申請(qǐng)日2015.06.18
公開(公告)日2015.09.23
IPC分類號(hào)E21F16/02; E03F5/14; E03F1/00
摘要
一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，包含：進(jìn)水井，其連接淺層排水系統(tǒng)，用于接入淺層排水系統(tǒng)中的雨污水;至少兩組柵渣分離裝置，其連接進(jìn)水井，用于濾除雨污水中的柵渣;至少兩組砂粒去除裝置，其連接?xùn)旁蛛x裝置，用于去除雨污水中的砂粒;出水井，其連接砂粒去除裝置和深層隧道排水系統(tǒng)入流裝置，用于將過(guò)濾后的污水排出至深層隧道排水系統(tǒng)。本發(fā)明接入深層隧道排水系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)入深隧的雨污水進(jìn)行預(yù)處理，攔截懸浮物、漂浮物等雜質(zhì)，去除砂粒等顆粒物，緩解深隧道運(yùn)行中的沉積物積累，減少養(yǎng)護(hù)管理的工作量，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，節(jié)省成本。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，其特征在于，包含設(shè)置在地下二層的預(yù)處理裝置層、設(shè)置在地下一層的操作層和設(shè)置在地面層或地下一層的管理處置層，所述地下一層的操作層的頂板標(biāo)高高于深隧道末端出水泵站的事故水位標(biāo)高，防止末端泵站停電或檢修時(shí)水流倒灌設(shè)備受淹;
所述的地下式雨污水預(yù)處理站進(jìn)一步包含：
進(jìn)水井，其連接淺層排水系統(tǒng)，用于接入淺層排水系統(tǒng)中的雨污水;
至少兩組柵渣分離裝置，其連接進(jìn)水井，用于濾除雨污水中的柵渣;
至少兩組砂粒去除裝置，其連接?xùn)旁蛛x裝置，用于去除雨污水中的砂粒;
出水井，其連接砂粒去除裝置和深層隧道排水系統(tǒng)，用于將過(guò)濾后的污水排出至深層隧道排水系統(tǒng)入流裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，其特征在于，所述的進(jìn)水井包含：
進(jìn)水管(104)，其設(shè)置在地下二層，連接淺層排水系統(tǒng)，該進(jìn)水管(104)上設(shè)置手電兩用閘門(101)，該手電兩用閘門(101)為常開閘門，在速閉閘門(102)發(fā)生故障時(shí)，該手電兩用閘門(101)閉合，閘斷進(jìn)水;
速閉閘門(102)，其設(shè)置在進(jìn)水井的出口端，在事故情況時(shí)速閉閘門(102)可閘斷淺層排水系統(tǒng)接入的雨污水;
溢流管(103)，該溢流管(103)的頂標(biāo)高低于地下一層頂板標(biāo)高，該溢流管(103)上設(shè)置手電兩用閘門(101)或能夠快速開啟的閘門，該手電兩用閘門(101)為常閉閘門，在速閉閘門(102)關(guān)閉時(shí)，該手電兩用閘門(101)打開，污水可由溢流管(103)溢流至就近水體。
3.如權(quán)利要求1所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，其特征在于，所述的柵渣分離裝置包含：
粗格柵(4)，其設(shè)置在地下二層，用于柵除粗柵渣;
細(xì)格柵(5)，其設(shè)置在粗格柵(4)后，位于地下二層，用于柵除細(xì)柵渣;
螺旋輸送機(jī)(12)，其設(shè)置在粗格柵(4)和細(xì)格柵(5)卸渣口下方，位于地下一層，將渣水混合物輸送至渣水分離器(13);
渣水分離器(13)，其連接螺旋輸送機(jī)(12)，位于地下一層，用于將污水與柵渣分離。
4.如權(quán)利要求3所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，其特征在于，所述的柵渣分離裝置還包含：
渠道閘門(3)，其分別設(shè)置在粗格柵(4)和細(xì)格柵(5)的兩側(cè)，位于地下二層，用于停水檢修和運(yùn)行管理。
5.如權(quán)利要求1所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，其特征在于，所述的砂粒去除裝置包含：
旋流沉砂池(11)，其設(shè)置在地下二層，水中砂粒等由旋流沉砂池(11)去除至沉砂池底部砂斗;
