一种城市排水管网污水分流处理系统的制作方法
【专利摘要】一种城市排水管网污水分流处理系统，包括分流检查井、回流检查井和污水分流井阵；污水分流井阵包括依次串联连接的沉淀井、水处理井和清水井，沉淀井通过分流管与分流检查井连接，清水井通过回用管接入污水回用系统、通过回流管连接回流检查井，水处理井通过沼气管连接沼气收集系统；分流检查井、回流检查井同时设置在污水主干管、污水干管或污水支管上并与污水处理厂连通。本发明可将污水源污水全部送到污水处理厂处理后排放，使其对城市水体污染降低至最小程度，实现污水就地处理和再生回用，利于实现城市区域性良性水循环，避免巨量建设投入及设备长期空置浪费，对污水的分级处理还有利于实施污泥减量和集中式污水处理设施出水水质的达标提高。
【专利说明】一种城市排水管网污水分流处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于城市地下管网对污水进行分流处理的系统。
【背景技术】
[0002]城市各类生产、生活所排放的污水，对社会环境及自然环境的影响是显而易见的普遍问题。目前，具有代表性的城市污水排放方法是:除少数危害性较大的污水源外，大部分污水形成的污染源直接排放到城市的污水输送主干管网中，然后，在大型的污水处理厂经过集中处理后,对外排放。
[0003]随着城市化水平的提高，工厂和人口聚集、污水排水量激增，集中式污水处理体系设施建设投入巨大，由于污水的过量集中，在引流干网巨大的建设投入的同时，也使污水处理出水水质达标度的提高变得极其困难。城市区域经济发展是不均衡的，前期建设过大超前投入，不但经济实力不允许；即使建成，大型集中式污水处理设施长期空置运营，消耗费用也相当巨大，难以为继。这在很大程度上是排水体系设计不合理造成的。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于，提供一种城市排水管网污水分流处理系统，克服现有城市集中式污水处理体制建设投入巨大，且因区域经济发展不均衡造成的长期空置浪费问题。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于，包括分流检查井、回流检查井和污水分流井阵；
[0006]该污水分流井阵包括依次串联连接的沉淀井、水处理井和清水井，该沉淀井通过分流管与所述分流检查井连接，该清水井通过回用管接入污水回用系统、通过回流管连接所述回流检查井，该水处理井通过沼气管连接沼气收集系统；
[0007]该分流检查井、回流检查井同时设置在污水主干管、污水干管或污水支管上并与污水处理厂连通。
[0008]在本发明的城市排水管网污水分流处理系统中，所述分流检查井连接源水管。
[0009]在本发明的城市排水管网污水分流处理系统中，所述污水分流井阵的沉淀井、水处理井、清水井通过自流导管连接，其出水口阶梯升高；或所述沉淀井、水处理井、清水井通过水泵导管连接；或所述沉淀井、水处理井、清水井通过泵井连接。
[0010]在本发明的城市排水管网污水分流处理系统中，所述污水分流井阵的沉淀井、水处理井、清水井为一体式结构或分体式结构。
[0011]在本发明的城市排水管网污水分流处理系统中，所述沉淀井、水处理井、清水井均设置密闭的清渣口和检修梯。
[0012]在本发明的城市排水管网污水分流处理系统中，所述污水分流井阵的沉淀井、水处理井、清水井中至 少一种井的数量为两个或两个以上，并采用并联方式或串联方式与其他井连接。[0013]在本发明的城市排水管网污水分流处理系统中，所述污水分流井阵数量为两个或两个以上。
[0014]在本发明的城市排水管网污水分流处理系统中，所述分流检查井井壁为塑钢缠绕管或双平壁钢塑复合缠绕管。
[0015]在本发明的城市排水管网污水分流处理系统中，所述污水分流井阵的沉淀井、水处理井、清水井井壁为塑钢缠绕管或双平壁钢塑复合缠绕管。
