一种合流制溢流污染的快速净化系统及方法与流程

本发明涉及城镇排水系统溢流污染控制，具体涉及一种合流制溢流污染的快速净化系统及方法。

背景技术：

1、合流制污水污染的主要来源是管道中的沉积物在降雨期间会通过侵蚀或冲刷进行迁移。管道沉积物主要来源于日常污水，由于日常污水流速较低，污水中的悬浮物沉积于管道底部，同时管道内大量生长的微生物也是管道沉积物的来源。

2、合流制溢流(csos)末端处理的现有技术主要包括人工湿地、旋流分离器、高效沉淀池和高效过滤器等。人工湿地是通过在一定坡度的填料床中种植相关植物，利用过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用净化合流污水，但其需要较大的占地面积，不适合城市溢流污水的处理。旋流分离器是污水从溢流口流出后，进入旋流分离器形成旋涡，固体颗粒在离心力作用下沿器壁降至锥底排出，上清液则成为内层旋流，并上升顶部排出，但其分离效果受污水流量和流速影响较大，流量不稳定或流速过低时，分离效果不佳。高效沉淀池通过投加混凝剂和絮凝剂使csos中的悬浮颗粒形成絮体，再通过沉淀分离去除污染物。但絮凝剂的投加量难以精准控制，暴雨时易造成雨污水溢流，污泥排放处理还可能引发二次污染。高效过滤器利用砂滤料、活性炭等过滤介质去除csos中的悬浮物、胶体和部分溶解性污染物，但过滤介质需定期更换或反冲洗，维护成本较高。且旋流分离器、高效沉淀池和高效过滤器等通常是被动接收或处理特定流量的污水，在流量剧增如暴雨时，高效沉淀池容易溢流，旋流分离器和高效过滤器的效率急剧下降。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种合流制溢流污染的快速净化系统及方法，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为一种合流制溢流污染的快速净化系统，包括污水分流结构、多级水跃减速区、调蓄沉淀池、多级植物阶梯排口以及污水处理厂，所述污水分流结构具有进水口、第一出水口和第二出水口，合流制污水溢流井的溢流口与所述进水口连通，所述第一出水口与所述污水处理厂连通，所述第二出水口依次与所述多级水跃减速区、所述调蓄沉淀池和所述多级植物阶梯排口连通。

3、作为实施方式之一，所述污水分流结构内设置有用于根据雨情信息选择性地导通所述第一出水口或所述第二出水口的智能流量控制阀。

4、作为实施方式之一，所述多级水跃减速区包括至少三级沿合流污水流向依次连通的水跃减速区，且各级水跃减速区的进水高度沿合流污水流向依次递减。

5、作为实施方式之一，所述调蓄沉淀池的底部设置有斜板，顶部设置有浮渣拦截器，且所述浮渣拦截器位于所述调蓄沉淀池的出水口以下。

6、作为实施方式之一，所述多级植物阶梯排口包括透水主体，所述透水主体设置有至少三级沿合流污水流向逐级下降的阶梯结构，且每一级阶梯结构上均设置有凹槽，所述凹槽内栽植有用于净化合流污水的植物；所述调蓄沉淀池的出水口不低于所述多级植物阶梯排口的第一级阶梯结构的顶面。

