一種處理雨水的一體化沉砂池的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種處理雨水的一體化沉砂池，處理雨水的一體化沉砂池包括配水區(qū)與沉砂區(qū)，配水區(qū)包括配水井，配水井的一側設有進水管，配水井內(nèi)壁上設有進水槽，進水槽底設有配水管；進水管的一端連接到進水槽中；配水區(qū)與沉砂區(qū)之間設有穿孔花墻，穿孔花墻中下部設有過水孔；沉砂區(qū)設有集泥槽，集泥槽的底部設有排泥管；調(diào)節(jié)池末端出水側設有吸水坑，吸水坑中設有潛污泵；潛污泵出水管穿過池壁將雨水送至后續(xù)處理設施。本實用新型一方面能解決當前雨水處理中調(diào)節(jié)池容積大帶來池底排泥不良而積泥等問題，另一方面避免了單獨設置沉砂池造成的池體容積浪費、池體造價高從而增加雨水處理成本。
【專利說明】一種處理雨水的一體化沉砂池

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理【技術領域】，具體地說，涉及一種處理雨水的一體化沉砂池。

【背景技術】
[0002]雨水處理是對城市地區(qū)匯集的降雨徑流(雨水、融雪水)的凈化處理過程。根據(jù)不同的管道系統(tǒng)排水體制(分流制或合流制)，雨水處理可以單獨處理或與生活污水、工業(yè)廢水合并進行處理。隨著我國城市化進程的快速推進，城市不透水面積不斷增加，削弱了雨洪向地下的滲透能力，降雨徑流大量通過城市內(nèi)河及管道外排，無法實現(xiàn)自然下滲，明顯改變了城區(qū)的水文循環(huán)。此外，原有城市內(nèi)河的渠道化導致更快的產(chǎn)流和更高的洪峰，引起城市雨水排泄不暢，增加了城市排水系統(tǒng)和防洪工程的投資以及雨洪災害的風險，更重要的是造成了雨水資源白白浪費。另一方面，我國城市發(fā)展普遍面臨不同程度“資源型缺水”與“水質(zhì)型缺水”的局面。開展雨水綜合利用即是解決這一矛盾的有效途徑，也是未來城市水資源高效綜合利用的重要發(fā)展方向。
[0003]收集到的雨水往往不能直接使用，需要對收集到的雨水中的雜質(zhì)和顆粒進行沉淀和過濾。例如，中國專利申請?zhí)?201120337765.6，申請日:2011年09月09日，該實用新型公開了一種小區(qū)雨水處理利用系統(tǒng)，其特征在于，包括雨水收集處理系統(tǒng)和雨水噴灌利用系統(tǒng)；其中，雨水收集處理系統(tǒng)包括屋面雨水收集處理裝置和路面雨水收集處理裝置；屋面雨水收集處理裝置包括:滲流池、滲濾管、滲濾通道，與蓄水池相連；路面雨水收集處理裝置包括:沉淀池、過濾通道，與蓄水池相連；其中，雨水噴灌利用系統(tǒng)包括:噴灌設備、水泵、與蓄水池相連。該實用新型的小區(qū)雨水處理利用系統(tǒng)將工程措施和生態(tài)環(huán)境有機結合，使雨水、地表水、包氣帶中土壤水構成一個相對封閉的循環(huán)體系。
[0004]雨水在遷移、流動和匯集過程中不可避免會混入泥砂。污水中的砂如果不預先沉降分離去除，則會影響后續(xù)處理設備的運行。最主要的是磨損機泵、堵塞管網(wǎng)，干擾甚至破壞后續(xù)處理工藝過程。沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm,密度大于2.65t/m3的砂粒，以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。其工作原理是以重力分離為基礎，故應控制沉砂池的進水流速，使得比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒能夠隨水流帶走。調(diào)節(jié)池指的是用以調(diào)節(jié)進、出水流量的構筑物。調(diào)節(jié)池的作用是均質(zhì)和均量，一般還可考慮兼有沉淀、混合、加藥、中和和預酸化等功能。
