申请日2018.03.05
公开(公告)日2018.06.29
IPC分类号B01D29/52; B01D29/11; B01D29/90; C02F1/00
摘要
本发明公开了一种截流过滤的在线处理池及其控制方法及雨水处理系统，截流过滤的在线处理池包括池体及其池体上开设有进水口和出水口，还包括安装于所述池体内的挡墙，所述挡墙将所述池体分割成过水廊道和过滤处理区;所述过滤处理区内设有颗粒过滤装置和排水装置，所述挡墙位于所述第一区的部分上开设有进水孔，所述进水孔用于连通所述过滤处理区和所述第一区，所述排水装置用于联通所述过滤处理区和所述第二区。本发明结构简单，操作方便，在线处理池既能在降雨初期将雨水深度过滤，又能在流量较大时快速行洪，减少了对自然水体的污染，保证了雨水处理系统的雨水处理效果。
权利要求书
1.一种截流过滤的在线处理池，包括池体(1)及其池体(1)上开设的进水口(2)和出水口(3)，其特征在于：还包括安装于所述池体(1)内的挡墙(4)，所述挡墙(4)将所述池体(1)分割成过水廊道(5)和过滤处理区(6)，所述进水口(2)和所述出水口(3)位于所述过水廊道(5)所在的池体(1)侧壁上，且所述过水廊道(5)内设有垂直于水流方向的水力开关，所述水力开关将所述过水廊道(5)分割成第一区(51)和第二区(52)，所述进水口(2)与所述第一区(51)连通，所述出水口(3)与所述第二区(52)连通;
所述过滤处理区(6)内设有颗粒过滤装置和排水装置(9)，所述挡墙(4)位于所述第一区(51)的部分上开设有进水孔(8)，所述进水孔(8)用于连通所述过滤处理区(6)和所述第一区(51)，所述排水装置(9)用于联通所述过滤处理区(6)和所述第二区(52)。
2.如权利要求1所述的截流过滤的在线处理池，其特征在于：还包括控制单元和用于检测水质和/或水位和/或时间和/或流量的检测装置，所述检测装置设置于所述第一区(51)，且所述控制单元输入端与所述检测装置的输出端相连，所述控制单元输出端与所述水力开关相连，所述控制单元用于根据所述检测装置检测到的检测值，控制所述水力开关的开关。
3.如权利要求2所述的截流过滤的在线处理池，其特征在于：所述水力开关为液动下开式堰门、电动闸门或液动旋转堰门。
4.如权利要求3所述的截流过滤的在线处理池，其特征在于：所述过水廊道(5)底部为水平且沿水流方向降低的第一台阶面(10)和第二台阶面(11)，所述第一台阶面(10)位于第一区(51)，所述第二台阶面(11)位于第二区(52)，所述水力开关为液动旋转堰门(7)，所述液动旋转堰门(7)设置在第一台阶面(10)上临近第二台阶面(11)处。
5.如权利要求4所述的截流过滤的在线处理池，其特征在于：颗粒过滤装置为多个布置在池底的圆筒过滤器(16)，所述圆筒过滤器(16)底部设有出水端口(17)，排水装置(9)包括与各个出水端口(17)对应的竖直管(18)以及将竖直管(18)底部连通至所述第二区(52)的水平管(19)。
6.如权利要求5所述的截流过滤的在线处理池，其特征在于：所述过滤处理区(6)底面为高于第二台阶面(11)的第三平面(20)，所述水平管(19)埋于第三平面(20)以下且最低处不低于第二台阶面(11)，所述竖直管(18)上端高于第三平面(20)与出水端口(17)连接。
