CN107806154A - 一种带有在线处理设施的排水***及排水控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有在线处理设施的排水***及排水控制方法，所述排水***具有智能排水的效果，通过控制***对该排水***中的水利开关的开度及相关组件的合理控制实现水体的合理排放，在保证了行洪安全的同时，最大程度的对脏水或初期雨水进行截流至在线处理设施。所述排水控制方法包括水位法、水质法、水质‑水位法，所述方法的调控有效解决了现有技术中没有与污水处理厂相连的分流井的排水控制问题。通过合理的控制脏水、初期雨水和中后期雨水的排放途径，最大限度的把脏水截流至在线处理设施中，把较干净的水排至自然水体。
Description
技术领域
本发明属于排水技术领域，具体涉及一种带有在线处理设施的排水***及排水控制方法。
背景技术
当前，城市和建筑群的排水***主要包括分流制、合流制和混流制，其主要的目的是实现水体的收集、输送和处理。比如，采用一种方式对待所有废水的体制称合流制。它只有一个排水***，称合流***，其排水管道称合流管道。采用不同方式对待不同性质的废水的体制称分流制，它一般有两个排水***。一个可以称为雨水***，用于收集雨水和污染程度很低的、不经过处理直接排放水体的工业废水，其管道称雨水管道。另一个可以称为污水***，收集生活污水和需要处理后才能排放的工业废水，其管道称污水管道。混流制是一种介于分流制和合流制之间的体制，其主要是由于在分流制的区域内管路错接、混接等导致部分管道出现了不同性质的废水，即雨水管道或污水管道实际上变成了合流管道。城市的污水管道和合流管道中的废水常统称城市污水。
随着现代房屋卫生设备和高层建筑的出现，人口密集，粪便用水流输送，大大增加城市污水的强度；再加上工业发达，工业废水大量增加，城市附近的河流湖泊就出现不能容忍的污染情况。于是增设污水处理厂，并用管道连接各个出水口，把各排水干管中的废水汇集污水处理厂进行处理，形成截流式合流***。连接出水口并截流废水至污水处理厂的管道称截流管道或截污管道。
降雨时废水量骤增，如果把所有废水都截留，则截流管道和污水处理厂必然需要很大规模，过分增加工程费用。所以一般将排水干管和截流管相交处的检查井替换为分流井。分流井的构造可以有不同的设计，但是目前的设计并不完善，且针对不同的污水量和雨水量也没有做出改进。旱季时因管中只有污水，分流井可以将污水截住，流往污水管；雨季时将部分雨水与污水截住并流入污水管，其余雨水溢流通过井中堰，继续流向下游。对于雨水和污水的流向，目前的控制方法中多数是采用水位或雨量来控制的，但现有的水位控制法或雨量控制法，对雨水和污水的分流控制并不是很好，从而失去了分流井存在的意义。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种带有在线处理设施的排水***及排水控制方法，所述排水***用于雨水和/或污水的截流和分流，通过合理的调控，使得水体合理分流，实现资源的合理配置。
本发明提供了一种排水***，所述排水***包括分流井，所述分流井包括分流井井体和设置于所述分流井井体中的三个开口，分别是入水口、第一出水口和第二出水口；
所述排水***还包括第三水利开关和第四水利开关；其中，在靠近所述第一出水口处设置第三水利开关，用于控制通过第一出水口的过水量；在靠近所述第二出水口处设置第四水利开关，用于控制通过第二出水口的过水量；
所述排水***还包括在线处理设施，所述在线处理设施与第一出水口相连。
本发明还提供上述排水***的排水控制方法，其包括水位法、水质法、水质-水位法中的至少一种。
本发明的有益效果：
1)本发明的排水***具有占地面积小，功能强大等优点，使用少量的土地面积就可以实现雨水和污水的有效分离处理。所述排水***的使用不受场合的限定，可以适用于排水管网***中的任一条管网。
2)本发明的排水***中设置控制***，在使用过程中无需人为操作，通过控制单元，可以实现闸门的自动调节，具有灵活多变等特点，减少了大量的人力物力。具体而言，本发明的排水***具有智能排水的效果，通过控制***对该排水***中的水利开关的开度及相关组件的合理控制实现水体的合理排放，在保证了行洪安全的同时，最大程度的对脏水或初期雨水进行截流至在线处理设施。
3)本发明的排水***的第二出水口处还可以设置调蓄设施，以及任选的一体化处理设施；所述调蓄设施，以及任选的一体化处理设施的设置，可以有效解决第四水利开关开启时仍混有的可污染自然水体的脏水，做到彻底地将初期雨水和中后期雨水分流处理。
4)本发明的排水控制方法包括水位法、水质法、水质-水位法，所述方法的调控有效解决了现有技术中没有与污水处理厂相连的分流井的排水控制问题。通过合理的控制脏水、初期雨水和中后期雨水的排放途径，最大限度的把脏水截流至在线处理设施中，把较干净的水排至自然水体。
5)通过在线处理设施在线处理雨水或者合流污水，可以有效弥补截污管在线截流量有限的问题，在降雨比较均匀、降雨历史比较长时，此方法的优势就更加明显，最大限度地对排到自然水体雨水中的颗粒物进行去除拦截，从而保护了自然水体。
附图说明
图1为本发明一个优选实施方式中所述的排水***的结构示意图；
图2为本发明一个优选实施方式中所述的排水***的结构示意图；
图3为本发明一个优选实施方式中所述的排水***的结构示意图；
图4为本发明一个优选实施方式中所述的排水***的结构示意图；
图5为本发明一个优选实施方式中所述的排水***的结构示意图；
图6为本发明一个优选实施方式中所述的排水***的结构示意图；
其中，1-入水口；2-第一出水口；3-第二出水口；4-分流井井体；5-第三水利开关；6-第四水利开关；7-在线处理设施；8-在线处理管；31-调蓄设施；32-第六水利开关；51-一体化处理设施。
具体实施方式
[排水***]
本发明的第一个方面是提供一种排水***，所述排水***包括分流井，所述分流井包括分流井井体和设置于所述分流井井体中的三个开口，分别是入水口、第一出水口和第二出水口；
所述排水***还包括第三水利开关和第四水利开关；其中，在靠近所述第一出水口处设置第三水利开关，用于控制通过第一出水口的过水量；在靠近所述第二出水口处设置第四水利开关，用于控制通过第二出水口的过水量；