[0016]在本发明的城市排水管网污水分流处理系统中，所述塑钢缠绕管或双平壁钢塑复合缠绕管在缠绕带材两侧搭接部、在加强肋之间的凹槽底部，包括全面覆盖缠绕搭接结构的短玻纤塑胶复合增强层。 [0017]实施本发明的城市排水管网污水分流处理系统，与现有技术比较，其有益效果是:污水分流处理系统是与城市主干管配套建设的分散式污水处理和污水收集利用设施，可使成千上万个污水源在污水源处就近得到有效处理、科学利用，并将剩余的污水全部送到污水处理厂处理后排放，使其对城市水体的污染降低至最小程度；而分散式污水处理功能实现了污水的就地处理和再生回用，不仅有利于实现城市区域性良性水循环，还可避免集中式污水处理设施及引流干网由于污水的过量集中，造成巨量建设投入以及区域经济发展不均衡造成的长期空置浪费，对污水的分级处理还有利于实施污泥减量和集中式污水处理设施出水水质的达标提高；对于部分历史遗留的雨污合流管，污水分流处理系统还可通过因地制宜的设置和采用适宜的截留倍数，有效地削峰调蓄。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明城市排水管网污水分流处理系统一种实施例的管网示意图。
[0019]图2是本发明城市排水管网污水分流处理系统一种实施例的平面示意图。
[0020]图3是图2中A-A剖视图。
[0021]图4是图2中B-B剖视图。
[0022]图5是图2中C-C剖视图。
[0023]图6是塑钢缠绕管的结构半剖面图。
[0024]图7是图6中D部放大图。
[0025]图8是塑钢缠绕管带材搭接部结构一种实施方式的半剖面图。
[0026]图9是图8中E部放大图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0028]如图1至图5所示，本发明的城市排水管网污水分流处理系统包括分流检查井302、回流检查井303和污水分流井阵20，根据需要，按适宜的截留倍数可设置一个或多个并联的污水分流井阵20。其中，
[0029]污水分流井阵包括依次串联连接的沉淀井223、水处理井224、清水井225。沉淀井223通过分流管221和连接在分流管221上的导管222与分流检查井302连接。清水井225通过回用管227接入污水回用系统228，通过回流管226连接回流检查井303。水处理井224通过沼气管229连接沼气收集系统96。[0030]污水分流井阵20中的沉淀井223、水处理井224、清水井225可按立式或卧式布置，其尺寸规格可相同，也可按梯形基坑32设置不同尺寸规格，梯形基坑可加强基坑安全，方便施工和降低工程造价。
[0031]污水回用系统228的功能为对污水的再利用，例如在进一步净化消毒处理后用于人工湿地，或用于城市绿化、就近排入城市水体等。当部分历史遗留的雨污合流地带出现暴雨、污水分流处理系统处理污水量过大时，可将清水井225中的清水通过污水主干管3分阶段应急排出，发挥削峰调蓄作用。
[0032]通常，分流检查井302设置在污水主干管3上(即分流检查井302连接污水主干管3的入口和出口)，通过分流管221连接污水分流井阵20，发挥分流调蓄和污水分级处理功能。分流管221与分流检查井302连接的端口设置格栅220。
[0033]针对污水排水量较大、区域经济发展不均衡地带等重点部位，根据需要，可将污水分流处理系统的分流检查井302设置在污水干管或污水支管上。
[0034]分流检查井302也可连接一个或多个源水管301的入口。
[0035]用回流管226将清水井225与回流检查井303连接，回流管226与回流检查井303连接的端口设置格栅230，回流检查井303与分流检查井302同时设置在污水主干管3之上，并通过其所连接的污水主干管3连接污水处理厂，可对污水进行集中污水处理，同时还可起到应急排出污水的作用。当分流检查井302设置在污水干管或污水支管上时，回流检查井303与分流检查井302同时设置在污水干管或污水支管上，并通过其所连接的污水干管或污水支管连接污水处理厂。
[0036]污水分流井阵的沉淀井223、水处理井224、清水井225可以采用包括但不限于如下方式进行连接:`
[0037]1、通过自流导管连接，沉淀井223、水处理井224、清水井225，出水口阶梯升高。
[0038]2、沉淀井223、水处理井224、清水井225通过水泵导管连接。
[0039]3、沉淀井223、水处理井224、清水井225通过泵井连接。
[0040]结构上，污水分流井阵的沉淀井223、水处理井224、清水井225可以采用一体式结构，也可采用分体式结构。
[0041]为方便清渣和检修操作，在沉淀井223、水处理井224、清水井225上均设置密闭的清渣口 28和检修梯29。
