一种溢流污染的调蓄处理设备及其系统的制作方法

本实用新型涉及水环境治理技术领域，具体涉及一种溢流污染的调蓄处理设备及其系统。

背景技术：

目前，城市雨污水管道混接、错接导致的混流式溢流、截流式合流制溢流污染(以下统称为混流式溢流污染)，已成为国内城市水体黑臭、水环境污染的主要原因之一。修建调蓄池是国内外控制合流制溢流污染的常见措施之一，其中合流制溢流调蓄池近年来在国内应用较为广泛。

合流制溢流调蓄池规划设计多基于雨水径流初期冲刷规律的“容积控制法”，期望通过调蓄池池内空间蓄存控制所谓“浓度最高”的初期雨水进而实现对污染负荷总量的有效控制。而当汇水区面积较大、管道沉积物多、雨水汇流时间较长时，初期冲刷现象并不普遍存在，致使基于初期冲刷现象设计的调蓄池对污染物的削减能力较为有限，与设计目标差之甚远。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种溢流污染的调蓄处理设备及其系统。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种溢流污染的调蓄处理设备，包括：

进水单元、多个第一电控阀门、设有多个并联调蓄处理单元的调蓄池、多个液位计、多个第二电控阀门、第一排水结构、第二排水结构和智能控制器；

所述进水单元与所述调蓄池通过所述第一电控阀门相连通；所述进水单元将溢流污水引入所述调蓄池；

所述调蓄池，与所述第一排水结构通过所述第二电控阀门相连通，用于存放污水并进行沉淀处理，得到上清液和沉淀浓缩液，并将所述上清液通过所述第二电控阀门排入所述第一排水结构；

所述第一排水结构将所述上清液排放至生态处理设施；

所述第二排水结构，与所述调蓄池相连通，用于将所述沉淀浓缩液排入污水处理厂；

所述液位计设置于所述调蓄处理单元内，用于检测所述调蓄处理单元内的污水液位；

所述智能控制器，分别与所述第一电控阀门、所述液位计、所述第二排水结构和所述第二电控阀门相连接，用于接收所述液位计发送的所述污水液位，根据所述污水液位控制所述第一电控阀门的开闭，并在满足设定条件后控制所述第二电控阀门和所述第二排水结构的开闭。

可选的，所述进水结构包括：进水管和进水槽；

所述进水管，与所述进水槽相连接，用于将所述溢流污染污水引入至所述进水槽；

所述进水槽与所述第一电控阀门相连通。

可选的，所述第一排水结构，包括：排水槽、第一排水管和第一潜水泵；

所述排水槽，分别与所述第二电控阀门、所述第一排水管相连通；

所述第一排水管与生态处理设施相连通；

所述第一潜水泵用于将所述排水槽内的所述上清液通过所述第一排水管排放至生态处理设施。

可选的，所述第二排水结构包括第二潜水泵、第二排水管和多个第三电控阀门；

所述第二潜水泵设置在设定调蓄处理单元内；所述第三电控阀门设置在剩余所述调蓄处理单元的侧壁上；所述第三电控阀门的数量和所述第二潜水泵的数量总和大于或等于所述调蓄处理单元的数量；

