申请日2020.03.04
公开(公告)日2021.03.09
IPC分类号C02F9/14; E03F3/02; E03F5/10; E03F5/14
摘要
本实用新型的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,进水廊道上包括高度依次增加的污水泵站进水口、调蓄沉淀池进水口、蓄水型生态滤池进水口和紧急溢流口,及连接蓄水型生态滤池的调蓄沉淀池澄清溢流口,以形成根据雨量大小分级处理的梯度线路:无雨或小雨量线路:进水廊道、污水泵站和污水处理厂;中雨量线路:进水廊道、调蓄沉淀池和污水处理厂;长时间持续中雨线路:进水廊道、调蓄沉淀池、蓄水型生态滤池和自然水体;大雨量线路:进水廊道、蓄水型生态滤池和自然水体;暴雨线路:进水廊道、溢流至自然水体的紧急溢流口;且在后线路包括在先所有线路。该系统在有限的调蓄容积条件下实现大幅度削减排入水体的污染负荷,经济高效。
权利要求书
1.一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,其特征在于包括进水廊道、污水泵站、调蓄沉淀池和蓄水型生态滤池,所述进水廊道包括在所述进水廊道上高度依次增加的污水泵站进水口、调蓄沉淀池进水口、蓄水型生态滤池进水口和紧急溢流口,所述调蓄沉淀池具有与所述蓄水型生态滤池连接的调蓄沉淀池澄清溢流口,以形成用于分梯度处理合流制溢流污水的梯度线路,所述梯度线路包括无雨或小雨量线路、中雨量线路、长时间持续中雨线路、大雨量线路和暴雨线路;
所述无雨或小雨量线路依次包括进水廊道、污水泵站进水口和污水泵站,所述污水泵站连接污水处理厂;
所述中雨量线路包括所述无雨或小雨量线路,还包括由进水廊道、调蓄沉淀池进水口、调蓄沉淀池内的导流沉淀系统、放空系统和反冲洗系统形成的管线,所述调蓄沉淀池的放空系统和反冲洗系统均连接所述污水处理厂;
所述长时间持续中雨线路包括所述无雨或小雨量线路和中雨量线路,还包括由所述调蓄沉淀池澄清溢流口、所述蓄水型生态滤池的配水系统、净化系统及排水系统形成的管线,所述排水系统通向自然水体;
所述大雨量线路包括所述无雨或小雨量线路、中雨量线路和长时间持续中雨线路,还包括由进水廊道上的蓄水型生态滤池进水口、所述蓄水型生态滤池的配水系统、净化系统及排水系统形成的管线,所述排水系统通向自然水体;
所述暴雨线路包括所述无雨或小雨量线路、中雨量线路、长时间持续中雨线路和大雨量线路,还包括由所述进水廊道上溢流至自然水体的紧急溢流口形成的管线。
2.根据权利要求1所述的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,其特征在于所述进水廊道上污水泵站进水口的底部标高与所述进水廊道底部平齐;晴天时生活污水在进水廊道内液面距进水廊道底部的高度为H0,所述调蓄沉淀池进水口在进水廊道的设置高度为H0~2H0;所述进水廊道上的蓄水型生态滤池进水口在进水廊道的设置高度为2H0~3H0;所述进水廊道上的紧急溢流口在进水廊道的设置高度为3H0~4H0,所述调蓄沉淀池澄清溢流口的高度使得污水在所述调蓄沉淀池内的停留时间为0.5-1.0小时。
3.根据权利要求1所述的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,其特征在于所述蓄水型生态滤池内从下至上依次包括砂滤层、功能型基质层和植物种植层,污水由下至上流经滤池,形成所述蓄水型生态滤池的净化系统;
所述砂滤层采用粒径为0.2-0.6mm中砂,其中0.25-0.5mm粒径滤砂占比>50%,砂滤层的填装高度为0.7-1.3米;