所述排水***还包括在线处理设施，所述在线处理设施与第一出水口相连。
在本发明的一个优选实施方式中，所述排水***还包括控制***，所述控制***包括监测装置和与其信号连接的控制单元；所述控制单元与第三水利开关和第四水利开关信号连接；所述监测装置用于监测信号并将监测的信号输送给控制单元，控制单元根据接收的信号控制第三水利开关和第四水利开关的开度。
在本发明的一个优选实施方式中，所述在线处理设施的入口端通过管路或廊道与第一出水口相连，例如通过在线处理管与第一出水口相连；所述在线处理设施的出口端与通往自然水体的管路相连或直接排放至自然水体中。
在本发明的一个优选实施方式中，所述排水***还包括出水管；所述第二出水口通过出水管与通往自然水体的管路相连。
在本发明的一个优选实施方式中，所述在线处理设施的出口端与出水管相连。
在本发明的一个优选实施方式中，所述监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等)，监测水体水质的装置(例如可以是水质检测器、在线COD监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线TN监测仪、在线TP监测仪、在线NH3-N监测仪、在线氨氮监测仪、电极、电导率仪等)中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在分流井井体内。
在本发明的一个优选实施方式中，所述排水***还包括调蓄设施；所述调蓄设施设置在出水管管路上或设置在从出水管管路分出的支路上。
当所述调蓄设施设置在出水管支路上时，在出水管管路上且在出水管支路分出位置的下游端设置第六水利开关。所述第六水利开关与控制单元信号连接，控制单元根据接收的信号控制第六水利开关的开度。
当所述调蓄设施设置在出水管管路上时，水体流经出水管从调蓄设施的入口端流入调蓄设施进行存储，当调蓄设施的容量达到容纳上限时，水体从调蓄设施的出口端流入出水管下游端。
当所述调蓄设施设置在出水管支路上时，通过调节第六水利开关的开度调整水体的流向；当第六水利开关处于开启状态时，部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路，部分水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当第六水利开关处于截流状态时，全部水体流经支路进入调蓄设施暂时存储；当调蓄设施的容量达到容纳上限时，水体全部流经出水管直接排放至通往自然水体的管路。
在本发明的一个优选实施方式中，所述排水***包括上述调蓄设施时，其还可以包括一体化处理设施；所述一体化处理设施与调蓄设施的出口端相连，所述一体化处理设施可以处理存储在调蓄设施中的水体。
在本发明的一个优选实施方式中，所述第三水利开关和第四水利开关分别独立地选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述第三水利开关可以实现最大限流功能，即保证通过所述第三水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中，所述第六水利开关选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述第六水利开关可以实现最大限流功能，即保证通过所述第六水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中，本领域技术人员可以理解，所述入水口、第一出水口和第二出水口的形状和开口大小没有具体的限定，可以和与其相连的管路或廊道的形状或与其设置的水利开关的形状相匹配即可。例如所述入水口、第一出水口和第二出水口的形状为圆形。
在本发明的一个优选实施方式中，本领域技术人员可以理解，所述入水口、第一出水口和第二出水口在分流井井体中的排列顺序和排布方式没有限定，可以根据分流井设置的区域面积和地势高度合理的设置入水口、第一出水口和第二出水口的相对位置。例如，所述入水口、第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁。
当所述入水口、第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁时，本领域技术人员可以理解，所述入水口、第一出水口和第二出水口的底部距离分流井井底的高度没有具体限定，例如与入水口连接的管路处于高地势的位置，入水口可以设置在分流井井体侧壁上的任意位置；与第一出水口和第二出水口连接的管路处于低地势的位置，第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁靠近分流井井体底部的位置。这样做的目的是为了水体不会在分流井井体中积攒，更好地流向下游。
在本发明的一个优选实施方式中，本领域技术人员可以理解，所述分流井井体的形状没有具体的限定，可以实现对水体的合理排放即可，例如所述分流井井体的形状为方形或圆形。
在本发明的一个优选实施方式中，本领域技术人员可以理解，所述在线处理设施在排水***中的数量和排布没有具体的限定，可以根据使用该***的区域面积进行合理的排布，例如可以是串联或并联多个在线处理设施。所述在线处理设施可以是现有技术已知的在线处理设施，例如包括生物滤池、在线处理池、絮凝池、斜板沉淀池、沉砂池或人工湿地等。
在本发明的一个优选实施方式中，本领域技术人员可以理解，所述调蓄设施在***中的数量和排布没有具体的限定，可以是串联或并联的多个调蓄设施；其具体排布方式可以根据使用该***的区域面积进行合理的排布。所述调蓄设施可以是现有技术已知的调蓄设施，例如包括调蓄池、调蓄箱涵、深隧或浅隧等。
在本发明的一个优选实施方式中，本领域技术人员可以理解，所述一体化处理设施在***中的数量和排布没有具体的限定，可以是串联或并联的多个一体化处理设施；其具体排布方式可以根据使用该***的区域面积进行合理的排布。所述一体化处理设施可以是现有技术已知的一体化处理设施，例如包括一体化污水处理站等。