吸砂機(jī)(7)，其設(shè)置在地下一層，并伸入旋流沉砂池(11)中，將砂水混合物從旋流沉砂池(11)中提升至砂水分離器(8);
砂水分離器(8)，其設(shè)置在地下一層，連接吸砂機(jī)(7)，將砂水混合物進(jìn)行分離，砂外排，上清液回流至旋流沉砂池(11)。
6.如權(quán)利要求1所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，其特征在于，所述的出水井包含：
手電兩用可調(diào)堰門(201)，其設(shè)置在出水井的進(jìn)口端，用于調(diào)節(jié)和控制砂粒去除裝置中旋流沉砂池(11)的水位;
出水管(205)，其設(shè)置在地下二層，連接深層隧道排水系統(tǒng)，該出水管(205)上設(shè)置速閉閘門(203)，該速閉閘門(203)為常開閘門，當(dāng)深層隧道末端出水泵站故障時(shí)，該速閉閘門(203)快速關(guān)閉，防止水流倒灌;
溢流管(204)，該溢流管(204)的頂標(biāo)高低于地下一層頂板標(biāo)高，該溢流管(204)上設(shè)置手電兩用閘門(202)或能夠快速開啟的閘門，該手電兩用閘門(202)為常閉閘門，在速閉閘門(203)關(guān)閉時(shí)，該手電兩用閘門(202)打開，污水可由溢流管(204)溢流至就近水體。
7.如權(quán)利要求1-6中任意一個(gè)所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，其特征在于，所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站還包含：通訊供電控制系統(tǒng)(13)，其設(shè)置在地面層或地下一層，為進(jìn)水井、柵渣分離裝置、砂粒去除裝置和出水井提供電源，并實(shí)現(xiàn)與進(jìn)水井、柵渣分離裝置、砂粒去除裝置和出水井的通訊，控制進(jìn)水井、柵渣分離裝置、砂粒去除裝置和出水井的工作;該通訊供電控制系統(tǒng)(13)提供兩種通訊裝置，VPN通訊裝置為常用，GPRS通訊裝置為備用，該通訊供電控制系統(tǒng)(13)提供雙路電源進(jìn)線，一用一備，每路電源均承擔(dān)預(yù)處理站100%的用電負(fù)荷，保證電源的可靠性。
8.如權(quán)利要求7所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，其特征在于，所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站還包含：除臭裝置(6)，其設(shè)置在地下一層，所述除臭裝置(6)的排氣筒伸出地面層，該除臭裝置(6)采用生物濾池，或離子氧或化學(xué)洗滌方法進(jìn)行除臭。
9.如權(quán)利要求8所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，其特征在于，所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站還包含：流量計(jì)(10)，其設(shè)置在地下二層，安裝在出水井附近的明渠頂部，因不與雨污水直接接觸，流量計(jì)使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)工作量小。
10.如權(quán)利要求9所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，其特征在于，所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站還包含：設(shè)置在地下一層和地下二層的照明裝置，該照明裝置包含光導(dǎo)照明系統(tǒng)和傳統(tǒng)照明系統(tǒng)。
說(shuō)明書
一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站。
背景技術(shù)
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市規(guī)模不斷壯大，近年來(lái)大量用地性質(zhì)發(fā)生了改變，硬地鋪裝和建筑物等不透水面積大大增加，改變了流域下墊面條件，使得降雨徑流量和洪峰流量大為增加，加大或超過(guò)了市政排水系統(tǒng)、河道的排水行洪能力。城市遭遇極端降雨天氣時(shí)，積水內(nèi)澇的現(xiàn)象頻發(fā)：2013年我國(guó)縣級(jí)以上雨水受災(zāi)城市數(shù)量達(dá)到234座，城市屢陷“看海”窘境，城市受災(zāi)人口超過(guò)5000萬(wàn)(傷亡774人)，經(jīng)濟(jì)損失3146億元，7省損失超當(dāng)?shù)谿DP的1%。
