公布日:2022.04.12
申請日:2021.11.17
分類號:C02F1/00(2006.01)I;C02F1/52(2006.01)I;E03B3/02(2006.01)I;E03F5/10(2006.01)I;E03F5/14(2006.01)I;E03F5/18(2006.01)I;E03F5/26(2006.01)I
摘要
本發(fā)明設(shè)計一種初期雨水集蓄凈化池和凈化工藝,包括:池體透氣、雨水進水、混凝劑投加、排泥水配氣、集蓄池排空5個系統(tǒng),是利用雨水調(diào)蓄所需空間,在集蓄功能的基礎(chǔ)上,兼具雨水凈化及污泥排除功能,可實現(xiàn)水中雜質(zhì)分離,無需再另行建設(shè)獨立的凈水構(gòu)筑物;池體底部采用往復(fù)式牽引吸泥車組收集淤泥雜物,池體內(nèi)無帶電設(shè)備;所述凈化工藝是以間歇運行方式,由配置的工控機自動控制,循序完成雨水集蓄→投加混凝劑→混凝沉淀→排泥→排(清)水→待機等過程,混凝工藝采用空氣泡攪拌方式,具有用地省、工程設(shè)施利用效率高,凈水效果可靠,構(gòu)造簡單,運行管理方便,自動化程度高等優(yōu)點;且具有投資省、運行維護成本低。
權(quán)利要求書
1.一種初期雨水集蓄凈化池,包括:池體(1),所述池體(1)呈下凹的長方體狀,池體(1)中自上至下依次設(shè)置有:池體透氣系統(tǒng)、雨水進水系統(tǒng)、混凝劑投加系統(tǒng)、排泥水配氣系統(tǒng)、集蓄池排空系統(tǒng);其特征在于:所述池體透氣系統(tǒng)包括:透氣管(2);所述透氣管(2)均勻分布于池體(1)頂部;所述雨水進水系統(tǒng)包括:水位傳感器(24)、進水閥(25);所述水位傳感器(24)用于測量池體中的水位是否處于高水位或低水位或排空水位;所述進水閥(25)用于引入外部雨水;所述混凝劑投加系統(tǒng)包括:加藥閥(3)、加藥管(4);加藥閥(3)通過加藥管(4)向池體(1)內(nèi)加入混凝劑類沉淀藥物;所述排泥水配氣系統(tǒng)包括:排泥水配氣管道(5)、柔性連接軟管(9)、牽引式雙向潛水吸泥車(7)、吸泥車軌道(22)、牽引導向輪(10)、牽引繩(13)、聯(lián)桿(11)和卷揚機(14)、排泥水泵(20)、鼓風機(27)、輸氣管(15)、輸氣閥(26)、排泥水管(18)、排泥閥(16)、排水閥(17)、在線濁度儀(23);所述在線濁度儀(23)用于檢測池體(1)中水體的渾濁度;所述牽引式雙向潛水吸泥車(7)上固連有穿孔吸泥管(8),所述穿孔吸泥管(8)的上部與柔性連接軟管(9)連接,柔性連接軟管(9)的上部與排泥水配氣管道(5)連接,排泥水配氣管道(5)的另一端分別與排泥水泵(20)入口和輸氣管(15)對接;輸氣管(15)通過輸氣閥(26)與鼓風機(27)對接;排泥泵(20)出口并聯(lián)排泥閥(16)和排水閥(17);工作中的同一時段,排泥水泵(20)和鼓風機(27)僅有一臺運轉(zhuǎn)且,排泥閥(16)和排水閥(17)也僅有一個打開;排泥水泵(20)運轉(zhuǎn)時,依次通過排泥水配氣管道(5)、柔性連接軟管(9)、穿孔吸泥管(8)吸入池體(1)中沉淀的泥或水,并經(jīng)排泥水管(18)向外排出;鼓風機(27)工作時,外部空氣依次通過輸氣閥(26)、輸氣管(15)、排泥水配氣管道(5)、柔性連接軟管(9)和穿孔吸泥管(8),向池體(1)內(nèi)加入壓縮空氣;所述牽引式雙向潛水吸泥車(7)沿池體(1)底部的長度方向呈列狀串聯(lián)分布,各串聯(lián)的牽引式雙向潛水吸泥車(7)之間通過聯(lián)桿(11)鉸接,構(gòu)成單列吸泥車組;所述單列吸泥車組中牽引式雙向潛水吸泥車(7)的數(shù)量依據(jù)池體(1)的長度設(shè)定,再根據(jù)池體(1)的寬度,設(shè)定單列吸泥車組的列數(shù);所述單列吸泥車組的二端連接有牽引繩(13),所述牽引繩(13)通過牽引導向輪(10)與卷揚機(14)連接,所述卷揚機(14)用于牽引牽引式雙向潛水吸泥車(7)在吸泥車軌道(22)上往復(fù)運動;所述集蓄池排空系統(tǒng)包括:排水泵(12)、排水管(19)和單向排水閥(21);排水泵(12)的入口位于穿孔吸泥管(8)的入口之下,排水泵(12)用排空積沉于池體(1)中最低位置處的水;所述配屬于池體(1)上的各類機電設(shè)備、控制閥件由與之相連的工控機自動控制。