[排水控制方法]
上述排水***的排水控制方法，其包括水位法、水质法和水质-水位法中的至少一种。
[水位法]
本发明的第二个方面是提供一种水位法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于上述的排水***，所述排水***包括控制***，所述控制***中的监测装置包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内，在该控制***的控制单元中设定分流井的警戒水位H2；所述方法包括如下步骤：
1a)水体从入水口进入分流井，通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H；
2a)当H<H2时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于截流状态；
3a)当H≥H2时，第四水利开关处于开启状态，第三水利开关处于开启状态。
[水质法]
本发明的第三个方面是提供一种水质法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于上述的排水***，所述排水***包括控制***，所述控制***中的监测装置包括监测水体水质的装置且设置在分流井井体内，在该控制***的控制单元中设定污染物浓度标准值C1；所述方法包括如下步骤：
1b)水体从入水口进入分流井，通过监测水体水质的装置实时监测分流井井体内水体水质C；
2b)当C≥C1时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于截流状态；
3b)当C<C1时，第四水利开关处于开启状态，第三水利开关处于关闭状态。
[水位-水质法]
本发明的第四个方面是提供一种水位-水质法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于上述的排水***，所述排水***包括控制***，所述控制***中的监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且均设置在分流井井体内，在该控制***的控制单元中设定分流井的警戒水位H2和污染物浓度标准值C1；所述方法包括如下步骤：
1c)水体从入水口进入分流井，通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H，通过监测水体水质的装置实时监测分流井井体内水体水质C；
2c)当C≥C1且H<H2时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于截流状态；
3c)当C<C1且H<H2时，第四水利开关处于开启状态，第三水利开关处于关闭状态；
4c)当H≥H2时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于开启状态。
[上述方法的具体限定]
在本发明的一个优选实施方式中，所述排水***包括调蓄设施时，所述方法还包括如下步骤：
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管管路上时，水体流经出水管从调蓄设施的入口端流入调蓄设施进行存储，当调蓄设施的容量达到容纳上限时，水体从调蓄设施的出口端流入出水管下游端。
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管支路上时，通过调节第六水利开关的开度调整水体的流向；当第六水利开关处于开启状态时，部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路，部分水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当第六水利开关处于截流状态时，全部水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当调蓄设施的容量达到容纳上限时，全部水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路。
在本发明的一个优选实施方式中，所述排水***包括调蓄设施和一体化处理设施时，所述方法包括如下步骤：
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管管路上时，水体流经出水管从调蓄设施的入口端流入调蓄设施进行存储，当调蓄设施的容量达到容纳上限时，水体从调蓄设施的出口端流入出水管下游端；同时，存储在调蓄设施中的水体经一体化处理设施处理后直接排放至通往自然水体的管路。
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管支路上时，通过调节第六水利开关的开度调整水体的流向；当第六水利开关处于开启状态时，部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路，部分水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当第六水利开关处于截流状态时，全部水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当调蓄设施的容量达到容纳上限时，全部水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路；同时，存储在调蓄设施中的水体经一体化处理设施处理后直接排放至通往自然水体的管路。
在本发明的一个优选实施方式中，所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
在本发明的一个优选实施方式中，根据分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制***的控制单元中设定分流井的警戒水位H2。
