CN106836441A - 一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，包括顶部敞口的集水池、与集水池相连通的上游合流管道或雨水进水管、沿水流方向依次设置在集水池中的进水渠、进水格栅、多孔透水隔离墙及导流墙，进水格栅与多孔透水隔离墙、导流墙共同围设成顶部敞口且与集水池相互独立的内嵌式污水截流池，该内嵌式污水截流池将集水池分隔成两个相互独立的分部集水池，每个分部集水池中均设有雨水泵以及与雨水泵相连通的排水管网，内嵌式污水截流池中设有污水截流泵以及与污水截流泵相连通的排污管网。与现有技术相比，本发明***适用于已建成的合流制排水泵站、有混接的分流制排水***雨水泵站的高效率截污改造。

Description

一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***

技术领域

本发明属于雨污水处理技术领域，涉及一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***。

背景技术

排水泵站用于汇水服务区收集的雨污水排放，可分为合流泵站(服务于合流制排水***)和雨水泵站(服务于分流制排水***)。在合流制排水***中，晴天、初雨和小雨时，管道中雨污水流量小，设计的旱天污水截流泵，因流量小致使污染物质易沉积在排水管道和排水泵站集水池内，只能有效将污水量进行截流，而难以将对应的污染物或污染负荷有效截流；雨天溢流或雨水泵放江时，前期累积的沉积物或污染负荷受到高流速的雨水冲刷随溢流放江，对受纳水体水质产生严重影响。同时，我国分流制排水***的雨水管网，因各种原因导致雨水管网混接了不同程度的污水，成为事实上的合流制管网，尽管雨水泵站在改造中增设了污水截流泵，但同样存在类似合流泵站的雨天溢流放江污染。

安装或增设了截污泵的排水***(截留式排水泵站)由于泵站集水池容积按照最大雨水泵30s流量设计，远大于截污泵5min的设计流量所需的集水池面积和容积，这使得在旱天或小雨雨水泵未启动期间，雨污水中一定比例的污染物以沉积物形态沉积在管道和集水池内；由于截污泵的抽吸能力和范围有限，难以有效输送这部分雨污水污染负荷。雨天雨水泵开启放江时，由于雨水泵抽吸，管道和集水池内流场流速增加，前期累积的污染负荷被剧烈抽动搅吸并随雨水放江，加剧了水体污染。同时，由于在已建成投用的排水泵站开展大规模的工程改造存在一定的难度(如，改造期间会对区域内雨污水输送产生影响等)，因此需要寻求一种较为简单、施工周期短的方法，以改善集水池内旱天污染物沉积问题，提高截污泵的有效截污性能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可用于现有截留式排水泵站的改造设计，能显著提高排水泵站有效截留污染物负荷的能力，降低雨天溢流污染风险的增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，该***包括顶部敞口的集水池、与集水池相连通的上游合流管道或雨水进水管、沿水流方向依次设置在集水池中的进水渠、进水格栅、多孔透水隔离墙及导流墙，所述的多孔透水隔离墙共设有一对，并相对布设在集水池中，所述的进水格栅与多孔透水隔离墙、导流墙共同围设成顶部敞口且与集水池相互独立的内嵌式污水截流池，该内嵌式污水截流池将集水池分隔成两个相互独立的分部集水池，每个分部集水池中均设有雨水泵以及与雨水泵相连通的排水管网，所述的内嵌式污水截流池中设有污水截流泵以及与污水截流泵相连通的排污管网。

所述的进水渠与上游合流管道或雨水进水管之间设有进水闸板阀。

所述的上游合流管道或雨水进水管的设计管径和坡度由服务区特性确定。

所述的多孔透水隔离墙为一体式多孔透水隔离墙或由多个等高隔离墙并排组合而成的组合式多孔透水隔离墙。

所述的组合式多孔透水隔离墙中相邻两等高隔离墙之间的接缝断面采用交叉嵌口或橡胶片进行封闭。

所述的多孔透水隔离墙的顶标高与雨水泵停泵最低水位相等，底标高与集水池内底标高相等。

所述的多孔透水隔离墙的厚度≥400mm。

所述的多孔透水隔离墙包括中空板状墙体以及均匀填充在中空板状墙体中的透水填料。

所述的透水填料包括石英砂、鹅卵石、无烟煤、沸石或玻璃球状物中的一种或几种。

所述的透水填料为玻璃球状物，该玻璃球状物的粒径为4-12mm。

所述的内嵌式污水截流池的有效容积≥最大一台污水截流泵5min的出水量。

本发明***在已建成的集水池内，通过多孔透水隔离墙与已建成的进水格栅、集水池内的导流墙构造相对封闭的污水截流池(顶部敞口)，将已建成或新设的污水截流泵包含在其中，形成一个相对独立的、在雨水集水井中内嵌的污水截流池。内嵌式污水截流池的增设改造，其目的是在保证区域排水***防涝安全前提下，尽可能改善旱天和初雨污染物的截流效率。

