CN111851691A - 海绵城市市政雨水调蓄分流*** - Google Patents

海绵城市市政雨水调蓄分流*** Download PDF

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Abstract

一种海绵城市雨水调蓄分流***，包括：收集池，缓冲池，雨水管路以及污水管路；所述收集池与所述缓冲池之间通过第一控制阀以及溢流堰相通；所述雨水管路与所述缓冲池相通；所述污水管路通过排污泵与收集池相通；所述缓冲池设置水质传感器以及水位传感器；通过收集池以及缓冲池的结构设置实现收集初雨以及调蓄暴雨。本发明的海绵城市雨水调蓄分流***，通过收集池的调蓄作用，可以将道路初期降雨的污染较严重的雨水进行收集，同时能够对于暴雨导致的洪峰进行撇流削减，可减轻污水处理厂的压力和负荷，保护城市水生态，净化水体。

Description

海绵城市市政雨水调蓄分流***
技术领域
本发明涉及给市政给排水领域，尤其是涉及一种海绵城市市政雨水调蓄分流***。
背景技术
海绵城市是一种全新的模式，生态城市、低碳城市是海绵城市的基础，它是一种形象的比喻，意思是城市像海绵一样富有弹性的面对外界环境的变化，逐渐的适应外界环境的变化,能够有效地应对暴雨、干旱等自然灾害，修复城市水生态，实现水安全、保护水环境等多重目标。海绵城市建设的主要目的在于维持城市发展与自然环境的和谐与统一。海绵城市实现了城市的发展与自然生态环境的保护相统一，通过采用低影响的开发手段，综合采用“渗、滞、蓄、净、用、排”的措施，来达到“小雨不积水，大雨不内涝，缓解热岛效应，水体不黑臭”的效果。
初期雨水是指在不同的汇水面和管渠中所形成径流初期的某一部分雨水。其特点为初期雨水中的污染物浓度远高于后期径流雨水。目前，各个城市的海绵城市建设正在逐步推进，初期雨水的处理措施在海绵城市建设中起着重要的作用，对水质和水文的贡献不可忽视。
目前，较为有效的初期雨水收集方式为收集池收集方式，收集池的基本原理：雨水降落到路面之后，在地面产生径流时，初期道路雨水径流会进入连接收集池的管道内，道路初期雨水进入收集池后自动切换装置阀门会自动切换到市政雨水管道，后期雨水进入市政管道内。流入到收集池内的道路初期雨水经过污水处理***处理，各项指标达标后方可排出。通过收集池的调蓄作用，可以将道路初期降雨的污染较严重的雨水进行收集，对水质和水量进行调节，可减轻污水处理厂的压力和负荷，同时，充分发挥生态净化作用，净化水体。
对暴雨导致的雨洪进行消解、储存和净化是海绵城市重要的特征。初期雨水收集池通过收集初期雨水，对于调蓄雨水具有一定作用。但是，初期雨水收集池在收集完道路初期雨水即切换阀门，后期雨水通过市政雨水管路进入市政管道，在遇到城市暴雨导致的洪峰时，无法进一步起到错峰调节的作用。现有技术中，广州市市政工程设计研究总院在CN103821222A的发明专利中提出一种雨水溢流调蓄设施，其中通过在截留池中设置洪峰溢流堰，在出现暴雨水，截留池中的部分雨水通过洪峰溢流堰流入调蓄池中，从而实现了对于暴雨时对洪峰进行撇流削减，减轻市政管路压力。然而，通常暴雨都是在初期雨水之后的，而污水处理厂无法同时处理初期污染雨水，通常是降雨结束后将调蓄池内的初期雨水输送到污水处理厂处理，因此截留池中的部分雨水溢流时，调蓄池内还是存在着污染浓度较大的初期雨水，该方法实际上是将初期雨水与后期雨水混合，导致后续对于调蓄池内雨水的处理需要设置具有水质监测仪的出流池；如果调蓄池内的混合雨水的水质低于标准，则需要将混合雨水全部输入污水处理***进行处理，增加污水处理厂处理压力；即使混合雨水的水质符合标准，将其直接通过市政管道排出实质上是将初期雨水的污染再次排出环境中，导致环境水质受到影响。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种海绵城市市政雨水调蓄分流***，其能够对于暴雨导致的洪峰进行撇流削减，同时不会增加污水处理厂压力，避免环境水质受到影响。