在本发明的一个优选实施方式中，所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等，其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度，所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
在本发明的一个优选实施方式中，根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制***的控制单元中设定污染物浓度标准值C1。
在本发明的一个优选实施方式中，所述分流井排放到的自然水体的环境容量可以是自然水体如江河湖海；当所述自然水体的环境容量较大(如海洋)，污染物浓度标准值C1可以适当提高；当所述自然水体的环境容量较小(如湖泊)，污染物浓度标准值C1可以适当降低。当所述进入分流井的水体水质较好时，如为中后期雨水，污染物浓度标准值C1可以适当降低；当所述进入分流井的水体水质较差时，如为生活污水和/或初期雨水，污染物浓度标准值C1可以适当提高。其目的是尽可能少的减少对自然水体的污染。
在本发明的一个优选实施方式中，所述第三水利开关和第六水利开关可以实现最大限流功能，其处于开启状态是指通过所述水利开关的流量值小于等于设定的最大流量值，这可以通过控制***中的控制单元调节所述水利开关的开度来实现。
在本发明的一个优选实施方式中，所述第四水利开关处于开启状态是指水体可以通过所述水利开关流向自然水体。
在本发明的一个优选实施方式中，所述第四水利开关和第六水利开关处于截流状态是指调节所述水利开关的开度，保证水体截流在所述水利开关的上游端，不能通过所述水利开关流向自然水体。
在本发明的一个优选实施方式中，所述第三水利开关处于关闭状态是指通过所述第三水利开关的水体的流量值为零。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，应理解，在阅读了本发明所记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”和“第六”仅用于描述目的，而并非为指示或暗示相对重要性。
实施例1
如图1-2所示，一种带有在线处理设施的排水***，所述排水***包括分流井，所述分流井包括分流井井体4和设置于所述分流井井体4中的三个开口，分别是入水口1、第一出水口2和第二出水口3；
所述排水***还包括第三水利开关5和第四水利开关6；其中，在靠近所述第一出水口2处设置第三水利开关5，用于控制通过第一出水口2的过水量；在靠近所述第二出水口3处设置第四水利开关6，用于控制通过第二出水口3的过水量；
所述排水***还包括在线处理设施7，所述在线处理设施7与第一出水口2相连。
所述排水***还包括控制***，所述控制***包括监测装置和与其信号连接的控制单元；所述控制单元与第三水利开关5和第四水利开关6信号连接；所述监测装置用于监测信号并将监测的信号输送给控制单元，控制单元根据接收的信号控制第三水利开关5和第四水利开关6的开度。
在本发明的一个优选实施方式中，所述排水***还包括出水管8；所述第二出水口3通过出水管8与通往自然水体的管路相连。
在本发明的一个优选实施方式中，所述在线处理设施7的入口端通过管路或廊道与第一出水口2相连，例如通过在线处理管8与第一出水口2相连；水体经在线处理设施处理后，水体水质已经达到排放标准，根据所述在线处理设施和所述排水***的相对位置关系设置所述在线处理设施的出口端的连接位置，所述在线处理设施7的出口端与通往自然水体的管路相连或直接排放至自然水体中；或者，所述在线处理设施7的出口端与出水管8相连。
在本发明的一个优选实施方式中，所述监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等)，监测水体水质的装置(例如可以是水质检测器、在线COD监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线TN监测仪、在线TP监测仪、在线NH3-N监测仪、在线氨氮监测仪、电极、电导率仪等)中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在分流井井体内。
在本发明的一个优选实施方式中，所述在线处理设施在排水***中的数量和排布没有具体的限定，可以根据使用该***的区域面积进行合理的排布，例如可以是串联或并联多个在线处理设施。所述在线处理设施可以是现有技术已知的在线处理设施，例如包括生物滤池、在线处理池、絮凝池、斜板沉淀池、沉砂池或人工湿地等。
实施例2
如图3-6所示，一种带有在线处理设施的排水***，所述排水***包括实施例1所述的排水***，还包括调蓄设施31；所述调蓄设施31设置在出水管8管路上或设置在从出水管8管路分出的支路上。
当所述调蓄设施设置在出水管支路上时，在出水管管路上且在出水管支路分出位置的下游端设置第六水利开关。所述第六水利开关与控制单元信号连接，控制单元根据接收的信号控制第六水利开关的开度。
如图3和图4所示，当所述调蓄设施设置在出水管管路上时，水体流经出水管从调蓄设施的入口端流入调蓄设施进行存储，当调蓄设施的容量达到容纳上限时，水体从调蓄设施的出口端流入出水管下游端。
如图5和图6所示，当所述调蓄设施设置在出水管支路上时，通过调节第六水利开关的开度调整水体的流向；当第六水利开关32处于开启状态时，部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路，部分水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当第六水利开关32处于截流状态时，全部水体流经支路进入调蓄设施暂时存储；当调蓄设施的容量达到容纳上限时，水体全部流经出水管直接排放至通往自然水体的管路。
在本发明的一个优选实施方式中，所述调蓄设施在***中的数量和排布没有具体的限定，可以是串联或并联的多个调蓄设施；其具体排布方式可以根据使用该***的区域面积进行合理的排布。所述调蓄设施可以是现有技术已知的调蓄设施，例如包括调蓄池、调蓄箱涵、深隧或浅隧等。
实施例3
