一种雨污水净化处理调蓄系统及其施工方法与流程

[0001]
本发明属于雨污水净化技术领域，特别涉及一种雨污水净化处理调蓄系统及其施工方法。


背景技术：

[0002]
随着城市化进程的加快，地面硬化面积逐渐增大，致使雨水不能及时排放，城市内涝频发；我国虽然江河湖泊众多，水资源总量位居世界第四位，由于人口众多，人均水资源量仅列世界第121位，约为世界人均占有水量的1/4，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
[0003]
雨水资源与水资源矛盾日渐突出，雨污水直接通过城市市政管网排除，一方面会加大城市排水负荷的压力，另一方面也会造成雨水资源的浪费；“海绵城市”建设中，现有的雨水调蓄池中没有对雨水进行深层次净化，且对于雨水的分流处理、净化时的可更换可循环利用以及雨水处理事故时的多级联动等均未涉及。


技术实现要素：

[0004]
本发明提供了一种雨污水净化处理调蓄系统及其施工方法，用以解决雨污水的分流、雨水的净化处理和调蓄、雨水净化处置的反冲洗以及雨水分配管廊堵塞的分层处理等技术问题为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种雨污水净化处理调蓄系统，包含雨水口、雨水口下方连接的雨水井、雨水口与雨水井间连接的第一闸门、连接于雨水口一侧的第二闸门、连接于第二闸门下游的雨水通道、连接于雨水通道下游的配水管廊、连接于配水管廊下游的净化处理室、可拆卸连接于净化处理室内部且对应配水管廊下游端口的一级过滤器、可拆卸连接于净化处理室内部且位于一级过滤器下方的二级过滤器、连接于净化处理室内部且位于二级过滤器下方的吸附填料区，连接于净化处理室外部一侧的泵房、连接于泵房内的水泵和变频泵、连接于泵房一侧的调蓄池、水泵一端的水泵吸水管路连接于吸附填料区下方且另一端的水泵压水管路连接于调蓄池上方、变频泵一端的变频泵压水管路连接于吸附填料区下方且另一端的变频泵吸水管路连接于调蓄池下方、以及连接于调蓄池内部的隔水挡板和紫外光水体消毒反应器；所述配水廊道与一级过滤器间连接有第三闸门和第六闸门，通过第六闸门沿配水廊道水流方向设置配水廊道分为并联层块，第三闸门垂直于第六闸门沿配水廊道横截面方向设置且在层间的第三闸门均独立控制；对应配水廊道的分层在一级过滤器也分层设置且在分层的里外侧面连接有液位差计；所述净化处理室相对于泵房一侧的外侧壁上连接有第一反冲洗输水廊道，第一反冲洗输水廊道位于二级过滤器上方区域，第一反冲洗输水廊道下游与第一污水管道连接，第一反冲洗输水廊道与第一污水管道之间连接有第四闸门；所述净化处理室相对于泵房一侧的外侧壁上连接有第二反冲洗输水廊道，第二反冲洗
输水廊道位于吸附填料区上方区域，第二反冲洗输水廊道下游与第二污水管道连接，第二反冲洗输水廊道与第二污水管道之间连接有第五闸门；所述净化处理室内的二级过滤器上连接有第一液位计、吸附填料区下连接有第二液位计；所述调蓄池底部设置有第三液位计，净化处理室底部为斜坡设置，坡面面向泵站一侧。
[0005]
进一步的，所述一级过滤器在配水廊道整个横截面满设且对应配水廊道分层均可拆卸分层设置，一级过滤器为网状拦板且孔径小于20mm。
[0006]
进一步的，所述二级过滤器可拆卸于下部横梁和纵梁形成的框架上且在净化处理室水平方向满设，其包含三层，第一层与第三层由孔径为10-15mm的铁丝网构成，第二层由粒径为30-50mm的卵石构成，三层整体化制作；所述吸附填料区可拆卸于下部横梁和纵梁形成的框架且在净化处理室水平方向满设，其包含三层，上层为10-15mm的铁丝网构成，中层为粒径为5-10mm的陶粒或其他吸附填料，厚度为10-15cm，下层为孔径为3-5mm的铁丝网，三层整体化制作。
[0007]
进一步的，所述净化处理室一侧顶部设置有第一人孔和第一爬梯，泵房一侧顶部设置有第二爬梯和第二人孔，调蓄池一侧顶部设置有第三人孔和第三爬梯；所述净化处理室和调蓄池顶部还设置有通气管。
[0008]
