截流系统及截流方法

文档序号:164982 发布日期:2021-10-29 浏览:43次 >En<

阅读说明:本技术 截流系统及截流方法 (Intercepting system and intercepting method ) 是由 高世雄 薛晓飞 关春雨 王志强 任璐 曹天宇 蒋红与 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本公开涉及水利工程技术领域,尤其是涉及一种截流系统及截流方法。截流系统包括截流井、过滤组件、水输送装置和清洗装置;截流井设置有第一流入口、第一流出口和第二流出口,第一流入口被配置为与合流管线相连通,第一流出口被配置为与污水管线相连通,第二流出口被配置为与雨水管线相连通;过滤组件还被配置为对截流井内的污水进行过滤,且经所述过滤组件过滤后的水流入所述雨水管线;水输送装置的一端与过滤组件的集水管相连通,水输送装置的另一端被配置为与雨水管线相连通;清洗装置被配置为对过滤组件进行清洗;本公开在一定程度上解决了溢流污水造成城市内涝或直接排入环境水体导致水质恶化的问题。(The disclosure relates to the technical field of hydraulic engineering, in particular to a closure system and a closure method. The intercepting system comprises an intercepting well, a filtering assembly, a water conveying device and a cleaning device; the intercepting well is provided with a first inflow port, a first outflow port and a second outflow port, the first inflow port is configured to be communicated with the confluence pipeline, the first outflow port is configured to be communicated with the sewage pipeline, and the second outflow port is configured to be communicated with the rainwater pipeline; the filtering assembly is also configured to filter sewage in the intercepting well, and water filtered by the filtering assembly flows into the rainwater pipeline; one end of the water delivery device is communicated with the water collecting pipe of the filtering component, and the other end of the water delivery device is configured to be communicated with the rainwater pipeline; the cleaning device is configured to clean the filter assembly; this disclosure has solved overflow sewage to a certain extent and has caused urban waterlogging or directly discharged into the problem that the environmental water body leads to quality of water to worsen.)

截流系统及截流方法

技术领域

本公开涉及水利工程技术领域,尤其是涉及一种截流系统及截流方法。

背景技术

基于我国城市排水现状,合流制与分流制系统均会持续存在。雨季合流制管网溢流污染及分流制初期雨水污染控制是排水管网升级改造的重难点,截流井作为核心构筑物被广泛应用于混流口改造、雨水径流截流等项目。在雨季时,当截流井下游的污水管线满负荷运行时,截流井内污水无法有效截流输送,溢流污水将造成城市内涝或直接排入环境水体导致水质恶化。

发明内容

本公开提供了一种截流系统及截流方法,以解决发明人认识到的在雨季时,当截流井下游的污水管线满负荷运行时,截流井内污水无法有效截流输送,溢流污水将造成城市内涝或直接排入环境水体导致水质恶化的技术问题。

本公开提供了一种截流系统,其包括:

截流井,所述截流井设置有第一流入口、第一流出口和第二流出口,所述第一流入口被配置为与合流管线相连通,以供污水流入所述截流井,所述第一流出口被配置为与污水管线相连通,所述第二流出口被配置为与雨水管线相连通;

过滤组件,所述过滤组件设置于所述截流井内,所述过滤组件被配置为对所述截流井内的污水进行过滤,且经所述过滤组件过滤后的水流入所述雨水管线;

水输送装置,所述水输送装置的一端与所述过滤组件的集水管相连通,所述水输送装置的另一端被配置为与雨水管线相连通;以及

清洗装置,所述清洗装置被配置为对所述过滤组件进行清洗。

在上述任一技术方案中,进一步地,所述的截流系统,还包括:

水质检测部,所述水质检测部被配置为对所述截流井内的水进行水质监测。

在上述任一技术方案中,进一步地,所述的截流系统还包括:

液位检测部,所述液位检测部被配置为监测所述截流井内的水位。

在上述任一技术方案中,进一步地,所述第一流出口设置有第一闸门,所述第二流出口设置有第二闸门。

在上述任一技术方案中,进一步地,所述过滤组件的集水管与所述水输送装置的一端相连通的管路上设置有第一阀门;