如图3-6所示，一种带有在线处理设施的排水***，所述排水***包括实施例2所述的排水***，所述排水***还包括一体化处理设施51；所述一体化处理设施与调蓄设施31的出口端相连，所述一体化处理设施51可以处理存储在调蓄设施31中的水体。
在本发明的一个优选实施方式中，所述一体化处理设施可以是现有技术已知的一体化处理设施，例如包括一体化污水处理站等。所述一体化处理设施在***中的数量和排布没有具体的限定，可以是串联或并联的多个一体化处理设施；其具体排布方式可以根据使用该***的区域面积进行合理的排布。
上述实施例1-3中，本领域技术人员可以理解，在不同场所使用时，所述分流井井体形状的选择也不同，所述分流井井体形状为圆形时，特别适用于面积较小的区域，圆形分流井的占地面积一般较小，通过节省土地面积，实现其他排水设备的安装和排布。当不受使用区域面积的限制时，可以使用方形结构的分流井，其内部可容纳的空间大，可以在该空间内设置多个具有不同功能的设备，如除去泥沙的装置和除去漂浮物和悬浮物的装置等。
具体地，所述分流井井体的形状为圆形，如图1所示；或者，所述分流井井体的形状为方形，如图2所示。
上述实施例1-3中，本领域技术人员可以理解，所述入水口、第一出水口和第二出水口的形状和开口大小没有具体的限定，可以和与其相连的管路或廊道的形状或与其设置的水利开关的形状相匹配即可。例如所述入水口、第一出水口和第二出水口的形状为圆形。
上述实施例1-3中，本领域技术人员可以理解，所述入水口、第一出水口和第二出水口在分流井井体中的排列顺序和排布方式没有限定，可以根据分流井设置的区域面积和地势高度合理的设置入水口、第一出水口和第二出水口的相对位置。例如，所述入水口、第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁。
上述实施例1-3中，当所述入水口、第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁时，本领域技术人员可以理解，所述入水口、第一出水口和第二出水口的底部距离分流井井底的高度没有具体限定，例如与入水口连接的管路处于高地势的位置，入水口可以设置在分流井井体侧壁上的任意位置；与第一出水口和第二出水口连接的管路处于低地势的位置，第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁靠近分流井井体底部的位置。这样做的目的是为了水体不会在分流井井体中积攒，更好地流向下游。
上述实施例1-3中，所述开关分别独立地选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
上述实施例1-3中，所述第三水利开关可以实现最大限流功能，即保证通过所述第三水利开关的流量不会超过设定的流量值。所述第六水利开关可以实现最大限流功能，即保证通过所述第六水利开关的流量不会超过设定的流量值。
实施例4
一种水位法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水***，所述排水***包括控制***，所述控制***中的监测装置包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内，根据分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制***的控制单元中设定分流井的警戒水位H2；所述方法包括如下步骤：
1a)水体从入水口进入分流井，通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H；
2a)当分流井井体内水体液位高度H<警戒水位H2时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于截流状态；水体流经第一出水口进入在线处理设施，经处理后，排入自然水体中，或排入与自然水体相连的管路中；
3a)当分流井井体内水体液位高度H≥警戒水位H2时，第四水利开关处于开启状态，第三水利开关处于开启状态；部分水体流经第二出水口排入自然水体中，或排入与自然水体相连的管路中；水体流经第一出水口进入在线处理设施，经处理后，排入自然水体中，或排入与自然水体相连的管路中。
在本发明的一个优选实施方式中，所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
实施例5
一种水质法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水***，所述排水***包括控制***，所述控制***中的监测装置包括监测水体水质的装置且设置在分流井井体内，根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制***的控制单元中设定污染物浓度标准值C1；所述方法包括如下步骤：
1b)水体从入水口进入分流井，通过监测水体水质的装置实时监测分流井井体内水体水质C；
2b)当分流井井体内水体水质C≥污染物浓度标准值C1时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于截流状态；水体流经第一出水口进入在线处理设施，经处理后，排入自然水体中，或排入与自然水体相连的管路中；
3b)当分流井井体内水体水质C<污染物浓度标准值C1时，第四水利开关处于开启状态，第三水利开关处于关闭状态；水体流经第二出水口排入自然水体中，或排入与自然水体相连的管路中。
在本发明的一个优选实施方式中，所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等，其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度，所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN、TP中的一种或几种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