所述功能型基质层采用粒径为80-100目的硫铁矿及生物质炭,填充比为1:1,形成集铁碳微电解氧化有机物、硫铁矿自养反硝化脱氮、生物质炭吸附氮磷的多重功能型基质层,功能型基质层的填装高度为0.3-0.8米;
所述植物种植层包括沉水植物层与挺水植物层,层高为0.5-1.1米,所述挺水植物选择耐淹型,种植密度为每平米3-9棵植物。
4.根据权利要求3所述的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,其特征在于所述蓄水型生态滤池的配水系统包括配水主廊道、配水井、布水管;
所述配水主廊道为具有高度落差的结构,沿所述蓄水型生态滤池池体边线及对角线进行设置,所述配水主廊道的上部与调蓄沉淀池澄清溢流口和进水廊道上的蓄水型生态滤池进水口连通,所述配水主廊道的底部分别与位于池体内部用于进水的布水管和配水井连接;
所述布水管为多个,沿所述配水主廊道布设于池体的深层底部,所述配水井为多个,设置在所述池体内远离所述配水主廊道位置,所述配水井周围呈辐射状布置多个布水管。
5.根据权利要求4所述的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,其特征在于所述蓄水型生态滤池的排水系统包括排水廊道、集水井、穿孔滤管、雨水泵房和蓄水型生态滤池紧急溢水口;
所述穿孔滤管水平铺设于所述功能型基质层内用于集水,通过穿孔滤管所集的雨水排入集水井,所述集水井与排水廊道相连,所述排水廊道与雨水泵房通过排水管相连,雨水泵房通向地表水;
所述生态滤池的上部且高于所述集水井具有生态滤池紧急溢水口。
6.根据权利要求1所述的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,其特征在于所述调蓄沉淀池包括若干个平行排列的廊道,每个所述廊道内均包括廊道入口、导流沉淀系统、放空系统、反冲洗系统和澄清溢流堰;
所述廊道入口位于每个所述廊道入口处的侧壁上,与所述调蓄沉淀池进水口连通,所述澄清溢流堰位于与所述调蓄沉淀池进水口相对的一侧的池壁上,所述澄清溢流堰的下边缘布置在与所述调蓄沉淀池进水口相同的高度,所述澄清溢流堰的上边缘为所述调蓄沉淀池澄清溢流口;
所述导流沉淀系统包括若干导流板,所述导流板在每个所述廊道的两侧池壁上斜向下、呈交叉布设,以形成导流沉淀池;
所述放空系统包括排水槽、排空泵站和闸门,所述排水槽位于靠近所述廊道入口的池体底部,所述排水槽具有闸门且连接排空泵站,所述排空泵站连接污水处理厂;
所述反冲洗系统包括挡水板和冲洗阀,所述挡水板位于每个所述廊道尾部、固定在池底,所述挡水板的高度为所述池体的高度的1/3~2/3,所述廊道被所述挡水板分隔成位于廊道入口和挡水板之间的冲洗廊道和位于挡水板和澄清溢流堰之间的储水室,所述冲洗廊道内具有排水槽,所述储水室的底部具有从池体侧壁向所述挡水板高度降低的坡度,所述挡水板上具有冲洗阀,在所述冲洗阀打开时,形成由所述储水室至冲洗廊道和排水槽的反向冲洗水流。
7.根据权利要求6所述的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,其特征在于所述澄清溢流堰每隔20cm布置不锈钢制的U型截面,以控制所述澄清溢流量。
8.根据权利要求6所述的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,其特征在于在所述澄清溢流堰的出水槽设置一个2.50×0.50m的截留口,一块具有2.50×0.45m开口大小的尖角不锈钢板被安装在开口前,通过改变开口大小调节澄清溢流量,为保证所述调蓄沉淀池维持0.5-1.0小时的澄清沉淀时间。
