一种适用于城市排水中可沉积物的就地处理系统的制作方法

本公开涉及城市排水处理的领域，尤其涉及一种适用于城市排水中可沉积物的就地处理系统。

背景技术：

随着经济快速发展，城市化进程不断加快，城市地表硬化层越来越多，降雨期间会形成的大量地表径流汇集进集水井，向城市河道排放。由于城市生产、生活等各种途径的污染物跑冒滴漏，以及大气沉降等原因，地表会存在大量有毒有害污染物。这些积存于地表的污染物，经径流的冲刷，溶解在水中以及吸附到泥沙表面，因此雨水会携带大量污染物进入城市管道，如未得到有效控制，将直接进入城市的地表水体，严重影响水质，是黑臭水体形成的重要原因之一。

目前，针对初期雨水污染的应对措施，主要是采用截流井和弃流井，以实现初期雨水和混流污水的截留，并将其引入市政管网，但在此过程中雨水会携带大量泥沙进入管道、截流井与弃流井。随着降雨时间的延长，后期雨水不断进入城市管网、截流井与弃流井，高速水流会搅动沉淀物并携其流向管道下游，最终必然排入城市水体。现有的截流井和弃流井内部对泥沙等颗粒物的沉淀、截留能力较弱，雨水中可沉淀物被排向城市地表水体，将加剧环境水质恶化。另外，如果不能把截流井和弃流井中的沉积物及时去除，可能导致排水管道堵塞，严重时甚至会影响城市行洪。

针对以上问题，目前市场上主流的雨水截污措施是采用提篮式沉淀装置，其一般应用于雨水收集管内，滤网的存在易引起堵塞，影响城市行洪安全，且无法满足现有的城市截流井和弃流井。因此，亟需研发适合现有的城市大型截流井和弃流井，且技术可靠、安装方便的颗粒物截留装置，并能及时处置截留下的沉积物。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种适用于城市排水中可沉积物的就地处理系统，在保障行洪安全的前提下，能有效控制排水携带的大量可沉积物进入河道与湖泊。

根据本公开的一个方面，一种适用于城市排水中可沉积物的就地处理系统，包括截留装置，收集处置装置及预警装置，所述截留装置设于截流井内，用于雨水中颗粒物沉积；所述收集处置装置设于截流井外，用于处置截流井内的沉积物；所述预警装置包括沉积物探头，所述沉积物探头设于截流井内，当所述沉积物探头检测到沉积物浓度达到设定的阈值后，启动所述收集处置装置。

根据本公开的至少一个实施方式，所述截留装置包括第一弧形阻隔挡板及侧挡板，所述第一弧形阻隔挡板设于截流井内，所述第一弧形阻隔挡板靠近截流井的进水口设置且弧形面朝向进水口，两所述侧挡板分别设于所述第一弧形阻隔挡板的两侧，形成u型结构。

根据本公开的至少一个实施方式，所述截留装置还包括第二弧形阻隔挡板，所述第二弧形阻隔挡板设于截流井内，所述第二弧形阻隔挡板靠近截流井的出水口设置且弧形面背向出水口。

根据本公开的至少一个实施方式，所述第二弧形阻隔挡板与截流井底部夹角为60°～90°。

根据本公开的至少一个实施方式，所述截留装置还包括排泥斜面，所述排泥斜面设于截流井的底部。

根据本公开的至少一个实施方式，所述系统还包括集泥漏斗区，所述集泥漏斗区设于所述排泥斜面的底端，所述沉积物探头设于所述集泥漏斗区中，所述预警装置还包括控制模块，所述沉积物探头与所述控制模块电连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述收集处置装置包括淤泥输送管，淤泥泵，脱水单元，净化处置单元，干化淤泥收集槽，动力单元及控制开关，所述淤泥输送管一端设于截流井内，所述淤泥输送管另一端与所述脱水单元连接，所述淤泥泵设于所述淤泥输送管上，所述脱水单元设有出水口及出料口，所述出水口与所述净化处置单元连接，所述出料口与所述干化淤泥收集槽连接，所述净化处置单元设有活性炭及沸石，所述动力单元分别为所述脱水单元及所述淤泥泵提供动力，所述控制开关分别与所述动力单元及所述淤泥泵连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述收集处置装置还包括加药装置，所述加药装置包括设有搅拌器的搅拌箱及设有絮凝剂的加药箱，所述搅拌箱设于所述淤泥泵及所述脱水单元之间的所述淤泥输送管上，所述加药箱与所述搅拌箱连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述收集处置装置还包括过滤器，所述过滤器包括过滤本体，过滤网及斜槽，所述过滤网设于所述过滤本体内，所述斜槽设于过滤本体底部，所述斜槽一端抵在所述过滤网上，所述斜槽另一端抵在所述过滤本体的一内壁上。