或,所述水输送装置的另一端与所述雨水管线相连通的管路上设置有第一阀门。

在上述任一技术方案中,进一步地,所述过滤组件为平板膜组件,所述平板膜组件包括多个间隔设置的平板膜;所述水输送装置为抽水泵;所述水质检测部为水质在线监测仪;所述液位检测部为浮球液位计。

在上述任一技术方案中,进一步地,所述清洗装置包括多根曝气管和移动装置,相邻两个所述平板膜之间设置有所述曝气管;所述移动装置被配置为驱动所述曝气管沿所述平板膜的表面移动。

本公开还提供了一种截流方法,所述截流方法适用于上述任一技术方案中所述的截流系统,所述截流方法包括:旱季模式和普通模式;

在所述旱季模式,使所述第一流出口打开和所述第二流出口关闭,污水由所述第一流入口进入所述截流井,经所述第一流出口全部截流进入污水管线;

在所述普通模式,在降雨初期,使所述第一流出口打开和所述第二流出口关闭,雨污水经所述第一流出口全部截流进入污水管线;在降雨中后期,当所述截流井内的水质优于一级A排放标准,同时所述截流井内的水位低于排涝预警水位时,使所述第一流出口关闭和所述第二流出口打开,所述截流井内的水经所述第二流出口排入雨水管线;在降雨末期或降雨结束后,当所述截流井内的水质劣于一级A排放标准时,恢复至所述旱季模式。

在上述任一技术方案中,可选地,所述截流方法还包括:超净模式,

在所述超净模式,在降雨初期,使所述第一流出口打开和所述第二流出口关闭,雨污水经所述第一流出口全部截流进入污水管线;在降雨中后期,当所述截流井内的水质优于一级A排放标准,同时当监测到所述截流井内的水位低于所述排涝预警水位时,使所述第一流出口关闭,并使所述第二流出口保持关闭,启动所述水输送装置,通过所述过滤组件过滤净化所述截流井内的雨污水,所述水输送装置将所述过滤组件过滤后的水排入到雨水管线,并且同步开启所述清洗装置以对过滤组件进行清洗,当所述截流井内的水位持续上升并超过所述排涝预警水位时,打开所述第二流出口,截流井内的水经所述过滤组件排入雨水管线,以及水经所述第二流出口排入雨水管线;在降雨末期或降雨结束后,当所述截流井内的水质劣于一级A排放标准时,恢复至所述旱季模式。

在上述任一技术方案中,可选地,所述截流方法还包括:应急模式,

在所述应急模式,在降雨期间,当所述截流井内的水质劣于一级A排放标准,且位于下游的所述污水管线满负荷运行或发生倒灌时,使所述第一流出口关闭,并使所述第二流出口保持关闭,启动所述水输送装置,通过所述过滤组件过滤所述截流井内的雨污水,所述水输送装置将所述过滤组件过滤后的水排入雨水管线,并且同步开启清洗装置以对所述过滤组件进行清洗,当所述截流井内的水位持续上升并超过所述排涝预警水位时,打开所述第二流出口,所述截流井内的水经所述过滤组件排入雨水管线,以及水经所述第二流出口排入雨水管线;在降雨末期或结束后,当所述截流井内的水质劣于一级A排放标准时,恢复至所述旱季模式。

本公开的有益效果主要在于:

本公开提供的截流系统和截流方法,截流系统包括截流井、过滤组件、水输送装置和清洗装置;截流井设置有第一流入口、第一流出口和第二流出口,第一流入口被配置为与合流管线相连通,以供污水流入截流井,第一流出口被配置为与污水管线相连通,第二流出口被配置为与雨水管线相连通;过滤组件设置于截流井内,过滤组件被配置为对截流井内的污水进行过滤,且经过滤组件过滤后的水流入雨水管线;水输送装置的一端与过滤组件的集水管相连通,水输送装置的另一端被配置为与雨水管线相连通;清洗装置被配置为对过滤组件进行清洗;通过设置的过滤组件可以对截流井内的水进行过滤,以便于排放到雨水管线,而清洗装置可以对过滤组件进行清洗,以提高过滤组件的清洗效率,并且水输送装置可以进一步提高过滤效率,从而在一定程度上解决溢流污水造成城市内涝或直接排入环境水体导致水质恶化的问题。