9.根据权利要求1所述的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,其特征在于包括格栅间和潜水百叶墙,所述格栅间位于所述污水泵站进水口处,所述调蓄沉淀池进水口、蓄水型生态滤池进水口和所述紧急溢流口处均分布所述潜水百叶墙。
10.根据权利要求9所述的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,其特征在于包括鼓风机和除臭间,所述鼓风机位于所述格栅间、污水泵站和所述调蓄沉淀池,所述鼓风机的排风通向所述除臭间,所述除臭间内具有除臭装置。
说明书
一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域,具体涉及一种合流制溢流污染控制系统,通过调蓄净化措施强化雨季排水污染控制,改善地表水环境质量,可应用于黑臭水体治理与海绵城市建设。
背景技术
目前,我国大多数旧城区仍采用的是雨污合流的排水体制,在各片区完全实现分流制改造之前,合流制排水体制将长期存在。在雨季暴雨雨量超过合流管道的设计能力时,过量的雨污混合污水就从合流管道的溢流设施或排水泵站溢流至城市水体中,这些溢流通常称为雨污合流溢流,由于合流溢流含有未经处理的生活污水,商业污水和工业污水及雨水径流,各种污染物,如病原体,耗氧污染物,悬浮固体,营养盐,有毒物质和漂浮物质的浓度较大,将直接导致受纳水体水质急剧变差。合流制存在的溢流污染问题长期以来严重制约我国水环境质量改善,已成为现阶段海绵城市建设与黑臭水体整治中不可回避且亟待解决的重大难题。近年来,我国出台的《水污染防治行动计划》《关于推进海绵城市建设的指导意见》等一系列重要文件加强了对合流制溢流所造成水体污染的重视,住建部发布的《城市黑臭水体整治工作指南》也将合流制溢流污染作为点源污染之一纳入到整治方案的编制范围要求中。毫无疑问,合流制溢流污染控制已成为我国现阶段黑臭水体整治与海绵城市建设中一项需要迫切解决的问题。
合流制溢流污染的治理主要可通过源、移、汇等污染物迁移路径的三个阶段分别对其进行处理:(1)源头控制措施:主要是指对合流片区进行雨污分流制改造、海绵改造;对污染物进行源头控制分流制改造是彻底解决溢流污染问题的措施,但是由于建成区的合流地区多为老城区其改造难度大,其中协调量巨大、耗时长、且投资大,短期内难以实现。(2)迁移控制措施:主要指污染物从进入收集管网系统中,至最终排入受纳水体的过程。迁移过程中的治理措施主要有混错接改造、管道的定期冲洗等措施。混错接改造同分流制改造一样,工作量较大,耗时较长,需要梳理出管网系统的串接点,同时对串接管网进行废除及封堵。(3) 汇控制措施:主要是指对于最终汇集的污染物在排口末端进行集中处理,主要包括调蓄塘或末端治理综合体,这些装置多为单一的雨污截流及分流导流结构,即采用单一的装置处理某一工况下产生的污水,每个装置容积规模大,占地面积大,污水停留时间长,导致污水容易发黑发臭。截留的污水也要排放到污水处理厂进行处理,污水处理厂运行负荷高。
实用新型内容
针对现有汇控制措施为单一结构,存在占地面积大、水体发黑发臭、污水处理厂运行负荷高等问题,本实用新型提出一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,通过在进水廊道上的不同高度处设置连接溢流、调蓄、净化等不同处理设施的入口,以分梯度处理晴天、小雨天、中雨天、大雨天、暴雨天等不同天气条件下的雨污合流制污水。
本实用新型的技术方案:
一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,包括进水廊道、污水泵站、调蓄沉淀池和蓄水型生态滤池,所述进水廊道包括在所述进水廊道上高度依次增加的污水泵站进水口、调蓄沉淀池进水口、蓄水型生态滤池进水口和紧急溢流口,以及连接蓄水型生态滤池的调蓄沉淀池澄清溢流口,以形成用于分梯度处理合流制溢流污水的梯度线路,所述梯度线路包括无雨或小雨量线路、中雨量线路、长时间持续中雨线路、大雨量线路和暴雨线路;
所述无雨或小雨量线路依次包括进水廊道、污水泵站进水口和污水泵站,所述污水泵站连接所述污水处理厂;
所述中雨量线路包括所述无雨或小雨量线路,还包括由进水廊道、调蓄沉淀池进水口、调蓄沉淀池内的导流沉淀系统、放空系统和反冲洗系统形成的管线,所述调蓄沉淀池的放空系统和反冲洗系统均连接所述污水处理厂;
所述长时间持续中雨线路包括所述无雨或小雨量线路和中雨量线路,还包括由所述调蓄沉淀池澄清溢流口、所述蓄水型生态滤池的配水系统、净化系统、自然充氧系统及排水系统形成的管线,所述排水系统通向自然水体;
所述大雨量线路包括所述无雨或小雨量线路、中雨量线路和长时间持续中雨线路,还包括由进水廊道上蓄水型生态滤池进水口、所述蓄水型生态滤池的配水系统、净化系统、自然充氧系统及排水系统形成的管线,所述排水系统通向自然水体;
所述暴雨线路包括所述无雨或小雨量线路、中雨量线路、长时间持续中雨线路和大雨量线路,还包括由所述进水廊道上溢流至自然水体的紧急溢流口形成的管线。
所述污水泵站进水口的底部标高与所述进水廊道底部平齐;晴天时生活污水在进水廊道内液面距进水廊道底部的高度为H0,所述调蓄沉淀池进水口在进水廊道的设置高度为 H0~2H0;所述进水廊道上的蓄水型生态滤池进水口在进水廊道的设置高度为2H0~3H0;所述进水廊道上的紧急溢口在进水廊道的设置高度为3H0~4H0。
所述蓄水型生态滤池内从下至上依次包括砂滤层、功能型基质层和植物种植层,以形成所述蓄水型生态滤池的净化系统;
所述砂滤层采用粒径为0.2-0.6mm中砂,其中0.25-0.5mm粒径滤砂占比>50%,砂滤层的填装高度为0.7-1.3米;
所述功能型基质层采用粒径为80-100目硫铁矿及生物质炭,填充比为1:1,形成集铁碳微电解氧化有机物、硫铁矿自养反硝化脱氮、生物质炭吸附氮磷等多重功能型基质层,功能型基质层的填装高度为0.3-0.8米;
所述植物种植层包括沉水植物层与挺水植物层,层高为0.5-1.1米,所述挺水植物选择耐淹型,种植密度为每平米3-9棵植物。
所述蓄水型生态滤池的配水系统包括配水主廊道、配水井、布水管;
所述配水主廊道为具有高度落差的结构,沿所述调蓄型生态滤池池体边线及对角线进行设置,所述配水主廊道的上部与调蓄沉淀池澄清溢流口和进水廊道上的蓄水型生态滤池进水口连通,所述配水主廊道的底部分别与位于池体内部用于进水的布水管和配水井连接;
所述布水管为多个,沿所述配水主廊道布设于池体的深层底部,所述配水井为多个,设置在所述池体内远离所述配水主廊道位置,所述配水井周围呈辐射状布置多个布水管。
所述蓄水型生态滤池的排水系统包括排水廊道、集水井、穿孔滤管、雨水泵房和蓄水型生态滤池紧急溢水口;
所述穿孔滤管水平铺设于所述功能型基质层内用于集水,通过穿孔滤管所集的雨水排入集水井,所述集水井与排水廊道相连,所述排水廊道与雨水泵房通过排水管相连,雨水泵房通向地表水;
所述生态滤池的上部且高于所述集水井具有生态滤池紧急溢水口。
所述调蓄沉淀池包括若干个平行排列的廊道,每个所述廊道内均包括廊道入口、导流沉淀系统、放空系统、反冲洗系统和澄清溢流堰;
