接，所述导流槽3设置有两个出口端，两个所述出口端分别与所述污水管组件4和所述截流管组件6连接；
65.所述污水管组件4包括污水管41和第一限流机构42，所述第一限流机构 42设置在所述污水管41上，用于启闭或限制所述污水管41出流；
66.所述溢出管组件5包括溢出管51和第二限流机构52，所述第二限流机构 52设置在所述溢出管51上，用于启闭或限制所述溢出管51出流；
67.所述污染物截留组件7设置在所述进水管接口2与所述截流管组件6之间，所述污染物截留组件7为平板式格栅或者直立式格栅，用于拦截污水中的漂浮物或悬浮颗粒物；
68.所述截流管组件6包括截流管61和第二限流机构62，所述第二限流机构 62设在所述截流管61上，用于启闭或限制所述截流管61出流；
69.从所述进水管接口2进入装置本体1内的雨污排水能够从所述污水管41 和/或所述溢出管51和/或所述截流管61排出；
70.所述监测组件8设在所述装置本体1内，所述监测组件8包括液位计、雨量计、流量计、浊度仪、电导率检测仪、tss仪、cod仪、水质监测仪器等，所述监测组件8用于对装置本体1内的水质特征以及水量状态进行监测，所述监测组件8、所述第二限流机构52、所述第一限流机构42、所述第二限流机构62 均与所述控制单元9相连接。
71.一种截流方法，使用如上所述的多向截流式分流装置，包含以下步骤：
72.s1：控制单元根据监测组件采集的水质特征以及水量状态信息，与控制单元9内设定值进行比较，当监测到的雨量较小、进水管接口2的流量小于一定预设阈值，且水中ss、氨氮以及cod等污染物浓度较高时，则控制单元9控制第一限流机构42为打开状态，控制第二限流机构62以及第二限流机构52为关闭状态，使流量较小、污染物浓度较高的污水通过污水管41排出；
73.s2：控制单元9根据监测组件8采集的水质特征以及水量状态信息，与控制单元9内设定值进行比较，当监测到进水管接口的流量在一定的预设阈值之间，且ss、氨氮以及cod等污染物浓度低于设定的浓度时，则控制单元9控制第二限流机构62为打开状态，控制第一限流机构42以及第二限流机构52为关闭状态，使流量较大、污染物浓度在一定范围的污水
通过截流管61排出；
74.s3：控制单元根据监测组件8采集的水质特征以及水量状态信息，与控制单元9内设定值进行比较，当监测到的进水管接口的流量大于一定的预设阈值，且ss、氨氮以及cod等污染物浓度处于较低水平时，则控制单元9控制第二限流机构52为打开状态，控制第一限流机构42以及第二限流机构62为关闭状态，使流量大、污染物浓度低的较为干净的水通过溢出管51排出。
75.实施例2：
76.本实施例2与实施例1的不同点在于：所述进水管接口2的管底标高高于所述污水管41、截流管61以及溢出管51的管底标高，所述污水管41的管底标高低于所述截流管61、所述溢出管51的管底标高，所述截流管61的管底标高低于所述溢出管51管底标高。
77.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。