[0042]在每个污水分流井阵20中,根据需要,沉淀井223、水处理井224、清水井225中每一种井的数量可以设置一个、两个或多个，每一种井采用两个以上时与其他井可采用并联方式或串联方式连接。
[0043]分流检查井302的井壁可采用塑钢缠绕管或双平壁钢塑复合缠绕管制造，也可采用传统的防水耐腐蚀钢筋混凝土结构。
[0044]污水分流井阵20的沉淀井223、水处理井224、清水井225的井壁可采用塑钢缠绕管或双平壁钢塑复合缠绕管制造，也可采用传统的塑胶管道、钢塑复合管道和防水耐腐蚀钢筋混凝土结构。
[0045]塑钢缠绕管的结构如图6、图7所示，其结构包括塑胶管壁206、直立于塑胶管壁206外表面并沿管道周向螺旋缠绕的加强肋204，加强肋204包括直立于塑胶管壁206外表面的钢带202(主要支撑结构)和包覆在该钢带202表面的塑胶层(如聚乙烯等)，在钢带202与塑胶层之间还可增加结合层以提高钢塑复合面之间的结合强度203。
[0046]为了提高塑钢缠绕管的刚度和抗压性能，保证塑钢缠绕管在安装受压状态保持成型形状，减小管道的径向变形，在塑钢缠绕管塑胶管壁206中设置短玻纤塑胶复合增强层205，玻纤塑胶复合增强材料的最小要求强度MRS=IS~20Mpa，短纤维的重量百分比为15%~18%,短纤维的直径为0.10mm~0.18mm,长度为6_~25_。
[0047]为了进一步提高塑钢缠绕管的防渗漏性能，塑钢缠绕管设置如下结构:如图8、图9所示，在塑钢缠绕管带材的两侧搭接部，在加强肋204间的凹槽底部，紧贴塑胶管壁206的缠绕搭接部位设置全面覆盖缠绕搭接结构的短玻纤塑胶复合增强层207。该短玻纤塑胶复合增强层207可有效提高塑钢缠绕管的缠绕搭接部位的承压密封性能，减小塑钢缠绕管管壁206在安装受压状态下的径向变形，使塑钢缠绕管在承受内部较大水压时保持成型形状，并实现良好密封，防止污水渗漏对地下水和环境的污染。
[0048]双平壁钢塑复合缠绕管在现有结构基础上，与上述塑钢缠绕管相同，在加强肋204间的凹槽内增加增强填充层201，增强填充层201可进一步增强管道的承载能力，减小管道径向变形，保证管道的结构强度。为了提高双平壁钢塑复合缠绕管的刚度和抗压性能，保证双平壁钢塑复合缠绕管在安装受压状态保持成型形状，减小管道的径向变形；同时，在双平壁钢塑复合缠绕管内层壁塑胶管壁中及双平壁钢塑复合缠绕管的缠绕搭接部位中设置短玻纤塑胶复合增强层，提高双平壁钢塑复合缠绕管的刚度和双平壁钢塑复合缠绕管缠绕搭接部位的密封效果。为了进一步提高双平壁钢塑复合缠绕管的防渗漏性能，在双平壁钢塑复合缠绕管的带材两侧搭接部位，如上述塑钢缠绕管搭接部位结构一样，在加强肋204间的凹槽底部，紧贴塑胶管壁206的缠绕搭接部位设置全面覆盖缠绕搭接结构的短玻纤塑胶复合增强层207。
[0049]为了防止阻塞，分流检查井302的所有出口管总流通面积不得低于所有入口管总流通面积。
[0050]源水管301的污水通过分流检查井302导入污水主干管3，分流检查井302的污水通过格栅220导入分流管221，分流管221的污水可通过自流方式，也可通过分流泵井211中的水泵导管222泵入沉淀井223，设置分流泵井211的目的是加强分流检查井302的应急分流排水能力。
[0051]在沉淀井223中，污水一般分为三层，上层为浮渣层，下层为污泥层，中间为水流，水中悬浮物或沉于水底、或浮于水面。然后，污水通过水泵导管920泵入(或自流进入)水处理井224，并阻拦底泥和浮渣流出。待处理的污水通过布水管930被引入水处理井224的底部，并通过底部均布的布水头均匀向上流过由絮状或颗粒状污泥组成的污泥床931。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应，产生沼气并引起污泥床扰动。在污泥床产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上，自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升撞击到三相反应器932的脱气挡板底部，引起气泡释放；脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气体通过沼气管229被收集在水处理井224顶部的沼气收集系统96内。液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到沉淀室内，剩余固体和生物颗粒从液体中分离并通过反射板落回到污泥层上面。污泥留在水处理井224的底部继续处理污染物、清水通过三相反应器932排出，并通过水泵导管921泵入(或自流进入)清水井225。清水通过过滤装置951后变成干净水，被水泵导管952泵入(或自流进入)回流泵井953，然后通过回流管226上的格栅230流入回流检查井302，或通过回用管227接入污水回用系统228。