所述廊道入口位于每个所述廊道入口处的侧壁上,与所述调蓄池沉淀池进水口连通,所述澄清溢流堰位于与所述调蓄沉淀池进水口相对的一侧的池壁上,所述澄清溢流堰的下边缘低于所述调蓄沉淀池进水口,所述澄清溢流堰的下边缘布置在与到调蓄池的入流口相同的高度,为控制澄清溢流量,澄清溢流堰每隔20cm布置不锈钢制的U型截面。为保证调蓄沉淀池维持0.5-1.0小时的澄清沉淀时间,在澄清溢流堰的出水槽设置一个2.50×0.50m的截留口,一块具有2.50×0.45m开口大小的尖角不锈钢板被安装在开口前,通过改变开口大小调节澄清溢流量;
所述导流沉淀系统包括若干导流板,所述导流板在每个所述廊道的两侧池壁上斜向下、呈交叉布设,以形成导流沉淀池;
所述放空系统包括排水槽、排空泵站和闸门,所述排水槽位于靠近所述廊道入口的池体底部,所述排水槽具有闸门且连接排空泵站,所述排空泵站连接污水处理厂;
所述反冲洗系统包括挡水板和冲洗阀,所述挡水板位于每个所述廊道中部、固定在池底,所述挡水板的高度为所述池体的高度的1/3~2/3,所述廊道被所述挡水板分隔成位于廊道入口和挡水板之间的冲洗廊道和位于挡水板和澄清溢流堰之间的储水室,所述冲洗廊道内具有排水槽,所述储水室的底部具有从池体侧壁向所述挡水板高度降低的坡度,所述挡水板上具有冲洗阀,在所述冲洗阀打开时,形成由所述储水室至冲洗廊道和排水槽的反向冲洗水流。
该系统还包括格栅间和潜水百叶墙,所述格栅间位于所述污水泵站进水口处,所述调蓄沉淀池进水口、蓄水型生态滤池进水口和所述溢流口处分布均分布所述潜水百叶墙。
该系统还包括鼓风机和除臭间,所述鼓风机位于所述格栅间、污水泵站和所述调蓄沉淀池,所述鼓风机的排风通向所述除臭间,所述除臭间内具有除臭装置。
本实用新型的有益技术效果:
本实用新型提出的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,主要包括进水廊道、污水泵站、调蓄沉淀池和蓄水型生态滤池等结构。其中进水廊道根据汇水区域的生活污水量及降雨时地表径流量,在进水廊道的不同高度设置通向污水泵站、调蓄沉淀池、生态滤池及自然水体等不同处理设施的进水口,以进行分梯度处理合流制溢流污水,解决不同天气条件、不同降雨量情况下的合流制溢流污染问题,实现高浓度的生活污水及初期雨水进入污水处理厂进行处理,强降雨时被雨水稀释的低浓度混合污水(含有一部分雨水)经生态滤池净化后再排入水体,削减进入水体污染物的同时缓解污水处理厂的运营压力。综上,该调蓄净化综合系统能够实现分梯度处理,且在中雨、大雨和暴雨等强降雨时可分流处理合流污水,因此极大降低了每个装置需要的容积,能够在有限的调蓄容积条件下实现经济高效的大幅度削减排入水体的污染负荷。
所述主体结构的梯度线路包括无雨或小雨量线路、中雨量线路、长时间持续中雨线路、大雨量线路和暴雨线路,具体作用方式如下:
(1)在晴天时,采用无雨或小雨量线路,受纳区域的污水由进水廊道经污水泵站进水口流入污水泵站,然后再被潜水泵以及现有的承压管输送至污水处理厂;
(2)在小雨天或降雨初期,即雨污混合污水流量小于晴天污水流量的两倍时,管道及进水廊道仍然能够提供一定的蓄水空间,当蓄水高度低于调蓄沉淀池进水口的高度时,仍采用无雨或小雨量线路,将浓度较高的雨污混合污水经污水泵站进水口流入污水泵站,由泵送至污水处理厂进行处理;
(3)在中雨天,即雨污混合流量超出晴天污水流量的2倍时,经雨水稀释的合流污水将在进水廊道内大量蓄积,当混合污水蓄至到调蓄沉淀池入流口的高度时,采用中雨量线路,通过调蓄沉淀池进水口流入调蓄沉淀池并且被截留在这个封闭的雨水调蓄沉淀池内,当后来降雨量下降时调蓄沉淀池内被截留的污水通过潜水泵被抽取并输送至污水处理厂;
(4)在长时间持续中雨时,导致雨水调蓄沉淀池被充满时,采用长时间持续中雨线路,污水按照截流流量从调蓄沉淀池溢流口流出并输送至蓄水型生态滤池内,当生态滤池填料层饱和并开始壅水时,开启雨水泵,将雨水排至地表水体中;