所述的多孔透水隔离墙依据已建成的排水泵站内部构造以及设计尺寸，通过预制构件的方式进行施工和安装，可以根据实际，做成一堵整体的隔离墙，也可通过多个并列小尺寸的等高隔离墙，以交叉嵌口、或用橡胶片等类似物将接缝断面封闭，以形成一堵整体隔离墙，并可以缩短改造的施工周期，方便后期的管护。

多孔透水隔离墙改造增设的污水截流池容积由其围合的封闭空间决定，容积为其底面积与多孔透水隔离墙高度的乘积。一般情况下，改建的排水泵站项目中围合后的污水截流池的底面积基本确定，可通过多孔透水隔离墙的高度来实现污水截流池的容积增加。多孔透水隔离墙的高度由其顶、底标高决定，其内底标高为集水池内底标高，多孔透水隔离墙的顶标高为雨水泵停泵最低水位，以及为保证多孔透水隔离墙的强度和过滤拦截效果，其墙体厚度在400mm以上。

在混接有污水的雨水泵站内改造增设截污泵时，还需要按照合流制排水***设计污水截流泵，其设计流量依据单台污水截流泵的设计流量按照室外排水设计规范(GB50014)执行，排水***服务区内的旱流污水或混接污水量最高日最高时与截流倍数取值设计。

为满足污水截流池设计容积的规范(截留池的有效容积按照不低于最大一台污水截流泵5min的出水量设计)，按照上述雨水泵停泵最低水位作为多孔透水隔离墙顶标高设计，经过复核后，若不能满足截留池的容积要求，可适当提高多孔透水隔离墙的标高，但原则上不高于设计雨水进水管的底标高；或经过设计评估继续提高多孔透水隔离墙的高度对雨水防涝可能的影响，以确定合适的多孔透水隔离墙高度。

所述的污水截流池为已建成的排水泵站(包括合流制排水泵站和有混接的雨水泵站)集水池增设多孔透水隔离墙以内嵌污水截流池。多孔透水隔离墙为预制或现场制作有装填透水填料的板状构件，并可以通过吊装安装和更换维护。所述填料为具有一定机械强度的天然或人工的具有一定粒径的固态物，包括但不限于石英砂、鹅卵石、无烟煤、沸石等填料，或者人工制备的玻璃球状物，优选粒径为4-12mm及其级配，或者可参考透水路面的制作方法予以预制。

多孔透水隔离墙内装填物的主要功能是在正常情况下(无堵塞)，装填的填料可以拦截污水截流池内的沉积物，且不影响集水池和污水截流池的水位，以及排水泵站的使用功能。截污泵关闭阶段，排水***的污水经管网流入污水截流池，其中的沉积物或大颗粒污染物被拦截在污水截流池内或填料表面及其空隙间，类似过滤的作用；当截污泵运行时，存积在污水截流池内的污水与沉积物更容易被污水截流泵抽吸截留；而拦截在多孔透水隔离墙表面和内部的污染物由于集水井内存积的污水不断反向经过透水墙，被冲刷或反冲到污水截流池，进而被污水截流泵抽吸排出。这一过程周而往复，达到提高污水截流泵截污效率的目的。

降雨期间，管道沉积物被雨污水冲刷进入排水泵站，首先在污水截流池内雨污水在水位低于多孔透水隔离墙顶标高之前，这部分雨污水可以被污水截流泵排出，此外可以通过多孔透水隔离墙的过滤作用拦截较大的污染物，与旱天截留的情况类似。这部分污染负荷可高效地利用污水截流泵抽吸排出；当降雨中后期，雨水汇流量增大时，水位不断上升后，经过多孔透水隔离墙顶部溢流以及多孔透水隔离墙的渗透作用进入分部集水池，此时汇流的雨污水相对清洁，当雨水泵开启时被雨水泵抽吸放江，以保障区域防涝安全。