2.基于權(quán)利要求1所述一種初期雨水集蓄凈化池的凈化工藝,其特征在于:初期雨水集蓄凈化池在工作中設(shè)定為間歇運行方式,由配置的工控機自動控制,循序完成雨水集蓄→投加混凝劑→混凝沉淀→排泥→排(清)水→待機過程,分別如下:雨水集蓄:初期雨水通過市政雨水收集系統(tǒng)由進水閥(25)入池體(1);當池內(nèi)水面上升至設(shè)計水位時,通過水位傳感器(24)高水位信號關(guān)閉進水閥(25),由此實現(xiàn)雨水調(diào)蓄功能;投加混凝劑:進水閥(25)關(guān)閉后,開啟加藥閥(3),將一定量的混凝劑通過加藥管(4)定量投加至池內(nèi)水中;混凝劑投加完成后,關(guān)閉加藥閥(3);混凝沉淀:投藥完成后,開啟鼓風機(27)、輸氣閥(26)以及卷揚機(14),關(guān)閉排泥閥(16)和排水閥(17);空氣經(jīng)由輸氣管(15)、排泥水配氣管道(5)、柔性連接軟管(9)和穿孔吸泥管(8)從池底以氣泡的形式進入水中,通過氣泡上升過程中對水體的擾動,完成混凝劑的混合和混凝反應(yīng);同時,卷揚機(14)通過牽引繩(13)、吸泥車聯(lián)桿(11)帶動牽引式雙向潛水吸泥車(7)組沿吸泥車軌道(22),在一定行程內(nèi)作雙向往復(fù)運動,實現(xiàn)平面上的均勻配氣,利用空氣攪拌作用,完成混凝反應(yīng);設(shè)定:空氣攪拌時間為20~30分鐘,達到空氣攪拌時間后,關(guān)閉鼓風機(27)、輸氣閥(26)以及卷揚機(14);此后,水中懸浮物經(jīng)混凝反應(yīng)所形成的絮凝體開始靜置沉淀,水中絮凝體沉降至池底,形成積泥層,池體(1)中雨水逐步得到澄清;排泥及排(清)水:經(jīng)4~6小時的靜置沉淀,池體(1)中絕大部分懸浮物沉至池底,再開啟卷揚機(14)、排泥水泵(20)和排泥閥(16),卷揚機(14)通過牽引繩(13)、吸泥車聯(lián)桿(11)帶動牽引式雙向潛水吸泥車(7)沿吸泥車軌道(22)在吸泥車軌道(22)上往復(fù)運動,池體(1)底部聚積的淤泥通過穿孔吸泥管(8)吸入,再經(jīng)由柔性連接軟管(9)、排泥水配氣管道(5)、排泥泵(20)、排泥水管(18)和排泥閥(16)排至池外;當在線濁度儀(23)檢測到池體(1)中雨水渾濁度低于設(shè)定值時,關(guān)閉卷揚機(14)和排泥閥(16),開啟排水泵(12)和排水閥(17),將凈化后的雨水排出池外;當池中水位降至設(shè)計低水位時,利用水位傳感器(24)低水位信號關(guān)閉排泥水泵(20);水池排空及待機:當雨水池內(nèi)的余水排空時,利用水位傳感器(24)排空水位信號關(guān)閉排水泵(12)和排水閥(17);然后,開啟進水閥(25),整個系統(tǒng)恢復(fù)待機狀態(tài),直至下場雨到來,重復(fù)上述過程。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)所述問題,設(shè)計一種初期雨水集蓄凈化池及凈化工藝,初期雨水集蓄凈化池包括:池體透氣、雨水進水、混凝劑投加、排泥水配氣、集蓄池排空5個系統(tǒng),是利用雨水調(diào)蓄所需空間,在集蓄功能的基礎(chǔ)上,兼具雨水凈化及污泥排除功能,可實現(xiàn)水中雜質(zhì)分離,無需再另行建設(shè)獨立的凈水構(gòu)筑物;池體底部采用往復(fù)式牽引吸泥車組收集淤泥雜物,池體內(nèi)無帶電設(shè)備;所述凈化工藝是以間歇運行方式,由配置的工控機自動控制,循序完成雨水集蓄→投加混凝劑→混凝沉淀→排泥→排(清)水→待機等過程,混凝工藝采用空氣泡攪拌方式,具有用地省、工程設(shè)施利用效率高,凈水效果可靠,構(gòu)造簡單,運行管理方便,自動化程度高等優(yōu)點;且具有投資省、運行維護成本低。