一種用于雨污徑流污染治理的雨水處理裝置及其方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及雨污徑流污染處理技術(shù)領域，特別涉及一種用于雨污徑流污染治理的雨水處理裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來人們一直認為造成水體污染的主要原因是點源污染(如各種各樣的工業(yè)廢水、大型養(yǎng)殖場的養(yǎng)殖廢水、城市集中生活污水等)，沒有認識到面源污染(如城市降雨地表徑流、農(nóng)田廢水、零散農(nóng)村生活污水等)的嚴重性，其中降雨造成的雨污徑流污染，特別是降雨初期的雨污徑流污染對水環(huán)境的威脅尤為嚴重，其主要污染因子是垃圾、SS(懸浮顆粒物)和C0D (化學需氧量)。隨著我國城市化水平的提高，城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)不透水地面的面積不斷上升，當降雨產(chǎn)生時，不僅徑流量大大增加，而且徑流沖刷會攜帶大量的污染物，這些污染物來自分散的大面積土地，它與區(qū)域的自然狀況和降雨過程密切相關(guān)，所以徑流污染的形成具有較大的突發(fā)性、隨機性、偶然性和廣泛性，污染負荷時空變化幅度大，控制和處理的難度大。
[0003]現(xiàn)有對雨污徑流的治理主要存在幾個問題:(1)許多城鎮(zhèn)沒有完善的管網(wǎng)系統(tǒng)和污水處理廠，雨污徑流沒有經(jīng)過任何處理就直排入天然水體；(2)雨污徑流為B0D5含量較低的特有水質(zhì)，難以滿足傳統(tǒng)水處理工藝理想的營養(yǎng)平衡式的要求，同時由于其徑流流量和濃度變化大，也對城市污水處理廠的正常運行造成了一定的壓力；(3)現(xiàn)有大部分的排水管網(wǎng)還是以合流制排水管網(wǎng)為主，如果要改造成分流制，需要龐大的資金和人力物力，很難實現(xiàn)；即使分流制后，雨水或者直接排入天然水體，或者進行統(tǒng)一收集處理。而對于雨污徑流降雨初期污染嚴重，中后期污染輕的特點來看，統(tǒng)一收集處理占地面積很大，建設費用昂貴，浪費資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于雨污徑流污染治理的雨水處理裝置，通過該裝置對雨水進行處理后，雨水可直接排入天然水體，有效減少雨污徑流污染。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]—種用于雨污徑流污染治理的雨水處理裝置，包括相連接的沉淀井和過濾井，沉淀井的井壁上設有進水口，進水口通過進水管外接雨水進水器；沉淀井的井壁上還設有布水口，沉淀井通過布水口與過濾井相通，布水口所處的深度大于進水口所處的深度，進水口和布水口之間還設有隔網(wǎng)；過濾井內(nèi)設有布水板，布水板所處的深度大于布水口所處的深度，布水板下方設有濾材，過濾井底部設有用于層托濾材的層托板，層托板下方為架空層，架空層設有出水口，出水口通過出水管外接排水管網(wǎng)；整個雨水處理裝置埋于地下。
[0007]上述雨水處理裝置中，其沉淀井及過濾井的優(yōu)選結(jié)構(gòu)有以下兩種:
[0008](1)所述沉淀井為長方體結(jié)構(gòu)，過濾井有2個，分別設于沉淀井兩側(cè)，各個過濾井結(jié)構(gòu)相同，各過濾井內(nèi)的布水板分別由第一布水板和第二布水板拼接組成，第一布水板設于過濾井內(nèi)與沉淀井相接的一側(cè)，第二布水板設于過濾井內(nèi)另一側(cè)，第一布水板的布水孔孔徑小于第二布水板的布水孔孔徑；在過濾井內(nèi)，濾材為一體結(jié)構(gòu)。
[0009]所述架空層內(nèi)設有溢流管，溢流管穿過濾材，且溢流管的出口位于布水板與濾材之間的空間，第二布水板上設有溢流口。
[0010]上述結(jié)構(gòu)中，第一布水板的布水孔孔徑小于第二布水板的布水孔孔徑，其作用是當雨污徑流流量較小時，防止上層污水在經(jīng)過第一布水板時就已完全被分布，從而保證上層污水在濾材上的分布均勻。
[0011 ] 該結(jié)構(gòu)的雨水處理裝置在地下埋深較深，但占地面積較小。
[0012](2)所述沉淀井為長方體結(jié)構(gòu)，過濾井有1個，設于沉淀井一側(cè)；在過濾井內(nèi)，濾材為并排設置的三層結(jié)構(gòu)，從與沉淀井相接的過濾井一側(cè)到過濾井另一側(cè)，依次為第一濾層、第二濾層和第三濾層，第一濾層與第二濾層之間設有第一隔板，第一濾層與第二濾層底部相通，第二濾層與第三濾層之間設有將其完全隔開的第二隔板；第一濾層和第三濾層上分別設置布水板，第二隔板頂部所處深度大于第一濾層的布水板所處深度，且小于第三濾層的布水板所處深度。
