建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)及其應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及水利工程及環(huán)境工程領(lǐng)域；
[0002]尤其涉及一種建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)；
[0003]本發(fā)明還涉及上述建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)的應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0004]建設(shè)自然積存、自然滲透和自然凈化的“海綿城市”是我國(guó)最新的城市建設(shè)理念，是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，充分發(fā)揮建筑、道路、綠地和水系等生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)徑流總量、徑流峰值出現(xiàn)時(shí)間、徑流污染的控制及雨水資源利用的提升，體現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展。
[0005]對(duì)建成區(qū)進(jìn)行“海綿體”改造是海綿城市建設(shè)的重要內(nèi)容，也是最難的部分。建成區(qū)特別是老城區(qū)，人口密度高，建筑密度大，地面硬化率高，綠化率低，面源污染嚴(yán)重，且建筑建設(shè)年代不一，條件各不相同，地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜，想要對(duì)建筑、道路等進(jìn)行“屋頂綠化”、“透水鋪裝”等改造，特別是對(duì)建筑小區(qū)進(jìn)行改造，還需要征得居民的同意，實(shí)施難度大，改造費(fèi)用高，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用難以落實(shí)。在已建區(qū)特別是老城區(qū)地塊內(nèi)部很難實(shí)施“海綿體”改造，為實(shí)現(xiàn)對(duì)已建區(qū)徑流總量、徑流峰值出現(xiàn)時(shí)間及徑流污染等目標(biāo)的控制，就需要考慮從地塊外部采取措施。
[0006]已建區(qū)基本是成片開(kāi)發(fā)，當(dāng)雨水排放不受地形限制時(shí)，大多采用就近排放原則，街坊內(nèi)的雨水管分散就近排入河道，在每根雨水管末端均采取措施不太現(xiàn)實(shí)，而沿河設(shè)置雨水總管，因沿河沒(méi)有場(chǎng)地或道路布設(shè)雨水總管，特別是老城區(qū)部分建筑直接建在河道的護(hù)岸上，實(shí)施起來(lái)也很困難。綜上所述，為了解決徑流總量控制、徑流污染削減、徑流峰值后延及利用清潔雨水資源，尋找一種建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)已經(jīng)非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的種種不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)及其應(yīng)用方法，以實(shí)現(xiàn)徑流總量控制、徑流污染削減、徑流峰值后延及利用清潔雨水資源。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)，包括初雨預(yù)凈池及中雨蓄用池，沿河道鋪設(shè)的雨水匯流總管將建成區(qū)的雨水支管連通后分別接入初雨預(yù)凈池及中雨蓄用池，所述初雨預(yù)凈池內(nèi)依次設(shè)有攔渣區(qū)、固體分離區(qū)、浮油區(qū)、顆粒過(guò)濾區(qū)、好氧混合區(qū)、二次過(guò)濾區(qū)及集水區(qū)，集水區(qū)設(shè)有回用口和排放口；所述中雨蓄用池內(nèi)依次設(shè)有攔污區(qū)、調(diào)蓄池和排水區(qū)。
[0009 ]優(yōu)選地，所述攔渣區(qū)和攔污區(qū)中均設(shè)有攔污格柵。
[0010]優(yōu)選地，所述固體分離區(qū)中安裝斜板或斜管填料構(gòu)建斜板沉淀池或者斜管沉淀池，斜板或斜管的填充率為40?60%。
[0011]優(yōu)選地，所述顆粒過(guò)濾區(qū)內(nèi)設(shè)有過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)為土工布、圓通過(guò)濾器、石英砂、沸石任一種。
[0012]優(yōu)選地，所述好氧混合區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣管，由增氧裝置對(duì)其増氧曝氣，同時(shí)攪拌混合水體。