(5)在大雨天,当调蓄沉淀池的灌满状态和来自管道中持续性的污水入流量大于调蓄沉淀池污水出流量以及污水泵站的输送量的总和的情况下会导致在管道系统的壅水,采用大雨量线路,通过进水廊道上的蓄水型生态滤池进水口将雨水直接排至生态滤池,经蓄水型生态滤池净化处理后排放至水体;
(6)在暴雨情况下,在暴雨情况下,采用暴雨线路,当雨水量在进水廊道达到紧急溢流口高度时,雨水通过紧急溢流口以及排水沟直接排入地表水体。
在暴雨情况下,为保障合流污水的及时疏导泄洪,在调蓄沉淀池之前建造一个高水位的紧急溢流堰以及排水沟,在雨水峰值直接将暴雨导入水体。另外,在溢流堰入口设置层状潜水格栅板,确保在暴雨情况下也不会有粗大物质和悬浮物质排入到湖中,影响水体的水质。
优选的,在进水廊道的污水泵站进水口与污水泵站之间具有格栅间,污水首先经格栅进行除渣处理处理后再流入污水泵站;在进水廊道蓄积的污水向调蓄沉淀池、生态滤池、水体等溢流的不同进水口均设置潜水百叶墙,由层状潜水金属板组成,阻挡颗粒固体物越过浅堰进入,漂浮物和悬浮物被有效抑制,而且挡板间流过的水始终在入流水面之下流入池内,截留的物质在挡板旁向下沉淀并进入管道继续流向污水泵站前的格栅,因此潜水百叶墙不需要进行养护,运营管理方便。
优选的,调蓄沉淀池进水口处设置层状潜水墙,拦截污水中较大的栅渣和悬浮物。截流的物质在挡板前向下沉淀并进入进水管道继续流向格栅间,通过调蓄沉淀池的截留沉淀至池底的沉淀物通过冲洗设备被冲刷同时被输送至污水处理厂。
优选的,所述格栅间、污水泵站及调蓄沉淀池产生的臭气被鼓风机不断抽出并在除臭间中的废气处理设备中被净化。优选的,臭气采用光化电离的离子除臭装置,借助于UVC-辐射催化反应,产生大量的正、负氧离子,具有很强的氧化性,能在极短的时间内氧化、分解甲硫醇、氨、硫化氢、醚类、胺类等污染臭气因子。
优选的,调蓄沉淀池包括廊道入口、导流沉淀系统、反冲洗系统、放空系统和澄清溢流堰。合流污水在调蓄沉淀池内蓄积沉淀,而后通过澄清溢流堰将澄清水排入蓄水型生态滤池。澄清溢流出口的设置原则是使合流污水在调蓄沉淀池的停留时间保持在1h,保障合流污水得到充分沉淀。池体放空后,通过冲洗系统对池底沉淀物进行冲洗,冲洗污水排至污水处理厂进行处理。
优选的,为保证进水及反冲洗的均匀充分,本实用新型所述的调蓄沉淀池分设若干个廊道;调蓄池内的导流板交叉布设可增加污水在池内的迂回流动路径,斜向下布置的导流板利于沉淀在斜板上的悬浮物在重力作用下滑入底部,而后通过底部反冲洗进行清除。通过导流板的导流作用使调蓄沉淀池内污水呈迂回式流动,实现在较小池容情况下加长污水在池内的流动路程,提升污水中悬浮物的静沉效果。
优选的,调蓄沉淀池的底部设置若干个冲洗廊道,每个冲洗廊道尾部都有一个冲洗间/储水室,当调蓄沉淀池充满后冲洗间/储水室被带有止回阀/冲洗阀的管道装满。在降水时间过后调蓄沉淀池被抽水泵经过排水槽抽空,与此同时剩余冲洗间内的壅水停留在冲洗间。冲洗间/ 储水室前面,即挡水板上安装的冲洗阀按照时间间隔被依次打开,在冲洗廊道底部沉淀的物质通过从冲洗间/储水室受坡度作用流出的浪涛特性的水流被冲入在廊道入口处的排水槽,并从此处通过管道排导至污水泵站。
本实用新型中的调蓄沉淀池为地埋式设置,地上可作为休闲活动区域,可将区域的土地利用最大化,对当下土地资源紧俏的市场环境具有重要意义。
优选的,为保证合流污水中的污染物得到有效处置,蓄水型生态滤池主要由配水系统、排水系统、净化系统等组成,将调蓄沉淀池沉淀后的澄清水导入生态滤池进行进一步净化处理,之后用于区域的景观用水或直接排入水体。