进一步的，所述雨水口处的第一闸门和第二闸门并联且通过时间继电器远程控制，第一闸门处还连接有流量计；配水廊道内各层第三闸门、对应的第六闸门以及液位差计并联综合远程控制；第四闸门、第五闸门、变频泵以及第一液位计和第二液位计并联综合远程控制。
[0009]
进一步的，所述雨水口上安装有雨水篦子，各雨水口间通过雨水管道连接且在雨水管道上设置有开关阀；各配水管廊间通过连管连接且在连管上设置有开关阀。
[0010]
进一步的，所述的雨污水净化处理调蓄系统及其施工方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、降雨初期，第一闸门开启且第二闸门关闭，雨水口内的流量计检测到流量后发出信号给时间继电器，时间继电器开始计时，当计时到指定时间后，第一闸门逐渐关闭，第二闸门逐渐打开；若在计时过程中，流量计所检测到的数值小于指定数值，则时间继电器停止计时；其中雨水口下部的雨水井连接污水管道；步骤二、在第一闸门关闭后，雨水通过第二闸门进入雨水通道，经过雨水通道的转输，雨水进入到配水廊道，雨水廊道内有第六闸门和第三闸门，以及对应的一级过滤器；步骤三、雨水进入到雨水廊道的初期，第六闸门为关闭状态，第三闸门为开启状态，雨水通过第三闸门进入到净化处理室的一级过滤器进行过滤，过滤后的雨水进入到净化处理室，第四闸门与第五闸门处于关闭状态；雨水进入到净化处理室后，先经过二级过滤器的过滤，之后经过吸附填料区的吸附进行净化，净化后的雨水通过水泵的提升进入到蓄水池；步骤四、当测量到的第二液位计液位达到指定液位时，控制水泵的开启，雨水经过水泵的提升后，先经过隔水挡板的消能进入到蓄水池内，蓄水池内安装有第三液位计，当第三液位计检测到有液位时，紫外光水体消毒反应器开启，当蓄水池内的液位达到指定高度时，第一闸门逐渐开启，第二闸门逐渐关闭；步骤五、当第二液位计测量到的液位低于指定液位时，控制水泵的关闭；第一液位计测量到的液位达到或超过设计的液位时，证明二级过滤器或吸附填料区两者最少有一个发生
了堵塞，此时第一闸门逐渐开启，第三闸门逐渐关闭；步骤六、而后第四闸门与第五闸门也逐渐开启，变频泵开启，通过反冲洗堵塞后的雨水通过第一反冲洗廊道和第一污水管道、第二反冲洗廊道和第二污水管道后进入到雨水或市政污水管道，直至疏通堵塞；而后第一闸门逐渐关闭，第二闸门逐渐开启，再次进行雨水的净化处理和调蓄全过程。
[0011]
进一步的，对于步骤二中，雨水廊道内有1-3个第六闸门，2-4个第三闸门，对应第三闸门设置有2-4个一级过滤器；降雨进入到雨水廊道的初期，最外层的第六闸门为关闭状态，最外层的第三闸门为开启状态，雨水通过第三闸门进入到一级过滤器进行过滤；当一级过滤器上的液位差计所测量到的液位差达到指定的数值时，证明该一级过滤器发生了堵塞，此时最外层的第六闸门逐渐开启，对应向内一层的第三闸门逐渐关闭，后续流程与前相同。
[0012]
进一步的，对于步骤五中，设计第三液位计所检测到的最高指定液位与蓄水池内所能容纳的最高液位还有一定的差值，此差值为考虑到第一闸门开启，第二闸门关闭后，第二闸门与水泵设备之间处理单元的雨水量。
[0013]
进一步的，对于步骤六中，反冲洗时，水泵关闭，变频泵开启，先用低频输送水冲洗吸附填料区，此时第五闸门为开启状态，待反冲洗到指定时间后，变频泵改用高频模式，此时第五闸门为关闭状态，第四闸门为开启状态，待反冲洗到指定时间后，疏通全部验收合格，关闭变频泵与第四闸门。
[0014]
本发明的有益效果体现在：1）本发明雨水口处采用两个闸门联动控制，使初期雨水通过雨水或污水管道进入到受纳水体或污水处理厂；过滤系统采用多级过滤，一级过滤器为丝网过滤，过滤掉水体中的大粒径的固体物质；二级过滤器由较大粒径卵石与铁丝网组成，进一步过滤掉水体中的固体物质，防止较大粒径的固体物质进入到吸附填料层，影响吸附填料层的吸附与后期的清理工作；吸附系统为铁丝网与吸附填料层组成，铁丝网作为支撑工具，铁丝网的上方为吸附填料层，吸附填料层由带孔陶粒或其他吸附填料组成。
[0015]