另一方面，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速，點(diǎn)源水污染治理工作在全國(guó)各大城市已完成了較為有效的控制，但非點(diǎn)源污染即城市面源污染問(wèn)題的仍在不斷加重，由于降雨直接引發(fā)的初期雨水污染和合流制區(qū)域雨季溢流污染(CSO)問(wèn)題愈來(lái)愈突出，已經(jīng)成為威脅城市水環(huán)境、水安全、水生態(tài)的重要因素。
深層隧道排水系統(tǒng)是指主體工程采用深埋的隧道(埋深一般為10m以上)調(diào)節(jié)、儲(chǔ)存雨污水，隧道末端設(shè)置大流量強(qiáng)排泵站的排水設(shè)施。建設(shè)深層隧道排水系統(tǒng)系統(tǒng)既可提高城市排水防澇標(biāo)準(zhǔn)又能實(shí)現(xiàn)對(duì)初期雨水污染和雨季溢流污染的有效控制，還可避免大面積翻建改造城市現(xiàn)狀淺層排水管網(wǎng)系統(tǒng)，線狀調(diào)蓄的深層隧道排水系統(tǒng)還可比點(diǎn)狀調(diào)蓄池大大節(jié)省基建用地，避免拆遷已建區(qū)大量的房屋和地下管線，對(duì)周邊環(huán)境影響較小。因此，目前廣州、上海、武漢、北京等地都已將建設(shè)深層隧道排水系統(tǒng)納入規(guī)劃設(shè)計(jì)階段。
目前，深層隧道排水系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)尚未有建成案例，它將會(huì)成為未來(lái)我國(guó)排水行業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，接入深層隧道排水系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)入深隧的雨污水進(jìn)行預(yù)處理，攔截懸浮物、漂浮物等雜質(zhì)，去除砂粒等顆粒物，緩解深隧道運(yùn)行中的沉積物積累，減少養(yǎng)護(hù)管理的工作量，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，節(jié)省成本。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站，包含設(shè)置在地下二層的預(yù)處理裝置層、設(shè)置在地下一層的操作層和設(shè)置在地面層或地下一層的管理處置層，所述地下一層的操作層的頂板標(biāo)高高于深隧道末端出水泵站的事故水位標(biāo)高，防止末端泵站停電或檢修時(shí)水流倒灌設(shè)備受淹;
所述的地下式雨污水預(yù)處理站進(jìn)一步包含：
進(jìn)水井，其連接淺層排水系統(tǒng)，用于接入淺層排水系統(tǒng)中的雨污水;
至少兩組柵渣分離裝置，其連接進(jìn)水井，用于濾除雨污水中的柵渣;
至少兩組砂粒去除裝置，其連接?xùn)旁蛛x裝置，用于去除雨污水中的砂粒;
出水井，其連接砂粒去除裝置和深層隧道排水系統(tǒng)，用于將過(guò)濾后的污水排出至深層隧道排水系統(tǒng)入流裝置。
所述的進(jìn)水井包含：
進(jìn)水管，其設(shè)置在地下二層，連接淺層排水系統(tǒng)，該進(jìn)水管上設(shè)置手電兩用閘門，該手電兩用閘門為常開閘門，在速閉閘門發(fā)生故障時(shí)，該手電兩用閘門閉合，閘斷進(jìn)水;
速閉閘門，其設(shè)置在進(jìn)水井的出口端，在事故情況時(shí)速閉閘門可閘斷淺層排水系統(tǒng)接入的雨污水;
溢流管，該溢流管的頂標(biāo)高低于地下一層頂板標(biāo)高，該溢流管上設(shè)置手電兩用閘門或能夠快速開啟的閘門，該手電兩用閘門為常閉閘門，在速閉閘門關(guān)閉時(shí)，該手電兩用閘門打開，污水可由溢流管溢流至就近水體。
所述的柵渣分離裝置包含：
粗格柵，其設(shè)置在地下二層，用于柵除粗柵渣;
細(xì)格柵，其設(shè)置在粗格柵后，位于地下二層，用于柵除細(xì)柵渣;
螺旋輸送機(jī)，其設(shè)置在粗格柵和細(xì)格柵卸渣口下方，位于地下一層，將渣水混合物輸送至渣水分離器;
渣水分離器，其連接螺旋輸送機(jī)，位于地下一層，用于將污水與柵渣分離。
