本發(fā)明屬于雨污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種排水泵站集水池動(dòng)態(tài)分區(qū)的高效截污系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今，隨著城市的擴(kuò)張和建設(shè)密度的加大，地面硬化率愈來(lái)愈高，原有的水庫(kù)、山體、湖泊、魚(yú)塘逐漸被侵占，河涌斷面越來(lái)越窄，城市的地表儲(chǔ)水、排水和自然凈化能力大大減弱，加上城市熱島效應(yīng)導(dǎo)致極端天氣頻發(fā)，城市水浸和內(nèi)澇嚴(yán)重威脅著城市居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，內(nèi)澇問(wèn)題已成為城市治水難題。極高的人口密度和城市建設(shè)密度使得城市面源污染負(fù)荷迅速加大，降雨期間，地表徑流初雨污染和合流制地區(qū)的溢流污染(cso)日益嚴(yán)重，是城市水體污染的重要來(lái)源之一。

排水泵站用于匯水服務(wù)區(qū)收集的雨污水排放，可分為合流泵站(服務(wù)于合流制排水系統(tǒng))和雨水泵站(服務(wù)于分流制排水系統(tǒng))。在合流制排水系統(tǒng)中，晴天、初雨和小雨時(shí)，管道中雨污水流量小，設(shè)計(jì)的旱天污水截流泵，因流量小致使污染物質(zhì)易沉積在排水管道和排水泵站集水池內(nèi)，只能有效將污水量進(jìn)行截流，而難以將對(duì)應(yīng)的污染物或污染負(fù)荷有效截流；雨天溢流或雨水泵放江時(shí)，前期累積的沉積物或污染負(fù)荷受到高流速的雨水沖刷隨溢流放江，對(duì)受納水體水質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。同時(shí)，我國(guó)分流制排水系統(tǒng)的雨水管網(wǎng)，因各種原因?qū)е掠晁芫W(wǎng)混接了不同程度的污水，成為事實(shí)上的合流制管網(wǎng)，盡管雨水泵站在改造中增設(shè)了污水截流泵，但同樣存在類似合流泵站的雨天溢流放江污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可顯著提高有效截留污染物負(fù)荷能力，降低雨天溢流污染風(fēng)險(xiǎn)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益突出的排水泵站集水池動(dòng)態(tài)分區(qū)的高效截污系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

排水泵站集水池動(dòng)態(tài)分區(qū)的高效截污系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括相鄰布設(shè)且頂部敞口的污水集水池及雨水集水池、設(shè)置在污水集水池與雨水集水池之間的動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置、與污水集水池相連通的雨水污水進(jìn)水管、設(shè)置在污水集水池中的污水截流泵、與污水截流泵相連通的污水管網(wǎng)、設(shè)置在雨水集水池中的雨水泵、與雨水泵相連通的排水管以及分別與動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置、污水截流泵及雨水泵電連接的電氣控制器。

所述的污水集水池通過(guò)雨水污水進(jìn)水管與外部排水管網(wǎng)相連通，所述的雨水污水進(jìn)水管的進(jìn)水口處設(shè)有與電氣控制器電連接的進(jìn)水閘板閥，該進(jìn)水閘板閥與污水集水池之間沿水流方向依次設(shè)有進(jìn)水渠及進(jìn)水格柵。

所述的污水集水池中設(shè)有第一液位傳感器，該第一液位傳感器與電氣控制器電連接。

所述的污水截流泵共設(shè)有多臺(tái)，并且所述的污水集水池的有效容積不低于最大一臺(tái)污水截流泵5分鐘的出水量。

所述的污水集水池底部設(shè)有向污水截流泵傾斜的坡度，該坡度≥10％。

所述的污水集水池與雨水集水池之間設(shè)有墻體，所述的動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置設(shè)置在墻體上。

所述的動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置包括但不限于可水平翻轉(zhuǎn)的液壓翻轉(zhuǎn)壩或充泄氣啟閉的橡膠隔離壩。

所述的動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置的底部標(biāo)高≥雨水泵的停泵水位。

所述的動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置的面積≥雨水污水進(jìn)水管管徑的等效面積。

