一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及城市雨水處理系統領域，具體地指一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統。區域內包括污水總管、雨水支管和污水支管；所述的污水支管的排放端與污水總管連通，區域按網格狀劃分為多個片區，每個片區面積為0.2～4平方公里；每個片區內設置有污水支管、雨水支管和至少一個的棄流井；棄流井包括井體，井體上設有與雨水支管的排放端連通的進水管、與自然水體連通的出水管和與污水總管連通的棄流管。本實用新型結構簡單，通過在片區設置獨立的棄流井解決了現有技術初期雨水遠距離輸送過程中的延遲問題，既減輕了污水處理廠的處理壓力又避免了初期雨水污染自然水，對雨水的排放處理更為合理高效。
【專利說明】
一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及城市雨水處理系統領域，具體地指一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統。
【背景技術】
[0002]當前社會，城市化發展越來越迅速，城市的面積越來越大，城市雨水管網結構越來越復雜，城市雨水處理系統的處理壓力越來越大。目前，城市雨水管網分為三種:分流制、合流制和混流制。
[0003]早期的分流制水處理系統擁有完整的雨水管網結構，城市污水系統與雨水管網完全分離，城市污水直接通過污水管網進入到污水處理系統中進行收集和處理，雨水管網直接收集城市雨水排放到自然水體中，兩者不連通互不干擾。早期的分流制雨水管網沒有考慮到初期雨水存在嚴重污染的問題，隨著工業化的不斷進展，初期雨水的污染程度越來越嚴重，如果不對初期雨水進行處理直接排放到自然水體中，就會對自然水體造成嚴重的污染。
[0004]因此，現有技術中的分流制雨水管網一般在城市某個區域修建一個調蓄池或是截流井結構，通過將初期雨水蓄積起來輸送到城市污水處理系統進行處理避免直接排放到自然水體中。使用這種分流制的雨水管網結構，能夠有效的將初期雨水輸送到城市污水處理系統中，避免初期雨水污染城市自然水體，后期潔凈雨水直接排放至自然水體又減輕了城市污水處理系統的壓力，在整個雨水分配上，這種分流制的雨水管網有很多的優點，更適合現有城市的使用。
[0005]但是隨著城市范圍的不斷擴展，現有的分流制雨水管網結構存在很大的缺陷，現有城市一般在整個城區結構內設置幾套大型的水處理系統，每套水處理系統涵蓋的區域面積太大，沒有充分考慮到雨水在管道或是地表徑流上的延遲時間，初雨要么是直接排放到自然水體引發嚴重的污染事故，要么是與大量的后期潔凈雨水混合匯流到污水處理廠內嚴重增加污水處理廠的處理壓力，對于初期雨水和后期雨水的調控并不合理，不能進行完全的分離。例如，某城市在靠近城市污水處理系統的地區修建有調蓄池，假設M地區距離該調蓄池lKm，M地區內的城市雨水通過管網直接排放到調蓄池，Mft區的城市初期雨水完全排放到調蓄池的時間為Tl。對于超出該區域的距離調蓄池較遠的地區，假設N地區距離調蓄池的直線距離為10km，N地區的城市初期雨水完全排放到調蓄池的時間為T2，從時間長短來看，T2顯然要遠遠大于Tl。而當調蓄池收集滿了初期雨水后，超出的雨水就開始自動排放到自然水體中，調蓄池從開始收集雨水到開始向自然水體排放的時間為T3。實際運行時，如果僅僅顧及M地區的雨水排放情況，S卩M地區的初期雨水能夠通過調蓄池進入到污水處理系統中、后期的潔凈雨水能夠排放到自然水體中，需要T3大于Tl，一旦超出T3，調蓄池立馬向自然水體排放，而此時N地區流向調蓄池的雨水還是污染很嚴重的初期雨水，即T3小于T2，向自然水體排放無疑會造成很嚴重的污染。
