基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置及方法，該雨水截污裝置包括截流井、溢流裝置、膜分離裝置、濾后水貯水池、濾后水控制裝置、反沖洗裝置。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置及方法可以有效去除暴雨期的合流污水或雨水溢流帶來的面源污染，保護水體清澈透明，最大限度減小污染；而且本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于城市排水、水體保護、水環(huán)境修復(fù)等，進行水中顆粒物、懸浮物、有機質(zhì)、重金屬等污染物的去除，從而達到水體保護的目的。
【專利說明】基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，尤其涉及基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]以深圳市為例，據(jù)深圳市2013年第四季度環(huán)境狀況公報顯示，深圳河流“龍崗河和鹽田河水質(zhì)達到國家地表水V類標準，其他主要河流中下游水質(zhì)劣于V類標準，主要污染物為氨氮和總磷。與上年同期相比，龍崗河水質(zhì)保持為V類；鹽田河水質(zhì)由II類變?yōu)閂類，沙灣河水質(zhì)類別由IV類變?yōu)榱覸類，水質(zhì)明顯變差；大沙河水質(zhì)由V類變?yōu)榱覸類，水質(zhì)有所變差；布吉河和西鄉(xiāng)河水質(zhì)污染程度顯著加重，新洲河污染程度明顯加重，坪山河和福田河污染程度有所加重；鳳塘河污染程度明顯減輕，觀瀾河和皇崗河污染程度有所減輕；深圳河、茅洲河和王母河水質(zhì)基本保持穩(wěn)定”。
[0003]降雨攜帶大量的污染物流入河流，形成明顯的污染黑黃和黃藍分界線；雨水的海洋的污染，致使海豚死亡。因此，如何控制面源污染，是保護河流水質(zhì)的根本。
[0004]水利部《水利發(fā)展規(guī)劃(2011— 2015年)》中指出，水利投資1.8萬億，主要用于洪澇災(zāi)害、干旱缺水、農(nóng)田水力和農(nóng)村飲水安全，其中防洪與管網(wǎng)工程基礎(chǔ)投資將超過I萬億。環(huán)境保護部《國家環(huán)境保護“十二五”規(guī)劃》提出，水污染治理投資4360億元，其中管網(wǎng)投資3200億元。住房建設(shè)部《全國城鎮(zhèn)供水設(shè)施改造與建設(shè)“十二五”規(guī)劃及2020年遠景目標的通知》提出，城市供水總投資4100億元，其中管網(wǎng)投資2678億。三部委在十二五期間的水務(wù)總投資達2.65萬億。另外，2014年的《水污染防治行動計劃》，提出在十二五規(guī)劃的基礎(chǔ)上，再增加投資達2萬億，即總的水務(wù)投資將達4.65萬億。
[0005]水環(huán)境治理是我國環(huán)境保護的軟肋，如治理滇池已投入近300億元，但水環(huán)境質(zhì)量沒有改善。因此，發(fā)明一種新型設(shè)施，用于控制面源污染，以達到保護水體的目的。
[0006]截流井處于整個截流式合流制排水系統(tǒng)的樞紐部位，是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)筑物。截流井形式的選擇和內(nèi)部構(gòu)造的是否合理，對于截流系統(tǒng)的截流效果及溢流能力的影響是舉足輕重的。目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的截流井包括跳躍式截流井、截流槽式截流井、側(cè)堰式截流井、旋流閥截流井等，綜合來看，截流井及其改進型在技術(shù)與應(yīng)用上都已經(jīng)趨于成熟，取得了較為理想的截流效果，但都是只注重水力方面的效果而忽略了旱季污水及暴雨初期雨水給受納水體帶來的嚴重污染。國外的相關(guān)研究已經(jīng)開展，也有相關(guān)產(chǎn)品的報道，如美國Imbrium Systems公司開發(fā)的產(chǎn)品Jelleyfish Filter等,但仍處于初級階段。目前,在國內(nèi)帶有去污功能的新型截流井的研究與開發(fā)目前還未見相關(guān)報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置。
[0008]本發(fā)明提供了一種基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置，包括:
截流井:用于收集污水進行截流，將截流的污水排入污水處理廠； 溢流裝置:用于對超出所述截流井截流能力的污水進行溢流，溢流的污水進入膜分離裝置；
膜分離裝置:用于對溢流的污水進行過濾形成濾后水；
濾后水貯水池:用于存儲所述膜分離裝置排出的濾后水；
濾后水控制裝置:當濾后水貯水池的水位低于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入所述濾后水貯水池中；當濾后水貯水池的水位高于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入自然的水體中；