7.如权利要求5所述的截流过滤的在线处理池，其特征在于：多个圆筒过滤器(16)沿池体横向布置成行，多行圆筒过滤器(16)沿池体纵向布置成列，所述过滤处理区(4)分为分别与第一区(51)和第二区(52)对应的上游过滤区(21)和下游过滤区(22)，水平管(19)包括直线型水平管(19.2)和L型水平管(19.1)，下游过滤区(22)内各行圆筒过滤器的竖直管(18)通过直线型水平管(19.1)直接通至第二台阶面(11)上，上游过滤区(21)内各行圆筒过滤器的竖直管(18)由L型水平管(19.1)从第一台阶面(10)下方通至第二台阶面(11)上。
8.一种如权利要求2-7任一项所述截流过滤的在线处理池的控制方法，其特征在于，步骤为：
设定：控制单元内设有警戒水位H1和旱流水位H2，设有可排放污染物浓度Q;
a.晴天时，水力开关为关闭状态，雨水管网的污水经第一区(51)进入过滤处理区(6)，过滤处理区(6)处理后的水通过排水装置(9)经第二区(52)从出水口(3)排出;
b.降雨时，水力开关位于关闭状态：
当检测装置检测到的水位低于警戒水位H1，或水质中的污染物浓度高于可排放污染物浓度Q时，雨水从排水孔(8)进入过滤处理区(6)，经颗粒过滤装置处理后从排水装置(9)排出;
当检测装置检测到的水位超过警戒水位H1或水质中的污染物浓度低于可排放污染物浓度Q时，控制单元控制水力开关开启，雨水经第一区(51)和第二区(52)从出水口(3)排出;
c.水力开关位于开启状态，检测装置检测到第一区(51)内的水位低于旱流水位H2或者第一区(51)内的水质中的污染物浓度高于可排放污染物浓度Q时，控制单元控制水力开关关闭。
9.一种雨水处理系统，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的截流过滤的在线处理池和颗粒分离装置，所述颗粒分离装置位于截流过滤的在线处理池的上游使经过颗粒分离装置处理后的雨水进入截流过滤的在线处理池中。
10.如权利要求9的雨水处理系统，其特征在于：所述颗粒分离装置包括井体(101)及井体前后端的前进水口(102)和前出水口(103)，所述前出水口(103)与进水口(2)管道连接，还包括
至少一前挡墙，所述前挡墙设置于所述井体(101)底部，位于所述前进水口(102)和前出水口(103)之间，且所述前挡墙的顶部不高于所述前进水口(102)的最低进水位置，所述前挡墙将所述井体(101)分割成若干隔档区，其中一所述隔档区的所述井体(101)侧壁上开设有截污口(108);
拦渣滤网框107)，所述拦渣滤网框(107)安装于所述前挡墙上，且所述拦渣滤网框(107)为开口朝向所述前进水口(102)一侧具有过滤腔体(19)的网框结构;
浮动挡板(106)，所述浮动挡板(106)安装于所述井体内，位于所述拦渣滤网框(107)和所述前出水口(102)之间，当所述浮动挡板(106)浮动至最高位置时，所述浮动挡板(106)的顶部高于所述前出水口(103)的最高进水位置。
说明书
一种截流过滤的在线处理池及其控制方法及雨水处理系统
技术领域
本发明涉及雨水预处理，具体地指一种截流过滤的在线处理池及其控制方法及雨水处理系统。
背景技术
面源污染又称非点源污染，主要由土壤泥沙颗粒、氮磷等营养物质、农药、各种大气颗粒物等组成，通过地表径流、土壤侵蚀、农田排水等方式进入水、土壤或大气环境。其具有的随机性、广泛性、滞后性、模糊性、潜伏性等特点，加大了相应的研究、治理和管理政策制定的难度。城市雨污分流改造之后，面源污染是迫切需要解决的问题，如果不对雨水中的颗粒物和漂浮物进行拦截处理就直接排到自然水体，就会对自然水体造成污染，另外污水错接混接进入雨水管道也很难得到彻底解决。