应当理解,前述的一般描述和接下来的

具体实施方式

两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时,说明书和附图用来解释本公开的原理。

附图说明

为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本公开的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个或多个实施例中截流系统的结构示意图;

图2为一个或多个实施例中清洗装置的结构示意图。

图标:

100-截流井;101-第一流入口;102-第一流出口;103-第二流出口;104-合流管线;105-污水管线;106-雨水管线;107-水质检测部;108-液位检测部;109-第一闸门;110-第二闸门;111-第一阀门;112-水输送装置;113-平板膜;114-过滤组件;115-曝气管;116-导向滑轨;117-横向杆;118-丝母;119-丝杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。

基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。

在本公开的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在一个或多个实施例中,本公开提供的截流系统,其包括:截流井100、过滤组件114、水输送装置112和清洗装置。截流井100设置有第一流入口101、第一流出口102和第二流出口103,第一流入口101被配置为与合流管线104相连通,以供污水流入截流井100,第一流出口102被配置为与污水管线105相连通,第二流出口103被配置为与雨水管线106相连通;过滤组件114设置于截流井100内,过滤组件114被配置为对截流井100内的污水进行过滤,且经过滤组件过滤后的水流入雨水管线;水输送装置112的一端与过滤组件114的集水管相连通,水输送装置112的另一端被配置为与雨水管线106相连通,这样通过水输送装置将过滤组件过滤后的水输送到雨水管线;清洗装置被配置为对过滤组件114进行清洗。

参见图1所示,在一些实施例中,截流井100的第一流出口102设置于截流井100的侧壁;第二流出口103设置于截流井100的侧壁上,第一流入口101设置于截流井100的侧壁上;过滤组件114安装于截液井内,第一流入口101和第一流出口102位于过滤组件114的一侧,而第二流出口103位于过滤组件114相对的另一侧,这样设置后,当第一流出口102打开后,截流井100内的水可以不经过过滤组件114而从第一流出口102排出,以流向污水管线105。截流井100的容量大小根据实际应用场景而具体设定;过滤组件114主要对截流井100内的水进行过滤,并且过滤后的水经水输送装置112输送于雨水管线106。在一个实施例中,过滤组件的高度可设置为800mm~120mm。需要说明的是,图1中为了显示截流井内的过滤组件,因此剖去了设置有第一流出口102的截流井的侧壁的一部分,而并非对截流井的侧壁的高度的限定,即设置有第一流出口102的截流井的侧壁并非低于截流井的其它侧壁。

在至少一个实施例中,截流系统通过设置的过滤组件114可以对截流井100内的水进行过滤,以便于排放到雨水管线106,而清洗装置可以对过滤组件114进行清洗,以提高过滤组件114的清洗效率,并且水输送装置112可以进一步提高过滤效率,从而在一定程度上解决溢流污水造成城市内涝或直接排入环境水体导致水质恶化的问题。截流系统可用于新建或改造截流井100,削减污水溢流污染负荷50%以上。

在一些实施例中,截流系统还包括水质检测部107,水质检测部107被配置为对截流井100内的水进行水质监测,通过水质检测部107以监测截流井100内的水的水质。水质检测部107的位置根据实现情况来确定,在一个实施例中,水质检测部107位于过滤组件114的一侧。

在一些实施例中,截流系统还包括液位检测部108,液位检测部108被配置为监测截流井100内的水位,通过液位检测部108,以监测截流井100内的水位的高低。液位检测部108的位置根据实际情况来确定,在一个实施例中,液位检测部108位于过滤组件114的一侧。

在一些实施例中,第一流出口102设置有第一闸门109,第二流出口103设置有第二闸门110,通过第一闸门109控制第一流出口102的打开或关闭,第二闸门110控制第二流出口103的打开或关闭,第一闸门109打开实现第一流出口102的打开,第一闸门109的关闭实现第一流出口102的关闭,第二闸门110打开实现第二流出口103的打开,第二闸门110的关闭实现第二流出口103的关闭。