[0013]所述架空層設于第三濾層下方，架空層內(nèi)設有至少一個溢流管，各個溢流管分別穿過第三濾層和其對應的布水板，溢流口設于布水板上。
[0014]該結(jié)構(gòu)的雨水處理裝置在地下的埋深較淺，但占地面積較大。
[0015]上述用于雨污徑流污染治理的雨水處理裝置中，所述布水板為PVC板，布水板上均勻布置有布水孔，各布水孔的孔徑為4?10mm ;所述層托板為鋼筋混凝土預制板，層托板厚度為50?80mm，層托板上均勾布置有過水孔，各過水孔的孔徑為12?20mm。
[0016]所述沉淀井或過濾井的井壁為磚墻結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土預制板結(jié)構(gòu)、PVC板結(jié)構(gòu)或金屬板結(jié)構(gòu)中的一種；所述濾材為河沙、碎石或陶粒的一種或多種。
[0017]本發(fā)明的雨水處理裝置使用時，其雨水凈化原理為:雨污徑流在地表通過雨水進水器的收集并攔截掉大型垃圾，流經(jīng)進水管，進入沉淀井，首先通過隔網(wǎng)攔截大塊垃圾，然后進行簡單沉降，待沉淀井中的上層污水漫至布水口時，通過布水口進入過濾井，布水板攔截中型漂浮物垃圾的同時把污水均勻的分布在濾材中，濾材根據(jù)當?shù)厝菀兹〉玫那疤?，可以選擇河沙+碎石或者其他組合，污水通過濾材的物理過濾和濾材中微生物的降解作用達到凈化水質(zhì)的目的。其中，過濾井為上述第(1)種結(jié)構(gòu)時，污水自上而下過濾；過濾井為上述第(2)種結(jié)構(gòu)時，污水通過第一隔板和第二隔板的作用曲折過濾，先往下后往上再往下。污水過濾凈化后得到的濾液在架空層中由出水管排出，出水管根據(jù)當?shù)氐呐潘芫W(wǎng)情況進行連接然后排入天然水體。濾材中安裝了溢流管，當雨污徑流流量小或者流量大的初期時，污水全部經(jīng)過濾材凈化水質(zhì)，而雨污徑流流量大時的中后期污水會因為來不及通過布水板進入濾材而由溢流管直接進入架空層，此時的污水污染程度很輕，不經(jīng)過凈化也可以直接排入天然水體。架空層和溢流管的組合不但可以為污水的順利過濾通氣，還可以為濾材中的微生物降解復氧，提高微生物的降解效率，減少濾材的堵塞。
[0018]本發(fā)明的雨水處理裝置中，出水管與排水管網(wǎng)的連接形式主要有以下幾種:
[0019]1、出水管可以與不完善管網(wǎng)的排水管連接后排入天然水體，或者直接排入天然水體。2、出水管可以與合流制管網(wǎng)的排水管、沙井連接后排入天然水體，或者與合流制管網(wǎng)的排水管、沙井連接后，在進入當?shù)匚鬯幚韽S時，不經(jīng)過處理經(jīng)由其他管道排入天然水體，這樣可以減輕污水處理廠的負荷，不擾亂污水處理廠的運行。3、出水管可以與分流制管網(wǎng)的雨水排水管網(wǎng)連接，不需要再經(jīng)過統(tǒng)一處理就可以直接排入天然水體，或者前期污水統(tǒng)一再深度處理，中后期污水直接排入天然水體，這樣可以避免大規(guī)模雨水統(tǒng)一處理設施的建設，造成浪費。
[0020]本發(fā)明通過上述裝置可實現(xiàn)一種用于雨污徑流污染治理的雨水處理方法，包括以下步驟:
[0021](1)雨水進水器收集雨水后，雨水通過進水管進入沉淀井；
[0022](2)雨水進入沉淀井后，先通過隔網(wǎng)除去雨水中帶有的大塊垃圾，然后雨水在沉淀井井底逐漸沉積，雨水中的污泥沉積于沉淀井井底，上層污水從井壁的布水口進入過濾井;
[0023](3)上層污水進入過濾井后，先通過布水板分布，再經(jīng)過濾材進行物理過濾和微生物降解，得到的濾液通過出水管從出水口送至排水管網(wǎng)。
[0024]當過濾井內(nèi)的濾材為一體結(jié)構(gòu)時，所述步驟(3)具體為:上層污水進入過濾井后，布水板去除上層污水中的漂浮物，同時將上層污水均勻分布到濾材中，上層污水經(jīng)過濾材進行物理過濾和微生物降解，過濾后得到的濾液進入架空層，通過出水管從出水口送至排水管網(wǎng)。
[0025]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0026](1)本發(fā)明的雨水處理裝置占地面積小，建造靈活，可根據(jù)接納雨污徑流水量來確定建造尺寸，造價低，與原有管網(wǎng)連接靈活，結(jié)構(gòu)簡單卻能很好的針對雨污徑流污染的特點來凈化水質(zhì)。
[0027](2)采用本發(fā)明的雨水處理裝置及其方法對污水進行快速過濾處理時，速度快，效率高；通過濾料過濾和微生物的降解作用，污水凈化效果明顯，SS去除率可達85%左右，C0D去除率可達60%左右。
[0028](3)本發(fā)明的雨水處理裝置管理方便，平時只要環(huán)衛(wèi)工人定期清理清