因此，雨水降到地面形成径流，会含有大量的泥沙等颗粒和漂浮物，如果不对雨水中的颗粒物和漂浮物进行拦截处理就直接排到自然水体，就会对自然水体造成污染，因此需要在在线池内将这些污染物与雨水进行分离。目前对雨水大多采用滤网过滤的处置方式，将雨水进行简单的过滤预处理，但这种滤网过滤的方式会带来很多问题，如滤网可能会堵塞，阻碍雨水的排放造成城市的内涝，漂浮物拦截后却没有收集，清理十分不便，并且这种方式形式单一，只能去除漂浮物，无法去除雨水中的颗粒物。
公开号为CN 107601628 A的中国发明专利申请公开了一种可变形颗粒分离器、在线处理池及在线处理系统，这种在线处理池设有浮箱式颗粒分离器，对进入在线处理池中的初期雨水进行沉淀处理，但是在雨量较大行洪时，大量雨水必须流经浮箱、溢流槽、溢水墙后排出，这一系列结构均对水流造成阻碍，影响了行洪速度，因此，需要开发出一种既能对初期雨水进行深层过滤处理、又能在雨量较大时快速行洪的在线处理池及其控制方法及雨水处理系统。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种既能对初期雨水进行深层过滤处理，又能在雨量较大时快速行洪的截流过滤在线处理池及其控制方法及雨水处理系统。
本发明的技术方案为：
一种截流过滤的在线处理池，包括池体及其池体上开设有进水口和出水口，其特征在于：还包括安装于所述池体内的挡墙，所述挡墙将所述池体分割成过水廊道和过滤处理区，所述进水口和所述出水口位于所述过水廊道所在的池体侧壁上，且所述过水廊道内设有垂直于水流方向的水力开关，所述水力开关将所述过水廊道分割成第一区和第二区，所述进水口与所述第一区连通，所述出水口与所述第二区连通;
所述过滤处理区内设有颗粒过滤装置和排水装置，所述挡墙位于所述第一区的部分上开设有进水孔，所述进水孔用于连通所述过滤处理区和所述第一区，所述排水装置用于联通所述过滤处理区和所述第二区。
优选的，还包括控制单元和用于检测水质和/或水位和/或时间和/或流量的检测装置，所述检测装置设置于所述第一区，且所述控制单元输入端与所述检测装置的输出端相连，所述控制单元输出端与所述水力开关相连，所述控制单元用于根据所述检测装置检测到的检测值，控制所述水力开关的开关。有利于根据实际情况对水力开关进行自动控制，反应灵敏同时节省人力。
优选的，所述水力开关为液动下开式堰门、电动闸门或液动旋转堰门。以此有利于根据实际情况对水力开关形式进行选择，适于多种安装环境。
进一步的，所述过水廊道底部为水平且沿水流方向降低的第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面位于第一区，所述第二台阶面位于第二区，所述水力开关为液动旋转堰门，所述液动旋转堰门设置在第一台阶面上临近第二台阶面处。以此有利于液动旋转堰门的安装，既形成安装面又顺应雨水方向使液动旋转堰门下游底面降低，便于雨水向下游排出。
更进一步的，颗粒过滤装置为多个布置在池底的圆筒过滤器，所述圆筒过滤器底部设有出水端口，排水装置包括与各个出水端口对应的竖直管以及将竖直管底部连通至所述第二区的水平管。以此有利于将圆筒过滤器处理过的雨水汇聚至水平管完全排出。
更进一步的，所述过滤处理区底面为高于第二台阶面的第三平面，所述水平管埋于第三平面以下且最低处不低于第二台阶面，所述竖直管上端高于第三平面与出水端口连接。以此有利于水平管的埋设，使水平管位于第三平面、第二台阶面之间，处理过的雨水通过水平管出口端到达第二区时就可直接从第二台阶面上排出，便于雨水直接排放至水力开关下游。