2）本发明通过配水廊道的垂直闸门的分层分区的设置，可保证在一个层区发生堵塞时，另一层区进行备用；且通过一级过滤器上安装的液位差，联合控制闸门的开启和关闭；3）本发明通过第一液位计、第二液位计、第一反冲洗输水廊道、第二反冲洗输水廊道和变频泵的设置，可在第二过滤器和吸附填料区堵塞时进行反冲洗，其中变频泵通过调蓄池内水提供不同高度的反冲洗；本发明通过增加过滤装置与吸附装置来减少雨水中的污染物质，且过滤系统与吸附系统都可冲洗之后再次利用，避免因过滤及吸附达到饱和后，去除污染物的能力大大降低。此外，本发明中闸门均通过远程控制，可进行自动化管理；在净化处理室底部的斜坡设置也利于水泵的抽水运送；且通过储蓄池内挡板的设置利于进一步消去水流的势能，紫外光水体消毒反应器可进一步对水体进行处理；本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
[0016]
图1是雨污水净化处理调蓄系统的竖向连接示意图；图2是雨污水净化处理调蓄系统的水平向连接示意图；图3是雨水口及其连接结构示意图；图4是配水廊道及其连接示意图；图5是第一反冲洗输水廊道及其连接结构示意图；图6是第一污水管道及其连接结构示意图；图7是二级过滤器结构示意图；图8是吸附填料区结构示意图；图9是水泵和变频泵连接结构示意图一；图10是水泵和变频泵连接结构示意图二。
[0017]
附图标记：1-雨水口、2-第一闸门、3-第二闸门、4-雨水通道、5-配水廊道、6-第三闸门、7-一级过滤器、8-第一人孔、9-第一爬梯、10-第一反冲洗输水廊道、11-第四闸门、12-第一污水管道、13-第二反冲洗输水廊道、14-第五闸门、15-第二污水管道、16-二级过滤器、17-纵梁、18-横梁、19-第一液位计、20-吸附填料区、21-斜坡、22-雨水井、23-水泵吸水管路、24-第二液位计、25-变频泵压水管路、26-第二人孔、27-第二爬梯、28-通气管、29-水泵压水管路、30-水泵、31-变频泵、32-变频泵吸水管路、33-第三液位计、34-隔水挡板、35-紫外光水体消毒反应器、36-第三人孔、37-第三爬梯、38-流量计、39-时间继电器、40-液位差计、41-第六闸门、42-净化处理室、43-泵房、44-调蓄池。
具体实施方式
[0018]
如图1至图10所示，一种雨污水净化处理调蓄系统，包含雨水口1、雨水口1下方连接的雨水井22、雨水口1与雨水井22间连接的第一闸门2、连接于雨水口1一侧的第二闸门3、连接于第二闸门3下游的雨水通道4、连接于雨水通道4下游的配水管廊、连接于配水管廊下游的净化处理室42、可拆卸连接于净化处理室42内部且对应配水管廊下游端口的一级过滤器7、可拆卸连接于净化处理室42内部且位于一级过滤器7下方的二级过滤器16、连接于净化处理室42内部且位于二级过滤器16下方的吸附填料区20，连接于净化处理室42外部一侧的泵房43、连接于泵房43内的水泵30和变频泵31、连接于泵房43一侧的调蓄池44、水泵30一端的水泵吸水管路23连接于吸附填料区20下方且另一端的水泵压水管路29连接于调蓄池44上方、变频泵31一端的变频泵压水管路25连接于吸附填料区20下方且另一端的变频泵吸水管路32连接于调蓄池44下方、以及连接于调蓄池44内部的隔水挡板34和紫外光水体消毒反应器35。
[0019]
本实施例中，雨水口1顶部设置在路面上，雨水口1顶部螺栓连接有雨水篦子，雨水篦子可拦截部分大块污染物；雨水井22用于传输雨污水，将雨污水输送至污水管道进行污水厂处理。各雨水口1间通过雨水管道连接且在雨水管道上设置有开关阀；各配水管廊间通过连管连接且在连管上设置有开关阀。
[0020]
本实施例中，净化处理室42一侧顶部设置有第一人孔8和第一爬梯9，泵房43一侧顶部设置有第二爬梯27和第二人孔26，调蓄池44一侧顶部设置有第三人孔36和第三爬梯37；所述净化处理室42和调蓄池44顶部还设置有通气管28。其中第一人孔8用于方便检修人
员进入净化处理室42；第一爬梯9方便检修人员进入净化处理室42；第二人孔26方便检修人员进入泵房43；第二爬梯27方便检修人员进入泵房43；第三人孔36方便检修人员进入调蓄池44；第三爬梯37方便检修人员进入调蓄池44；通气管28连通雨水调蓄池44与外界大气，保持调蓄池44内的气压平衡。
