申請日2016.05.12

　　公開(公告)日2016.07.27

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本發明公開了一種磁絮凝?前置庫聯用的分流制雨水處理系統，在雨水泵站前池與河道之間的地平面下設置有磁絮凝前置庫，當降雨來臨且水位超過警戒線時，可實現在雨水外排過程中削減部分入河污染物、特別是懸浮物。當降雨現象發生但水位未達到警戒線、需要提前放空蓄積雨水或旱季排放混入雨水管道的污水時，雨水依次通過生態前置庫、強化凈化區和深度凈化區得到凈化，最終從深度凈化區內廊道的末端流入河道。本發明充分利用排水管道內的水力攪動，節約了能耗，工藝流程簡單，可維持生態系統的基本穩定，并通過種植多種水生景觀植物，使系統兼具實用性與景觀性。

　　權利要求書

　　1.一種磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，包括雨水泵站前池、潛水泵、排水干管和排水支管，其特征在于，雨水泵站前池(1)內設置有潛水泵(2)，潛水泵(2)通過排水干管(3)與排水支管A(4)、排水支管B(18)相連接，所述排水支管A(4)上設置有自動閥門(5);在排水干管(3)的前端分別設置有磁粉投加口(8)與絮凝劑投加口(9)，在磁粉投加口(8)與絮凝劑投加口(9)的臨近處還設置有磁粉加載裝置(12)與絮凝劑配置裝置(13)，磁粉加載裝置(12)通過磁粉自動投加泵(10)與磁粉投加口(8)相連接，絮凝劑配置裝置(13)通過絮凝劑自動投加泵(11)與絮凝劑投加口(9)相連接;

　　在河道(7)與雨水泵站前池(1)之間的地平面之下設置有磁絮凝前置庫(6)，磁絮凝前置庫(6)通過排水支管A(4)與排水干管(3)相連接;磁絮凝前置庫(6)的中間部位設置有隔墻(15)，隔墻(15)將磁絮凝前置庫(6)分割為藥劑絮凝區(14)和沉淀區(16);藥劑絮凝區(14)設置有土筑弧形波狀導流墻(17);磁絮凝前置庫(6)與河道(7)之間設置有溢流壩A(29);磁絮凝前置庫(6)近岸邊處種植挺水植物(26);

　　所述排水支管B(18)設置于排水干管(3)的末端，沿排水支管B(18)的水流方向依次設置有生態前置庫(19)、強化凈化區(22)和深度凈化區(23);生態前置庫(19)與強化凈化區(22)之間設置有溢流壩B(30)，強化凈化區(22)與深度凈化區(23)之間設置有溢流壩C(31);

　　所述生態前置庫(19)設置于地平面之下，近岸邊處種植挺水植物(26);生態前置庫(19)的一側設置有一條土筑溝渠(20)，土筑溝渠(20)與河道(7)相連通，土筑溝渠(20)內設置有閘門(21)，以便在旱季維持生態前置庫內水位的穩定;

　　所述強化凈化區(22)，為一片疊水花臺濕地，由階梯狀水池組成，階梯狀水池中均種植挺水植物(26)，每個水池的出水通過跌水的方式進入下一個水池;

　　所述深度凈化區(23)內設置有3條土壩(24)，由3條土壩(24)分隔出4條廊道(25)，構成回轉式廊道結構;依托廊道(25)的地形，按廊道(25)深度和區域面積分別種植挺水植物(26)和沉水植物(27);深度凈化區(23)的水面還設置附著有脫氮除磷微生物的浮床(28);深度凈化區(23)的出水沿廊道末端流入河道(7)。

　　2.根據權利要求所述的磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，其特征在于，所述潛水泵(2)為3～5臺。

　　3.根據權利要求所述的磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，其特征在于，所述磁粉投加口(8)與絮凝劑投加口(9)的間距為2～4m。

　　4.根據權利要求所述的磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，其特征在于，所述弧形波狀導流墻(17)為3～7個。

　　5.根據權利要求所述的磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，其特征在于，所述排水干管(3)的管徑為1.2～1.5m。

　　6.根據權利要求所述的磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，其特征在于，所述排水支管A(4)與排水支管B(18)各設置有兩套完全相同的管線;排水支管A(4)的管徑為1.2～1.5m，排水支管B(18)的管徑為0.6～0.8m。