所述的柵渣分離裝置還包含：
渠道閘門，其分別設(shè)置在粗格柵和細(xì)格柵的兩側(cè)，位于地下二層，用于停水檢修和運(yùn)行管理。
所述的砂粒去除裝置包含：
旋流沉砂池，其設(shè)置在地下二層，水中砂粒等由旋流沉砂池去除至沉砂池底部砂斗;
吸砂機(jī)，其設(shè)置在地下一層，并伸入旋流沉砂池中，將砂水混合物從旋流沉砂池中提升至砂水分離器;
砂水分離器，其設(shè)置在地下一層，連接吸砂機(jī)，將砂水混合物進(jìn)行分離，砂外排，上清液回流至旋流沉砂池。
所述的出水井包含：
手電兩用可調(diào)堰門，其設(shè)置在出水井的進(jìn)口端，用于調(diào)節(jié)和控制砂粒去除裝置中旋流沉砂池的水位;
出水管，其設(shè)置在地下二層，連接深層隧道排水系統(tǒng)，該出水管上設(shè)置速閉閘門，該速閉閘門為常開閘門，當(dāng)深層隧道末端出水泵站故障時(shí)，該速閉閘門快速關(guān)閉，防止水流倒灌;
溢流管，該溢流管的頂標(biāo)高低于地下一層頂板標(biāo)高，該溢流管上設(shè)置手電兩用閘門或能夠快速開啟的閘門，該手電兩用閘門為常閉閘門，在速閉閘門關(guān)閉時(shí)，該手電兩用閘門打開，污水可由溢流管溢流至就近水體。
所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站還包含：通訊供電控制系統(tǒng)，其設(shè)置在地面層或地下一層，為進(jìn)水井、柵渣分離裝置、砂粒去除裝置和出水井提供電源，并實(shí)現(xiàn)與進(jìn)水井、柵渣分離裝置、砂粒去除裝置和出水井的通訊，控制進(jìn)水井、柵渣分離裝置、砂粒去除裝置和出水井的工作;該通訊供電控制系統(tǒng)提供兩種通訊裝置，VPN通訊裝置為常用，GPRS通訊裝置為備用，該通訊供電控制系統(tǒng)提供雙路電源進(jìn)線，一用一備，每路電源均承擔(dān)預(yù)處理站100%的用電負(fù)荷，保證電源的可靠性。
所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站還包含：除臭裝置，其設(shè)置在地下一層，所述除臭裝置的排氣筒伸出地面層，該除臭裝置采用生物濾池，或離子氧或化學(xué)洗滌方法進(jìn)行除臭。
所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站還包含：流量計(jì)，其設(shè)置在地下二層，安裝在出水井附近的明渠頂部，因不與雨污水直接接觸，流量計(jì)使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)工作量小。
所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預(yù)處理站還包含：設(shè)置在地下一層和地下二層的照明裝置，該照明裝置包含光導(dǎo)照明系統(tǒng)和傳統(tǒng)照明系統(tǒng)。
本發(fā)明具有以下有益效果：
1、能夠有效攔截懸浮物、漂浮物等雜質(zhì)，并去除粒徑0.11mm以上的砂粒等顆粒物，緩解深隧道運(yùn)行中的沉積物積累，減少養(yǎng)護(hù)管理的工作量，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，節(jié)省成本;
2、全部或部分處于地下，環(huán)境友好，對(duì)周邊環(huán)境的影響小，地面以上土地空間用于公園造景、科教宣傳等其它用途;
3、能夠同時(shí)滿足深層隧道正常運(yùn)行工況和各種事故工況，便于運(yùn)行管理和設(shè)備檢修;
4、采用旋流沉砂池，比起常規(guī)水處理工藝中的曝氣沉砂池、平流沉砂池等池型具有占地面積小，土建投資省，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單、能耗低，除臭風(fēng)量小的優(yōu)點(diǎn);
5、明渠流量計(jì)因不與雨污水直接接觸，流量計(jì)使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)工作量小;
6、光導(dǎo)照明系統(tǒng)光源完全取自自然光，無(wú)任何人工能耗，且光線柔和均勻、全頻譜、無(wú)閃爍、無(wú)眩光、無(wú)污染，能最大限度地保護(hù)人的身心健康，節(jié)能、環(huán)保、綠色，并能保證傳統(tǒng)照明系統(tǒng)斷電后預(yù)處理站內(nèi)的采光要求。
