一種城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，包括分流檢查井、雨水分流井陣和雨水分流處理系統(tǒng)信息節(jié)點；雨水分流井陣包括依次串接的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井，沉淀井經(jīng)分流管與分流檢查井連接，蓄水井經(jīng)回用管接入雨水回用系統(tǒng)和應(yīng)急排出系統(tǒng)，水處理井經(jīng)沼氣管連接沼氣收集系統(tǒng)；分流檢查井設(shè)置在雨水主干管、干管或支管上；信息節(jié)點設(shè)置在分流管上。本實用新型可將初期雨水全部處理后排放，降低對城市水體的污染，實現(xiàn)雨水就地處理和再生回用，利于實現(xiàn)城市區(qū)域性良性水循環(huán)，避免集中式污水處理的巨量建設(shè)投入及非暴雨期的設(shè)備長期空置浪費，對雨污水的分級處理還有利于集中式污水處理設(shè)施出水水質(zhì)的達標提高；并實現(xiàn)削峰調(diào)蓄。
【專利說明】一種城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于城市地下管網(wǎng)對雨水進行分流處理及存儲的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]城市水污染和暴雨徑流造成的內(nèi)澇是困擾城市排水系統(tǒng)設(shè)計的重大問題。長期以來，人們一直認為點源污染是造成水體污染的主要原因(如各種工業(yè)廢水、醫(yī)院污水、生活污水等)，而未意識到面源污染對水體污染的嚴重影響(如城市降雨的地表徑流造成的水體污染)。隨著城市化水平的提高，不透水地面面積不斷上升，造成降雨時徑流量大大增加，徑流沖刷會攜帶大量的污染物，因此，雨水徑流，尤其是初期雨水未經(jīng)處理直接排放到城市水系，會對水體造成嚴重污染。
[0003]而暴雨徑流增加帶來的城市內(nèi)澇也對社會管理、城市運行和生產(chǎn)生活造成了巨大影響，據(jù)住建部2010年對國內(nèi)351個城市排澇能力的專項調(diào)研顯示，2008年一2010年間，有62%的城市發(fā)生過不同程度的內(nèi)澇，其中內(nèi)澇災(zāi)害超過3次的城市有137個；在發(fā)生過內(nèi)澇的城市中，57個城市的最大積水時間超過12小時。目前暴雨內(nèi)澇已經(jīng)成了大城市的通病，這在很大程度上是排水體系設(shè)計不合理造成的。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，克服現(xiàn)有城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)不能解決雨水徑流造成的城市水系污染和暴雨徑流造成的城市內(nèi)澇問題。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，包括分流檢查井、雨水分流井陣和雨水分流處理系統(tǒng)信息節(jié)點；
[0006]該雨水分流井陣包括依次串聯(lián)連接的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井，該沉淀井通過分流管與所述分流檢查井連接，該蓄水井通過回用管分別接入雨水回用系統(tǒng)和應(yīng)急排出系統(tǒng)，該水處理井通過沼氣管連接沼氣收集系統(tǒng)；
[0007]該分流檢查井設(shè)置在雨水主干管、雨水干管或雨水支管上；
[0008]該雨水分流處理系統(tǒng)信息節(jié)點設(shè)置在所述分流管上。
[0009]在本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)中，包括回流檢查井，該回流檢查井通過回流管連接所述清水井；該回流檢查井與所述分流檢查井同時設(shè)置在雨水主干管、雨水干管或雨水支管上，并通過其所連接的雨水主干管、雨水干管或雨水支管連接污水處理廠。
[0010]在本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)中，所述分流檢查井連接源水管。
[0011]在本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)中，所述雨水分流井陣的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井通過自流導(dǎo)管連接，其出水口階梯升高；或所述沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井通過水泵導(dǎo)管連接；或所述沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井通過泵井連接。
[0012]在本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)中，所述雨水分流井陣的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井為一體式結(jié)構(gòu)或分體式結(jié)構(gòu)。
[0013]在本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)中，所述沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井均設(shè)置密閉的清渣口和檢修梯。
[0014]在本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)中，所述雨水分流井陣的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井中至少一種井的數(shù)量為兩個或兩個以上，并采用并聯(lián)方式或串聯(lián)方式與其他井連接。