[0052]水处理井224的污水处理工艺优选为厌氧生物污水处理工艺，也可采用其他适宜的污水处理工艺。厌氧生物污水处理的优点是:
[0053](I)处理能力大；
[0054](2)能够处理高浓度的雨污水；
[0055](3)投资、占地省，因该工艺容积负荷高，处理相同数量的C0D，其所用的有效水处理井阵容积少，所以节省了占地和水处理井阵容量；
[0056](4)处理效果好；
[0057](5)不需搅拌装置，上流式水流方式和产生的沼气起到了很好的搅拌效果；
[0058](6)运行稳定；
[0059](7)构造简单；
[0060](8)能形成颗粒污泥，保证水处理井阵内的污泥的高浓度和高活性。
【权利要求】
1.一种城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于，包括分流检查井、回流检查井和污水分流井阵； 该污水分流井阵包括依次串联连接的沉淀井、水处理井和清水井，该沉淀井通过分流管与所述分流检查井连接，该清水井通过回用管接入污水回用系统、通过回流管连接所述回流检查井，该水处理井通过沼气管连接沼气收集系统； 该分流检查井、回流检查井同时设置在污水主干管、污水干管或污水支管上并与污水处理厂连通。
2.如权利要求1所述的城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于，所述分流检查井连接源水管。
3.如权利要求1所述的城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于， 所述污水分流井阵的沉淀井、水处理井、清水井通过自流导管连接，其出水口阶梯升闻; 或所述沉淀井、水处理井、清水井通过水泵导管连接； 或所述沉淀井、水处理井、清水井通过泵井连接。
4.如权利要求1所述的城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于，所述污水分流井阵的沉淀井、水处理井、清水井为一体式结构或分体式结构。
5.如权利要求1所述的城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于，所述沉淀井、水处理井、清水井均设置密闭`的清渣口和检修梯。
6.如权利要求1所述的城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于，所述污水分流井阵的沉淀井、水处理井、清水井中至少一种井的数量为两个或两个以上，并采用并联方式或串联方式与其他井连接。
7.如权利要求1所述的城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于，所述污水分流井阵数量为两个或两个以上。
8.如权利要求1至7之一所述的城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于，所述分流检查井井壁为塑钢缠绕管或双平壁钢塑复合缠绕管。
9.如权利要求1至7之一所述的城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于，所述污水分流井阵的沉淀井、水处理井、清水井井壁为塑钢缠绕管或双平壁钢塑复合缠绕管。
10.如权利要求9所述的城市排水管网污水分流处理系统，其特征在于，所述塑钢缠绕管或双平壁钢塑复合缠绕管在缠绕带材两侧搭接部、在加强肋之间的凹槽底部，包括全面覆盖缠绕搭接结构的短玻纤塑胶复合增强层。
【文档编号】C02F9/14GK103771668SQ201410065724
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】郑能欢, 杨春江 申请人:华瀚管道系统科技有限公司