　　7.根據權利要求所述的磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，其特征在于，所述磁絮凝前置庫(6)面積為1500～2000m2，與排水支管A(4)末端相連接，利用已有洼地進行改建，其中的弧形波狀導流墻(17)縱向長度至少為36m。

　　8.根據權利要求所述的磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，其特征在于，所述生態前置庫(19)面積為2000～2500m2，與排水支管B(18)末端相連接，利用現有池塘或者河岸低洼處進行改造。

　　9.根據權利要求所述的磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，其特征在于，所述強化凈化區(22)的面積為1600～2000m2，由5個階梯狀水池組成。

　　10.根據權利要求所述的磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，其特征在于，所述深度凈化區(23)的面積為4000～5000m2;單個廊道(25)長為100～150m，寬為8～15m。

　　說明書

　　磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統

　　技術領域

　　本發明涉及一種雨水處理系統，具體涉及一種磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統。

　　背景技術

　　由于雨污混接及雨天徑流污染的普遍存在，城市雨水泵站外排水中含有大量的顆粒態污染物及溶解態營養鹽。直接將其排放入河，會使受納水體發生突發性水質惡化，隨之造成的水體“黑臭”現象，也會影響周圍居民的正常生活及市容市貌。因此在雨水進入受納水體前，有必要設置雨水處理系統以削減入河污染物總量，并達到一定的景觀效應，其中前置庫是一種相對實用且應用較為廣泛的技術。

　　前置庫技術通過延長水力停留時間，促進水中泥沙及營養鹽的沉降，同時利用庫中水生植物、藻類等進一步吸收、吸附、攔截營養鹽，從而降低進入下一級子庫或者受納水體水中的N、P等營養鹽含量，抑制水體中藻類過渡繁殖，減緩水體富營養化進程，改善水質。近年來此技術在我國平原地區及城市河道逐步得到應用，公開號為CN1621622A的專利，公開了一種平原河網地區面源污染強化凈化前置庫系統，可有效控制面源污染，減少入河污染負荷，但構筑物占地面積較大，且無法處理點源污染、缺乏景觀化效果，無法適用于城市河道。公開號為CN104803558A的專利，公開了一種適用于低流速城市小流域河網的水質凈化系統及方法，利用前置庫—生物繩—生物群落系統中生物協同作用凈化污水河水質，并達到美化城市河道環境的目的。公開號為CN103924551A的專利，公開了一種以景觀一體化為特征的前置庫處理系統，布置緊湊，具有處理點源污染效率高、管理簡單和景觀化效果等特點。這些技術均可在來水較為穩定時，通過水生生物作用強化凈化效果，實現污染物的去除，但其多用于處理河道水，當汛期暴雨來臨，進水流量突然增大時，抗水力沖擊能力較差，需要將來水直接導流至受納水體，亦對河道造成污染。

　　磁絮凝技術通過加載磁種并投加混凝劑的方式，使污染物與磁粉絮凝結合為一磁性整體，增加絮體體積和密度，并利用自身高效的沉降性，增強沉降分離效果，實現污染物的去除。該技術具有處理效率高、處理成本低、運行穩定且操作簡單等優點。磁絮凝技術在處理懸浮物含量較高的污水時，往往能取得較好的效果，且處理時間相較于傳統工藝大為縮短。但該技術現有的應用實例，例如公開號為CN202898156U和公開號為CN202898156U的專利，分別公開了一種磁絮凝水處理系統及一種一體化磁絮凝裝置，均需要構建專門的池體，工藝流程較為復雜，能耗較高，并無充分利用該技術顯著縮短處理時間的特性。

　　發明內容

　　本發明針對目前城市分流制泵站雨水不經處理直排入河，其水質較差且含有大量懸浮物，嚴重污染受納河道的現狀，將磁絮凝技術與前置庫系統相結合，提供一種磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，可以在不同的排水條件下，發揮各自的優勢，對外排的雨水進行處理，削減入河污染物的總量，并達到一定的景觀效果。

