一种分流制雨水排水系统末端漂浮式过滤装置的制作方法

本发明涉及排水过滤技术领域，特别涉及一种分流制雨水排水系统末端漂浮式过滤装置。

背景技术：

悬浮物是雨水径流中的重要污染物之一，城市雨水径流中夹带有大量的悬浮物，它主要来自交通工具锈蚀产生的碎屑物质、机动车产生的废气、大气干湿沉降物、轮胎和刹车摩擦产生的物质以及居民烟囱释放出的烟尘等。悬浮物除本身污染性外，也是很多其他污染物(如重金属、n、p、油脂类物质、带有毒性的油烃(phc)和多环芳烃(pahs)等等)的载体，尤其是比表面积大的悬浮颗粒。排水管网中雨水径流在排入受纳水体前，进行悬浮颗粒的有效去除对减少雨水径流污染意义重大。

在发达国家，为了解决分流制雨水系统初期雨水污染问题，开展了大量的初期雨水污染控制技术研究，研发了许多形式的初期雨水末端处理装置，比如stormceptor、solidsstormwaterinterceptor(ssi)、stormfilter等等。这些装置不但能有效去除雨水中的悬浮物，同时，也能清除水中漂浮物和浮油，成为雨水污染末端控制的主要技术手段。这些装置对悬浮物ss的去除机理，有的基于旋流或平流沉淀原理，有的基于过滤原理。其中旋流沉淀时，由于进水的不稳定性，水力旋流效果难以稳定控制，势必影响沉淀效果，总悬浮物的去除率很难提高。而对于平流式沉淀池，由于停留时间是决定悬浮物沉淀的主要因素，因此，平流式沉淀的雨水末端处理装置容积较大，对场地面积要求较高，影响了推广和应用。而基于过滤原理的ss去除装置，则存在滤层易堵塞，滤料清洗困难以及后期维护麻烦的问题。

目前，国内针对悬浮物去除的分流制雨水排水系统末端净化装置也主要采用平流沉淀原理或旋流沉沙池，这些装置要不占地较大，造价较高，要不水力条件要求较为苛刻，水头损失较大，在雨水污染控制的效果上还存在很大差距。

技术实现要素：

本发明提供了一种分流制雨水排水系统末端漂浮式过滤装置，在原有雨水井的基础上，增设漂浮式过滤层采用上向流过滤雨水径流，提高雨水井对的悬浮物ss的截留率。

一种分流制雨水排水系统末端漂浮式过滤装置，包括：

悬浮物过滤区，水平方向连通所述进水口和出水口；

沉泥区，位于悬浮物分离区下方，用于收集被悬浮物分离区过滤的杂质；

溢流区，位于所述悬浮物过滤区上方；

还包括：

堰式过滤层，分隔所述悬浮物分离区以过滤雨水，所述堰式过滤层包括带有过滤孔的容器，安装在容器中的悬浮颗粒滤料以及压紧容器中悬浮颗粒滤料的紧固件，所述容器朝向所述进水口的侧面向进水口方向倾斜。

本发明将堰式过滤层朝向所述进水口的侧面向进水口方向倾斜，采用上向流过滤雨水径流，提高装置对的悬浮物ss的截留率，同时，克服了传统砂滤池表面已形成泥膜、滤层易堵塞、滤料清洗困难的弊端。经过滤分离后的悬浮物可通过在沉泥区定时清掏，将污染物排出系统，从而实现雨水初期污染的控制。暴雨时，超负荷降雨径流可通过溢流区直接排至下游出水口，保证上游排水安全。