所述第二潜水泵将所述沉淀浓缩液通过所述第二排水管排到污水处理厂。

可选的，还包括：设置在所述调蓄处理单元内的物位计；

所述物位计，与智能控制器相连接，用于检测对应调蓄处理单元内的沉淀污泥高度，发送所述沉淀污泥高度至所述智能控制器。

可选的，还包括：设置在所述调蓄处理单元内的强化物化处理结构，用于强化所述调蓄处理单元内污水的处理效率。

可选的，所述强化物化处理结构包括：物理处理结构和/或化学处理结构。

可选的，所述物理处理结构包括：斜板和/或斜管。

可选的，所述化学处理结构包括：加药器。

一种溢流污染的调蓄处理系统，包括：

如上述所述的调蓄处理设备，与所述调蓄处理设备相连通的污水处理厂、生态处理设施及与所述调蓄处理设备通信连接的智能终端。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请中公开了一种溢流污染的调蓄处理设备，包括：进水单元、多个第一电控阀门、设有多个并联调蓄处理单元的调蓄池、多个液位计、多个第二电控阀门、第一排水结构、第二排水结构和智能控制器；液位计设置于所述调蓄处理单元内；进水单元与调蓄池通过第一电控阀门相连通；溢流污水通过进水单元进入调蓄池；调蓄池存储溢流污水并进行沉淀处理，得到上清液和沉淀浓缩液，并将上清液通过第二电控阀门排入第一排水结构；第一排水结构将上清液排放至外界的生态处理设施；第二排水结构与调蓄池相连通，用于将沉淀浓缩液排入污水处理厂；智能控制器分别与第一电控阀门、液位计、第二排水结构和第二电控阀门相连接，用于接收液位计发送的污水液位，根据污水液位控制第一电控阀门的关闭，并在满足设定条件后控制第二电控阀门和第二排水结构的开闭。采用上述调蓄处理设备能够根据调蓄处理单元内污水液位和预设条件控制第一电控阀门、第二电控阀门的开启，通过序批式进出水控制实现多个调蓄处理单元的智能循环使用，在传统调蓄池基于初期冲刷现象的容积控制基础上增加了持续处理净化能力，较大限度的实现了混流式溢流污染物在调蓄处理单元内部的富集与截留，充分利用了调蓄池的有效容积，提高了污水净化效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型一实施例提供的调蓄处理设备结构图；

图2是本实用新型一实施例提供的调蓄处理系统结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1是本发明一实施例提供的调蓄处理设备结构图。参见图1，一种溢流污染的调蓄处理设备，包括：

进水单元101、多个第一电控阀门102、设有多个并联调蓄处理单元1031的调蓄池103、多个液位计1032、多个第二电控阀门104、第二排水结构105、第一排水结构106和智能控制器107；其中，第一电控阀门与调蓄处理单元的对应关系，以及第二电控阀门与调蓄处理单元的对应关系均已预先设定，根据第一电控阀门的内部编号可确定对应的调蓄处理单元，同理根据第二电控阀门的内部编号也可确定对应的调蓄处理单元，同样的根据调蓄处理单元也可确定对应的第一电控阀门或第二电控阀门。

进水单元101与调蓄处理单元1031通过第一电控阀门102相连通；进水单元101将溢流污水引入调蓄处理单元1031；其中，第一电控阀门的数量要大于或等于调蓄处理单元的数量，保证一个调蓄处理单元至少对应一个第一电控阀门。

调蓄处理单元1031，与第一排水结构106通过第二电控阀门104相连通，用于存放污水并进行沉淀处理，得到上清液和沉淀浓缩液，并将上清液通过第二电控阀门104排入第一排水结构106；同样的，第二电控阀门的数量要大于或等于调蓄处理单元的数量，保证一个调蓄处理单元至少对应一个第二电控阀门。

第一排水结构106将上清液排放至生态处理设施110；

第二排水结构105，与调蓄处理单元1031相连通，用于将沉淀浓缩液排入污水处理厂109；

液位计1032设置于调蓄处理单元1031内，用于检测调蓄处理单元1031内的污水液位。本申请中液位计选用超声波液位计，需要注意的是，本申请中的调蓄处理设备中的液位计的类型选择并不仅仅局限于超声波液位计，也可以根据需求选择其他类型的液位计。

智能控制器107，分别与第一电控阀门102、液位计1032、第二排水结构105和第二电控阀门104相连接，用于接收液位计1032发送的污水液位，根据污水液位控制第一电控阀门102的开闭，并在满足设定条件后控制第二电控阀门104和第二排水结构105的开闭。