[0006]如果僅僅考慮到N地區的雨水排放情況，S卩T3大于T2，那N地區的初期雨水能夠通過調蓄池進入到城市污水處理系統中，得到很好的處理。但是對于M地區來說，Mft區有大量的后期潔凈雨水也在調蓄池排放N地區的初期雨水的時間內排放到了城市污水處理系統中，這樣的排放情況會給城市污水系統造成很大的處理壓力。另外，實際運行時紙也區和N地區的管網一般為連通情況，由于距離的不同，路途上的滯留作用，N地區的初期雨水可能會嚴重污染紙也區的后期潔凈雨水，也會導致雨水排放情況的不合理。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的就是要解決上述【背景技術】的不足，提供一種基于分流制管網的分片雨水分流、調蓄及處理系統。
[0008]本實用新型的技術方案為:一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，所述區域內包括污水總管、雨水支管和污水支管;所述的污水支管的排放端與污水總管連通，其特征在于:所述區域按網格狀劃分為多個片區，每個片區面積為0.2?4平方公里;所述的每個片區內設置有污水支管、雨水支管和至少一個的棄流井;所述棄流井包括沉淀室、浮箱室和浮球室三個相互獨立的腔室，棄流井井體上設置有與該片區內與之對應的雨水支管的排放端連通的進水管、與自然水體連通的出水管和與污水總管連通的棄流管;所述沉淀室與進水管連通，所述浮箱室和浮球室共同連接出水管，所述浮球室連接棄流管。
[0009]進一步的所述井體內設置沉淀室、浮箱室和浮球室三個相互獨立的腔室，所述沉淀室連接進水管，所述浮箱室、浮球室共同連接出水管，所述浮球室連接棄流管，所述棄流管管口分別低于進水管、出水管管口，所述沉淀室與浮箱室之間開有第一溢流口，所述沉淀室與浮球室之間開有第二溢流口，所述第一溢流口的面積小于第二溢流口的面積，所述第一溢流口、第二溢流口均高于棄流管管口，所述浮箱室內設有浮箱，所述浮球室內設有連通至棄流管的棄流通道和可將棄流通道口覆蓋的浮球，所述浮箱的重量大于浮球的重量，所述浮箱與浮球之間通過連接裝置連接。
[0010]進一步的所述井體內設置相互垂直的豎直布置的第一擋墻和第二擋墻，所述第一擋墻與井體內壁之間圍成沉淀室，所述第一擋墻的一部分、第二擋墻與井體內壁之間圍成浮箱室，所述第一擋墻的另一部分、第二擋墻與井體內壁之間圍成浮球室。
[0011 ]進一步的所述第一溢流口開在第一擋墻的一部分上，所述第二溢流口開在第一擋墻的另一部分上。
[0012]進一步的所述第二溢流口底部開有旱季污水溢流口，所述旱季污水溢流口低于第二溢流口開設。
[0013]進一步的所述連接裝置包括連接繩，所述連接繩一端與浮箱固定，另一端穿過滑輪組與浮球固定。
[0014]進一步的所述浮箱室與浮球室之間底部開有泄水孔，所述泄水孔的孔徑小于出水管和棄流管管口的面積。
[0015]進一步的所述浮箱室內底部設有浮箱限位塊。
[0016]進一步的還包括污水處理廠，所述的污水處理廠與污水總管的排放端連通。
[0017]進一步的所述的污水總管的排放端與污水處理廠的進口端之間設置有調蓄池。
[0018]本實用新型的有益效果有:
[0019]1、將整個區域劃分為網格狀小片區，在每個單獨片區里面設置棄流井，這樣的結構能夠避免在遠離棄流井的初期雨水在輸送路途中的延遲，可以有效的將初期雨水和后期潔凈雨水進行分離，既減輕了污水處理廠的壓力又避免了初期雨水污染自然水體；
[0020]2、將管網劃分為面積在0.2-4平方公里的片區，每個片區設立單獨的小型棄流井，每個棄流井對每個片區內的雨水進行處理。由于片區面積較小，每個片區內距離小型棄流井遠點與近點的雨水匯流至小型棄流井進水口的時間差較小，初雨與后期雨水的混合度大大降低，雨水的處理效果顯著提高。此外，各個片區通過各自的棄流井對片區內的雨水進行處理，不同片區雨水的處理過程可以同時進行，大大的提高了雨水處理的效率；
[0021]3、通過棄流井與雨水支管的配合使用形成每個片區的獨立雨水處理小系統，使雨水處理的更及時，能夠最大程度的使污染嚴重的初期雨水進入到污水處理廠，后期潔凈雨水自動排放到自然水體中，不會增加污水處理廠的處理壓力；