在一个实施例中,第一闸门109为电动闸门,第二闸门110为电动闸门,通过电动闸门以实现第一流出口102或第二流出口103开关。

在一些实施例中,过滤组件114的集水管与水输送装置112的一端相连通的管路上设置有第一阀门111,通过设置第一阀门111以控制过滤组件114过滤后的水是否流向雨水管线106。过滤组件114的集水管主要用于收集过滤后的水。

在一个实施例中,第一阀门111为电动阀或电磁阀。

在一些其它实施方式中,水输送装置112的另一端与雨水管线106相连通的管路上设置有第一阀门111。

在一些实施例中,过滤组件114为平板膜113组件,平板膜113组件包括多个间隔设置的平板膜113。通过采用平板膜113组件可以实现对污水的过滤。在一个实施例中,每片平板膜113的间隔为200mm。

在一个实施例中,平板膜113为碳化硅陶瓷平板膜113。碳化硅较其他材质亲水性好,竖直置于截流井100内可避免雨污水堵塞,利用抽水泵实现高速过滤,削减溢流污水污染物浓度。平板膜113的孔径为100nm~500nm,设计通量为100~1000L/h*m2,可根据截流井100设计占地、上下游管径条件配置平板膜113组件的参数。将碳化硅陶瓷平板膜113置于截流井100内,将雨季超负荷污水经陶瓷膜高速过滤后排入雨水管线106,减少截流井100溢流污染。在一些具体的应用场景中,膜组件最大过滤速度可以达400吨/小时。

在一些实施例中,清洗装置包括多根曝气管115和移动装置,相邻两个平板膜113之间设置有曝气管115;移动装置被配置为驱动曝气管115沿平板膜113的表面移动。通过移动装置实现曝气管115沿平板膜113的膜表面往复移动,从而可以对整个平板膜113的表面进行清洗。曝气管115的材质为不锈钢。曝气管115沿竖向定时往复运动气洗清洁平板膜113的表面沉积物,避免膜孔堵塞,同时增加截流井100内污水含氧量,降低受纳水体水质恶化风险。

在一些实施例中,清洗装置还包括曝气机,曝气管115与曝气机之间通过软管相连通。移动装置包括横向杆117、导向滑轨116和驱动机构,横向杆117与导向滑轨116的滑块固定连接;多根曝气管115沿横向杆117的长度方向间隔设置;驱动机构用于驱动导向滑轨116的滑块沿导向滑轨116的导轨往复移动,从而实现曝气管115平板膜113的表面移动。

在一个实施例中,导向滑轨116的数量为两个,横向杆117的一端与其中一个导向滑轨116的滑块固定连接,横向杆117的另一端与另一个导向滑轨116的滑块固定连接;横向杆117的中部固定有丝母118;丝母118与丝杆119螺纹传动连接;驱动机构为电机,电机的输出轴与丝杆119固定连接,通过丝杆119的转动实现滑块沿导向滑轨116的导向方向移动。曝气管115的长度方向与横向杆117的长度方向相垂直,横向杆117的长度方向与导向滑轨116的导轨的长度方向相垂直。曝气管115的长度方向与导向滑轨116的导轨的长度方向相垂直。曝气管115沿膜间隙的长度延伸方向移动,从而实现对整个平板膜113的膜表面进行清洗。在一些其它实施方式中,相邻两个平板膜113之间,且沿膜间隙的宽方向,设置有两个曝气管115,这样两个曝气管115对相邻的两个平板膜113相对的膜表面进行更好的清洗。

在一些实施例中,水输送装置112为抽水泵,抽水泵为容积水泵或叶片泵。水质检测部107为水质在线监测仪;液位检测部108为浮球液位计。需要说明的是,在一些其它实施例方式中,液位检测部108不仅局限于浮球液位计,还可以采用其它形式的监测装置,以实现对截流井100的水位的监测,如反射式微波液位计或微波液位计。

在一个或多个实施例中,本公开还提供了一种截流方法,该截流方法适用于一个或多个实施例提供的截流系统,高速过滤的截流系统由通过第一闸门109、第二闸门110、第一阀门111、水质检测部107、液位检测部108和水输送装置112之间的联动来控制,以对水进行截流,并基于截流井100的进水水质、水量通过水输送装置112控制过滤组件114的过滤通量。