需要注意的是，本申请中的智能控制器107的功能简单，属于现有技术，完全可利用现有器件实现对应功能，且器件的选择可根据实际情况而定。本申请中智能控制器107的功能主要分为两种，一种是接收发送信号，一种是对接收到的信号进行相应的判断，此处的判断也只是局限于数值大小的判断，及时间长短的判断，因此现实中常见的单片机即可实现智能控制器的功能。例如单片机c8051，该单片机具有接收发送信号功能，且能进行数值判断。

详细的，上述的设定条件包括第二电控阀门开闭条件和第二排水结构开闭条件。

其中，第二电控阀门开闭条件又分为第二电控阀门开启预设条件和第二电控阀门关闭预设条件。

第二电控阀门开启预设条件为：当第二电控阀门对应调蓄处理单元内的污水液位达到第一预设液位，且单元内污水的水力停留时间超过设定时间。此处的设定时间可根据调蓄池的净化能力确定，当在调蓄处理单元内设有强化物化处理结构时，污水的水力停留时间则会较短，若调蓄处理单元内没有设置强化物化处理结构时，污水只能自由沉淀，此时水力停留时间则会较长。本申请中的设定时间定为最小15min，最大120min。需要注意的是此处的设定时间的选定并不唯一，可根据实际情况设定，并不排除随着技术发展，而缩短水力停留时间的情况。

第二电控阀门关闭预设条件为当液位计检测的污水液位达到第二预设液位时关闭第二电控阀门。此处的第二预设液位小于第一预设液位。

其中，第二排水结构开闭条件具体包括：当调蓄处理单元内的上清液排完之后，即第二电控阀门关闭后开启第二排水结构；当调蓄处理单元内的沉淀浓缩液排完之后关闭第二排水结构。此处如何判断沉淀浓缩液已经排完，可以根据具体情况设定，例如当液位计检测的液位低于某一值时断定沉淀浓缩液已排完，或是开启一定时间后断定沉淀浓缩液已排完。

更详细的，上述进水单元101包括：进水管1011和进水槽1012；

进水管1011，与进水槽1012相连接，用于将溢流污水引入至进水槽1012。进水槽1012通过第一电控阀门102与调蓄处理单元1031相连通。

第一排水结构106，包括：排水槽1061和第一排水管1062；

排水槽1061，与第一排水管1062相连通，用于通过第一排水管1062将上清液排放至生态处理设施110。

更进一步地，第一排水结构106还包括：第一潜水泵1063，用于将排水槽1061内的上清液引入第一排水管1062进而排放至生态处理设施110。第一潜水泵1063还与智能控制器107相连接，用于接收智能控制器107发送的开启信号或关闭信号。当上清液形成重力流时可以无需开启第一潜水泵1063，此时智能控制器107发送关闭信号，相反则发送开启信号。

其中，第二排水结构105包括第二潜水泵1051、多个第三电控阀门1052和第二排水管1053；

第二潜水泵1051设置在设定调蓄处理单元内；第三电控阀门1052设置在剩余调蓄处理单元的侧壁上；第三电控阀门1052的数量和第二潜水泵1051的数量总和大于或等于调蓄处理单元的数量；本申请中第二潜水泵设置在最后一个调蓄处理单元内，其他调蓄处理单元内至少设置一个第三电控阀门。

第二潜水泵1051将沉淀浓缩液通过第二排水管1053排送到污水处理厂109。

更详细地，为了强化调蓄池内的污水处理效率，可以在所述调蓄处理单元内部设置强化物化处理结构。强化物化处理结构主要分两种，一种物理处理结构，通过自由沉淀进行污水处理；另一种是化学处理结构，例如加药器，通过发生化学反应对污水进行处理。例如在调蓄处理单元内部设置斜板、斜管，或加入絮凝剂。其中可根据进水水质特征选配沉淀加药装置。而设置斜板、斜管则为物理处理结构，加絮凝剂为化学处理结构。需要注意的是，强化物化处理结构的具体实现形式并不唯一，不仅仅局限于本申请中提到的上述结构。

