一种污水和雨水的合流制排水系统与控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种污水和雨水的合流制排水系统，所述系统包括：市政道路上的污水干管，所述污水干管的出口设置有污水处理厂；市政道路上的雨水干管，所述雨水干管的末端与自然水体相连；单元区域的合流总管，其出口与所述污水干管相连；在所述合流总管上设置分流设备，所述分流设备的进水端与合流总管连通；所述分流设备有三个出水口，其第一出水口与污水干管连接，第二出水口与雨水干管相连；第三出水口与调蓄设施的进水口相连。

A confluence drainage system and control method for sewage and rainwater

Combined drainage system of the present invention relates to a sewage and rainwater, the system includes: on the road of municipal sewage pipe, the sewage pipe outlet is arranged on the municipal sewage treatment plant; road rainwater pipe, the water pipe is connected with the stem end of natural water; the confluence of unit area the duct outlet with the sewage pipe is connected; at the confluence of main pipe is equipped with shunt devices, the shunt device communicated with the water inlet end and the confluence; the shunt device has three outlets, the first water outlet and sewage pipe connection, second water outlet and rainwater tube connected to the water outlet and the water inlet; third storage facilities.

【技术实现步骤摘要】
一种污水和雨水的合流制排水系统与控制方法
本专利技术涉及一种合流制排水管网系统，具体涉及一种污水和雨水的合流制排水系统与控制方法。
技术介绍
城市市政排水系统主要分为合流制排水系统和分流制排水系统。最早出现的合流制排水系统是将污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内，不经任何处理就直接就近排入水体，使受纳水体遭受严重污染，国内外很多老城市几乎都采用这种方式。现在常采用的是截流式合流制排水系统。截流式合流制排水系统与传统的合流制排水系统在结构上基本相同，区别点在于截流式合流制排水系统在市政合流干管与污水处理厂之间设置有截流井。截流式合流制排水系统工作时，居民排出的污水和雨水口收集的雨水都通过合流总管进入市政合流干管，市政道路沿线的雨水口收集的雨水也都进入市政合流干管，在干管末端设置截流井。晴天时，所有污水都输送至污水厂，经处理后排放到自然水体。降雨时，污水和降雨初期的雨水也会被输送至污水厂，经处理后排放到自然水体。但随着降雨量的增加，雨水径流也增加，当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，就会有部分混合污水溢流而直接进入自然水体。针对这种合流制排水系统，其问题主要是：①降雨时，居住区及市政道路上会产生面源污染，现有的合流制排水系统虽然在末端设有截流井进行截流，但是设计的截流倍数不够，使得截流井没能对面源污染物进行拦截，面源污染物直接进入自然水体，对自然水体造成污染。②若要对面源污染进行控制，就需要增大截流井的尺寸，增大截流干管的尺寸，增加污水厂的容量。③截流的截流为粗放式的控制，不能精确地对初期雨水进行截流。分流制排水系统按照排除雨水方式的不同，又分为完全分流制和不完全分流制两种排水系统。完全分流制排水系统是完全将雨水和生活污水、工业污水分离，由不同的管道进行输送。居民排出的污水通过污水管道进入污水干管，然后输送至污水厂处理后排放，雨水口收集的雨水通过雨水管道进入雨水干管，直接排放到自然水体。市政道路沿线的雨水口收集的雨水也都进入雨水干管，直接排放到自然水体。在这种分流制排水系统中，存在着很多问题：①居住区内的部分污水错误地进入了雨水管道，比如阳台上洗衣机排出的污水会直接排放到自然水体。②市政道路上的部分污水错误地进入了雨水管道，比如道路清洗时产生的污水会直接排放到自然水体。③降雨时，居住区及市政道路上会产生面源污染，面源污染物会直接进入自然水体。不完全分流制主要是针对雨水的收集处理上，将居民区收集的雨水和市政道路上收集到的雨水进行分离。居民排出的污水和雨水口收集的雨水都通过合流总管排出，在进入市政排水管道之前设置截流井进行截流。市政道路沿线的雨水口收集的雨水进入雨水干管，直接排放到自然水体。晴天时，居住区排放的污水被截流至污水干管，然后输送至污水厂，经处理后排放到自然水体，但市政道路上会有部分污水进入雨水干管而直接排放到自然水体。