[0015]在本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)中，所述雨水分流井陣數(shù)量為兩個或兩個以上。
[0016]在本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)中，所述分流檢查井井壁為塑鋼纏繞管或雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管。
[0017]在本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)中，所述雨水分流井陣的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井井壁為塑鋼纏繞管或雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管。
[0018]實施本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有益效果是:雨水分流處理及存儲系統(tǒng)是與城市主干管配套建設(shè)的分散式污水處理和雨水收集利用設(shè)施，可將初期雨水全部送到污水處理廠處理后排放，使其對城市水體的污染降低至最小程度；而分散式雨污水處理功能實現(xiàn)了雨水的就地處理和再生回用，不僅有利于實現(xiàn)城市區(qū)域性良性水循環(huán)，還可避免集中式污水處理設(shè)施及引流干網(wǎng)由于雨污水的過量集中，造成巨量建設(shè)投入以及非暴雨期的長期空置浪費，對雨污水的分級處理還有利于集中式污水處理設(shè)施出水水質(zhì)的達標提高；對于暴雨徑流，雨水分流處理及存儲系統(tǒng)還可通過因地制宜的設(shè)置和采用適宜的截留倍數(shù)，有效地削峰調(diào)蓄。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)一種實施例的管網(wǎng)示意圖。
[0020]圖2是本實用新型城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)一種實施例的平面示意圖。
[0021]圖3是圖2中A-A剖視圖。
[0022]圖4是圖2中B-B剖視圖。
[0023]圖5是圖2中C-C剖視圖。
[0024]圖6是塑鋼纏繞管的半剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖7是圖6中D部放大圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0027]如圖1至圖5所示，本實用新型的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)包括分流檢查井901、雨水分流井陣90和雨水分流處理系統(tǒng)信息節(jié)點91a，根據(jù)需要，按適宜的截留倍數(shù)可設(shè)置一個或多個并聯(lián)的雨水分流井陣90。其中，
[0028]雨水分流井陣包括依次串聯(lián)連接的沉淀井902、水處理井903、清水井904和蓄水井905。沉淀井902通過分流管91和連接在分流管91上的導(dǎo)管92與分流檢查井901連接，蓄水井905通過回用管94分別接入雨水回用系統(tǒng)97和應(yīng)急排出系統(tǒng)13，水處理井903通過沼氣管93連接沼氣收集系統(tǒng)96。
[0029]雨水分流處理系統(tǒng)信息節(jié)點91a設(shè)置在分流管91上，雨水分流處理系統(tǒng)信息節(jié)點91a包括數(shù)據(jù)輸入模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊，該信息節(jié)點與城市智慧管網(wǎng)監(jiān)控站連接，將雨水分流處理系統(tǒng)流量等信息反饋至城市智慧管網(wǎng)監(jiān)控站，便于實現(xiàn)城市管網(wǎng)的智能化管理。
[0030]雨水分流井陣90中的沉淀井902、水處理井903、清水井904、蓄水井905可按立式或臥式布置，其尺寸規(guī)格可相同，也可按梯形基坑62設(shè)置不同尺寸規(guī)格，梯形基坑可加強基坑安全，方便施工和降低工程造價。
[0031]雨水回用系統(tǒng)97的功能為對雨水的再利用，例如，用于綠化灌溉、就近排入城市水體或滲漏入地下、補充地下水等。應(yīng)急排出系統(tǒng)13與雨水主干管6連接，當出現(xiàn)暴雨、雨水分流處理系統(tǒng)處理雨水量過大時，可將雨水分流處理系統(tǒng)及蓄水井905中的雨水通過雨水主干管6及城市內(nèi)澇應(yīng)急排出系統(tǒng)13分階段應(yīng)急排出，發(fā)揮削峰調(diào)蓄作用。
[0032]通常，分流檢查井901設(shè)置在雨水主干管6上(即分流檢查井901連接雨水主干管6的入口和出口)，通過分流管91連接雨水分流井陣，發(fā)揮分流調(diào)蓄和雨污水分級處理功能。分流管91與分流檢查井901連接的端口設(shè)置格柵910。
[0033]針對城市交通干道、低洼地帶等重點部位，根據(jù)需要，可將雨水分流處理系統(tǒng)的分流檢查井901設(shè)置在雨水干管或雨水支管上。
[0034]分流檢查井901也可連接一個或多個源水管61的入口。