长时间运行后，多孔透水隔离墙可能会堵塞严重，此时可以将多孔透水隔离墙进行就地清洗；或者将隔离墙模块吊装出来，进行必要的清洗；或者整体更换多孔透水隔离墙，以达到继续使用的目的。

在日常运行期间，多孔透水隔离墙可防止沉积物在集水池较大的面积内形成沉积；当大暴雨来临，初期雨水及管网冲刷汇入的沉积物或污染物在雨水泵启动前，仍可由污水截流泵截流至外部污水管，提高截流的污染负荷；同时集水池作为整体，随着降雨有效深度增加，可实现雨水快速外排，防止内涝。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)可实现将旱天污水和初期雨水中的沉积物截留在集水池内嵌的污水截流池内，提高污水截流泵对旱天污水和初期雨水中污染物的截流效率，特别是对包括沉积物和污染负荷的截流效率；

2)可以保证在降雨期间的防涝安全，可实现削减排水***雨天溢流污染并保护受纳水体水环境与水生态。多孔透水隔离墙可就地清洗或方便地进行模块的拆卸清洗以及更换；

3)***整体结构简单，操作简便，经济实用性好，适用于已建成的合流制排水泵站、有混接的分流制排水***雨水泵站的的高效率截污改造，可用于现有排水泵站的改造，以提高旱流污水和初期雨水的截污效果，进而有利于受纳水体的水环境质量改善，具有很好的社会经济效益。

附图说明

图1为实施例1平面结构示意图；

图2为实施例1剖面结构示意图；

图3为实施例1中多孔透水隔离墙的结构示意图；

图4为实施例2中多孔透水隔离墙的结构示意图；

图中标记说明：

1—雨水进水管、2—进水闸板阀、3—进水渠、4—进水格栅、5—污水截流池、6—集水池、7—多孔透水隔离墙、8—污水截流泵、9—雨水泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

如图1-3所示，一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，该***包括顶部敞口的集水池6、与集水池6相连通的上游合流管道或雨水进水管1、沿水流方向依次设置在集水池6中的进水渠3、进水格栅4、多孔透水隔离墙7及导流墙，多孔透水隔离墙7共设有一对，并相对布设在集水池6中，进水格栅4与多孔透水隔离墙7、导流墙共同围设成顶部敞口且与集水池6相互独立的内嵌式污水截流池5，该内嵌式污水截流池5将集水池6分隔成两个相互独立的分部集水池6，每个分部集水池6中均设有雨水泵9以及与雨水泵9相连通的排水管网，内嵌式污水截流池5中设有污水截流泵8以及与污水截流泵8相连通的排污管网。进水渠3与上游合流管道或雨水进水管1之间设有进水闸板阀2。内嵌式污水截流池5的有效容积≥最大一台污水截流泵85min的出水量。

其中，多孔透水隔离墙7为一体式多孔透水隔离墙。多孔透水隔离墙7的顶标高与雨水泵9停泵最低水位相等，底标高与集水池6内底标高相等。多孔透水隔离墙7的厚度≥400mm。多孔透水隔离墙7包括中空板状墙体以及均匀填充在中空板状墙体中的透水填料，该透水填料为石英砂、鹅卵石、无烟煤、沸石等填料，或者人工制备的玻璃球状物。

本实施例***对雨污水截流截污的方法，主要步骤如下：

多孔透水隔离墙7内装填物的主要功能是在正常情况下(无堵塞)，装填的填料可以拦截污水截流池5内的沉积物，且不影响集水池6和污水截流池5的水位，以及排水泵站的使用功能。污水截流泵8关闭阶段，排水***的污水经管网流入污水截流池5，其中的沉积物或大颗粒污染物被拦截在污水截流池5内或填料表面及其空隙间，类似过滤的作用；当污水截流泵8运行时，存积在污水截流池5内的污水与沉积物更容易被污水截流泵抽吸截留；而拦截在多孔透水隔离墙7表面和内部的污染物由于集水井内存积的污水不断反向经过多孔透水隔离墙7，被冲刷或反冲到污水截流池5，进而被污水截流泵8抽吸排出。这一过程周而往复，达到提高污水截流泵8截污效率的目的。