根据本公开的至少一个实施方式，所述脱水单元包括双螺旋交互挤压装置，所述动力单元包括发动机及减速器，所述发动机通过所述减速器与所述双螺旋交互挤压装置连接，所述发动机通过皮带与所述淤泥泵连接。

采用上述技术方案之后，本公开具有以下优点：

1)本公开结合城市现有弃流井的特点，采用弧形挡板设置，可提高降雨情况下泥沙动能的快速降低，提高泥沙沉淀，进一步结合淤泥抽取、压滤、处置方式，实现可沉积物的高效截留及去除，减少城市面源污染对地表水体的影响；

2)斜面状排泥坡面和边缘死水区的设计，可快速实现沉淀后的泥沙收集，避免随水流搅动；

3)充分考虑城市道路的有机等污染物情况，通过利用过滤装置，实现尾水污染物的去除。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1本公开实施例的截流井内部截留装置平面示意图；

图2本公开实施例的截流井内部截留装置的b-b’剖面示意图；

图3本公开实施例的截流井内部截留装置的a-a’剖面示意图；

图4本公开实施例的收集处置装置的内部俯视图；

图5本公开实施例的移动车的外部侧视示意图；

图6本公开实施例的过滤器内部侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

如图1所示，本公开选择南方某城市截留井(弃流井)进行示范，弃流井100的进水管道直径为2.2m，弃流井为全程为6m，由堰板式可调堰200划分为两部分，靠近进水口部分布设有控制堰板的力臂300。

如图1至图4所示，本公开的实施例提供了一种适用于城市排水中可沉积物的就地处理系统，包括截留装置1，收集处置装置2及预警装置3，所述截留装置1设于截流井内，用于雨水中颗粒物沉积；所述收集处置装置2设于截流井外，用于处置截流井内的沉积物；如图3所示，所述预警装置3包括沉积物探头31，所述沉积物探头31设于截流井内，当所述沉积物探头31检测到沉积物浓度达到设定的阈值(淤泥浓度为1.0g/l)后，启动所述收集处置装置2。

根据本公开的至少一个实施方式，如图2及图3所示，所述截留装置1包括第一弧形阻隔挡板11，侧挡板12，第二弧形阻隔挡板13及排泥斜面14，所述第一弧形阻隔挡板11设于截流井内，所述第一弧形阻隔挡板11靠近截流井的进水口设置且弧形面朝向进水口，两所述侧挡板12分别设于所述第一弧形阻隔挡板12的两侧，形成u型连接结构；所述u型结构设于力臂200内侧。图2所示的箭头方向为水流方向。所述第二弧形阻隔挡板13设于截流井内，所述第二弧形阻隔挡板靠近截流井的出水口设置且弧形面背向出水口，所述第二弧形阻隔挡板两端和底部固定于弃流井边墙和底部，用于强化泥沙的去除。所述第二弧形阻隔挡板与截流井底部夹角为60°-90°，优选地，所述第二弧形阻隔挡板与截流井底部夹角为85°。所述排泥斜面14设于截流井的底部，斜面倾角为5°-15°，优选倾角15°。两所述侧挡板12通过支柱15与所述排泥斜面14连接。当6小时内降雨量将达65mm时，从进水口和出水口采集水样，过滤膜后，将滤膜和截留物称重对比，发现颗粒物去除率达到84.6％。所述第一弧形阻隔挡板11及所述第二弧形阻隔挡板13的顶部为锯齿状溢流口16，可以有效拦截浮渣。