[0035]用回流管95將清水井904與回流檢查井906連接，回流管95與回流檢查井906連接的端口設(shè)置格柵950，回流檢查井906與分流檢查井901同時設(shè)置在雨水主干管6之上，并通過其所連接的雨水主干管6連接污水處理廠，可對初期雨水進行集中污水處理，同時還可起到應(yīng)急排出雨水的作用。當分流檢查井901設(shè)置在雨水干管或雨水支管上時，回流檢查井906與分流檢查井901同時設(shè)置在雨水干管或雨水支管上，并通過其所連接的雨水干管或雨水支管連接污水處理廠。
[0036]雨水分流井陣的沉淀井902、水處理井903、清水井904和蓄水井905可以采用包括但不限于如下方式進行連接:
[0037]1、通過自流導(dǎo)管連接，沉淀井902、水處理井903、清水井904和蓄水井905，出水口
階梯升聞。
[0038]2、沉淀井902、水處理井903、清水井904和蓄水井905通過水泵導(dǎo)管連接。
[0039]3、沉淀井902、水處理井903、清水井904和蓄水井905通過泵井連接。
[0040]結(jié)構(gòu)上,雨水分流井陣的沉淀井902、水處理井903、清水井904和蓄水井905可以
采用一體式結(jié)構(gòu)，也可采用分體式結(jié)構(gòu)。
[0041]為方便清渣和檢修操作，在沉淀井902、水處理井903、清水井904和蓄水井905上均設(shè)置密閉的清渣口 98和檢修梯99。
[0042]在每個雨水分流井陣90中，根據(jù)需要,沉淀井902、水處理井903、清水井904和蓄水井905中每一種井的數(shù)量可以設(shè)置一個、兩個或多個，每一種井采用兩個以上時與其他井可采用并聯(lián)方式或串聯(lián)方式連接。
[0043]分流檢查井901的井壁可采用塑鋼纏繞管或雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管制造，也可采用傳統(tǒng)的防水耐腐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0044]雨水分流井陣90的沉淀井902、水處理井903、清水井904和蓄水井905的井壁可
采用塑鋼纏繞管或雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管制造，也可采用傳統(tǒng)的塑膠管道、鋼塑復(fù)合管道和防水耐腐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0045]塑鋼纏繞管的結(jié)構(gòu)如圖6、圖7所示，其結(jié)構(gòu)包括塑膠管壁206、直立于塑膠管壁206外表面并沿管道周向螺旋纏繞的加強肋204，加強肋204包括直立于塑膠管壁206外表面的鋼帶202(主要支撐結(jié)構(gòu))和包覆在該鋼帶202表面的塑膠層(如聚乙烯等)，在鋼帶202與塑膠層之間還可增加結(jié)合層203以提高鋼塑復(fù)合面之間的結(jié)合強度。
[0046]為了提高塑鋼纏繞管的剛度和抗壓性能，保證塑鋼纏繞管在安裝受壓狀態(tài)保持成型形狀，減小管道的徑向變形，在塑鋼纏繞管塑膠管壁206中設(shè)置短玻纖塑膠復(fù)合增強層205，玻纖塑膠復(fù)合增強材料的最小要求強度MRS=IS?20Mpa，短纖維的重量百分比為15%?18%,短纖維的直徑為0.10mm?0.18mm,長度為6_?25_。
[0047]雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，與上述塑鋼纏繞管相同，在加強肋204間的凹槽內(nèi)增加增強填充層201，增強填充層201可進一步增強管道的承載能力，減小管道徑向變形，保證管道的結(jié)構(gòu)強度。為了提高雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管的剛度和抗壓性能，保證雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管在安裝受壓狀態(tài)保持成型形狀，減小管道的徑向變形；同時，在雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管內(nèi)層壁塑膠管壁中及雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管的纏繞搭接部位中設(shè)置短玻纖塑膠復(fù)合增強層，提高雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管的剛度和雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管纏繞搭接部位的密封效果。
[0048]為了防止阻塞，分流檢查井901的所有出口管總流通面積不得低于所有入口管總流通面積。
[0049]源水管61的雨水通過分流檢查井901導(dǎo)入雨水主干管6，分流檢查井901的雨水通過格柵910導(dǎo)入分流管91，分流管91的雨水可通過自流方式，也可通過分流泵井911中的水泵導(dǎo)管92泵入沉淀井902，設(shè)置分流泵井911的目的是加強分流檢查井901的應(yīng)急分流排水能力。
[0050]在沉淀井902中，雨水一般分為三層，上層為浮渣層，下層為污泥層，中間為水流，水中懸浮物或沉于水底、或浮于水面。然后，雨水通過水泵導(dǎo)管920泵入(或自流進入)水處理井903，并阻攔底泥和浮渣流出。待處理的雨水通過布水管930被引入水處理井903的底部，并通過底部均布的布水頭均勻向上流過由絮狀或顆粒狀污泥組成的污泥床931。隨著污水與污泥相接觸而發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣并引起污泥床擾動。在污泥床產(chǎn)生的氣體中有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升撞擊到三相反應(yīng)器932的脫氣擋板底部，引起氣泡釋放；脫氣的污泥顆粒沉淀回到污泥層的表面。