本实用新型所述的蓄水型生态滤池采用自然充氧的模式,生态滤池被设计成定期排空的形式,采用垂直间歇式运行方式,在晴天或小雨条件下,通过间歇运行,保证下层滤料孔隙保持透气充氧。结合在穿孔滤管末端设置通气管道,保证微生物处于好氧环境,避免滤池厌氧发臭,解决滤池堵塞问题。
另外,本实用新型所述生态滤池排水口高度高于滤料表面1.5m,填料层上方的植物种植层设置高度为0.8米,通过种植沉水及挺水两层植物,增加植物种植层的高度空间,保证滤池在高蓄水能力下的植物深层净化能力。
优选的,所述配水系统包括配水主廊道、配水井、布水管道及进水廊道溢流口,所述配水主廊道与调蓄沉淀池的澄清溢流口连通,配水主廊道沿池体边线及对角线进行设置,为保证布水均匀,设置一定数量的配水井与配水主廊道相连通,而后呈辐射状布置一定数量的布水管,布水管布设于滤池深层底部,污水在滤池内由下向上呈上向流流经滤池。在持续大雨情况下,雨水通过进水廊道溢流口直接流入生态滤池,经植物净化及功能型基质的吸附处理后流入集水井。
所述排水系统包括排水廊道、集水井、穿孔滤管和雨水泵房,通过水平铺设在功能型基质层的穿孔滤管进行集水,并在穿孔滤管末端设置45°弯管和PVC-U管件向上延伸到液面以上,并在上部设置进风口,作为滤池集水管的通风管道。通过穿孔滤管所集的雨水排入集水井,集水井与排水廊道相连,雨水泵房通过排水管与排水廊道相连,滤池内的雨水经滤池净化处理后通过雨水泵房中的雨水泵抽至地表水体。另外,在暴雨条件下,所述生态滤池还具有直接通向地表水的生态滤池紧急溢水口。本实用新型的滤池排水系统可通过雨水泵控制滤池具有较好的蓄水能力,缓解大雨条件下地表径流对地表水体的影响。
蓄水型生态滤池的净化系统包括填料层和植物种植层。填料层包含功能型基质层和砂滤层,所述功能型基质层采用粒径为80-100目硫铁矿及生物质炭,功能型基质层的填装高度为 0.3-0.8米;所述砂滤层采用粒径为0.2-0.6mm中砂,其中0.25-0.5mm粒径滤砂占比>50%,砂滤层的填装高度为1米;所述填料层上方为植物种植层,包括沉水植物层与挺水植物层,为保证滤池具有较大的蓄水能力,层高设置为0.8米,植物种植层挺水植物选择耐水淹型,种植密度为每平米6棵植物。
优选的,所述滤池排水系统可通过雨水泵控制滤池,具有较好的蓄水能力,缓解大雨条件下地表径流对地表水体的影响。优选的,在非暴雨工况下,雨水经生态滤池处理后,可作为景观喷泉用水,实现水资源的循环利用。是一个集调蓄、节流排放及净化污水的多功能构筑物。
本实用新型充分结合分流、调蓄等灰色处理设施及生态净化等绿色处理设施,通过一整套安全且环保的排水及污水处理系统实现对合流制溢流污染的控制,通过本实用新型中的合流制污水处理系统,可实现以下几个方面的改善:
(1)清除合流制管网中的水力拥堵,消除溢流污染;
(2)大雨时通过对地表径流的调蓄错峰来减轻污水处理厂的运行压力;
(3)通过调蓄沉淀池的沉淀及生态滤池的净化可使雨季稀释后的合流制污水在得到相应处理后直接排入水体;
(4)在暴雨时,利用蓄水型生态滤池对进入水体之前的泄洪混合污水进行污染物吸附、截流及生物-生态降解,降低雨污混合污水对水体水质的影响。
(5)降雨来水时调蓄沉淀池可蓄积沉淀高污染浓度混合污水,并将其完全转送至污水处理厂进行处理,大大降低进入水体的污染负荷。
综上,本实用新型提出的一种控制雨污合流溢流污染的调蓄净化系统,可使高浓度的生活污水及初期雨水完全进入污水处理厂处理,在强降雨条件下,稀释后的雨污混合水可通过生态滤池净化后排入水体,在削减进入水体污染物总量的同时缓解强降雨对污水处理厂的运营压力,进一步改善周边居民的生活质量。
(发明人:王利群;邢汉君;张碧波;李晶;冉启洋;聂芳;胡逸萱)