反沖洗裝置:用于將所述濾后水貯水池中的水反向流至所述膜分離裝置，對所述膜分離裝置進行反沖洗。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，該雨水截污裝置還包括:
截流污泥排泥裝置:用于將所述截流井截流的污泥、及對所述膜分離裝置進行反沖洗得到的污泥排入污水處理廠。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，該雨水截污裝置還包括:
貯水池排水裝置:用于將所述濾后水貯水池內(nèi)的水排入自然的水體中。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述溢流裝置包括溢流堰、溢流管、溢流槽、限流閥。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述膜分離裝置采用超濾、納濾、反滲透、微濾中的一種進行過濾，所述膜分離裝置中的膜材料包括有機膜、無機膜、陶瓷膜、高分子膜、多層膜。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，該雨水截污裝置還包括溢流污水存貯室，所述溢流污水存貯室用于存儲超出所述截流井截流能力的污水，所述膜分離裝置位于所述溢流污水存貯室內(nèi)。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述截流井設(shè)有檢查口，所述檢查口用于檢查、清理垃圾與維修截流井。
[0015]本發(fā)明還提供了一種基于膜分離技術(shù)的雨水截污方法，包括如下步驟:
截流步驟:用于收集污水進行截流，將截流的污水排入污水處理廠；
溢流步驟:用于對超出所述截流井截流能力的污水進行溢流，溢流的污水進入膜分離裝置；
過濾步驟:通過膜分離裝置對溢流的污水進行過濾形成濾后水，將濾后水排入濾后水貯水池；
控制步驟:當濾后水貯水池的水位低于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入所述濾后水貯水池中；當濾后水貯水池的水位高于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入自然的水體中；
反沖洗步驟:用于將所述濾后水貯水池中的水反向流至所述膜分離裝置，對所述膜分離裝置進行反沖洗。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，該雨水截污方法還包括:將所述截流井截流的污泥、及對所述膜分離裝置進行反沖洗得到的污泥排入污水處理廠。
[0017]作為本發(fā)明的進一步改進，所述膜分離裝置采用超濾、納濾、反滲透、微濾中的一種進行過濾，所述膜分離裝置中的膜材料包括有機膜、無機膜、陶瓷膜、高分子膜、多層膜。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置及方法可以有效去除暴雨期的合流污水或雨水溢流帶來的面源污染，保護水體清澈透明，最大限度減小污染；而且本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于城市排水、水體保護、水環(huán)境修復(fù)等，進行水中顆粒物、懸浮物、有機質(zhì)、重金屬等污染物的去除，從則達到水體保護的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的雨水截污裝置原理框圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的雨水截污裝置一個實施例的原理圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的雨水截污裝置另一個實施例的原理圖。

【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明公開了一種基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置，包括:
截流井:用于收集污水進行截流，將截流的污水排入污水處理廠；
溢流裝置:用于對超出所述截流井截流能力的污水進行溢流，溢流的污水進入膜分離裝置；
膜分離裝置:用于對溢流的污水進行過濾形成濾后水；
濾后水貯水池:用于存儲所述膜分離裝置排出的濾后水；
濾后水控制裝置:當濾后水貯水池的水位低于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入所述濾后水貯水池中；當濾后水貯水池的水位高于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入自然的水體中；
反沖洗裝置:用于將所述濾后水貯水池中的水反向流至所述膜分離裝置，對所述膜分離裝置進行反沖洗。
[0023]該雨水截污裝置還包括截流污泥排泥裝置，截流污泥排泥裝置用于將所述截流井截流的污泥、及對所述膜分離裝置進行反沖洗得到的污泥排入污水處理廠。
[0024]該雨水截污裝置還包括貯水池排水裝置，該貯水池排水裝置用于將所述濾后水貯水池內(nèi)的水排入自然的水體中。
[0025]所述溢流裝置包括溢流堰、溢流管、溢流槽、限流閥。