自由氣體和從污泥顆粒釋放的氣體通過沼氣管93被收集在水處理井903頂部的沼氣收集系統(tǒng)96內(nèi)。液體中包含一些剩余的固體物和生物顆粒進入到沉淀室內(nèi)，剩余固體和生物顆粒從液體中分離并通過反射板落回到污泥層上面。污泥留在水處理井903的底部繼續(xù)處理污染物、清水通過三相反應(yīng)器932排出，并通過水泵導(dǎo)管921泵入(或自流進入)清水井904。清水通過過濾裝置951后變成干凈水被水泵導(dǎo)管952泵入(或自流進入)回流泵井953，或通過回流管95上的格柵950流入回流檢查井906。過濾裝置951設(shè)有溢流口用于洪澇應(yīng)急調(diào)蓄。在回流泵井953中設(shè)置水泵導(dǎo)管954用于將處理后的干凈雨水或洪澇應(yīng)急排水泵入蓄水井陣905，發(fā)揮削峰調(diào)蓄作用，并可接入雨水回用系統(tǒng)97和應(yīng)急排出系統(tǒng)13。水處理井陣903的污水處理工藝優(yōu)選為上述厭氧生物污水處理工藝，也可采用其他適宜的污水處理工藝。厭氧生物污水處理的優(yōu)點是:
[0051](I)處理能力大；
[0052](2)能夠處理高濃度的雨污水；
[0053](3)投資、占地省，因該工藝容積負荷高，處理相同數(shù)量的C0D，其所用的有效水處理井陣容積少，所以節(jié)省了占地和水處理井陣容量；
[0054](4)處理效果好；
[0055](5)不需攪拌裝置，上流式水流方式和產(chǎn)生的沼氣起到了很好的攪拌效果；
[0056](6)運行穩(wěn)定；
[0057](7)構(gòu)造簡單；
[0058](8)能形成顆粒污泥，保證水處理井陣內(nèi)的污泥的高濃度和高活性。
【權(quán)利要求】
1.一種城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，包括分流檢查井、雨水分流井陣和雨水分流處理系統(tǒng)信息節(jié)點； 該雨水分流井陣包括依次串聯(lián)連接的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井，該沉淀井通過分流管與所述分流檢查井連接，該蓄水井通過回用管分別接入雨水回用系統(tǒng)和應(yīng)急排出系統(tǒng)，該水處理井通過沼氣管連接沼氣收集系統(tǒng)； 該分流檢查井設(shè)置在雨水主干管、雨水干管或雨水支管上； 該雨水分流處理系統(tǒng)信息節(jié)點設(shè)置在所述分流管上。
2.如權(quán)利要求1所述的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，包括回流檢查井，該回流檢查井通過回流管連接所述清水井；該回流檢查井與所述分流檢查井同時設(shè)置在雨水主干管、雨水干管或雨水支管上，并通過其所連接的雨水主干管、雨水干管或雨水支管連接污水處理廠。
3.如權(quán)利要求1所述的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述分流檢查井連接源水管。
4.如權(quán)利要求1所述的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述雨水分流井陣的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井通過自流導(dǎo)管連接，其出水口階梯升高； 或所述沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井通過水泵導(dǎo)管連接； 或所述沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井通過泵井連接。
5.如權(quán)利要求1所述的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述雨水分流井陣的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井為一體式結(jié)構(gòu)或分體式結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井均設(shè)置密閉的清渣口和檢修梯。
7.如權(quán)利要求1所述的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述雨水分流井陣的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井中至少一種井的數(shù)量為兩個或兩個以上，并采用并聯(lián)方式或串聯(lián)方式與其他井連接。
8.如權(quán)利要求1所述的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述雨水分流井陣數(shù)量為兩個或兩個以上。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述分流檢查井井壁為塑鋼纏繞管或雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管。
10.如權(quán)利要求1至8之一所述的城市排水管網(wǎng)雨水分流處理及存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述雨水分流井陣的沉淀井、水處理井、清水井和蓄水井井壁為塑鋼纏繞管或雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞管。
【文檔編號】E03F5/10GK203808201SQ201420082726
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】鄭能歡, 楊春江 申請人:華瀚管道系統(tǒng)科技有限公司