[0005]由于降雨具有間歇性，暴雨期間匯集的雨水量往往較大，雨水處理設施的處理能力難以和暴雨期的雨水量相匹配，因此，雨水收集處理設施通常需要較大的調(diào)節(jié)容積進行調(diào)蓄。此外，由于雨水匯集過程中對地面沖刷帶入的泥砂等雜質(zhì)較多,雨水往往具有含泥砂量較高的特點，需要對進水進行沉砂以減輕對后續(xù)處理設施影響，現(xiàn)有處理工藝多數(shù)單獨設置沉砂池或者直接利用調(diào)節(jié)池沉砂。例如，中國專利申請?zhí)?201310697747.2，申請日:2013年12月18日，該實用新型公開了一種合流制管網(wǎng)溢流雨水攔截分流控制裝置，包括合流制管網(wǎng)和沉砂池，所述合流制管網(wǎng)和沉砂池之間還設有躍流井和分流井，所述合流制管網(wǎng)、躍流井、分流井和沉砂池的底面由高到低依地勢設置，所述合流制管網(wǎng)的輸出口與躍流井的輸入口相連，所述躍流井和分流井的雨水輸出口分別與分流井和沉砂池的雨水輸入口相連，所述躍流井的污水輸出口與市政污水管道相連。該實用新型能夠?qū)⑸钗鬯陀晏鞆搅鞣至鳌⒂晏熘衅趶搅骱秃笃趶搅鞣至?、對污水和雨天徑流的處理更有效、對環(huán)境影響小、結合地形地勢、工藝簡單、建設及維護成本低，可以廣泛應用于面源污染治理領域。
[0006]但是單獨設置沉砂池會增加構筑物，造價和成本增加，且往往單設的沉砂池容積較小，抗水量沖擊負荷能力弱。在直接利用調(diào)節(jié)池沉砂的實際應用中，由于調(diào)節(jié)池容積和面積較大，如果池底坡度太小，沉砂難以滑入沉砂槽(坑)，造成池底嚴重積泥，而增加坡度又帶來池底坡降大，從而大大增加了池體埋深，也不便施工。因此，迫切需要一種能解決當前雨水處理中沉砂池和調(diào)節(jié)池分設帶來的容積浪費和池底排泥不良而積泥等問題的方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]1、要解決的問題
[0008]針對雨水中含有的泥砂較多，現(xiàn)有處理工藝多數(shù)單獨設置沉砂池或者直接利用調(diào)節(jié)池沉砂。單獨設置沉砂池不僅增加處理設施容積，且往往由于沉砂池容積較小，抗水量沖擊負荷能力弱，效果不好，而直接利用調(diào)節(jié)池沉砂的實際應用中普遍存在池底嚴重積泥而不利排泥。本發(fā)明提供一種處理雨水的一體化沉砂池，該方案通過合理的池體設計和水流組織，利用調(diào)節(jié)池的部分容積實現(xiàn)了良好的沉砂效果，沉砂區(qū)容積也同時兼具水量調(diào)節(jié)作用，解決了當前雨水處理中沉砂池和調(diào)節(jié)池分設帶來的容積浪費和直接利用調(diào)節(jié)池沉砂帶來的池底排泥不良而積泥等問題，在減少構筑物容積和降低成本的同時實現(xiàn)了良好的沉砂效果，為后續(xù)處理提供了水質(zhì)保證，具有廣泛的應用前景。
[0009]2、技術方案
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術方案如下。