所述的雨水集水池中設(shè)有第二液位傳感器，該第二液位傳感器與電氣控制器電連接。

本發(fā)明中，所述的污水集水池通過(guò)雨水污水進(jìn)水管連接排水管網(wǎng)，并且雨水污水進(jìn)水管的設(shè)計(jì)管徑和坡度由服務(wù)區(qū)特性確定。所述的進(jìn)水渠及進(jìn)水格柵的設(shè)計(jì)，主要用于攔截粗大雜質(zhì)和漂浮物。

在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，污水集水池內(nèi)有至少1臺(tái)污水截流泵及其配套管道系統(tǒng)，單臺(tái)污水截流泵的設(shè)計(jì)流量按照該排水系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)的旱流污水或混接污水量最高日最高時(shí)與截流倍數(shù)取值設(shè)計(jì)，污水集水池的有效容積按照不低于最大一臺(tái)污水截流泵5min的出水量設(shè)計(jì)，污水集水池池底應(yīng)設(shè)底坡度，傾向污水截流泵的坡度不小于10％。

污水集水池的尺寸設(shè)計(jì)：污水集水池的池壁標(biāo)高按照排水管網(wǎng)的截流倍數(shù)取值。

所述的污水集水池與雨水集水池之間有墻體相隔離，墻體上設(shè)置動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置，用于在特定情況下將污水集水池和雨水集水池連通，動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置底部標(biāo)高高于或等于雨水泵停泵水位；所述污水截流泵出口與外部的污水管網(wǎng)相連接，以輸送旱天污水和初期雨水至污水處理廠；雨水泵出口連接雨水管至排放水體。

所述的動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置，其目的是根據(jù)排水系統(tǒng)運(yùn)行條件和狀況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)動(dòng)態(tài)分隔排水泵站集水池的功能，其實(shí)現(xiàn)形式可以多樣化的措施，包括但不限于可水平翻轉(zhuǎn)的液壓翻轉(zhuǎn)壩、充泄氣啟閉的橡膠隔離壩等。

排水泵站雨水集水池，池內(nèi)有至少1臺(tái)雨水泵及配套管道系統(tǒng)；有效容積和雨水泵配置能力按照室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50014)執(zhí)行。

旱天，排水管網(wǎng)收集的污水由合流管或雨水污水進(jìn)水管，經(jīng)過(guò)進(jìn)水渠和進(jìn)水格柵，流入污水集水池，隨著污水的流入，污水集水池內(nèi)的水位隨之上升，在水位到達(dá)污水集水池墻體標(biāo)高前，自動(dòng)或人工開(kāi)啟污水集水池內(nèi)其中1臺(tái)污水截流泵，將污水集水池內(nèi)的污水截流至污水管網(wǎng)，當(dāng)污水截流泵抽送至污水集水池內(nèi)水位到達(dá)最低水位后，污水截流泵停止運(yùn)行，周而往復(fù)。

雨天時(shí)，雨水通過(guò)匯流經(jīng)雨水污水進(jìn)水管、進(jìn)水渠和進(jìn)水格柵流入污水集水池中，由于雨水量大，污水集水池內(nèi)的水位快速上升，至預(yù)定的啟動(dòng)水位后污水截流泵啟動(dòng)，將旱流污水和初期雨水截留至污水管網(wǎng)，當(dāng)污水集水池的水位因雨水匯入水位下降速度低于預(yù)定值時(shí)，預(yù)先安裝在污水集水池內(nèi)的其他備用污水截流泵也需要同時(shí)或順次開(kāi)啟，沖刷進(jìn)污水集水池的初期雨水通過(guò)污水截流泵輸送至污水管網(wǎng)，依此盡可能將初期雨水輸送至污水管網(wǎng)，保證雨天溢流放江水質(zhì)。

當(dāng)降雨持續(xù)或降雨強(qiáng)度超過(guò)污水截流泵的輸送能力時(shí)，此時(shí)匯流的雨水通過(guò)污水集水池墻體溢流進(jìn)入雨水集水池內(nèi)，雨水集水池內(nèi)水位隨著溢流的雨水量增加而上升，當(dāng)雨水集水池內(nèi)的水位超過(guò)池內(nèi)的雨水泵啟動(dòng)水位時(shí)，雨水泵啟動(dòng)將雨水排放至水體。雨水泵啟動(dòng)后，動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置啟動(dòng)(液壓翻轉(zhuǎn)壩沿水平軸翻轉(zhuǎn)，橡膠隔離壩疏散空氣塌陷)，此時(shí)污水集水池與雨水集水池完全連通。