作为本发明的一个方面，提供一种海绵城市雨水调蓄分流***，包括：收集池，缓冲池，雨水管路以及污水管路；所述收集池与所述缓冲池之间通过第一控制阀以及溢流堰相通；所述雨水管路与所述缓冲池相通；所述污水管路通过排污泵与收集池相通；水质传感器以及水位传感器，设置于所述缓冲池；所述收集池包括第一壁，第二壁，第一底部以及第二底部；所述第一壁为外壁，其包围形成收集池外壁；所述第二壁位于所述第一壁内部并且与所述第一壁分隔，其包围形成所述收集池内池；所述第一壁与第二壁之间形成收集池外池；所述第二壁的深度大于所述第一壁的深度；所述第一底部位于所述第一壁与所述第二壁之间，其为斜面，外侧高度高于内侧；所述第二底部位于所述内池底部，其为平面；所述第二壁靠近第一底部的位置设置第二控制阀，用于控制内池与外池的连通；所述海绵城市雨水调蓄分流***还包括回流管以及控制器，所述回流管与雨水管路相通，所述回流管一侧与所述第一壁的底部通过第三控制阀相通；所述控制器根据所述水质传感器以及水位传感器的检测结果，控制所述第一控制阀，第二控制阀，第三控制阀以及排污泵的开关。
进一步的，所述溢流堰与所述收集池的连接口位于所述第一壁的上半部。
进一步的，所述溢流堰与所述收集池的连接口的高度低于所述第二壁的高度。
进一步的，所述控制器在所述水质传感器的检测值大于阈值时，开启所述第一控制阀，在所述水质传感器的检测值小于阈值时，关闭所述第一控制阀。
进一步的，所述控制器在所述缓冲池的水位高于阈值水位时，开启所述第二控制阀，使所述收集池外池的雨水流入收集池内池后关闭所述第二控制阀。
进一步的，所述阈值水位低于所述溢流堰高度。
进一步的，所述排污泵与收集池内池相通。
进一步的，如果降雨期间没有触发所述第二控制阀开启：则降雨结束后，控制器开启所述第二控制阀，使所述收集池外池的雨水流入收集池内池后关闭所述第二控制阀，通过排污泵将收集池内池的雨水通过污水管路输送到污水处理***进行处理；否则，控制器开启所述第三控制阀，所述收集池外池的雨水通过回流管流出到雨水管路而排出，通过排污泵将收集池内池的雨水通过污水管路输送到污水处理***进行处理。
进一步的，海绵城市雨水调蓄分流***不设置出流池。
进一步的，所述收集池用于汇集初期雨水以及洪峰削减。
附图说明
图1是本发明实施例的海绵城市市政雨水调蓄分流***平面示意图。
图2是本发明实施例的A-A剖面示意图。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。而且，应当理解，在此描述的各种各样的实施例的特征不互斥，并且能在各种各样的组合和换变过程中存在。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述 本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明实施例的海绵城市市政雨水调蓄分流***，参见图1和图2，包括收集池10，缓冲池20，雨水管路30，污水管路40，回流管50以及控制器（未示出）。收集池10包括第一壁11，第二壁12，第一底部13以及第二底部14。第一壁11为外壁，其包围形成收集池外壁。第二壁12位于第一壁11内部，并且与第一壁11分隔，其包围形成收集池内池15。第一壁11与第二壁12之间形成收集池外池16。第二壁12的深度大于第一壁11的深度。第一底部13位于第一壁11与第二壁12之间，其为斜面，外侧高度高于内侧。第二底部14位于内池15底部，其为平面。
收集池10与缓冲池20之间通过第一控制阀21以及溢流堰22相通。雨水管路30包括雨水进水管路31以及雨水出水管路32，缓冲池20分别与雨水进水管路31以及雨水出水管路32相通。溢流堰22与收集池10的连接口位于第一壁11的上半部，其高度低于第二壁11的高度。