降雨期间，管道沉积物被雨污水冲刷进入排水泵站，首先在污水截流池5内雨污水在水位低于多孔透水隔离墙7顶标高之前，这部分雨污水可以被污水截流泵8排出，此外可以通过多孔透水隔离墙7的过滤作用拦截较大的污染物，与旱天截留的情况类似。这部分污染负荷可高效地利用污水截流泵8抽吸排出；当降雨中后期，雨水汇流量增大时，水位不断上升后，经过多孔透水隔离墙7顶部溢流以及多孔透水隔离墙7的渗透作用进入集水池6，此时汇流的雨污水相对清洁，当雨水泵9开启时被雨水泵抽吸放江，以保障区域防涝安全。

长时间运行后，多孔透水隔离墙7可能会堵塞严重，此时可以将多孔透水隔离墙7进行就地清洗；或者将多孔透水隔离墙7吊装出来，进行必要的清洗；或者整体更换多孔透水隔离墙7，以达到继续使用的目的。

在日常运行期间，多孔透水隔离墙7可防止沉积物在集水池6较大的面积内形成沉积；当大暴雨来临，初期雨水及管网冲刷汇入的沉积物或污染物在雨水泵9启动前，仍可由污水截流泵8截流至外部污水管，提高截流的污染负荷；同时集水池6作为整体，随着降雨有效深度增加，可实现雨水快速外排，防止内涝。

实施例2：

本实施例中，多孔透水隔离墙7为由多个等高隔离墙并排组合而成的组合式多孔透水隔离墙。组合式多孔透水隔离墙7中相邻两等高隔离墙之间的接缝断面采用交叉嵌口或橡胶片进行封闭，透水填料为石英砂、鹅卵石、无烟煤、沸石等填料，或者人工制备的玻璃球状物。多孔透水隔离墙7的具体结构如图4所示。

其余同实施例1。

以上参照附图，特别是污水泵、雨水泵的数量和台数、泵站的构造型式以及多孔透水隔离墙的安装位置仅为说明实施例的一种示意型式，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，排水泵站可为方型底面，亦可为圆型底面泵站。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，其特征在于，该***包括顶部敞口的集水池(6)、与集水池(6)相连通的上游合流管道或雨水进水管(1)、沿水流方向依次设置在集水池(6)中的进水渠(3)、进水格栅(4)、多孔透水隔离墙(7)及导流墙，所述的多孔透水隔离墙(7)共设有一对，并相对布设在集水池(6)中，所述的进水格栅(4)与多孔透水隔离墙(7)、导流墙共同围设成顶部敞口且与集水池(6)相互独立的内嵌式污水截流池(5)，该内嵌式污水截流池(5)将集水池(6)分隔成两个相互独立的分部集水池(6)，每个分部集水池(6)中均设有雨水泵(9)以及与雨水泵(9)相连通的排水管网，所述的内嵌式污水截流池(5)中设有污水截流泵(8)以及与污水截流泵(8)相连通的排污管网。

2.根据权利要求1所述的一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，其特征在于，所述的进水渠(3)与上游合流管道或雨水进水管(1)之间设有进水闸板阀(2)。

3.根据权利要求1所述的一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，其特征在于，所述的多孔透水隔离墙(7)为一体式多孔透水隔离墙或由多个等高隔离墙并排组合而成的组合式多孔透水隔离墙。

4.根据权利要求3所述的一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，其特征在于，所述的组合式多孔透水隔离墙(7)中相邻两等高隔离墙之间的接缝断面采用交叉嵌口或橡胶片进行封闭。

5.根据权利要求3所述的一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，其特征在于，所述的多孔透水隔离墙(7)的顶标高与雨水泵(9)停泵最低水位相等，底标高与集水池(6)内底标高相等。

6.根据权利要求3所述的一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，其特征在于，所述的多孔透水隔离墙(7)的厚度≥400mm。

7.根据权利要求3所述的一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，其特征在于，所述的多孔透水隔离墙(7)包括中空板状墙体以及均匀填充在中空板状墙体中的透水填料。

8.根据权利要求7所述的一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，其特征在于，所述的透水填料包括石英砂、鹅卵石、无烟煤、沸石或玻璃球状物中的一种或几种。

9.根据权利要求8所述的一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，其特征在于，所述的透水填料为玻璃球状物，该玻璃球状物的粒径为4-12mm。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种增设多孔透水隔离墙的截留式排水泵站截污优化***，其特征在于，所述的内嵌式污水截流池(5)的有效容积≥最大一台污水截流泵(8)5min的出水量。