在本发明的一个优选实施方式中，所述分流井排放到的自然水体的环境容量可以是自然水体如江河湖海；当所述自然水体的环境容量较大(如海洋)，污染物浓度标准值C1可以适当提高；当所述自然水体的环境容量较小(如湖泊)，污染物浓度标准值C1可以适当降低。当所述进入分流井的水体水质较好时，如为中后期雨水，污染物浓度标准值C1可以适当降低；当所述进入分流井的水体水质较差时，如为生活污水和/或初期雨水，污染物浓度标准值C1可以适当提高。其目的是尽可能少的减少对自然水体的污染。
实施例6
一种水位-水质法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水***，所述排水***包括控制***，所述控制***中的监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且均设置在分流井井体内，根据分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制***的控制单元中设定分流井的警戒水位H2，根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制***的控制单元中设定污染物浓度标准值C1；所述方法包括如下步骤：
1c)水体从入水口进入分流井，通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H，通过监测水体水质的装置实时监测井内水体水质C；
2c)当分流井井体内水体水质C≥污染物浓度标准值C1且分流井井体内水体液位高度H<警戒水位H2时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于截流状态；水体流经第一出水口进入在线处理设施，经处理后，排入自然水体中，或排入与自然水体相连的管路中；
3c)当分流井井体内水体水质C<污染物浓度标准值C1且分流井井体内水体液位高度H<警戒水位H2时，第四水利开关处于开启状态，第三水利开关处于关闭状态；水体流经第二出水口排入自然水体中，或排入与自然水体相连的管路中；
4c)当分流井井体内水体液位高度H≥警戒水位H2时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于开启状态；部分水体流经第二出水口排入自然水体中，或排入与自然水体相连的管路中；部分水体还可以流经第一出水口进入在线处理设施，经处理后，排入自然水体中，或排入与自然水体相连的管路中。
在本发明的一个优选实施方式中，所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
在本发明的一个优选实施方式中，所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等，其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度，所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN、TP中的一种或几种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
在本发明的一个优选实施方式中，所述分流井排放到的自然水体的环境容量可以是自然水体如江河湖海；当所述自然水体的环境容量较大(如海洋)，污染物浓度标准值C1可以适当提高；当所述自然水体的环境容量较小(如湖泊)，污染物浓度标准值C1可以适当降低。当所述进入分流井的水体水质较好时，如为中后期雨水，污染物浓度标准值C1可以适当降低；当所述进入分流井的水体水质较差时，如为生活污水和/或初期雨水，污染物浓度标准值C1可以适当提高。其目的是尽可能少的减少对自然水体的污染。
实施例7
当所述排水***包括调蓄设施时，即对应实施例2的排水***时，采用实施例4-6的排水控制方法，且进一步还分别包括如下步骤：
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管管路上时，水体流经出水管从调蓄设施的入口端流入调蓄设施进行存储，当调蓄设施的容量达到容纳上限时，水体从调蓄设施的出口端流入出水管下游端。
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管支路上时，通过调节第六水利开关的开度调整水体的流向；当第六水利开关处于开启状态时，部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路，部分水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当第六水利开关处于截流状态时，全部水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当调蓄设施的容量达到容纳上限时，全部水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路。
实施例8
当所述排水***包括调蓄设施和一体化处理设施时，即对应实施例3的排水***时，采用实施例4-6的排水控制方法，且进一步还分别包括如下步骤：
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管管路上时，水体流经出水管从调蓄设施的入口端流入调蓄设施进行存储，当调蓄设施的容量达到容纳上限时，水体从调蓄设施的出口端流入出水管下游端；同时，存储在调蓄设施中的水体经一体化处理设施处理后直接排放至通往自然水体的管路。
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管支路上时，通过调节第六水利开关的开度调整水体的流向；当第六水利开关处于开启状态时，部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路，部分水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当第六水利开关处于截流状态时，全部水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当调蓄设施的容量达到容纳上限时，全部水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路；同时，存储在调蓄设施中的水体经一体化处理设施处理后直接排放至通往自然水体的管路。