[0011]一種處理雨水的一體化沉砂池，包括配水區(qū)與沉砂區(qū)，所述的配水區(qū)包括配水井；所述的配水井的一側設有進水管；所述的配水井內(nèi)壁上設有進水槽，進水槽底設有配水管；所述的進水管的一端連接到進水槽中；所述的配水區(qū)與沉砂區(qū)之間設有穿孔花墻，穿孔花墻中下部設有過水孔；所述的沉砂區(qū)包括集泥槽，集泥槽和穿孔花墻之間的底面為斜面，集泥槽的底部設有排泥管；調(diào)節(jié)池的末端出水側底部設有吸水坑，吸水坑中設有潛污泵；所述的潛污泵的出水管穿過池壁將雨水送至后續(xù)處理設施；所述的調(diào)節(jié)池末端出水側還設有溢流管。
[0012]優(yōu)選地，所述的配水井底部的坡度大于等于5%，配水井的寬度1.2-1.5m。
[0013]優(yōu)選地，所述的進水管的管口位于進水槽的底部上方30cm ;所述的進水槽的寬度和深度均為0.4-0.5m。
[0014]優(yōu)選地，所述的配水管數(shù)量為4-6根，材質(zhì)為PVC ;所述的配水管的底部離配水區(qū)的底部的距離為0.5m ;所述的配水管的末端處轉(zhuǎn)向水平方向。
[0015]優(yōu)選地，所述的穿孔花墻的過水孔開在穿孔花墻下部從池底往上1.2-1.5m范圍內(nèi)交錯開孔；過水孔的尺寸為邊長150mm?200mm的方孔，開孔率為20-35% ;所述的穿孔花墻貼池底部設置一排過水孔。
[0016]優(yōu)選地，所述的集泥槽和穿孔花墻之間的底面的坡度大于等于10% ;所述的集泥槽縱截面的兩側為斜面，底部為平面，集泥槽兩側的斜面與底部的夾角為120-135°。
[0017]優(yōu)選地，所述的溢流管距離池頂?shù)母叨葹?.3-0.5m ;所述的吸水坑與集泥槽之間的池底坡度為5%。
[0018]其使用方法，其步驟為:
[0019]一、通過進水管將收集到的雨水匯入進水槽；
[0020]二、進水槽中的雨水通過配水管末端水平方向進入配水井，水流通過穿孔花墻上的過水孔進入沉砂區(qū)，同時，落入配水區(qū)底部的部分沉砂通過穿孔花墻底部過水孔沖入沉砂區(qū)；
[0021]三、通過穿孔花墻過水孔進入沉砂區(qū)的雨水中的泥砂沉降到池底，在重力作用及水平水流的推動下滑入集泥槽中；集泥槽底部的沉砂通過排泥管排至裝置之外；
[0022]四、啟動潛污泵，潛污泵將吸水坑中的雨水通過出水管提升至后續(xù)雨水處理裝置；
[0023]五、雨水量過大時，多余的雨水通過溢流管排至室外雨水檢查井。
[0024]3、有益效果
[0025]相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果為:
[0026](I)本發(fā)明的處理雨水的一體化沉砂池包括配水區(qū)與沉砂區(qū)，配水區(qū)包括配水井；配水井的一側設有進水管；配水井內(nèi)壁上設有進水槽，進水槽下端面設有配水管；進水管的一端連接到進水槽中；配水區(qū)與沉砂區(qū)之間設有穿孔花墻，穿孔花墻中下部設有過水孔；沉砂區(qū)包括集泥槽，集泥槽和穿孔花墻之間的底面為斜面，集泥槽的底部設有排泥管；調(diào)節(jié)池末端出水側設置吸水坑，吸水坑中設有潛污泵；潛污泵的出水管穿過池壁將雨水送至后續(xù)處理設施；調(diào)節(jié)池末端出水側還設有溢流管；本裝置實現(xiàn)了調(diào)節(jié)池和沉砂池一體化，避免了單獨設置沉砂池造成的池體容積浪費、池體造價高所帶來的處理雨水成本增加；
[0027](2)本發(fā)明配水井底部的坡度大于等于5%，配水井的寬度1.2-1.5m，進水管的管口位于進水槽的底部上方30cm ;進水槽的寬度和深度均為0.4-0.5m ;配水管數(shù)量為4_6根，材質(zhì)為PVC ;配水管的底部離配水區(qū)的底部的距離為0.5m ;配水管的末端處轉(zhuǎn)向水平方向；可以有效地防止沉砂池在低水位情況下進水直接下落跌入配水井對井底沉砂的擾動；