[0022]4、通過將整個管網區域劃分為面積較小的片區，再在片區內設置獨立的小型的雨水處理系統以達到初雨調蓄棄流的目地，相較于在整個區域內修建總的大型的雨水調蓄系統，本實用新型的片區獨立結構更為經濟性，節省了大量的人力和物力；
[0023]5、棄流井可以將初雨進行棄流，根據收水區域的初雨量來確設定棄流量，通過此裝置把初雨棄流到污水處理廠，后期雨水則可直接排放至自然水體。
[0024]每個片區面積大小為0.2?4平方公里，假設距離棄流井最遠端的初期雨水進入到棄流井的時間為T4，棄流井從開始下雨棄流的時間到棄流完成后的時間為T。實際使用時，可以直接設置T等于或是大于T4，因為片區面積比較小，T4取值也相對較小，只有少部分后期潔凈雨水混雜在初期雨水中進入到污水處理廠，這樣小部分的雨水并不會增加污水處理廠的壓力，絕大部分的后期潔凈雨水直接排放到自然水體，有效的提高了初雨與后期雨水的分離效率。
[0025]本實用新型結構簡單，將城市水處理系統劃分獨立的片區，通過在片區設置獨立的棄流井解決了現有技術初期雨水遠距離輸送過程中的延遲問題，既減輕了污水處理廠的處理壓力又避免了初期雨水污染自然水，對雨水的排放處理更為合理高效，具有極大的推廣價值。
【附圖說明】
[0026]圖1:本實用新型的水處理系統的結構不意圖；
[0027]圖2:本實用新型棄流井的結構示意圖；
[0028]圖3:本實用新型棄流井的俯視圖；
[0029]圖中，I一棄流井、2—進水管、3—出水管、4一沉淀室、5—浮箱室、6—浮球室、7—浮球、8—浮箱、9一棄流管、10—第一溢流口、11一第二溢流口、12—泄水孔、13—滑輪組、14一第一擋墻、15—第二擋墻、16一棄流通道、17—旱季污水溢流口、18—浮箱限位塊、19一片區、20—污水總管、21 —污水處理廠、22—污水支管、23—雨水支管、24—自然水體、25—
調蓄池。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0031]如圖1?3，本實施例將整個水處理區域內按網格狀劃分，每個片區19的面積為0.2?4平方公里。因為片區的面積較小，雨水在輸送到雨水處理系統的過程中延遲時間較短，不會出現初期雨水和后期潔凈雨水難以分離的現象。
[0032]片區19可以均勻劃分，也可以按照實際地形實際布置，每個片區19通過污水總管20連通形成整體的水處理系統，片區面積按照0.2?4平方公里劃分。每個片區19的污水和初期雨水通過污水總管20排放到污水處理廠21進行綜合處理。因此，本實施例的污水總管20的排放端與調蓄池25連通，調蓄池25的出口端與污水處理廠21連通。實際使用時，污水處理廠21的出力量固定，一旦下雨，整個區域內的初雨全部排放到污水處理廠21，這樣會導致污水處理廠21崩潰，因此，本實施例在污水處理廠21的進口端設置調蓄池25，調蓄池25能夠將大部分或是所有的初雨存儲起來，避免污水處理廠21的超負荷運轉。等到降雨結束后，通過潛水栗等設備將調蓄池25中的污水排放到污水處理廠21進行綜合處理，避開污水產生的高峰期。
[0033]每個片區19內包含至少一條的污水支管22、至少一條的雨水支管23和至少一個棄流井I。污水支管22收集該片區19內的污水并將其輸送到污水總管20內，污水支管22的排放端與污水總管20連通。
[0034]雨水支管23用于收集該片區19內的雨水并將其輸送到棄流井I內，雨水在棄流井I內完成初期雨水和后期雨水的分離。棄流井I將初期雨水排放到污水總管2 O中進行綜合治理，將后期雨水排放到自然水體24中。本實施例通過棄流井I實現簡單的初期雨水棄流、雨水調蓄及處理的目的。
[0035]因此，本實施例的棄流井I的排放端設置有與污水總管20連通的棄流管4以及與自然水體24連通的出水管3，棄流井I的進口管2與雨水支管23的排放端連通。