降雨时，居住区排放的污水和降雨初期的雨水也会被截流至污水干管，然后输送至污水厂，经处理后排放到自然水体，但随着降雨量的增加，雨水径流也增加，当混合污水的流量超过截流管道的输水能力后，就会有部分混合污水溢流而直接进入雨水干管，同时市政道路上携带有大量污染物的初期雨水也会直接进入雨水干管，然后排放到自然水体。这种排水系统的问题主要是：①整个系统不能对面源污染物进行有效地拦截，拦截效率低。②不能对进入雨水管道的污水进行控制。③降雨时，污水易被雨水携带进入自然水体。④截流井的控制粗放，一方面可能不能将更多的初期雨水送入污水厂处理，使得面源污染物排放到了自然水体，另一方面可能将大量的后期雨水送入污水厂，增加了污水厂的负荷，降低了污水厂的处理效率。总体说来，目前的排水体制存在着以下问题：第一，不能对面源污染进行控制；第二，控制粗放，不能对污水和初期雨水进行精确控制；第三，管道混接，污水直接排放到了自然水体；第四，对于用地紧张的地区，末端治理不能有效实施。同时，本专利技术人还发现，对于一些老城市的老城区或者是城中村等，这种情况更为严重，由于在先的雨污管网设计的不够完善，很多老城区或是城中村等单元区域内均没有雨水干管和污水处理厂，或者原有的合流总管没有对其收集的雨水与排入其中的生活污水进行分离，使污水和雨水直接排放到市政污水干管，排放到污水干管的雨水增加了污水干管末端污水处理厂的处理强度，使其效率低下。此外，若老城区或者城中村所处的区域有大量降水的话，更会增加污水处理厂的处理强度。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种污水和雨水的合流制排水系统与控制方法，该系统可对老城区或城中村排出的污水和雨水进行精确控制，提高排水系统的处理效率。本专利技术的技术方案为：一种污水和雨水的合流制排水系统，包括：市政道路上的污水干管，所述污水干管的出口设置有污水处理厂；市政道路上的雨水干管，所述雨水干管的末端与自然水体相连；单元区域的合流总管，其出口与所述污水干管相连；其特征在于：在所述合流总管上设置分流设备，所述分流设备的进水端与合流总管连通；所述分流设备有三个出水口，其第一出水口与污水干管连接，第二出水口与雨水干管相连；第三出水口与调蓄设施的进水口相连。根据本专利技术，所述单元区域为城市区域内以功能用途属性划分的包括建筑物和构筑物的土地区域，优选为老城区或城中村。根据本专利技术，所述单元区域的面积为0.01-0.6平方公里，优选为0.01-0.3平方公里。根据本专利技术，所述雨水干管为市政道路上原有的雨水干管；或当所述市政道路上没有雨水干管时，在市政道路上铺设的一条雨水干管。根据本专利技术，所述分流设备选自分流井、弃流井或截流井。根据本专利技术，在分流设备的出水口上设置水利开关；优选地，在每个出水口上均设置水利开关；在所述第一出水口设置水利开关1；在所述第二出水口设置水利开关2；在所述第三出水口设置水利开关3。根据本专利技术，所述系统还包括控制系统，所述控制系统包括第一监测装置、第二监测装置和与二者信号连接的控制单元；所述控制单元与水利开关1、水利开关2和水利开关3信号连接；所述第一监测装置和第二监测装置用于监测信号并将监测的信号输送给控制单元，控制单元根据接收的信号控制水利开关1、水利开关2和水利开关3的开度。优选地，所述第一监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等)，监测水体水质的装置(例如可以是水质检测器、在线COD监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线TN监测仪、在线TP监测仪、在线NH3-N监测仪、在线氨氮监测仪、电极、电导率仪等)，监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等)，监测雨量的装置(如雨量计等)，监测时间的装置(如计时器等)中的至少一种。优选地，所述第一监测装置根据类型需求可设置在分流设备井体内或分流设备井体外。例如，监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在分流设备井体内，监测雨量的装置设置在分流设备井体外，监测水体总量的装置设置在分流设备井体中的水利开关上，监测时间的装置设置在分流设备井体内或井体外。优选地，所述第二监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等)。优选地，所述第二监测装置设置于调蓄设施中。优选地，所述分流设备可以为槽式、堰式或槽堰式分流设备；根据本专利技术，所述水利开关1、2和3相同或不同，彼此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污水和雨水的合流制排水系统，所述系统包括：市政道路上的污水干管，所述污水干管的出口设置有污水处理厂；市政道路上的雨水干管，所述雨水干管的末端与自然水体相连；单元区域的合流总管，其出口与所述污水干管相连；其特征在于：在所述合流总管上设置分流设备，所述分流设备的进水端与合流总管连通；所述分流设备有三个出水口，其第一出水口与污水干管连接，第二出水口与雨水干管相连；第三出水口与调蓄设施的进水口相连。

【技术特征摘要】