7、作为实施方式之一，每一级阶梯结构均包括水平面和立面，所述凹槽设置于所述水平面上，且所述凹槽邻接所述立面。

8、作为实施方式之一，各级阶梯结构的沿垂直于合流污水流向的宽度，沿合流污水流向依次递增。

9、作为实施方式之一，所述透水主体包括自下至上依次设置的级配砂砾层、级配碎石层、粗砂层和透水砖层。

10、作为实施方式之一，所述级配碎石层的底部敷设有穿孔排水管。

11、本发明还提供一种合流制溢流污染的快速净化方法，采用以上任一项所述的合流制溢流污染的快速净化系统，该方法包括如下步骤：

12、获取合流制污水溢流井溢流出来的合流污水的实时流量，并与设定阈值进行比较；

13、当合流污水的实时流量小于设定阈值时，控制污水分流结构导通第一出水口，将合流污水输送至污水处理厂进行全量处理；

14、当合流污水的实时流量大于等于设定阈值时，控制污水分流结构导通第二出水口，将合流污水依次输送至多级水跃减速区进行减速、调蓄沉淀池进行沉降分离、多级植物阶梯排口进行深度净化后排放。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、（1）本发明在合流制污水溢流井溢流的合流污水流量小于设定阈值时，将合流污水直接输送至污水处理厂进行全量处理，并在合流制污水溢流井溢流的合流污水流量大于等于设定阈值时，将合流污水依次输送至多级水跃减速区、调蓄沉淀池和多级植物阶梯排口处理后排放至河流，不仅避免了污水处理厂在暴雨期因水量激增而过载和直接溢流排放所造成的污染，也确保了末端处理设施仅需处理其能力范围内的污水量，显著提高了系统的设施利用效率；

17、（2）本发明的多级植物阶梯排口通过阶梯结构上凹槽及凹槽内的植物的拦截净化以及透水主体的过滤渗透实现双重过滤，比高效过滤器仅依赖介质过滤的方式更高效，且无需频繁更换过滤材料；通过植物根系吸附、枝叶拦截等生态作用净化合流污水，减少化学药剂使用，规避高效沉淀池絮凝剂投加难控制、污泥二次污染的问题；同时阶梯结构晴天时可作为步道，雨天发挥污水处理的功能，实现处理设施与城市空间的复用，比人工湿地更节省城市土地资源；

1.一种合流制溢流污染的快速净化系统，其特征在于：包括污水分流结构、多级水跃减速区、调蓄沉淀池、多级植物阶梯排口以及污水处理厂，所述污水分流结构具有进水口、第一出水口和第二出水口，合流制污水溢流井的溢流口与所述进水口连通，所述第一出水口与所述污水处理厂连通，所述第二出水口依次与所述多级水跃减速区、所述调蓄沉淀池和所述多级植物阶梯排口连通。

2.如权利要求1所述的合流制溢流污染的快速净化系统，其特征在于：所述污水分流结构内设置有用于根据雨情信息选择性地导通所述第一出水口或所述第二出水口的智能流量控制阀。

3.如权利要求1所述的合流制溢流污染的快速净化系统，其特征在于：所述多级水跃减速区包括至少三级沿合流污水流向依次连通的水跃减速区，且各级水跃减速区的进水高度沿合流污水流向依次递减。

4.如权利要求1所述的合流制溢流污染的快速净化系统，其特征在于：所述调蓄沉淀池的底部设置有斜板，顶部设置有浮渣拦截器，且所述浮渣拦截器位于所述调蓄沉淀池的出水口以下。

5.如权利要求1所述的合流制溢流污染的快速净化系统，其特征在于：所述多级植物阶梯排口包括透水主体，所述透水主体设置有至少三级沿合流污水流向逐级下降的阶梯结构，且每一级阶梯结构上均设置有凹槽，所述凹槽内栽植有用于净化合流污水的植物；所述调蓄沉淀池的出水口不低于所述多级植物阶梯排口的第一级阶梯结构的顶面。

6.如权利要求5所述的合流制溢流污染的快速净化系统，其特征在于：每一级阶梯结构均包括水平面和立面，所述凹槽设置于所述水平面上，且所述凹槽邻接所述立面。

7.如权利要求5所述的合流制溢流污染的快速净化系统，其特征在于：各级阶梯结构的沿垂直于合流污水流向的宽度，沿合流污水流向依次递增。

8.如权利要求5所述的合流制溢流污染的快速净化系统，其特征在于：所述透水主体包括自下至上依次设置的级配砂砾层、级配碎石层、粗砂层和透水砖层。

9.如权利要求8所述的合流制溢流污染的快速净化系统，其特征在于：所述级配碎石层的底部敷设有穿孔排水管。

10.一种合流制溢流污染的快速净化方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的合流制溢流污染的快速净化系统，该方法包括如下步骤：