上述实施例4-8中，所述第三水利开关和第六水利开关可以实现最大限流功能，其处于开启状态是指通过所述水利开关的流量值小于等于设定的最大流量值，这可以通过控制***中的控制单元调节所述水利开关的开度来实现。
上述实施例4-8中，所述第四水利开关处于开启状态是指水体可以通过所述水利开关流向自然水体。
上述实施例4-8中，所述第四水利开关和第六水利开关处于截流状态是指调节所述水利开关的开度，保证水体截流在所述水利开关的上游端，不能通过所述水利开关流向自然水体。
上述实施例4-8中，所述第三水利开关处于关闭状态是指通过所述第三水利开关的水体的流量值为零。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种排水***，其特征在于，所述排水***包括分流井，所述分流井包括分流井井体和设置于所述分流井井体中的三个开口，分别是入水口、第一出水口和第二出水口；
所述排水***还包括第三水利开关和第四水利开关；其中，在靠近所述第一出水口处设置第三水利开关，用于控制通过第一出水口的过水量；在靠近所述第二出水口处设置第四水利开关，用于控制通过第二出水口的过水量；
所述排水***还包括在线处理设施，所述在线处理设施与第一出水口相连。
2.根据权利要求1所述的排水***，其特征在于，所述排水***还包括控制***，所述控制***包括监测装置和与其信号连接的控制单元；所述控制单元与第三水利开关和第四水利开关信号连接；所述监测装置用于监测信号并将监测的信号输送给控制单元，控制单元根据接收的信号控制第三水利开关和第四水利开关的开度。
优选地，所述在线处理设施的入口端通过管路或廊道与第一出水口相连，例如通过在线处理管与第一出水口相连；所述在线处理设施的出口端与通往自然水体的管路相连或直接排放至自然水体中。
优选地，所述排水***还包括出水管；所述第二出水口通过出水管与通往自然水体的管路相连。
优选地，所述在线处理设施的出口端与出水管相连。
优选地，所述在线处理设施可以是串联或并联多个在线处理设施。
优选地，所述在线处理设施包括生物滤池、在线处理池、絮凝池、斜板沉淀池、沉砂池或人工湿地。
3.根据权利要求1或2所述的排水***，其特征在于，所述监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等)，监测水体水质的装置(例如可以是水质检测器、在线COD监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线TN监测仪、在线TP监测仪、在线NH3-N监测仪、在线氨氮监测仪、电极、电导率仪等)中的至少一种。
优选地，所述监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在分流井井体内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的排水***，其特征在于，所述排水***还包括调蓄设施；所述调蓄设施设置在出水管管路上或设置在从出水管管路分出的支路上。
优选地，当所述调蓄设施设置在出水管支路上时，在出水管管路上且在出水管支路分出位置的下游端设置第六水利开关。
优选地，所述第六水利开关与控制单元信号连接，控制单元根据接收的信号控制第六水利开关的开度。
优选地，所述调蓄设施可以是串联或并联的多个调蓄设施。
优选地，所述调蓄设施包括调蓄池、调蓄箱涵、深隧或浅隧。
优选地，所述第三水利开关和第四水利开关分别独立地选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
优选地，所述第三水利开关可以实现最大限流功能，即保证通过所述第三水利开关的流量不会超过设定的流量值。
优选地，所述第六水利开关选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
所述第六水利开关可以实现最大限流功能，即保证通过所述第六水利开关的流量不会超过设定的流量值。
5.根据权利要求4所述的排水***，其特征在于，所述排水***还可以包括一体化处理设施；所述一体化处理设施与调蓄设施的出口端相连，所述一体化处理设施可以处理存储在调蓄设施中的水体。
优选地，所述一体化处理设施可以是串联或并联的多个一体化处理设施。
优选地，所述一体化处理设施包括一体化污水处理站。
6.一种水位法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于权利要求2-5中任一项所述的排水***，所述排水***包括控制***，所述控制***中的监测装置包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内，在该控制***的控制单元中设定分流井的警戒水位H2；所述方法包括如下步骤：
1a)水体从入水口进入分流井，通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H；
2a)当H<H2时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于截流状态；
3a)当H≥H2时，第四水利开关处于开启状态，第三水利开关处于开启状态。
优选地，根据分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制***的控制单元中设定分流井的警戒水位H2。
优选地，所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
7.一种水质法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于权利要求2-5中任一项所述的排水***，所述排水***包括控制***，所述控制***中的监测装置包括监测水体水质的装置且设置在分流井井体内，在该控制***的控制单元中设定污染物浓度标准值C1；所述方法包括如下步骤：