在上述实施例的基础上本申请调蓄处理设备还包括：与进水槽1012相连通的溢流管108，用于排放超出调蓄处理设备处理能力的溢流污水。

现以设有三个并联调蓄处理单元的调蓄池为例，对上述调蓄处理设备的工作过程进行介绍，详细情况如下：

在降雨期间，溢流污水通过进水管进入进水槽，此时开启第一个第一电控阀门，使溢流污水进入第一个调蓄处理单元，同时第一个调蓄处理单元内的液位计实时检测单元内的污水液位，当污水液位达到第一预设液位，关闭第一个第一电控阀门，同时开启第二个第一电控阀门，使溢流污水进入第二个调蓄处理单元，同理当第二个调蓄处理单元内的污水液位达到第一预设液位时，关闭第二个第一电控阀门，开启第三个第一电控阀门，依上述原则关闭第三个第一电控阀门。在此过程中，当第一个调蓄处理单元的第一电控阀门关闭后，且单元内污水的水力停留时间达到设定时间后，开启第一个调蓄处理单元对应的第二电控阀门，溢流污水经沉淀后的上清液通过第二电控阀门流入排水槽，进而通过第一排水管流入生态处理设施，依此原则第二个调蓄处理单元和第三个调蓄处理单元同样将其内部的上清液排入排水槽，进而最终排入生态处理设施。当三个调蓄处理单元内的上清液均排完之后，开启第三电控阀门和第二潜水泵，将沉淀后的沉淀浓缩液排入污水管网，输送至污水处理厂。此处第一个调蓄处理单元内的第三电控阀门和第二个调蓄处理单元内的第三电控阀门开启使三个调蓄处理单元导通，进而通过第二潜水泵将三个调蓄处理单元内的沉淀浓缩液引入污水处理厂。

上述调蓄处理设备中设有多个并列调蓄处理单元，各个调蓄处理单元间通过序批式进水，沉淀处理，分质排水，增加了持续处理净化能力。较大限度的实现了混流式溢流污水在调蓄池内部的富集与截留，充分利用了调蓄池的有效容积。降低了对污水处理厂生化反应池的冲击效应，有利于污水处理厂的稳定运行。

在上述实施例的基础上，本申请中调蓄处理设备还包括：设置在调蓄处理单元内的物位计，该物位计与智能控制器相连接，用于检测对应调蓄处理单元内的沉淀污泥高度，发送沉淀污泥高度至智能控制器。

智能控制器还用于判断沉淀污泥高度是否高于预设污泥高度，若是，发送调蓄池清理维护提醒至智能终端，提醒维护人员进行清理。此处的智能终端并不唯一，可以为电脑，也可以为手机，最终选择根据实际情况而定。

采用此物位计可以实时监控调蓄池内部的污泥情况，能及时的清理内部污泥。保证调蓄设备的正常运行，提高调蓄池维护效率，实现无人值守的自动化智能控制。

为了更清楚地介绍实现本实用新型实施例的硬件系统，本实用新型实施例还提供一种调蓄处理系统。请参见下文实施例。图2是本实用新型一实施例提供的调蓄处理系统结构图。参见图2，一种溢流污染的调蓄处理系统，包括：

如上述所述的调蓄处理设备201，与调蓄处理设备201相连通的污水处理厂202、生态处理设施203及与调蓄处理设备201通信连接的智能终端204。

上述调蓄处理系统耦合污水处理厂，有效减少了进入截流管道的流量，减缓了混流污水对污水处理厂的水力冲击，减少了污水处理厂前端溢流水量，调蓄池容积控制的混流污水于雨后输送至污水处理厂，提高了污水厂的效能，综合削减了入河/湖污染负荷。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。