[0013]優(yōu)選地，所述調(diào)蓄區(qū)內(nèi)設(shè)有氣管，定期對(duì)水體進(jìn)行曝氣混合。
[0014]本發(fā)明還提供上述建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)的應(yīng)用方法，所述初雨預(yù)凈池與雨水匯流總管相連的第一閥門常開(kāi)，所述中雨蓄用池與雨水匯流總管相連的第二閥門常閉，所述雨水回流總管與河道相連的第三閥門常閉，雨水通過(guò)雨水匯流總管經(jīng)第一閥門入流至初雨預(yù)凈池中，當(dāng)初雨預(yù)凈池中的第一水位計(jì)顯示達(dá)到預(yù)設(shè)水位時(shí)，關(guān)閉第一閥門，并開(kāi)啟第二閥門，雨水進(jìn)入中雨蓄用池；當(dāng)中雨蓄用池中的第二水位計(jì)顯示達(dá)到預(yù)設(shè)水位時(shí)，關(guān)閉第二閥門，并開(kāi)啟第三閥門，后續(xù)雨水直接排入河道。
[0015]進(jìn)一步地，所述固體分離區(qū)中設(shè)有沖洗裝置，該區(qū)水體排空后，利用沖洗裝置從中雨蓄用池取水沖洗該區(qū)池底。
[0016]進(jìn)一步地，所述集水區(qū)中，若出水水質(zhì)達(dá)到回用要求，開(kāi)啟回用口的閥門；若出水水質(zhì)達(dá)不到回用要求，開(kāi)啟排放口的閥門。
[0017]進(jìn)一步地，所述第一水位計(jì)和第二水位計(jì)為超聲波、電磁或浮球液位計(jì)的任一種。
[0018]通過(guò)以上技術(shù)方案，本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明根據(jù)地表徑流的污染程度，將建成區(qū)街坊內(nèi)分散排放的雨水通過(guò)沿河匯流總管分別輸送至初雨預(yù)凈池及中雨蓄用池中，降低河道的徑流總量及延緩徑流峰值出現(xiàn)時(shí)間，緩解了區(qū)域的除澇壓力;初雨徑流進(jìn)入初雨預(yù)凈池中，對(duì)受污染的雨水進(jìn)行初步凈化，雨停后對(duì)初雨徑流進(jìn)行回用或進(jìn)一步凈化處理，有效削減徑流污染入河，改善河道水質(zhì)；中雨蓄用池中清潔雨水可直接回用，替代自來(lái)水的使用，有效利用清潔雨水資源，還可以利用中雨蓄用池中的雨水沖洗初雨預(yù)凈池；同時(shí)，初雨預(yù)凈池還可作為街坊事故池，儲(chǔ)存事故沖洗水，使之不流入河道，避免對(duì)水體的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1顯示為本發(fā)明的布置示意圖；
[0020]圖2顯不為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0022]請(qǐng)參閱圖1至圖2。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0023]參閱圖1及圖2所示，本發(fā)明提供一種建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)6，包括初雨預(yù)凈池7及中雨蓄用池8，沿河道鋪設(shè)的雨水匯流總管2將建成區(qū)分散入河的雨水支管I連通，將建成區(qū)的雨水通過(guò)雨水匯流總管2輸送至地勢(shì)較低處的分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)6中。雨水支管I主要收集建成區(qū)內(nèi)的雨水，就近分散排入河道，可采用混凝土管、HDPE、HRPP、UPVC及玻璃鋼夾砂管等。雨水匯流總管2沿河道布設(shè)，將各雨水支管I連接起來(lái)。該管一般布設(shè)在河道防汛通道或者綠化帶內(nèi)，若無(wú)場(chǎng)地布設(shè)，可在河道內(nèi)架管布設(shè)，注意管道的密封和坡度。一般采用混凝土管、HDPE、HRPP、UPVC及玻璃鋼夾砂管等，也可采用混凝土渠道。
[0024]通常情況下，初雨預(yù)凈池7與雨水匯流總管2相連的第一閥門3常開(kāi)，中雨蓄用池8與雨水匯流總管2相連的第二閥門4常閉，雨水回流總管2與河道相連的第三閥門5常閉。在下雨初期，雨水匯流總管2匯水范圍內(nèi)8?1mm的雨水或者降雨前20?30min的雨水，因其污染物濃度較高，不宜直接利用，雨水通過(guò)雨水匯流總管2經(jīng)第一閥門3入流至初雨預(yù)凈池7中。雨量逐漸增大，雨水匯流總管2輸送的雨水逐步清潔，當(dāng)初雨預(yù)凈池7中的第一水位計(jì)7-16顯示達(dá)到預(yù)設(shè)水位，則自動(dòng)關(guān)閉第一閥門3，并自動(dòng)開(kāi)啟第二閥門4，清潔雨水進(jìn)入中雨蓄用池8;當(dāng)?shù)诙挥?jì)8-4顯示達(dá)到高水位，則自動(dòng)關(guān)閉第二閥門4，并自動(dòng)開(kāi)啟第三閥門5，后續(xù)的雨水將通過(guò)流量計(jì)5-1計(jì)量后直接排入河道。
[0025]初雨徑流通過(guò)第一閥門3進(jìn)入初雨預(yù)凈池7中，先后經(jīng)過(guò)攔渣區(qū)7-1、固體分離區(qū)7-