降雨后期，隨著雨水匯流量減少，污水集水池和雨水集水池的水位下降，溢流結(jié)束，雨水泵繼續(xù)將存積在雨水集水池內(nèi)的雨水抽送至水體排放，直至水位下降至停泵水位后，雨水泵停止運(yùn)行，動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置聯(lián)動(dòng)關(guān)閉，重新隔離污水集水池和雨水集水池，形成兩個(gè)獨(dú)立的集水池。而此時(shí)污水集水池內(nèi)的因旱天收集的污水匯入，水位上升，水位也隨著污水截流泵的持續(xù)運(yùn)行，水位持續(xù)降低至污水截流泵停止運(yùn)行。

如此周而復(fù)始，通過(guò)排水系統(tǒng)的污水截流泵運(yùn)行，將旱流污水和初期雨水輸送至污水管網(wǎng)，通過(guò)雨水泵運(yùn)行將后期相對(duì)干凈的雨水排放至水體，實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)旱天污水和初期雨水的污染物有效截流和防澇的雙重目的。

為考慮防洪防澇的安全性，動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置的面積至少應(yīng)大于進(jìn)水管管徑的等效面積。在日常運(yùn)行期間，動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，隔絕污水集水池和雨水集水池，以實(shí)現(xiàn)旱天污水截流功能，且可防止沉積物在雨水集水池較大的面積內(nèi)形成沉積；當(dāng)大暴雨來(lái)臨，初期雨水及管網(wǎng)沖刷匯入的沉積物或污染物在雨水泵啟動(dòng)前，仍可由污水截流泵截流至外部污水管，提高截流的污染負(fù)荷；隨著降雨有效深度增加，動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置隨雨水泵聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟，將污水集水池和雨水集水池連通，從而實(shí)現(xiàn)雨水快速外排，防止內(nèi)澇。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明排水泵站集水池動(dòng)態(tài)分區(qū)的高效截污系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)將旱天污水和初期雨水截留在污水集水池內(nèi)，使得雨污水中的沉積物不易沉積，提高了污水截流泵對(duì)旱天污水和初期雨水中污染物的截流效率，特別是對(duì)包括沉積物污染物負(fù)荷的截流效率；可實(shí)現(xiàn)削減排水系統(tǒng)雨天溢流污染并保護(hù)受納水體水環(huán)境與水生態(tài)，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控簡(jiǎn)便，可實(shí)現(xiàn)智能化控制，適用于排水泵站的改建和新建，具有很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例1剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例1動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實(shí)施例2平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為實(shí)施例2剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實(shí)施例2動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記說(shuō)明：

1—雨水污水進(jìn)水管、2—進(jìn)水閘板閥、3—進(jìn)水渠、4—進(jìn)水格柵、5—污水集水池、6—雨水集水池、7—?jiǎng)討B(tài)分區(qū)裝置、8—污水截流泵、9—雨水泵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1：

參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)施例的排水泵站集水池高效截污系統(tǒng)，包括相鄰布設(shè)且頂部敞口的污水集水池5及雨水集水池6、設(shè)置在污水集水池5與雨水集水池6之間的動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7、與污水集水池5相連通的雨水污水進(jìn)水管1、設(shè)置在污水集水池5中的污水截流泵8、與污水截流泵8相連通的污水管網(wǎng)、設(shè)置在雨水集水池6中的雨水泵9、與雨水泵9相連通的排水管以及分別與動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7、污水截流泵8及雨水泵9電連接的電氣控制器。污水集水池5，具有與雨水集水池6連通的動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7，用于在特定情況下將污水集水池5和雨水集水池6連通。

污水集水池5通過(guò)雨水污水進(jìn)水管1與外部排水管網(wǎng)相連通，雨水污水進(jìn)水管1的進(jìn)水口處設(shè)有與電氣控制器電連接的進(jìn)水閘板閥2，該進(jìn)水閘板閥2與污水集水池5之間沿水流方向依次設(shè)有進(jìn)水渠3及進(jìn)水格柵4。污水集水池5中設(shè)有第一液位傳感器，該第一液位傳感器與電氣控制器電連接。污水集水池5內(nèi)有至少2臺(tái)污水截流泵8及其配套管道系統(tǒng)，污水集水池5的有效容積按照不低于最大一臺(tái)污水截流泵8五分鐘的出水量設(shè)計(jì)。污水集水池5的池壁標(biāo)高按照排水泵站截流倍數(shù)取值。污水集水池5底部設(shè)有向污水截流泵8傾斜的坡度，該坡度≥10％。