缓冲池20设置水质传感器23以及水位传感器24。水质传感器23用于监测通过缓冲池20的雨水水质，可以用于检测雨水的浊度和/或电导率确定水质。水位传感器24用于检测缓冲池20的水位，可以使用例如超声波水位传感器。污水管路40通过排污泵41与收集池10的内池15相通。第二壁12靠近第一底部13的位置设置第二控制阀17，用于控制内池15与外池16的连通。回流管50一侧与雨水管路30相通，回流管50另一侧与第一壁11的底部通过第三控制阀51相通。
控制器，其根据水质传感器23以及水位传感器24的检测结果，控制第一控制阀21，第二控制阀17，第三控制阀51以及排污泵41的开关。具体的，在降雨初期，第二控制阀17关闭，控制器在水质传感器23的检测值大于阈值时，开启第一控制阀21，将高污染的初期雨水截留到收集池外池16，在水质传感器23的检测值小于阈值时，关闭第一控制阀21；其中该阈值为水质阈值，可以根据经验或者实验确定。控制器在缓冲池20的水位高于阈值水位时，开启第二控制阀17，使收集池外池16的雨水流入收集池内池15后关闭所述第二控制阀；该阈值水位略低于溢流堰22的高度，从而在即将出现暴雨洪峰时，将收集池外池16的雨水排入收集池内池15的下部。在暴雨洪峰时，截留池中的部分雨水通过洪峰溢流堰流入调蓄池外池16中。
降雨结束后，如果降雨期间没有触发第二控制阀17开启：控制器开启第二控制阀17，使收集池外池26的雨水流入收集池内池25后关闭第二控制阀17，通过排污泵41将收集池内池15的雨水通过污水管路40输送到污水处理***进行处理；否则，控制器开启第三控制阀51，收集池外池16的雨水通过回流管50流出到雨水管路而排出，通过排污泵41将收集池内池15的雨水通过污水管路40输送到污水处理***进行处理。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述公开内容之后，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，在不脱离本发明原理前提下，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种海绵城市雨水调蓄分流***，包括：收集池，缓冲池，雨水管路以及污水管路；所述收集池与所述缓冲池之间通过第一控制阀以及溢流堰相通；所述雨水管路与所述缓冲池相通；所述污水管路通过排污泵与收集池相通；所述缓冲池设置水质传感器以及水位传感器；其特征在于：所述收集池包括第一壁，第二壁，第一底部以及第二底部；所述第一壁为外壁，其包围形成收集池外壁；所述第二壁位于所述第一壁内部并且与所述第一壁分隔，其包围形成所述收集池内池；所述第一壁与第二壁之间形成收集池外池；所述第二壁的深度大于所述第一壁的深度；所述第一底部位于所述第一壁与所述第二壁之间，其为斜面，外侧高度高于内侧；所述第二底部位于所述内池底部，其为平面；所述第二壁靠近第一底部的位置设置第二控制阀，用于控制内池与外池的连通；所述海绵城市雨水调蓄分流***还包括回流管以及控制器，所述回流管与雨水管路相通，所述回流管一侧与所述第一壁的底部通过第三控制阀相通；所述控制器根据所述水质传感器以及水位传感器的检测结果，控制所述第一控制阀，第二控制阀，第三控制阀以及排污泵的开关。
2.根据权利要求1所述的海绵城市雨水调蓄分流***，其特征在于：所述溢流堰与所述收集池的连接口位于所述第一壁的上半部。
3.根据权利要求1所述的海绵城市雨水调蓄分流***，其特征在于：所述溢流堰与所述收集池的连接口的高度低于所述第二壁的高度。
4.根据权利要求1所述的海绵城市雨水调蓄分流***，其特征在于：所述排污泵与收集池内池相通。
5.根据权利要求1所述的海绵城市雨水调蓄分流***，其特征在于：所述收集池用于汇集初期雨水以及洪峰削减。
6.根据权利要求1所述的海绵城市雨水调蓄分流***，其特征在于：所述水质传感器用于监测通过缓冲池的雨水水质，可以通过检测雨水的浊度和/或电导率确定水质。
7.根据权利要求1所述的海绵城市调蓄分流***，其特征在于：所述水位传感器为超声水位传感器。
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