1.一种污水和雨水的合流制排水系统，所述系统包括：市政道路上的污水干管，所述污水干管的出口设置有污水处理厂；市政道路上的雨水干管，所述雨水干管的末端与自然水体相连；单元区域的合流总管，其出口与所述污水干管相连；其特征在于：在所述合流总管上设置分流设备，所述分流设备的进水端与合流总管连通；所述分流设备有三个出水口，其第一出水口与污水干管连接，第二出水口与雨水干管相连；第三出水口与调蓄设施的进水口相连。2.如权利要求1所述的污水和雨水的合流制排水系统，其特征在于，所述单元区域为城市区域内以功能用途属性划分的包括建筑物和构筑物的土地区域，优选为老城区或城中村；优选地，所述单元区域的面积为0.01-0.6平方公里，优选为0.01-0.3平方公里；优选地，所述雨水干管为市政道路上原有的雨水干管；或当所述市政道路上没有雨水干管时，在市政道路上铺设的一条雨水干管。3.如权利要求1或2所述的污水和雨水的合流制排水系统，其特征在于，所述分流设备选自分流井、弃流井或截流井；优选地，在分流设备的出水口上设置水利开关；优选地，在每个出水口上均设置水利开关；在所述第一出水口设置水利开关1；在所述第二出水口设置水利开关2；在所述第三出水口设置水利开关3；优选地，所述系统还包括控制系统，所述控制系统包括第一监测装置、第二监测装置和与二者信号连接的控制单元；所述控制单元与水利开关1、水利开关2和水利开关3信号连接；所述第一监测装置和第二监测装置用于监测信号并将监测的信号输送给控制单元，控制单元根据接收的信号控制水利开关1、水利开关2和水利开关3的开度；优选地，所述第一监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等)，监测水体水质的装置(例如可以是水质检测器、在线COD监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线TN监测仪、在线TP监测仪、在线NH3-N监测仪、在线氨氮监测仪、电极、电导率仪等)，监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等)，监测雨量的装置(如雨量计等)，监测时间的装置(如计时器等)中的至少一种。优选地，所述第一监测装置根据类型需求可设置在分流设备井体内或分流设备井体外；例如，监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在分流设备井体内，监测雨量的装置设置在分流设备井体外，监测水体总量的装置设置在分流设备井体中的水利开关上，监测时间的装置设置在分流设备井体内或井体外；优选地，所述第二监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等)；优选地，所述第二监测装置设置于调蓄设施中。4.如权利要求1-3任一项所述的污水和雨水的合流制排水系统，其特征在于，所述分流设备为槽式、堰式或槽堰式分流设备；优选地，所述水利开关1、2和3相同或不同，彼此独立地选自阀门、闸门、拍门或者堰门；优选为上开式闸门、下开式闸门、下开式堰门、旋转堰门、浮筒截流装置、闸阀、蝶阀、球阀、升降式橡胶瓣截流止回阀、或截流拍门。优选地，所述分流设备可以为一个或多个；当所述分流设备为多个时，对其在合流总管上的安装方式及排列组合方式没有限制，利于分流且不造成用地紧张即可。5.如权利要求1-4任一项所述的污水和雨水的合流制排水系统，其特征在于，所述调蓄设施选自初雨调蓄池、溢流调蓄池、调蓄箱涵和深隧中的任一种或两种以上的组合，优选为初雨调蓄池；优选地，对所述调蓄设施的数量和安装方式没有特别限制，可根据各区域的雨污污染情况及用地状况进行调节。6.如权利要求1-5任一项所述的污水和雨水的合流制排水系统，其特征在于，所述系统还包括雨水预处理系统；其并入所述雨水干管上，或者设于所述雨水干管旁；优选地，所述雨水预处理系统包括分流井、雨水过滤器、颗粒分离器、圆筒过滤器、雨水分离器、水力旋流分离器、渗透池、磁分离装置、介质过滤器、在线处理池中的一种或多种；优选地，所述雨水预处理系统还包括调蓄设施和/或截流装置和/或流量控制装置；优选地，所述雨水预处理系统包括分流井、截流装置、流量控制装置、雨水过滤器、调蓄设施，所述分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上，当所述分流井为槽式时，不设置截流装置；优选地，分流井进水口位置处为分流井前侧，分流井第一出水口位置处为分流井后侧；优选地，所述分流井的进水口与所述分流井前侧的所述市政道路上的雨水干管连通，所述分流井的第一出水口与所述分流井后侧的所述市政道路上的雨水干管连通，所述截流装置设置在所述分流井的第一出水口处；所述分流井的第二出水口处设置流量控制装置，所述流量控制装置的另一端与雨水过滤器、调蓄设施依次相连，所述调蓄设施的出水口与污水管道连通；优选地，所述雨水预处理系统包括分流井、截流装置、颗粒分离器、圆筒过滤器，所述分流井设置在所述市政道路上的雨水干管上，当所述分流井为槽式时，不设置截流装置；优选地，分流井进水口位置处为分流井前侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：周超，
申请(专利权)人：武汉圣禹排水系统有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42