污水集水池5與雨水集水池6之間設(shè)有墻體，動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7設(shè)置在墻體上。動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7的底部標(biāo)高≥雨水泵9的停泵水位。動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7的面積≥雨水污水進(jìn)水管1管徑的等效面積。排水泵站雨水集水池6，池內(nèi)有至少1臺(tái)雨水泵9及配套管道系統(tǒng)；有效容積和雨水泵配置能力按照室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50014)執(zhí)行。雨水集水池6中設(shè)有第二液位傳感器，該第二液位傳感器與電氣控制器電連接。

如圖3所示，本實(shí)施例中動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7為可水平翻轉(zhuǎn)的液壓翻轉(zhuǎn)壩。

本實(shí)施例高效截污系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)作時(shí)，工作原理如下：

旱天，排水管網(wǎng)收集的污水由合流或雨水污水進(jìn)水管1，經(jīng)過(guò)進(jìn)水渠3和進(jìn)水格柵4，流入污水集水池5，隨著污水的流入，污水集水池5內(nèi)的水位隨之上升，在水位到達(dá)污水集水池5墻體標(biāo)高前，自動(dòng)或人工開(kāi)啟污水集水池5內(nèi)其中1臺(tái)污水截流泵8，將污水集水池5內(nèi)的污水截流至污水管網(wǎng)，當(dāng)污水截流泵8抽送至污水集水池5內(nèi)水位到達(dá)最低水位后，污水截流泵8停止運(yùn)行，周而往復(fù)。

雨天時(shí)，雨水通過(guò)匯流經(jīng)進(jìn)水管1、進(jìn)水渠3和進(jìn)水格柵4流入污水集水池5，由于雨水量大，污水集水池5內(nèi)的水位快速上升，至預(yù)定的啟動(dòng)水位后污水截流泵8啟動(dòng)，將旱流污水和初期雨水截留至污水管網(wǎng)，當(dāng)污水集水池5的水位因雨水匯入水位下降速度低于預(yù)定值時(shí)，預(yù)先安裝在污水集水池5內(nèi)的其他備用污水截流泵8也需要同時(shí)或順次開(kāi)啟，沖刷進(jìn)污水集水池的初期雨水通過(guò)污水截流泵輸送至污水管網(wǎng)，依此盡可能將初期雨水輸送至污水管網(wǎng)，保證雨天溢流放江水質(zhì)。

當(dāng)降雨持續(xù)或降雨強(qiáng)度超過(guò)污水截流泵8的輸送能力時(shí)，此時(shí)匯流的雨水通過(guò)污水集水池5墻體上部溢流進(jìn)入雨水集水池6內(nèi)，雨水集水池6內(nèi)水位隨著溢流的雨水量增加而上升，當(dāng)雨水集水池6內(nèi)的水位超過(guò)池內(nèi)的雨水泵9啟動(dòng)水位時(shí)，雨水泵9啟動(dòng)將雨水排放至水體。隨著雨水泵9啟動(dòng)，動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7打開(kāi)，污水集水池5與雨水集水池6連通。降雨后期，隨著雨水匯流量減少，污水集水池5和雨水集水池6的水位下降，溢流結(jié)束，雨水泵9繼續(xù)將雨水抽送至水體排放直至水位下降至停泵水位后，雨水泵9停止運(yùn)行，動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7又重新關(guān)閉。而此時(shí)污水集水池5內(nèi)的水位也隨著污水截流泵8的持續(xù)運(yùn)行，水位持續(xù)降低至污水截流泵8停止運(yùn)行。如此周而復(fù)始，通過(guò)排水系統(tǒng)的污水截流泵8運(yùn)行，將旱流污水和初期雨水輸送至污水管網(wǎng)，通過(guò)雨水泵9運(yùn)行將后期相對(duì)干凈的雨水排放至水體，實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)旱天污水和初期雨水的污染物有效截流和防澇的雙重目的。

實(shí)施例2：

參見(jiàn)圖4和圖5，本實(shí)施例中，雨水集水池6共設(shè)有2個(gè)動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7，分別位于污水集水池5的兩側(cè)。

本實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)分區(qū)裝置7為充泄氣啟閉的橡膠隔離壩，如圖6所示。其余結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與實(shí)施例1相同。

上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。