[0036]本實施例的運行過程為:雨水通過每個片區19內的雨水支管23收集，流入到各個片區19內的棄流井I中，棄流井I將初期雨水分離出來輸送到污水總管20內，然后隨污水一起進入到污水處理廠進行綜合治理，后期雨水直接通過管道排放到自然水體24中。本實施例將整個城市的水處理系統劃分為小的片區19，避免了雨水在輸送過程中在管道中的長時間延遲，解決了距離遠的初期雨水和距離近的后期雨水難以分離的問題，另外本實施例使用的小的棄流井I，不用建造大型的調蓄池，工程造價更為低廉，侵占的土地面積更小，能夠利用城市空余地帶修建棄流井I，結構更為合理，布置方式更為方便。
[0037]本實施例使用的棄流井I的結構圖見2?3，本實施例的棄流井包括井體，所述井體內設置沉淀室4、浮箱室5和浮球室6三個相互獨立的腔室，所述沉淀4室連接進水管2，所述浮箱室5、浮球室6共同連接出水管3，所述浮球室6連接棄流管9，所述棄流管9管口分別低于進水管2、出水管3管口，所述沉淀室4與浮箱室5之間開有第一溢流口 10，所述沉淀室4與浮球室6之間開有第二溢流口 11，所述第一溢流口 10的面積小于第二溢流口 11的面積，所述第一溢流口 10、第二溢流口 11均高于棄流管9管口，所述浮箱室5內設有浮箱8，所述浮球室6內設有連通至棄流管9的棄流通道16和可將棄流通16道口覆蓋的浮球7，所述浮箱8的重量大于浮球7的重量，所述浮箱8與浮球7之間通過連接裝置連接。
[0038]上述技術方案中，所述井體內設置相互垂直的豎直布置的第一擋墻14和第二擋墻15，所述第一擋墻14與井體內壁之間圍成沉淀室4，所述第一擋墻14的一部分、第二擋墻15與井體內壁之間圍成浮箱室5，所述第一擋墻14的另一部分、第二擋墻15與井體內壁之間圍成浮球室6。所述第一溢流口 10開在第一擋墻14的一部分上，所述第二溢流口 11開在第一擋墻14的另一部分上。
[0039]上述技術方案中，所述第二溢流口11底部開有旱季污水溢流口 17，所述旱季污水溢流口 17低于第二溢流口 11開設。晴天時的旱流污水通過進水管2進入精確棄流井，在沉淀室4沉淀后，通過旱流污水溢流口 17進入浮球室6，再通過棄流管9排出。由于旱流污水溢流口 17高度低于第二溢流口 11和第一溢流口 10，旱流污水不會進入浮箱室5，可避免浮箱室5泄水孔12發生堵塞。
[0040]上述技術方案中，所述連接裝置包括連接繩，所述連接繩一端與浮箱8固定，另一端穿過滑輪組13與浮球7固定。
[0041]上述技術方案中，所述浮箱室5與浮球室6之間底部開有泄水孔12，所述泄水孔12的孔徑小于出水管3和棄流管9管口的面積。
[0042]上述技術方案中，所述浮箱室5內底部設有浮箱限位塊18。
[0043]本實施例雨水通過進水管2進入精確棄流井，在沉淀室4沉淀后，通過第一溢流口
10、第一溢流口 11分別進入浮箱室5和浮球室6。浮箱8與浮球7通過滑輪組13相連。由于浮箱5的重量大于浮球的重量，初始狀態下浮箱8處于最低位置，而浮球7處于最高位置(即開啟狀態)，若開始下雨，則初雨可通過棄流管9棄流。當雨量逐漸增大時，浮箱室5內的水位逐漸升高，達到停止棄流水位，此時浮箱8在浮力作用下達到最高位置，而浮球7達到最低位置(即關閉狀態)。由于浮球7堵住棄流通道16，此時雨水會在浮球室6內聚集，當浮球室6內水位升高至出水管4處時，雨水從出水管4排出，此時雨水已變得較為干凈，達到了預處理的效果。此裝置需要定期維護，清理沉淀室內的淤泥。其中，第一溢流口 10、第一溢流口 11的開口大小比例和停止棄流水位，可根據不同情況的初雨量的體積設定。
[0044]棄流井的結構可以為多種結構，不限于本實施例所描述的棄流井。
[0045]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【主權項】