　　本發明通過如下技術方案予以實現。

　　一種磁絮凝-前置庫聯用的分流制雨水處理系統，包括雨水泵站前池、潛水泵、排水干管和排水支管，其特征在于，雨水泵站前池1內設置有潛水泵2，潛水泵2通過排水干管3與排水支管A4、排水支管B18相連接，所述排水支管A4上設置有自動閥門5;在排水干管3的前端分別設置有磁粉投加口8與絮凝劑投加口9，在磁粉投加口8與絮凝劑投加口9的臨近處還設置有磁粉加載裝置12與絮凝劑配置裝置13，磁粉加載裝置12通過磁粉自動投加泵10與磁粉投加口8相連接，絮凝劑配置裝置13通過絮凝劑自動投加泵11與絮凝劑投加口9相連接;

　　在河道7與雨水泵站前池1之間的地平面之下設置有磁絮凝前置庫6，磁絮凝前置庫6通過排水支管A4與排水干管3相連接;磁絮凝前置庫6的中間部位設置有隔墻15，隔墻15將磁絮凝前置庫6分割為藥劑絮凝區14和沉淀區16;藥劑絮凝區14設置有土筑弧形波狀導流墻17;磁絮凝前置庫6與河道7之間設置有溢流壩A29;磁絮凝前置庫6近岸邊處種植挺水植物26;

　　所述排水支管B18設置于排水干管3的末端，沿排水支管B18的水流方向依次設置有生態前置庫19、強化凈化區22和深度凈化區23;生態前置庫19與強化凈化區22之間設置有溢流壩B30，強化凈化區22與深度凈化區23之間設置有溢流壩C31;

　　所述生態前置庫19設置于地平面之下，近岸邊處種植挺水植物26;生態前置庫19的一側設置有一條土筑溝渠20，土筑溝渠20與河道7相連通，土筑溝渠20內設置有閘門21，以便在旱季維持生態前置庫內水位的穩定;

　　所述強化凈化區22，為一片疊水花臺濕地，由階梯狀水池組成，階梯狀水池中均種植挺水植物26，每個水池的出水通過跌水的方式進入下一個水池;

　　所述深度凈化區23內設置有3條土壩24，由3條土壩24分隔出4條廊道25，構成回轉式廊道結構;依托廊道25的地形，按廊道25深度和區域面積分別種植挺水植物26和沉水植物27;深度凈化區23的水面還設置附著有脫氮除磷微生物的浮床28;深度凈化區23的出水沿廊道末端流入河道7。

　　所述潛水泵2為3～5臺。

　　所述磁粉投加口8與絮凝劑投加口9的間距為2～4m。

　　所述弧形波狀導流墻17為3～7個。

　　所述排水干管3的管徑為1.2～1.5m。

　　所述排水支管A4與排水支管B18各設置有兩套完全相同的管線;排水支管A4的管徑為1.2～1.5m，排水支管B18的管徑為0.6～0.8m。

　　所述磁絮凝前置庫6面積為1500～2000m2，與排水支管A4末端相連接，利用已有洼地進行改建，其中的弧形波狀導流墻17縱向長度至少為36m。

　　所述生態前置庫19面積為2000～2500m2，與排水支管B18末端相連接，利用現有池塘或者河岸低洼處進行改造。

　　所述強化凈化區22的面積為1600～2000m2，由5個階梯狀水池組成。

　　所述深度凈化區23的面積為4000～5000m2;單個廊道25長為100～150m，寬為8～15m。

　　本發明的有益效果如下：

　　(1)在保證排水速度的同時，緩解暴雨對河道水質的影響，避免水體“黑臭”現象的發生;

　　(2)在非泄洪情況下，通過延長水力停留時間，利用水生植物及微生物的共同作用，對泵站外排雨水進行深度處理，強化凈化效果;

　　(3)充分利用了排水管道內的水力攪動，節省動力能耗，工藝流程簡單，結構緊湊，自動化程度高;

　　(4)強化凈化區的疊水花臺與深度凈化區通過逐級跌水的方式相連接，可以達到補充水體溶解氧的效果;

　　(5)生態前置庫通過溝渠與河道相連接，可在枯水期補充系統進水，維持系統內生態系統的基本穩定;

　　(6)系統內根據水位的高低，選種不同的適應性較強的水生景觀植物，系統兼具實用性與景觀性。