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種初期雨水集蓄凈化池及凈化工藝,所述初期雨水集蓄凈化池包括:池體(1),所述池體(1)呈下凹的長方體狀,池體(1)中自上至下依次設(shè)置有:在雨水調(diào)蓄所需構(gòu)造空間內(nèi),通過配置相應(yīng)的機電設(shè)備、管道閥件,水位水質(zhì)傳感器以及與之相連的自動化控制設(shè)備,形成:池體透氣系統(tǒng)、雨水進水系統(tǒng)、混凝劑投加系統(tǒng)、排泥水配氣系統(tǒng)、集蓄池排空系統(tǒng)。
所述池體透氣系統(tǒng)包括:透氣管(2);所述透氣管(2)均勻分布于池體(1)頂部;所述雨水進水系統(tǒng)包括:水位傳感器(24)、進水閥(25);所述水位傳感器(24)用于測量池體中的水位是否處于高水位或低水位或排空水位;所述進水閥(25)用于引入外部雨水;所述混凝劑投加系統(tǒng)包括:加藥閥(3)、加藥管(4);加藥閥(3)通過加藥管(4)向池體(1)內(nèi)加入混凝劑類沉淀藥物;所述排泥水配氣系統(tǒng)包括:排泥水配氣管道(5)、柔性連接軟管(9)、牽引式雙向潛水吸泥車(7)、吸泥車軌道(22)、牽引導向輪(10)、牽引繩(13)、聯(lián)桿(11)和卷揚機(14)、排泥水泵(20)、鼓風機(27)、輸氣管(15)、輸氣閥(26)、排泥水管(18)、排泥閥(16)、排水閥(17)、在線濁度儀(23);所述在線濁度儀(23)用于檢測池體(1)中水體的渾濁度;所述牽引式雙向潛水吸泥車(7)上固連有穿孔吸泥管(8),所述穿孔吸泥管(8)的上部與柔性連接軟管(9)連接,柔性連接軟管(9)的上部與排泥水配氣管道(5)連接,排泥水配氣管道(5)的另一端分別與排泥水泵(20)入口和輸氣管(15)對接;輸氣管(15)通過輸氣閥(26)與鼓風機(27)對接;排泥泵(20)出口并聯(lián)排泥閥(16)和排水閥(17);工作中的同一時段,排泥水泵(20)和鼓風機(27)僅有一臺運轉(zhuǎn)且,排泥閥(16)和排水閥(17)也僅有一個打開;排泥水泵(20)運轉(zhuǎn)時,依次通過排泥水配氣管道(5)、柔性連接軟管(9)、穿孔吸泥管(8)吸入池體(1)中沉淀的泥或水,并經(jīng)排泥水管(18)向外排出;鼓風機(27)工作時,外部空氣依次通過輸氣閥(26)、輸氣管(15)、排泥水配氣管道(5)、柔性連接軟管(9)和穿孔吸泥管(8),向池體(1)內(nèi)加入壓縮空氣;所述牽引式雙向潛水吸泥車(7)沿池體(1)底部的長度方向呈列狀串聯(lián)分布,各串聯(lián)的牽引式雙向潛水吸泥車(7)之間通過聯(lián)桿(11)鉸接,構(gòu)成單列吸泥車組;所述單列吸泥車組中牽引式雙向潛水吸泥車(7)的數(shù)量依據(jù)池體(1)的長度設(shè)定,再根據(jù)池體(1)的寬度,設(shè)定單列吸泥車組的列數(shù);單列吸泥車組的二端連接有牽引繩(13),所述牽引繩(13)通過牽引導向輪(10)與卷揚機(14)連接,所述卷揚機(14)用于牽引牽引式雙向潛水吸泥車(7)在吸泥車軌道(22)上往復(fù)運動;所述集蓄池排空系統(tǒng)包括:排水泵(12)、排水管(19)和單向排水閥(21);排水泵(12)的入口位于穿孔吸泥管(8)的入口之下,排水泵(12)用排空積沉于池體(1)中最低位置處的水;所述配屬于池體(1)上的各類機電設(shè)備、控制閥件由與之相連的工控機自動控制。