在一些实施例中,截流方法包括旱季模式和普通模式。

在旱季模式下:在旱季由合流管线104流入截流井100的进水主要为生活污水,生活污水的COD浓度大于第一设定值,第一设定值为130~180mg/L,例如,第一设定值为140mg/L或150mg/L,使第一流出口102打开、第二流出口103关闭和第一阀门111关闭,生活污水由第一流入口101进入截流井100,经第一流出口102全部截流进入下游的污水管线105,输送至污水厂处理。

在普通模式下:在降雨初期,使第一流出口102打开、第二流出口103关闭和第一阀门111关闭,在降雨初期,高浓度的雨污水的COD浓度大于第一设定值,雨污水由合流管线104进入截流井100,雨污水经第一流出口102全部截流进入下游的污水管线105,输送至污水厂处理;在降雨中后期,根据截流井100内的水质检测部107的水质监测,当截流井100内的水质优于一级A排放标准,同时当液位检测部108监测到截流井100内的水位低于排涝预警水位时,排涝预警水位为0.80h~0.90h,例如排涝预警水位为0.82h或0.85h,其中h表示截流井100的设计井深,使第一流出口102关闭和第二流出口103打开,并使第一阀门111保持关闭,截流井100内的水沿经第二流出口103排入雨水管线106;在降雨末期或降雨结束后,当截流井100内的水质劣于一级A排放标准时,恢复至旱季模式,即:使第一流出口102打开和第二流出口103关闭,并使第一阀门111保持关闭。

在一些实施例中,截流方法还包括超净模式,在超净模式下:在降雨初期,使第一流出口102打开、第二流出口103关闭和第一阀门111关闭,在降雨初期,高浓度的雨污水的COD浓度大于第一设定值,雨污水由合流管线104进入截流井100,雨污水经第一流出口102全部截流进入下游的污水管线105,输送至污水厂处理;在降雨中后期,根据截流井100内的水质检测部107的水质监测,当截流井100内的水质优于一级A排放标准,同时液位检测部108监测到截流井100内的水位低于排涝预警水位时,使第一流出口102关闭,并使第二流出口103保持关闭,使第一阀门111打开并启动水输送装置112,通过过滤组件114高速过滤净化截流井100内的雨污水,水输送装置112将过滤组件114过滤后的水经第一阀门111排入雨水管线106,并且同步开启清洗装置以对过滤组件114进行清洗,向截流井100内的污水曝气,并以2分钟/次的频率往复冲洗平板膜113,当截流井100内的水位持续上升并超过排涝预警水位时,打开第二流出口103,以使水经第二流出口103及过滤组件114排入雨水管线106;在降雨末期或降雨结束后,当截流井100内的水质劣于一级A排放标准时,恢复至旱季模式,即:使第一流出口102打开和第二流出口103关闭,并使第一阀门111保持关闭。

在一些实施例中,截流方法还包括应急模式,在应急模式下:在降雨期间,当截流井100内的水质劣于一级A排放标准,且位于下游的污水管线105满负荷运行或发生倒灌时,即截流井100内的水位持续上升且超过设定预警水位时,设定预警水位为0.4h~0.7h,例如为0.5h或0.6h,使第一流出口102关闭,并使第二流出口103保持关闭,使第一阀门111打开并启动水输送装置112,通过过滤组件114高速过滤净化截流井100内的雨污水,水输送装置112将过滤组件114过滤后的水经第一阀门111排入雨水管线106,并且同步开启清洗装置以对过滤组件114进行清洗,向截流井100内的污水曝气,并以2分钟/次的频率往复冲洗平板膜113,当截流井100内的水位持续上升并超过排涝预警水位时,打开第二流出口103,以使水经第二流出口103及过滤组件114排入雨水管线106;在降雨末期或结束后,当截流井100内的水质劣于一级A排放标准时,恢复至旱季模式,即:使第一流出口102打开和第二流出口103关闭,并使第一阀门111保持关闭。需要说明的是,一般情况下,在旱季执行旱季模式,,在雨季执行普通模式;而对于超净模式和应急模式可以根据实际情况来进行选择。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

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