2、浮油區(qū)7-3、顆粒過(guò)濾區(qū)7-4、好氧混合區(qū)7-5、二次過(guò)濾區(qū)7-6及集水區(qū)7-7。雨水徑流中攜帶的枯枝落葉等物體經(jīng)攔污格柵7-8攔截在攔渣區(qū)7-1中，格柵柵隙8-10mm，可采用人工或者機(jī)械清渣。在固體分離區(qū)7-2中通過(guò)自然沉淀方式進(jìn)行固液分離，該區(qū)可填充斜管或斜板填料構(gòu)建斜板沉淀池或者斜管沉淀池，填充率40?60%，加速固體顆粒的沉淀分離，雨水中大部分的懸浮顆粒物沉積在該區(qū)。該區(qū)設(shè)置沖洗裝置7-17，當(dāng)該區(qū)需要沖洗時(shí)，利用中雨蓄用池8的雨水進(jìn)行沖洗，沖洗污水通過(guò)閥門7-15進(jìn)入集水區(qū)7-7排放至市政污水管網(wǎng)。經(jīng)沉淀后的雨水中石油類污染物漂浮聚集在浮油區(qū)7-3，由隔油板7-9攔截，在該池水回用或排放前采用人工或者機(jī)械收集浮油;雨水中攜帶的細(xì)顆粒物通過(guò)顆粒過(guò)濾區(qū)7-4被過(guò)濾去除，過(guò)濾區(qū)中填充過(guò)濾介質(zhì)7-10，通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)7-10將水體中攜帶的細(xì)懸浮顆粒物過(guò)濾分離，過(guò)濾介質(zhì)7-10可采用土工布、圓通過(guò)濾器、石英砂、沸石等;濾后雨水進(jìn)入好氧混合區(qū)，由増氧裝置7-11對(duì)該區(qū)増氧曝氣，降低水體中有機(jī)物及氨氮含量，同時(shí)攪拌混合水體，防止腐敗發(fā)臭。好氧混合區(qū)的出水經(jīng)二次過(guò)濾區(qū)7-6快速過(guò)濾后的較為清潔的雨水進(jìn)入集水區(qū)7-7，二次過(guò)濾區(qū)7-6內(nèi)設(shè)有精細(xì)過(guò)濾介質(zhì)7-12，精細(xì)過(guò)濾介質(zhì)7-12可采用纖維束及活性炭等。集水區(qū)7-7內(nèi)設(shè)有提升栗，雨停后，若是出水水質(zhì)達(dá)到回用要求，可開(kāi)啟回用口的閥門7-13直接回用;若出水水質(zhì)達(dá)不到回用要求，開(kāi)啟排放口的閥門7-14直接排入市政污水管網(wǎng)，利用污水處理廠凈化處理，或者濕地、濕塘、雨水花園、土地滲漏系統(tǒng)等其他凈化設(shè)施處理，不會(huì)對(duì)河道水體產(chǎn)生污染，解決了建成區(qū)，特別是老城區(qū)面源污染難以收集處理的難題，減少了建成區(qū)面源污染對(duì)水體水質(zhì)的影響。
[0026]初雨預(yù)凈池7蓄滿后，雨水自動(dòng)進(jìn)入中雨蓄用池8中，雨水中攜帶的枯枝爛葉、香煙頭等在攔污區(qū)8-1中被攔污格柵8-5攔截，格柵柵隙8-10mm，采用人工或者機(jī)械清渣。清潔的雨水調(diào)蓄在調(diào)蓄池8-2中，該區(qū)設(shè)有曝氣管，定期曝氣混合水體，防止水質(zhì)惡化，也使雨水?dāng)y帶的少量的懸浮物不沉淀，減少?zèng)_洗工作量;還設(shè)有水位計(jì)8-4，用于控制中雨蓄用池8的水位及調(diào)蓄量，水位計(jì)8-4可采用超聲波、電磁或浮球液位計(jì)等。排水區(qū)8-3內(nèi)設(shè)有水栗，根據(jù)回用需要開(kāi)啟供水，可回用于道路澆灑、綠化、洗車、企業(yè)用水、景觀用水、補(bǔ)充地下水及補(bǔ)充河道生態(tài)需水等。中雨蓄用池8與初雨預(yù)凈池7合建，可采用中雨蓄用池中清潔的雨水沖洗初雨預(yù)凈池7中的沉淀區(qū)及過(guò)濾介質(zhì)，既解決了清潔雨水資源直接排放浪費(fèi)的問(wèn)題，也解決了初雨預(yù)凈池7的沖洗水源問(wèn)題。
[0027]另外，初雨預(yù)凈池7還可作為街坊事故池使用，當(dāng)街坊內(nèi)出現(xiàn)危險(xiǎn)品灑落、油桶傾翻、火災(zāi)等事故，其事故沖洗水或消防水可通過(guò)雨水匯流總管2輸送至初雨預(yù)凈池7蓄存，但該池水需要專門處置，不能排放河道。
[0028]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，第一閥門3、第二閥門4、第三閥門5均為電控閥門，根據(jù)設(shè)定的條件自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉，可采用蝶閥、球閥等。流量計(jì)5-1為電磁流量計(jì)或者管式流量計(jì)，用于計(jì)量入河雨水量，最終統(tǒng)計(jì)產(chǎn)生的徑流總量及入河比例。增氧裝置7-11可采用鼓風(fēng)機(jī)、納米曝氣機(jī)、射流曝氣機(jī)等。
[0029]優(yōu)選的，所述中雨蓄用池8包括攔污區(qū)8-1、調(diào)蓄區(qū)8-2及排水區(qū)8-3;