[0021]
本实施例中，隔水挡板34具有消能作用；紫外光水体消毒反应器35具有消毒作用；液位差计40测量一级过滤器7两侧的液位差；流量计38检测是否有流量经过；时间继电器39用来记录时间。
[0022]
如图3和图4所示，雨水口1处的第一闸门2和第二闸门3并联且通过时间继电器39远程控制，第一闸门2处还连接有流量计38；配水廊道5内各层第三闸门6、对应的第六闸门41以及液位差计40并联综合远程控制本实施例中，配水廊道5与一级过滤器7间连接有两个第三闸门6和一个第六闸门41，通过第六闸门41沿配水廊道5水流方向设置配水廊道5分为并联层块，第三闸门6垂直于第六闸门41沿配水廊道5横截面方向设置且在层间的第三闸门6均独立控制；对应配水廊道5的分层在一级过滤器7也分层设置且在分层的里外侧面连接有液位差计40。
[0023]
如图5和图6所示，净化处理室42相对于泵房43一侧的外侧壁上连接有第一反冲洗输水廊道10，第一反冲洗输水廊道10位于二级过滤器16上方区域且对应的在第一反冲洗输水廊道10内部设置有可拆卸过滤网，第一反冲洗输水廊道10下游与第一污水管道12连接，第一反冲洗输水廊道10与第一污水管道12之间连接有第四闸门11。
[0024]
本实施例中，第二反冲洗输水廊道13与第一反冲洗输水廊道10的结构形式一样，净化处理室42相对于泵房43一侧的外侧壁上连接有第二反冲洗输水廊道13，第二反冲洗输水廊道13位于吸附填料区20上方区域且对应的在第一反冲洗输水廊道10内部设置有可拆卸过滤网，第二反冲洗输水廊道13下游与第二污水管道15连接，第二反冲洗输水廊道13与第二污水管道15之间连接有第五闸门14。
[0025]
本实施例中，净化处理室42内的二级过滤器16上连接有第一液位计19、吸附填料区20下连接有第二液位计24；所述调蓄池44底部设置有第三液位计33，净化处理室42底部为斜坡21设置，坡面面向泵站一侧；斜坡21坡度5%以上，不宜过大。
[0026]
本实施例中，第四闸门11、第五闸门14、变频泵31以及第一液位计19和第二液位计24并联综合远程控制。第一液位计19用于检测二级过滤器16上方的水位，由此来判断二级过滤器16是否发生了堵塞；第二液位计24安装在水泵30前，用于判断过滤单元的水位，以此判断水泵30的开与闭。
[0027]
本实施例中，第一反冲洗输水廊道10用于转输二级过滤器16反冲洗后的污水或二级过滤器16发生堵塞后的雨水；第一污水管道12用于转输二级过滤器16反冲洗后的污水或二级过滤器16发生堵塞后的雨水；第二反冲洗输水廊道13用于转输吸附填料区20反冲洗后的污水或吸附填料区20发生堵塞后的雨水；第二污水管道15用于转输吸附填料区20反冲洗后的污水或吸附填料区20发生堵塞后的雨水。
[0028]
本实施例中，一级过滤器7在配水廊道5整个横截面满设且对应配水廊道5分层均可拆卸分层设置，一级过滤器7为网状拦板且孔径小于20mm，由孔径为20mm的铁丝网构成，用于拦截较大粒径的固体污染物。
[0029]
如图7所示，二级过滤器16可拆卸于下部横梁18和纵梁17形成的框架上且在净化
处理室42水平方向满设，其包含三层，第一层与第三层由孔径为10-15mm的铁丝网构成，第二层由粒径为30-50mm的卵石构成，三层整体化制作。
[0030]
如图8所示，吸附填料区20可拆卸于下部横梁18和纵梁17形成的框架且在净化处理室42水平方向满设，其包含三层，上层为10-15mm的铁丝网构成，中层为粒径为5-10mm的陶粒或其他吸附填料，厚度为10-15cm，下层为孔径为3-5mm的铁丝网，三层整体化制作；此外，还可将吸附填料区20设置为包含上层为粒径为5-10mm的陶粒或其他吸附填料，下层为孔径为3-5mm的铁丝网的形式，此种布置为陶粒或其他吸附填料附着在铁丝网上，反冲洗时依靠自身密度大产生的重力作用停留在铁丝网上或漂浮高度低于第五闸门14处高度。
[0031]