[0028](3)本發(fā)明穿孔花墻的過水孔開在穿孔花墻下部從池底往上1.2-1.5m范圍內(nèi)，交錯開孔；過水孔的尺寸為邊長150mm-200mm的方孔，開孔率為20-35% ；;穿孔花墻主要作用是將進水均勻配送進入沉砂區(qū)，能控制雨水以0.15-0.2m/s的流速均勻進入沉砂區(qū)，進入沉砂區(qū)的泥砂沉至池底并在重力作用下滑入集泥槽；同時，雨水中的一部分泥砂雜質(zhì)會在重力作用下直接沉至配水區(qū)的底部坡面上，該部分泥砂在進水沖刷作用下通過穿孔花墻底部的過水孔到達沉砂區(qū)；這樣，雨水中的泥砂通過沉砂區(qū)得以良好分離，避免在調(diào)節(jié)池底積泥；
[0029](4)本發(fā)明集泥槽和穿孔花墻之間的底面的傾斜度大于等于10%，以確保沉砂在重力和水流的水平?jīng)_刷下滑入集泥槽；集泥槽縱截面的兩側為斜面，底部為平面，這樣能保證更好的收集污泥，而且不容易導致污泥聚集，避免了排泥管的堵塞，集泥槽兩側的斜面與底部的夾角為120-135°，以保證沉砂滑入槽底而且不易對水流造成擾動而引起的渾濁，并通過槽底排泥管順利排出裝置之外；
[0030](5)本發(fā)明溢流管距離池頂?shù)母叨葹?.3-0.5m，確保一定的保護高度，當匯入雨水量超出溢流水位時，超量進水通過溢流管溢流至雨水井，避免沉砂池外溢；吸水坑與集泥槽之間的池底為斜面，該斜面的坡度為5%，有利于池底的泥砂順利的滑入集泥槽，不會因為沉砂池中水的擾動而二次混合到水中，確保沉降效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的剖面示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明的結構示意圖。
[0033]圖中:1、配水井；2、進水槽；3、配水管；4、穿孔花墻；5、集泥槽；6、吸水坑；7、潛污泵；8、溢流管；9、進水管；10、出水管；11、排泥管。

【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
[0035]實施例1
[0036]一小區(qū)雨水利用工程處理設施位于小區(qū)中心花園地下，由于空間限制，建設了一個容積為200m3的雨水調(diào)蓄池。
[0037]如圖1和2所示，該一體化雨水沉砂池長12米，寬6米，高度3.Sm，有效設計水深(最高溢流水位至最低水位)3米。包括配水區(qū)與沉砂區(qū)，配水區(qū)包括配水井I ;配水井I的一側設有進水管9 ;配水井I內(nèi)壁上設有進水槽2，進水槽2下端面設有配水管3 ;配水區(qū)與沉砂區(qū)之間設有穿孔花墻4，穿孔花墻4中下部設有過水孔；沉砂區(qū)設置集泥槽5，集泥槽5和穿孔花墻4之間的底面為坡面，集泥槽5的底部設有排泥管11 ;調(diào)節(jié)池末端吸水坑6，吸水坑6中設有潛污泵7 ;潛污泵7 —端設有出水管10，出水管10穿過池壁至后續(xù)處理構筑物；調(diào)節(jié)池末端出水側還設有溢流管8。