所述排泥斜面14设置于截流井(弃流井)两个力臂范围之间的底部，呈三角形斜坡式，斜坡一侧高度范围可为0.3m-1.0m内，同时所述排泥斜面14可作为底座，起到固定第一弧形阻隔挡板11的功能；侧挡板设置于力臂内部两边，侧挡板与位于底部的排泥斜面支柱连接，与第一弧形阻隔挡板11闭合相连，避免水流撞击第一弧形阻隔挡板后，沿弧形向两边分流时，通过力臂活动空间流走；且可在力臂活动空间形成死水区，避免集泥过程中对其扰动。

根据本公开的至少一个实施方式，如图3所示，所述系统还包括集泥漏斗区4，所述集泥漏斗区4设于所述排泥斜面14的底端，便于可沉积物(淤泥)的集中收集；所述沉积物探头31设于所述集泥漏斗区中，所述预警装置3还包括控制模块32，所述沉积物探头31与所述控制模块32电连接。

根据本公开的至少一个实施方式，如图4所示，所述收集处置装置2包括淤泥输送管21，淤泥泵22，脱水单元23，净化处置单元24，干化淤泥收集槽25，动力单元26及控制开关27，所述淤泥输送管21一端设于截流井内，所述淤泥输送管21另一端与所述脱水单元23连接，所述淤泥泵22设于所述淤泥输送管21上，所述脱水单元23设有出水口及出料口，所述出水口与所述净化处置单元24连接，所述出料口与所述干化淤泥收集槽25连接，所述净化处置单元24设有活性炭及沸石，所述动力单元26分别为所述脱水单元23及所述淤泥泵22提供动力，所述控制开关27分别与所述动力单元26及所述淤泥泵22连接，且所述控制模块32与所述所述控制开关27电连接。

为了使用方便，如图5所示，上述收集处置装置2可以固定在移动车上，所述移动车包括轮子400及基座500，两所述轮子400安装于所述基座500下方，收集处置装置2安装在所述基座500上方。

根据本公开的至少一个实施方式，所述收集处置装置2还包括加药装置28，所述加药装置包括设有搅拌器的搅拌箱281及设有絮凝剂的加药箱282，所述搅拌箱281设于所述淤泥泵及所述脱水单元之间的所述淤泥输送管上，所述加药箱282与所述搅拌箱281连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述收集处置装置2还包括过滤器29，如图6所示，所述过滤器29包括过滤本体291，过滤网292，斜槽293及提手294，所述过滤网292设于所述过滤本体291内，所述斜槽293设于过滤本体291底部，所述斜槽293一端抵在所述过滤网292上，所述斜槽293另一端抵在所述过滤本体291的一内壁上，所述斜槽293确保过滤过程中减少堆积堵塞过滤网292。

根据本公开的至少一个实施方式，所述脱水单元23包括双螺旋交互挤压装置，所述动力单元26包括发动机261及减速器262，所述发动机261通过所述减速器262与所述双螺旋交互挤压装置连接，所述发动机261通过皮带与所述淤泥泵22连接。优选地，所述发动机261采用柴油发动机。

使用本公开时，将所述淤泥输送管21插入截流井(弃流井)内的集泥漏斗区4，集泥漏斗区4中的沉积物探头31检测淤泥浓度为10g/l时，由控制模块32自动开启后续的收集处置装置2内的控制开关27，柴油发动机261运作后，皮带带动淤泥泵22抽吸，含水淤泥进入过滤器29，经过滤后，大颗粒沙砾等物质被截留在过滤器29内，细小淤泥在淤泥泵22的作用下，通过pvc输泥管进入搅拌箱281，此时絮凝剂通过加药箱282由输送管加入搅拌箱281，经搅拌进入脱水单元23，在减速器262、柴油发动机261及转动轴共同作用，将脱水单元23内的双螺旋交互挤压装置转动，挤压进入的淤泥，在双螺旋交互挤压装置作用下，将其脱水，淤泥不断推移到出料口，进入干化淤泥收集槽25；挤压出来的水经出水口及pvc输水进入模块化净化处置单元24中，净化处置单元24中含有活性炭及沸石，对污染物的去除后，再经排水口外排。收集干化淤泥约85kg。当干化淤泥收集槽25满后，将淤泥集中处置。当沉积物探头31检测淤泥浓度为1.0g/l时，控制模块32关闭控制开关27。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

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