[0030]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括初雨預(yù)凈池及中雨蓄用池，沿河道鋪設(shè)的雨水匯流總管將建成區(qū)的雨水支管連通后分別接入初雨預(yù)凈池及中雨蓄用池，所述初雨預(yù)凈池內(nèi)依次設(shè)有攔渣區(qū)、固體分離區(qū)、浮油區(qū)、顆粒過(guò)濾區(qū)、好氧混合區(qū)、二次過(guò)濾區(qū)及集水區(qū)，集水區(qū)設(shè)有回用口和排放口；所述中雨蓄用池內(nèi)依次設(shè)有攔污區(qū)、調(diào)蓄池和排水區(qū)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述攔渣區(qū)和攔污區(qū)中均設(shè)有攔污格柵。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述固體分離區(qū)中安裝斜板或斜管填料構(gòu)建斜板沉淀池或斜管沉淀池，斜板或斜管的填充率為40?60% ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒過(guò)濾區(qū)內(nèi)設(shè)有過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)為土工布、圓通過(guò)濾器、石英砂、沸石任一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述好氧混合區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣管，由增氧裝置對(duì)其増氧曝氣，同時(shí)攪拌混合水體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)蓄區(qū)內(nèi)設(shè)有氣管，定期對(duì)水體進(jìn)行曝氣混合。7.—種權(quán)利要求1所述的建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于，所述初雨預(yù)凈池與雨水匯流總管相連的第一閥門常開(kāi)，所述中雨蓄用池與雨水匯流總管相連的第二閥門常閉，所述雨水回流總管與河道相連的第三閥門常閉，雨水通過(guò)雨水匯流總管經(jīng)第一閥門入流至初雨預(yù)凈池中，當(dāng)初雨預(yù)凈池中的第一水位計(jì)顯示達(dá)到預(yù)設(shè)水位時(shí)，關(guān)閉第一閥門，并開(kāi)啟第二閥門，雨水進(jìn)入中雨蓄用池；當(dāng)中雨蓄用池中的第二水位計(jì)顯示達(dá)到預(yù)設(shè)水位時(shí)，關(guān)閉第二閥門，并開(kāi)啟第三閥門，后續(xù)雨水直接排入河道。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于，所述固體分離區(qū)中設(shè)有沖洗裝置，該區(qū)水體排空后，利用沖洗裝置從中雨蓄用池取水沖洗該區(qū)池底。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于，所述集水區(qū)中，若出水水質(zhì)達(dá)到回用要求，開(kāi)啟回用口的閥門；若出水水質(zhì)達(dá)不到回用要求，開(kāi)啟排放口的閥門。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于，所述第一水位計(jì)和第二水位計(jì)為超聲波、電磁或浮球液位計(jì)的任一種。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種建成區(qū)分散雨水徑流凈蓄排一體化系統(tǒng)及其應(yīng)用方法，包括初雨預(yù)凈池及中雨蓄用池，所述初雨預(yù)凈池內(nèi)依次設(shè)有攔渣區(qū)、固體分離區(qū)、浮油區(qū)、顆粒過(guò)濾區(qū)、好氧混合區(qū)、二次過(guò)濾區(qū)及集水區(qū)；所述中雨蓄用池內(nèi)依次設(shè)有攔污區(qū)、調(diào)蓄池和排水區(qū)。本發(fā)明根據(jù)地表徑流的污染程度，將建成區(qū)街坊內(nèi)分散排放的雨水通過(guò)沿河匯流總管分別輸送至初雨預(yù)凈池及中雨蓄用池中，降低河道的徑流總量及延緩徑流峰值出現(xiàn)時(shí)間，緩解了區(qū)域的除澇壓力；初雨預(yù)凈池中，對(duì)受污染的雨水進(jìn)行初步凈化，有效削減徑流污染入河，改善河道水質(zhì)；中雨蓄用池中清潔雨水可直接回用，效利用清潔雨水資源。
【IPC分類】E03F1/00, C02F9/14, E03F5/10, E03F5/14
【公開(kāi)號(hào)】CN105714914
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610223834
【發(fā)明人】朱雪誕, 曹卉
【申請(qǐng)人】上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司