[0038]進水管9的管口位于進水槽2的底部上方30cm ;配水井I寬度1.5米，配水井I底部的坡度為5% ;進水槽2長度6米，寬度和深度均為0.45m，進水槽2底部每隔Im共設置4根PVC塑料管3，配水管3的底部末端離配水區(qū)的底部的距離為0.5m處轉(zhuǎn)向水平方向；穿孔花墻從池底往上1.3m范圍開方形過水孔，過水孔的尺寸為邊長200mm的方孔，開孔率為25%;穿孔花墻4的底部設有一排過水孔，共44個過水孔；集泥槽5和穿孔花墻4之間的底面的坡度為10%，集泥槽5縱截面為梯形，底部為平面，集泥槽5兩側的斜面與底面的夾角為125°沉砂槽底設DN200排泥管11排泥。池體末端出水側設置了一吸水坑6，設置兩臺潛污泵7將雨水提升至雨水處理機房。溢流管8距離池頂?shù)母叨葹?.3m ;吸水坑6與集泥槽5之間的沉砂區(qū)為斜面,該斜面的坡度為5%。
[0039]上述調(diào)節(jié)池處理沉砂處理雨水的方法，其步驟為:
[0040]一、進水管9將收集到的雨水匯入進水槽2 ；
[0041]二、進水槽2中的雨水通過配水管3末端轉(zhuǎn)向水平方向，通過穿孔花墻4上的過水孔進入沉砂區(qū)，同時，一部分落入配水區(qū)底部的沉砂通過穿孔花墻4底部過水孔沖入集泥槽5 ;
[0042]三、通過穿孔花墻4過水孔進入沉砂區(qū)的雨水中的泥砂沉降到池底，在重力和水流的水平推流作用下滑入集泥槽5中；集泥槽5底部的沉砂通過排泥管11排至裝置之外；
[0043]四、啟動潛污泵7，潛污泵7將吸水坑6中的水通過出水管10排至后續(xù)處理裝置；
[0044]五、雨水量過大時，多余的雨水通過溢流管8排至裝置之外。
[0045]通過雨水收集系統(tǒng)收集到的雨水從進水管9進入進水槽2，進水槽2中的雨水會通過配水管3流入配水井I中；雨水通過穿孔花墻4上的進水孔均勻進入沉砂區(qū)，在沉砂區(qū)沉入池底并在重力作用下滑入集泥槽5 ;同時，雨水中的部分粗大泥沙在重力作用下會沉至配水井I底，在水流沖刷下順著坡面穿過穿孔花墻4底部的過水孔進入沉砂區(qū)，泥砂在重力和水流的水平?jīng)_刷下滑入集泥槽，最終通過槽底排泥管順利排出裝置之外。收集到的雨水經(jīng)過本裝置后得到了凈化和處理；當匯入雨水量超出溢流水位時，進水通過溢流管溢流至雨水井，避免沉砂池外溢。收集到的雨水經(jīng)過本裝置后獲得了良好的沉砂效果。在進入沉砂池之前，雨水的泥砂含量為52kg/m3 ;在經(jīng)過調(diào)節(jié)池沉砂之后，雨水的泥砂含量為0.6kg/m3，確保了后續(xù)處理設施的良好運行。一體化調(diào)節(jié)沉砂池在不需要單設沉砂池，僅利用調(diào)節(jié)池部分共用容積達到了良好的沉砂效果，沉砂區(qū)的容積本身也可以作為調(diào)節(jié)容積，不影響調(diào)節(jié)池有效調(diào)節(jié)容積，在節(jié)約工程建設費用同時取得了良好水質(zhì)處理效果。
[0046]實施例2
[0047]本實施例的一種處理雨水的一體化沉砂池，同實施例1，其不同之處在于，配水井I底部的坡度為7%，配水井I的寬度1.2m。進水管9的管口位于進水槽2的底部上方30cm ；進水槽2的寬度和深度均為0.4m。配水管3數(shù)量為3根；配水管3的底部離配水區(qū)的底部的距離為0.5m ;穿孔花墻4的過水孔開在穿孔花墻4下部從池底往上1.2m范圍內(nèi)交錯開孔；過水孔的尺寸為邊長150mm的方孔，開孔率為20%;集泥槽5和穿孔花墻4之間的底面的傾斜度為10% ;集泥槽5兩側的斜面與底部的夾角為120°。溢流管8距離沉砂區(qū)底面的高度為0.5m ;吸水坑6與集泥槽5之間的沉砂區(qū)為斜面，該斜面的坡度為5%。使用時，在進入沉砂池之前，雨水的泥砂含量為62kg/m3 ;在經(jīng)過調(diào)節(jié)池沉砂之后，雨水的泥砂含量為0.7kg/m3，確保了后續(xù)處理設施的良好運行。
[0048]實施例3