如图9和图10所示，水泵30和变频泵31均设置有两套，一套备用。水泵30将净化后的水输送到蓄水池；变频泵31将蓄水池内的水输送到净化处理室42，用于反冲洗；水泵30吸水管路23安装在水泵30的吸水口一侧；水泵压水管路29安装在水泵30的出水口一侧；变频泵吸水管路32安装在变频泵31吸水口一侧；变频泵压水管路25安装在变频泵31的出水口一侧。
[0032]
结合图1至图10，进一步说明雨污水净化处理调蓄系统的施工方法，具体步骤如下：步骤一、降雨初期，第一闸门2开启且第二闸门3关闭，雨水口1内的流量计38检测到流量后发出信号给时间继电器39，时间继电器39开始计时，当计时到指定时间后，第一闸门2逐渐关闭，第二闸门3逐渐打开；若在计时过程中，流量计38所检测到的数值小于指定数值，则时间继电器39停止计时；其中雨水口1下部的雨水井22连接污水管道。
[0033]
步骤二、在第一闸门2关闭后，雨水通过第二闸门3进入雨水通道4，经过雨水通道4的转输，雨水进入到配水廊道5，雨水廊道内有第六闸门41和第三闸门6，以及对应的一级过滤器7。
[0034]
对于步骤二中，雨水廊道内有1-3个第六闸门41，2-4个第三闸门6，对应第三闸门6设置有2-4个一级过滤器7；降雨进入到雨水廊道的初期，最外层的第六闸门41为关闭状态，最外层的第三闸门6为开启状态，雨水通过第三闸门6进入到一级过滤器7进行过滤；当一级过滤器7上的液位差计40所测量到的液位差达到指定的数值时，证明该一级过滤器7发生了堵塞，此时最外层的第六闸门41逐渐开启，对应向内一层的第三闸门6逐渐关闭，后续流程与前相同。
[0035]
步骤三、雨水进入到雨水廊道的初期，第六闸门41为关闭状态，第三闸门6为开启状态，雨水通过第三闸门6进入到净化处理室42的一级过滤器7进行过滤，过滤后的雨水进入到净化处理室42，第四闸门11与第五闸门14处于关闭状态；雨水进入到净化处理室42后，先经过二级过滤器16的过滤，之后经过吸附填料区20的吸附进行净化，净化后的雨水通过水泵30的提升进入到蓄水池。
[0036]
步骤四、当测量到的第二液位计24液位达到指定液位时，控制水泵30的开启，雨水经过水泵30的提升后，先经过隔水挡板34的消能进入到蓄水池内，蓄水池内安装有第三液位计33，当第三液位计33检测到有液位时，紫外光水体消毒反应器35开启，当蓄水池内的液位达到指定高度时，第一闸门2逐渐开启，第二闸门3逐渐关闭。
[0037]
步骤五、当第二液位计24测量到的液位低于指定液位时，控制水泵30的关闭；第一液位计19测量到的液位达到或超过设计的液位时，证明二级过滤器16或吸附填料区20两者
最少有一个发生了堵塞，此时第一闸门2逐渐开启，第三闸门6逐渐关闭。
[0038]
于步骤五中，设计第三液位计33所检测到的最高指定液位与蓄水池内所能容纳的最高液位还有一定的差值，此差值为考虑到第一闸门2开启，第二闸门3关闭后，第二闸门3与水泵30设备之间处理单元的雨水量。
[0039]
步骤六、而后第四闸门11与第五闸门14也逐渐开启，变频泵31开启，通过反冲洗堵塞后的雨水通过第一反冲洗廊道和第一污水管道12、第二反冲洗廊道和第二污水管道15后进入到雨水或市政污水管道，直至疏通堵塞；而后第一闸门2逐渐关闭，第二闸门3逐渐开启，再次进行雨水的净化处理和调蓄全过程。
[0040]
对于步骤六中，反冲洗时，水泵30关闭，变频泵31开启，先用低频输送水冲洗吸附填料区20，此时第五闸门14为开启状态，待反冲洗到指定时间后，变频泵31改用高频模式，此时第五闸门14为关闭状态，第四闸门11为开启状态，待反冲洗到指定时间后，疏通全部验收合格，关闭变频泵31与第四闸门11。
[0041]
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，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所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。