为了便于制造和安装，优选的，所述容器包括：

前滤网板，为所述容器朝向所述进水口的侧面；

后滤网板，为所述容器朝向出水口的侧面；

两侧板，与所述悬浮物过滤区所在的侧壁连接，并与所述前滤网板和后滤网板围成框形结构；

下承托层，固定在所述框形结构的底部。

为了保证过滤效果的同时，减小横向尺寸，优选的，所述前滤网板相对水平面的倾斜角度为45°～70°。后滤网板相对前滤网板平行设置。

为了方便制造和安装，所述沉泥区设有安装所述容器的悬井底支墩。

前滤网板和后滤网板的结构可以采用多种形式，具有一定的强度同时具有过水孔，优选的，可以采用刚性的框架结合尼龙网的形式制造，制造成本低，尼龙网替换方便。下承托层则可以直接采用尼龙网。

所述紧固件是为了压紧悬浮颗粒滤料以实现对雨水的净化，当需要清洗悬浮颗粒滤料时，解锁紧固件，使悬浮颗粒滤料松散后，吸附的悬浮物脱落到沉泥区。为了便于解锁和压紧，优选的，所述紧固件包括：

四根滑杆，固定在所述框形结构上部的四个角；

上承托层，四个角滑动安装在对应的滑杆上；

锁紧件，将下压的上承托层锁紧。

上承托层活动安装可以方便移动，从而快速实现悬浮颗粒滤料的压紧和松散。

为了方便控制所述上承托层，优选的，所述上承托层的顶部带有伸缩压杆。

所述锁紧件的结构可以采用多种方式，只要可以对上承托层进行位置限定即可，也可以直接对伸缩压杆进行位置限定，可完成锁定和解锁的功能，例如在伸缩压杆上安装挂钩，在悬浮物过滤区的固定部分中设置锁孔，挂钩和锁孔配合即实现锁定。

为了使上承托层可以更好地上升，优选的，所述紧固件还包括：

压缩弹簧，安装在所述形结构和上承托层之间，提供上承托层向上滑动的动力。

为了便于控制上承托层移动，优选的，所述压缩弹簧设有四个，分别安装在四根滑杆上，所述压缩弹簧一端连接在滑杆的凸起上，另一端连接所述上承托层。

为了提高过滤效果同时降低陈本，优选的，所述悬浮颗粒滤料采用泡沫颗粒。

为了保证过滤效果，优选的，所述堰式过滤层的堰顶高于所述进水口的顶部标高。

为了便于清掏维护，优选的，所述沉泥区的底部倾斜设置，靠近进水口一端较低。使沉积井底的ss颗粒在倾斜底板的作用下向进水口侧沉积。

本发明可高效地截留雨水径流中的悬浮颗粒(ss)，从而减少分流制雨水排水系统末端出流对受纳水体的污染。截留的ss在悬浮泡沫颗粒为填料的堰式过滤层内，通过放松伸缩压杆，即可使滤料上浮，填料膨胀，由于ρss颗粒>ρ水>ρ滤料，而粘附在滤层内的ss颗粒则在自身重力作用下沉淀至沉泥区，轻松实现滤料与截留ss的分离。沉积井底的ss颗粒在倾斜底板的作用下向进水口侧沉积，便于清掏维护。在暴雨时，超设计负荷的降雨径流可通过堰式过滤层的堰顶直接溢流排放，确保上游的排水安全性，堰顶可根据上游排放安全需要进行上下调节。

在使用过程汇总，随着降雨径流的产生，流量较小、污染较重的初期雨水从进水管流入末端处理装置，在溢流堰的阻挡下，向下流入分离区，在分离区漂浮滤层的过滤作用下，悬浮物被截留，雨水得以净化。

而随着降雨增大，降雨径流逐渐加大，污染浓度也逐渐降低，此时安全排水成为系统的主要功能。此工况下，雨水系统内水量增大，水位上升，超设计负荷的流量通过溢流堰直接排至出水管，确保上游不发生漫溢和内涝。

进行滤层清洗时，由于存在密度关系ρss颗粒>ρ水>ρ滤料，只需打开滤层高度控制弹簧，即可使滤料自动上浮，而粘附在滤层内的ss颗粒则在自身重力作用下掉落，轻松实现滤料与截留颗粒的分离。清洗完成后，则将弹簧压回，形成滤料颗粒紧密排列的滤层。