本發(fā)明還公開了一種初期雨水集蓄凈化工藝,初期雨水集蓄凈化池在工作中設(shè)定為間歇運行方式,由配置的工控機自動控制,循序完成雨水集蓄→投加混凝劑→混凝沉淀→排泥→排(清)水→待機等過程,分別如下:雨水集蓄:初期雨水通過市政雨水收集系統(tǒng)由進水閥(25)入池體(1)。當池內(nèi)水面上升至設(shè)計水位時,通過水位傳感器(24)高水位信號關(guān)閉進水閥(25),由此實現(xiàn)雨水調(diào)蓄功能;投加混凝劑:進水閥(25)關(guān)閉后,開啟加藥閥(3),將一定量的混凝劑通過加藥管(4)定量投加至池內(nèi)水中。混凝劑投加完成后,關(guān)閉加藥閥(3);混凝沉淀:投藥完成后,開啟鼓風機(27)、輸氣閥(26)以及卷揚機(14),關(guān)閉排泥閥(16)和排水閥(17)。空氣經(jīng)由輸氣管(15)、排泥水配氣管道(5)、柔性連接軟管(9)和穿孔吸泥管(8)從池底以氣泡的形式進入水中,通過氣泡上升過程中對水體的擾動,完成混凝劑的混合和混凝反應(yīng)。同時,卷揚機(14)通過牽引繩(13)、吸泥車聯(lián)桿(11)帶動牽引式雙向潛水吸泥車(7)組沿吸泥車軌道(22),在一定行程內(nèi)作雙向往復(fù)運動,實現(xiàn)平面上的均勻配氣,利用空氣攪拌作用,完成混凝反應(yīng)。
達到設(shè)定的空氣攪拌時間后(約20~30分鐘),關(guān)閉鼓風機(27)、輸氣閥(26)以及卷揚機(14)。此后,水中懸浮物經(jīng)混凝反應(yīng)所形成的絮凝體開始靜置沉淀,水中絮凝體沉降至池底,形成積泥層,池體(1)中雨水逐步得到澄清。
排泥及排(清)水:經(jīng)長時間(約4~6小時)靜置沉淀、水中絕大部分懸浮物沉至池底且水質(zhì)達標后,開啟卷揚機(14)、排泥水泵(20)、排泥閥(16)。卷揚機(14)通過牽引繩(13)、吸泥車聯(lián)桿(11)帶動牽引式雙向潛水吸泥車(7)沿吸泥車軌道(22),在一定行程內(nèi)作雙向往復(fù)運動,池底集泥通過穿孔吸泥管(8)吸入,再經(jīng)由柔性連接軟管(9)、排泥水配氣管道(5)、排泥泵(20)、排泥水管(18)和排泥閥(16)排至池外作另行處理與處置。
當在線濁度儀(23)檢測到池體(1)中雨水渾濁度低于設(shè)定值時,關(guān)閉卷揚機(14)和排泥閥(16),開啟排水泵(12)和排水閥(17),將凈化后的雨水排出池外。當池中水位降至設(shè)計低水位時,利用水位傳感器(24)低水位信號關(guān)閉排泥水泵(20)。
水池排空及待機:當雨水池內(nèi)的余水排空時,利用水位傳感器(24)排空水位信號關(guān)閉排水泵(12)和排水閥(17)。然后,開啟進水閥(25),整個系統(tǒng)恢復(fù)待機狀態(tài),直至下場雨到來,重復(fù)上述過程。
水池排空時間可根據(jù)初雨污染治理系統(tǒng)的降雨控制頻次(兩場雨的間隔時間)而定。
由上述技術(shù)方案可知,本發(fā)明一種初期雨水集蓄凈化池,是利用雨水調(diào)蓄池的構(gòu)造空間,采用間歇式物理化學處理方法,循序?qū)崿F(xiàn)雨水調(diào)蓄與處理功能,處理效果可操控性強,構(gòu)造簡單,運行、維護、管理方便,投資及運行成本低,自動化程度高。
從上述對技術(shù)方案的分析可知,與目前常用的初期雨水集蓄凈化設(shè)施相比,本發(fā)明具有如下顯著特點:(1)在同一個構(gòu)筑物內(nèi)短歷時完成雨水集蓄和雨水處理功能。即,利用雨水調(diào)池空間,即可實現(xiàn)水中雜質(zhì)分離,無需輸送至城市污水廠處理或建設(shè)獨立的初期雨水凈化廠;(2)為適合構(gòu)筑物工藝構(gòu)造要求,混凝工藝采用空氣泡攪拌方式。
(3)由于雨水處理采用間歇式運行方式,混凝及沉淀時間的具有高度的可調(diào)性,從而可獲得比連續(xù)式運行方式更好的處理效果;(4)初期雨水凈化及水池排空時間短,從處理到排空的全過程耗時可小于12小時,適用于降雨場次間隔較短的場合;(5)采用往復(fù)式牽引吸呢車組,除潛水排水泵外,水池內(nèi)無其它機電設(shè)備,適用于雨水調(diào)蓄池地下埋設(shè)深度較大、池內(nèi)環(huán)境潮濕的特點;(6)構(gòu)造簡單,運行、維護、管理方便,投資及運行成本低,自動化程度高。
(發(fā)明人:楊開;李獻芳;李俊龍;田亞輝)