[0049]本實施例的一種處理雨水的一體化沉砂池，同實施例1，其不同之處在于，配水井I底部的坡度為1%，配水井I的寬度為2.0m。進水管9的管口位于進水槽2的底部上方40cm ;進水槽2的寬度和深度均為0.5m。配水管3數(shù)量為6根；配水管3的底部離配水區(qū)的底部的距離為0.5m ;穿孔花墻4的過水孔開在穿孔花墻4下部從池底往上1.5m范圍內(nèi)交錯開孔；過水孔的尺寸為邊長200mm的方孔，開孔率為35%;集泥槽5和穿孔花墻4之間的底面的傾斜度為10% ;集泥槽5兩側的斜面與底部的夾角為130°。溢流管8距離沉砂區(qū)底面的高度為0.3m ;吸水坑6與集泥槽5之間的沉砂區(qū)為斜面，該斜面的坡度為5%。使用時，在進入沉砂池之前，雨水的泥砂含量為49kg/m3 ;在經(jīng)過調(diào)節(jié)池沉砂之后，雨水的泥砂含量為0.5kg/m3，確保了后續(xù)處理設施的良好運行。
【權利要求】
1.一種處理雨水的一體化沉砂池，包括配水區(qū)與沉砂區(qū)，其特征在于:所述的配水區(qū)包括配水井(I);所述的配水井(I)的一側設有進水管(9);所述的配水井(I)內(nèi)壁上設有進水槽(2)，進水槽(2)底部設有配水管(3);所述的進水管(9)的連接到進水槽(2)中；所述的配水區(qū)與沉砂區(qū)之間設有穿孔花墻(4)，穿孔花墻(4)中下部設有過水孔；所述的沉砂區(qū)設有集泥槽(5)，集泥槽(5)和穿孔花墻(4)之間的底面為斜面，集泥槽(5)的底部設有排泥管(11);沉砂池末端出水側底部設有吸水坑￠)，吸水坑￠)中設有潛污泵(7);所述的潛污泵(7)的出水管(10)穿過池壁將雨水送至后續(xù)處理設施；所述的調(diào)節(jié)池末端出水側還設有溢流管(8)。
2.根據(jù)權利要求書I所述的一種處理雨水的一體化沉砂池，其特征在于:所述的配水井(I)底部的坡度大于等于5%，配水井(I)的寬度為1.2-1.5m。
3.根據(jù)權利要求書I所述的一種處理雨水的一體化沉砂池，其特征在于:所述的進水管(9)的管口位于進水槽⑵的底部上方30cm ;所述的進水槽⑵的寬度和深度均為0.4-0.5mο
4.根據(jù)權利要求書I所述的一種處理雨水的一體化沉砂池，其特征在于:所述的配水管(3)數(shù)量為4-6根，材質(zhì)為PVC ;所述的配水管(3)底部末端離配水區(qū)的池底部距離為0.5m ;所述的配水管(3)的末端處轉(zhuǎn)向水平方向。
5.根據(jù)權利要求書I所述的一種處理雨水的一體化沉砂池，其特征在于:所述的穿孔花墻(4)的過水孔開在穿孔花墻(4)下部從池底至往上1.2-1.5m范圍內(nèi)交錯開孔；過水孔的尺寸為邊長150mm?200mm的方孔，開孔率為20-35% ;所述的穿孔花墻(4)貼池底部設置一排過水孔。
6.根據(jù)權利要求書I所述的一種處理雨水的一體化沉砂池，其特征在于:所述的集泥槽(5)和穿孔花墻(4)之間的底面的坡度大于等于10%;所述的集泥槽(5)縱截面為梯形，底部為平面，集泥槽(5)兩側的斜面與底部的夾角為120-135°。
7.根據(jù)權利要求書1-6中任意一項所述的一種處理雨水的一體化沉砂池，其特征在于:所述的溢流管(8)距離池頂?shù)母叨葹?.3-0.5m ;所述的吸水坑(6)與集泥槽(5)之間的池底坡度為5%。
【文檔編號】B01D21/02GK203989972SQ201420466217
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權日:2014年8月18日
【發(fā)明者】趙金輝, 陸毅, 王艷霞, 徐斌, 許志煥 申請人:南京工業(yè)大學