1.一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，所述區域內包括污水總管(20)、雨水支管(23)和污水支管(22);所述的污水支管(22)的排放端與污水總管(20)連通，其特征在于:所述區域按網格狀劃分為多個片區(19)，每個片區(19)面積為0.2?4平方公里;所述的每個片區(19)內設置有污水支管(22)、雨水支管(23)和至少一個的棄流井(I);所述棄流井(I)包括沉淀室(4)、浮箱室(5)和浮球室(6)三個相互獨立的腔室，棄流井(I)井體上設置有與該片區(19)內與之對應的雨水支管(23)的排放端連通的進水管(2)、與自然水體(24)連通的出水管(3)和與污水總管(20)連通的棄流管(9);所述沉淀室(4)與進水管(2)連通，所述浮箱室(5)和浮球室(6)共同連接出水管(3)，所述浮球室連接棄流管(9)。2.如權利要求1所述的一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，其特征在于:所述棄流管(9)管口分別低于進水管(2)、出水管(3)管口，所述沉淀室(4)與浮箱室(5)之間開有第一溢流口(10)，所述沉淀室(4)與浮球室(6)之間開有第二溢流口(11)，所述第一溢流口(10)的面積小于第二溢流口(11)的面積，所述第一溢流口(10)、第二溢流口(11)均高于棄流管(9)管口，所述浮箱室(5)內設有浮箱(8)，所述浮球室(6)內設有連通至棄流管(9)的棄流通道(16)和可將棄流通道口覆蓋的浮球(7)，所述浮箱(8)的重量大于浮球(7)的重量，所述浮箱(8)與浮球(7)之間通過連接裝置連接。3.如權利要求2所述的一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，其特征在于:所述井體內設置相互垂直的豎直布置的第一擋墻(14)和第二擋墻(15)，所述第一擋墻(14)與井體內壁之間圍成沉淀室(4)，所述第一擋墻(14)的一部分、第二擋墻(15)與井體內壁之間圍成浮箱室(5)，所述第一擋墻(14)的另一部分、第二擋墻(15)與井體內壁之間圍成浮球室(6)。4.如權利要求2所述的一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，其特征在于:所述第一溢流口(10)開在第一擋墻(14)的一部分上，所述第二溢流口(11)開在第一擋墻(14)的另一部分上。5.如權利要求4所述的一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，其特征在于:所述第二溢流口(II)底部開有旱季污水溢流口(17)，所述旱季污水溢流口(I7)低于第二溢流口(11)開設。6.如權利要求2所述的一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，其特征在于:所述連接裝置包括連接繩，所述連接繩一端與浮箱(8)固定，另一端穿過滑輪組(13)與浮球(7)固定。7.如權利要求2所述的一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，其特征在于:所述浮箱室(5)與浮球室(6)之間底部開有泄水孔(12)，所述泄水孔(12)的孔徑小于出水管(3)和棄流管(9)管口的面積。8.如權利要求7所述的一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，其特征在于:所述浮箱室(5)內底部設有浮箱限位塊(18)。9.如權利要求1所述的一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，其特征在于:還包括污水處理廠(21)，所述的污水處理廠(21)與污水總管(20)的排放端連通。10.如權利要求9所述的一種基于分流制管網的區域分片雨水棄流處理系統，其特征在于:所述的污水總管(20)的排放端與污水處理廠(21)的進口端之間設置有調蓄池(25)。
【文檔編號】E03F1/00GK205557761SQ201620121736
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月15日
【發明人】李習洪, 周超
【申請人】武漢圣禹排水系統有限公司