本发明的有益效果：

(1)结构简单，成本较低，无需动力，养护方便。

(2)能有效去除水中的悬浮物及其上附着的其他污染物，尤其是初期小流量时的悬浮物质，同时能安全排放径流洪峰流量，无上游漫溢之虞。

(3)堰式漂浮滤层很好地克服了传统过滤装置表面易形成泥膜、滤层易堵塞、滤料清洗麻烦的弊端，安装简便，滤层清洗方便且彻底。

附图说明

图1为本发明的分流制雨水排水系统末端漂浮式过滤装置的剖面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的分流制雨水排水系统末端漂浮式过滤装置包括由不锈钢格网1、悬浮颗粒滤料2以及伸缩压杆3组成的堰式过滤层8，沉泥区7。

不锈钢格网1作为容器，包括前滤网板、后滤网板和两侧板。

堰式过滤层8向进水口5一侧倾斜安装在检查井中，隔断进水口5与出水口6，堰式过滤层8堰顶标高可调节，根据进水流量，上游排水安全要求而定，为保证装置出流水质，宜高于进水管管顶标高。

堰式过滤层8安装于悬井底支墩4上，雨水从进水口5流入检查井，随着进水口5侧的水位逐渐上升，在水位差的作用下，水逐渐渗透过堰式过滤层8的悬浮颗粒滤料2，截留其中的ss。沉泥区7设于装置井底部，沉泥区7底面向进水口5侧倾斜，便于截留的悬浮物的集中沉积和清掏。

堰式漂浮滤层8布满整个断面，滤层的厚度则根据不同流量下的目标ss去除率、水头损失限值进行设计。

堰式漂浮滤层8内填充粒径均匀的泡沫塑料球作为悬浮颗粒滤料2，滤层上、下承托层为孔径略小于滤料粒径的尼龙网，用于网住滤料颗粒。尼龙网四周为刚性边框，上承托层尼龙网可通过压缩杆3控制沿边框上下移动，从而改变滤层高度。

本实施例在使用时：

不降雨期间，进行滤料清洗时，打开压缩弹簧，上、下承托层间距增大，悬浮颗粒滤料2上浮，同时堰式漂浮滤层8内截留的颗粒物在重力作用下沉淀至沉泥区7，清洗完成后，将压缩弹簧压缩，上、下承托层间距缩小，堰式漂浮滤层8内部填充的悬浮颗粒滤料2被压紧，从而恢复过滤效果，不至于在上向水流冲刷下在上、下承托层间浮动。

当降雨径流的产生，流量较小、污染较重的初期雨水从进水口5流入末端过滤装置，在水压差作用下，透过堰式漂浮滤层8，ss被滤层的过滤、拦截作用而被截留，雨水得以净化。

而随着降雨增大，降雨径流逐渐加大，污染浓度也逐渐降低，此时安全排水成为系统主要的主要功能。此工况下，雨水系统内水量增大，水位上升，超过设计负荷的流量经堰顶9直接溢流，直接至排放口6排放，确保上游不发生漫溢和内涝。

综上所述，本实施例可高效地截留雨水径流中的悬浮颗粒(ss)，从而减少分流制雨水排水系统末端出流对受纳水体的污染。截留的ss在悬浮泡沫颗粒为填料的堰式过滤层内，通过放松伸缩压杆3，即可使滤料上浮，填料膨胀，由于ρss颗粒>ρ水>ρ滤料，而粘附在滤层内的ss颗粒则在自身重力作用下沉淀至沉泥区7，轻松实现滤料与截留ss的分离，沉积井底的ss颗粒在倾斜底板的作用下便于清掏维护，在暴雨时，超设计负荷的降雨径流可通过堰式过滤层的堰顶9直接溢流排放，确保上游的排水安全性，堰顶9可根据上游排放安全需要进行上下调节。