更进一步的，多个圆筒过滤器沿池体横向布置成行，多行圆筒过滤器沿池体纵向布置成列，所述过滤处理区分为分别与第一区和第二区对应的上游过滤区和下游过滤区，水平管包括直线型水平管和L型水平管，下游过滤区内各行圆筒过滤器的竖直管通过直线型水平管直接通至第二台阶面上，上游过滤区内各行圆筒过滤器的竖直管由L型水平管从第一台阶面下方通至第二台阶面上。以此有利于无论是上游过滤区还是下游过滤区处理过的雨水，都可直接从第二区的第二台阶面处排出，便于雨水直接排放至水力开关下游。
本发明还提供一种上述截流过滤的在线处理池的控制方法，其特征在于，步骤为：
设定：控制单元内设有警戒水位H1和旱流水位H2，设有可排放污染物浓度Q;
a.晴天时，液动旋转堰门为关闭状态，雨水管网的污水经第一区进入过滤处理区，过滤处理区处理后的水通过排水装置经第二区从出水 口排出;
b.降雨时，水力开关位于关闭状态：
当检测装置检测到的水位低于警戒水位H1，或水质高于水质达到可排放污染物浓度Q时，雨水从排水孔进入过滤处理区，经颗粒过滤装置处理后从排水装置排出;
当检测装置检测到的水位超过警戒水位或水质低于可排放污染物浓度时，控制单元控制水力开关开启，雨水经第一区和第二区从出水口排出;
c.水力开关位于开启状态，检测装置检测到第一区内的水位低于旱流水位H2或者第一区内的水质高于水质达到可排放污染物浓度Q时，控制单元控制水力开关关闭。
本发明还提供一种雨水处理系统，包括上述的截流过滤的在线处理池和颗粒分离装置，所述颗粒分离装置位于截流过滤的在线处理池的上游使经过颗粒分离装置处理后的雨水进入截流过滤的在线处理池中。
优选的，所述颗粒分离装置包括井体及井体前后端的前进水口和前出水口，所述前出水口与进水口管道连接，还包括
至少一前挡墙，所述前挡墙设置于所述井体底部，位于所述前进水口和前出水口之间，且所述前挡墙的顶部不高于所述前进水口的最低进水位置，所述前挡墙将所述井体分割成若干隔档区，其中一所述隔档区的所述井体侧壁上开设有截污口;
拦渣滤网框，所述拦渣滤网框安装于所述前挡墙上，且所述拦渣滤网框为开口朝向所述前进水口一侧具有过滤腔体的网框结构;
浮动挡板，所述浮动挡板安装于所述井体内，位于所述拦渣滤网框和所述前出水口之间，当所述浮动挡板浮动至最高位置时，所述浮动挡板的顶部高于所述前出水口的最高进水位置。
本发明的有益效果为：
1、降雨时，雨水进入在线处理池的过水廊道内，在过水廊道内水力开关的截流下，初期雨水从侧墙底部进水孔进入圆筒过滤器，经深度过滤处理后，清水从出水口排入过水廊道的下游，最后流入市政雨水管网，能够根据雨水管路的实际情况，选择水力开关是否开启，可操作性强，适用范围广，污水处理效果好，能够有效避免污水经雨水管道入河。
2、当降雨强度较大时，水力开关前的水位超过设定的警戒水位时或初雨全部处理完毕时，旋转堰门迅速开启，后期较干净的雨水无需经过圆筒过滤器直接排放到下游，在无任何阻挡情况下快速及时行洪。
3、结构简单，操作方便，在线处理池既能在降雨初期将雨水深度过滤，又能在流量较大时快速行洪，减少了对自然水体的污染，保证了在线处理系统的雨水处理效果。
4、雨水处理系统在晴天将生活污水直接从截污口进入污水处理厂，避免了生活污水经在线处理池排至自然水体，而初雨时颗粒分离装置可对雨水中的颗粒物进行阻拦沉积以及将漂浮物拦截收集，在线处理池中的圆筒过滤器对初雨进行再次深度过滤处理，水质良好的清水流入市政雨水管网。雨水处理系统对初雨进行双重处理，雨水中无漂浮物且水中颗粒物含量低，处理效果好，防止水体污染。