[0026]所述膜分離裝置采用超濾、納濾、反滲透、微濾中的一種進行過濾，所述膜分離裝置中的膜材料包括有機膜、無機膜、陶瓷膜、高分子膜、多層膜。
[0027]該雨水截污裝置還包括溢流污水存貯室，所述溢流污水存貯室用于存儲超出所述截流井截流能力的污水，所述膜分離裝置位于所述溢流污水存貯室內(nèi)。
[0028]所述截流井設(shè)有檢查口，所述檢查口用于檢查、清理垃圾與維修截流井。
[0029]本發(fā)明還公開了一種基于膜分離技術(shù)的雨水截污方法，包括如下步驟:
截流步驟:用于收集污水進行截流，將截流的污水排入污水處理廠
溢流步驟:用于對超出所述截流井截流能力的污水進行溢流，溢流的污水進入膜分離裝置；
過濾步驟:通過膜分離裝置對溢流的污水進行過濾形成濾后水，將濾后水排入濾后水貯水池；
控制步驟:當濾后水貯水池的水位低于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入所述濾后水貯水池中；當濾后水貯水池的水位高于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入自然的水體中； 反沖洗步驟:用于將所述濾后水貯水池中的水反向流至所述膜分離裝置，對所述膜分離裝置進行反沖洗。
[0030]該雨水截污方法還包括:將所述截流井截流的污泥、及對所述膜分離裝置進行反沖洗得到的污泥排入污水處理廠。
[0031]所述膜分離裝置采用超濾、納濾、反滲透、微濾中的一種進行過濾，所述膜分離裝置中的膜材料包括有機膜、無機膜、陶瓷膜、高分子膜、多層膜。
[0032]本發(fā)明中的污水包括合流污水及雨水，本發(fā)明中自然的水體包括河流、湖泊、水庫、海洋中的水體。
[0033]膜分離裝置包括進水口和出水口，膜分離裝置可以是一體式、組合式、現(xiàn)場建設(shè)式等各種形式。膜分離裝置可以是金屬、塑料、砼、鋼筋砼、磚石等。
[0034]濾后水貯水池可以是地下式、封閉式、敞開式、或地下管道式等各種貯水設(shè)施，濾后水貯水池有單獨進出水通道。
[0035]濾后水貯水池中的水可以直接排入自然的水體，或消毒后排入自然的水體。
[0036]濾后水貯水池中的水可以排入污水管道，送至污水處理廠。
[0037]濾后水貯水池為膜分離裝置提供反沖洗用水；濾后水貯水池反沖洗強度，可以固定，也可以變化，也可以按照膜材料和設(shè)施確定；濾后水貯水池反沖洗時間，可以固定，也可以變化，也可以按照膜材料和設(shè)施確定；濾后水貯水池反沖洗水頭，可以固定，也可以變化，也可以按照膜材料和設(shè)施確定；濾后水貯水池反沖洗方式，可以固定，也可以變化，也可以按照膜材料和設(shè)施確定。
[0038]截留污泥是來自膜分離設(shè)施，也可以來自濾后水排泥；截留污泥可以在雨后排入污水管網(wǎng)，截留污泥可以定期人工清理，截留污泥可以再生利用。截留污泥系統(tǒng)可以有監(jiān)測系統(tǒng)，截留污泥系統(tǒng)可以有自動控制系統(tǒng)，截留污泥系統(tǒng)可以有水位控制系統(tǒng)，截留污泥系統(tǒng)可以有除臭系統(tǒng)，截留污泥系統(tǒng)可以有防人畜墜落系統(tǒng)。
[0039]本發(fā)明的截流井可以通過加絮凝劑，增加截留效率。本發(fā)明的雨水截污裝置可以增加氣浮曝氣系統(tǒng)、旋流分離器、真空抽吸裝置。
[0040]暴雨過后，濾后水貯水池的水反向流至膜分離裝置，進行膜分離裝置反沖洗。
[0041]暴雨過后，截流污泥和反沖洗污泥排入市政污水管網(wǎng)，至污水處理廠處理。
[0042]在濾后水貯水池，設(shè)置水位感知設(shè)備，用于感知水位變化。
[0043]在膜過濾裝置中，設(shè)置水流和水位感知設(shè)備，用于感知水量(或降雨量)變化。
[0044]在截流井處，設(shè)置水流感知設(shè)備，用于感知水量變化。
[0045]在膜分離裝置處，設(shè)置污泥提升泵，用于提升截流污泥至污水處理廠?；蛟谀し蛛x裝置處，設(shè)置污泥存貯池，用于存貯截留污泥，并定期清除截留污泥。
[0046]在濾水后貯水池處，通過水位控制，在暴雨過后進行自動反沖洗，也可以設(shè)置提升泵站，用于對膜分離裝置進行反沖洗。
[0047]在膜分離裝置處，設(shè)置控制中心，用于控制工藝自動化運行。
[0048]如圖2所示，作為本發(fā)明的一個實施例，在圖2中，A表示合流污水或雨水來水，B表示合流污水或雨水進水管，C表示截流的合流污水或初期雨水排水管，至污水處理廠；D表示溢流堰，按照截流井的截流倍數(shù)設(shè)計；E表示單向閥或拍門，用于返沖洗排水，不允許合流污水進入溢流污水存忙室；F表示溢流污水存忙室，G表示膜分離裝置,H表示濾后水進入濾后水貯水池，I表示濾后水貯水池，J表示濾后水貯水池的排水管，K表示濾后水排放至就近水體，L表示截流井檢查口，用于檢查、清理垃圾與維修截流井；M表示濾后水反沖洗回水，N表示反沖洗水把膜分離裝置上的污物沖洗下來；P表示濾后污水與返沖洗污水排放口，是單向閥式結(jié)構(gòu)。