1b)水体从入水口进入分流井，通过监测水体水质的装置实时监测分流井井体内水体水质C；
2b)当C≥C1时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于截流状态；
3b)当C<C1时，第四水利开关处于开启状态，第三水利开关处于关闭状态。
优选地，根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制***的控制单元中设定污染物浓度标准值C1。
优选地，所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等，其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度，所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
优选地，所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
8.一种水位-水质法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于权利要求2-5中任一项所述的排水***，所述排水***包括控制***，所述控制***中的监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且均设置在分流井井体内，在该控制***的控制单元中设定分流井的警戒水位H2和污染物浓度标准值C1；所述方法包括如下步骤：
1c)水体从入水口进入分流井，通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H，通过监测水体水质的装置实时监测井内水体水质C；
2c)当C≥C1且H<H2时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于截流状态；
3c)当C<C1且H<H2时，第四水利开关处于开启状态，第三水利开关处于关闭状态；
4c)当H≥H2时，第三水利开关处于开启状态，第四水利开关处于开启状态。
优选地，根据分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制***的控制单元中设定分流井的警戒水位H2。
优选地，所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地，根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制***的控制单元中设定污染物浓度标准值C1。
优选地，所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等，其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度，所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
优选地，所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
9.权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述排水***包括调蓄设施时，所述方法还包括如下步骤：
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管管路上时，水体流经出水管从调蓄设施的入口端流入调蓄设施进行存储，当调蓄设施的容量达到容纳上限时，水体从调蓄设施的出口端流入出水管下游端。
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管支路上时，通过调节第六水利开关的开度调整水体的流向；当第六水利开关处于开启状态时，部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路，部分水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当第六水利开关处于截流状态时，全部水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当调蓄设施的容量达到容纳上限时，全部水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路。
10.权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述排水***包括调蓄设施和一体化处理设施时，所述方法包括如下步骤：
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管管路上时，水体流经出水管从调蓄设施的入口端流入调蓄设施进行存储，当调蓄设施的容量达到容纳上限时，水体从调蓄设施的出口端流入出水管下游端；同时，存储在调蓄设施中的水体经一体化处理设施处理后直接排放至通往自然水体的管路。
当第四水利开关处于开启状态且所述调蓄设施设置在出水管支路上时，通过调节第六水利开关的开度调整水体的流向；当第六水利开关处于开启状态时，部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路，部分水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当第六水利开关处于截流状态时，全部水体流经设置在出水管旁的支路进入调蓄设施暂时存储；当调蓄设施的容量达到容纳上限时，全部水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路；同时，存储在调蓄设施中的水体经一体化处理设施处理后直接排放至通往自然水体的管路。
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