[0049]如圖3所示，作為本發(fā)明的另一個實施例，在圖3中，A表示合流污水或雨水來水，B表示合流污水或雨水進水管，C表示截流的合流污水或初期雨水排水管，至污水處理廠；D表示溢流堰，按照截流井的截流倍數(shù)設(shè)計；E表示單向閥或拍門，用于返沖洗排水，不允許合流污水進入溢流污水存忙室；F表示溢流污水存忙室，G表示膜分離裝置,H表示濾后水進入濾后水貯水池，I表示濾后水貯水池，J表示濾后水貯水池的排水管，K表示濾后水排放至就近水體，L表示截流井檢查口，用于檢查、清理垃圾與維修截流井；M表示濾后水反沖洗回水，N表示反沖洗水把膜分離裝置上的污物沖洗下來；0表示污水提升泵，用于返沖洗時，把污水排出；P表示濾后污水與返沖洗污水排放口，是單向閥式結(jié)構(gòu)；Q表示污水泵吸水管，從溢流污水存貯室取水；R表示污水泵出水管，把過濾污泥與反沖洗水排入污水處理廠。
[0050]本發(fā)明的基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置及方法可以有效去除暴雨期的合流污水或雨水溢流帶來的面源污染，保護水體清澈透明，最大限度減小污染；而且本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于城市排水、水體保護、水環(huán)境修復(fù)等，進行水中顆粒物、懸浮物、有機質(zhì)、重金屬等污染物的去除，從則達到水體保護的目的。
[0051]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于膜分離技術(shù)的雨水截污裝置，其特征在于，包括: 截流井:用于收集污水進行截流，將截流的污水排入污水處理廠； 溢流裝置:用于對超出所述截流井截流能力的污水進行溢流，溢流的污水進入膜分離裝置； 膜分離裝置:用于對溢流的污水進行過濾形成濾后水； 濾后水貯水池:用于存儲所述膜分離裝置排出的濾后水； 濾后水控制裝置:當濾后水貯水池的水位低于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入所述濾后水貯水池中；當濾后水貯水池的水位高于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入自然的水體中； 反沖洗裝置:用于將所述濾后水貯水池中的水反向流至所述膜分離裝置，對所述膜分離裝置進行反沖洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水截污裝置，其特征在于，該雨水截污裝置還包括: 截流污泥排泥裝置:用于將所述截流井截流的污泥、及對所述膜分離裝置進行反沖洗得到的污泥排入污水處理廠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的雨水截污裝置，其特征在于，該雨水截污裝置還包括: 貯水池排水裝置:用于將所述濾后水貯水池內(nèi)的水排入自然的水體中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水截污裝置，其特征在于，所述溢流裝置包括溢流堰、溢流管、溢流槽、限流閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水截污裝置，其特征在于，所述膜分離裝置采用超濾、納濾、反滲透、微濾中的一種進行過濾，所述膜分離裝置中的膜材料包括有機膜、無機膜、陶瓷膜、高分子膜、多層膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水截污裝置，其特征在于，該雨水截污裝置還包括溢流污水存貯室，所述溢流污水存貯室用于存儲超出所述截流井截流能力的污水，所述膜分離裝置位于所述溢流污水存貯室內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雨水截污裝置，其特征在于，所述截流井設(shè)有檢查口，所述檢查口用于檢查、清理垃圾與維修截流井。
8.一種基于膜分離技術(shù)的雨水截污方法，其特征在于，包括如下步驟: 截流步驟:用于收集污水進行截流，將截流的污水排入污水處理廠； 溢流步驟:用于對超出所述截流井截流能力的污水進行溢流，溢流的污水進入膜分離裝置； 過濾步驟:通過膜分離裝置對溢流的污水進行過濾形成濾后水，將濾后水排入濾后水貯水池； 控制步驟:當濾后水貯水池的水位低于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入所述濾后水貯水池中；當濾后水貯水池的水位高于所述膜分離裝置出水水位時，控制所述膜分離裝置將濾后水排入自然的水體中； 反沖洗步驟:用于將所述濾后水貯水池中的水反向流至所述膜分離裝置，對所述膜分離裝置進行反沖洗。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雨水截污方法，其特征在于，該雨水截污方法還包括:將所述截流井截流的污泥、及對所述膜分離裝置進行反沖洗得到的污泥排入污水處理廠。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雨水截污方法，其特征在于，所述膜分離裝置采用超濾、納濾、反滲透、微濾中的一種進行過濾，所述膜分離裝置中的膜材料包括有機膜、無機膜、陶瓷膜、高分子膜、多層 膜。
【文檔編號】E03F5/14GK104047353SQ201410257184
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】劉國慶, 姚駿, 王榮合 申請人:深圳天澄科工水系統(tǒng)工程有限公司