本公開涉及用于改善水質(zhì)的裝置。所述裝置已經(jīng)被開發(fā)主要用于通過分離將污染物從雨水和暴雨水機械移除，所述污染物諸如粗大污染物、有機廢物、淤泥、沉積物、包括磷和氮連同碳氫材料的營養(yǎng)物、油等，并且將在下文中參考此應(yīng)用來描述。然而，將理解所述裝置不限于此特定應(yīng)用，并且還可用于將污染物從其他液體徑流或廢水移除，諸如用于減少來自農(nóng)場徑流的營養(yǎng)物或使自農(nóng)場徑流的肥料轉(zhuǎn)向，或者用于將沉積物或其他污染物從在處理或清洗各種物品期間 (諸如在清洗根菜期間)排放的水移除。

背景技術(shù)：

存在用于將污染物(諸如尺寸在5mm以上的垃圾和沉積物)從雨水/暴雨水徑流移除的各種裝置。實例包括在AU2004100956和 WO2007/030735中公開的粗大污染物收集器(GPT)。然而，由于已知的GPT被配置用于移除強體積水流中的大污染物，它們提供細沉積物和溶解污染物的有限移除。另外，常規(guī)GPT將整個水流污染到經(jīng)過系統(tǒng)的任何污染的最高水平。已知GPT的另一個問題是在其中收集的暴雨水中的沉降污染物趨于由隨后的暴雨水入流重新懸浮。

對本說明書中包括的文件、法令、材料、裝置、物品等的任何討論不應(yīng)認為是承認任何或所有這些內(nèi)容形成現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)的一部分或者是本公開相關(guān)領(lǐng)域中的一般常識，因為其在本申請的每個權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日期之前已經(jīng)存在。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

貫穿本說明書：

“包含(comprise)”一詞或其變化形式(例如“包含了”或“包含著”)應(yīng)被理解為意指包括所陳述的要素、完整的事物或步驟、或者多個要素、多個完整的事物或多個步驟的群組，但不排除任何其他要素、完整的事物或步驟、或者多個要素、多個完整的事物或多個步驟的群組；

術(shù)語“入流事件”將被理解為意指致使液體經(jīng)過粗過濾器的流速大于5公升每分鐘或大于穿過裝置的最大流速的1.65％的事件。

在其他事項中，本文公開用于改善水質(zhì)的裝置，所述裝置包括：

水箱；

用于使液體進入到水箱中的入口；

用于將液體從水箱排放的出口；

水箱中的用于過濾來自穿過入口供應(yīng)到水箱中的液體的粗大污染物的粗過濾器，所述粗過濾器將水箱分成上游第一區(qū)和下游第二區(qū)，所述粗過濾器允許液體中相對細小的污染物進入第二區(qū)中，同時抑制相對粗的污染物進入第二區(qū)中，其中入口與水箱的第一區(qū)相關(guān)聯(lián)并且出口與水箱的第二區(qū)相關(guān)聯(lián)；

與水箱的第二區(qū)相關(guān)聯(lián)的旁路開口，其中經(jīng)過旁路開口的液體繞過出口；

包括閥構(gòu)件的閥，所述閥在第一配置中引導經(jīng)過粗過濾器的液體流過所述旁路開口，并且在第二配置中引導經(jīng)過粗過濾器的液體流過出口，所述閥：

被配置來自動采取第一配置來致使經(jīng)過粗過濾器的初始體積的液體繞過出口，并且

在入流事件期間被偏置朝向第二配置。

所述閥可被配置來響應(yīng)于由穿過入口進入裝置的流體的至少一部分直接或間接施加到閥構(gòu)件的力，在第一配置與第二配置之間移動。所述裝置可包括一個或多個排水口，所述排水口用于在入流事件之后排出流體，以便減輕由流體施加到閥構(gòu)件的力并且由此促進將閥重置到第一配置。

在第二配置中，所述閥構(gòu)件可以關(guān)閉或至少基本上關(guān)閉旁路開口，并且在第一配置中，閥構(gòu)件可以打開旁路開口。所述閥可被配置來在預(yù)定重量的細小污染物在閥構(gòu)件上累積的情況下致使經(jīng)過粗過濾器的液體流的至少一部分繞過開口。

在一些實施方案中，所述閥可包括漂浮件以便促進在第一配置與第二配置之間自動移動閥構(gòu)件。漂浮件可以是閥構(gòu)件的一部分。漂浮件可容納在漂浮室中，所述漂浮室接收經(jīng)過粗過濾器的初始體積的液體的至少一部分，使得液體流入到漂浮室中促進使漂浮件上升并且將閥構(gòu)件移動到第二配置。在所述閥處于第一配置的情況下，第二區(qū)和漂浮室可通過旁路開口處于流體流動連通。漂浮室可具有位于其中的用于將液體從漂浮室排出的一個或多個排水口。穿過一個或多個排水口的液體排出可在入流事件之后將閥重置到第一配置。一個或多個排水口可具有致使漂浮件在入流事件期間上升的組合面積。例如由于一個或多個排水口的組合總面積與漂浮室的體積之間的關(guān)系，所述裝置可被配置使得旁路開口從具有預(yù)定時間的入流事件開始以后在至少相同持續(xù)時間內(nèi)保持打開，所述預(yù)定的時間可大于1分鐘并且小于5 分鐘，并且在一些實施方案中可以是大約2分鐘。例如由于一個或多個排水口的組合總面積與漂浮室的體積之間的關(guān)系，所述裝置可被配置使得旁路開口保持打開，直到預(yù)定的初始體積的液體(諸如0.3m³與0.9m³之間的初始體積的液體)在事件開始之后已經(jīng)被排放，或者直到由裝置服務(wù)的集水區(qū)的每立方米平均已經(jīng)接收大于1.2mm的降水/入流。一個或多個限制開口可被提供來允許液體在閥處于第二配置中時從第二區(qū)進入漂浮室中。一個或多個限制開口的組合面積可基本上等于一個或多個排水口的組合面積。漂浮件可具有浮性，所述浮性被選擇以便在預(yù)定重量的細小污染物在閥構(gòu)件上累積的情況下致使閥至少部分地打開。

入口可被定向以便引導進入水箱的流體以基本上螺旋形路徑圍繞第一區(qū)的圓柱形壁流動。入口可以是彎曲的，具有類似于第一區(qū)的半徑的半徑以便為進入第一區(qū)的流體提供平滑過渡。

粗過濾器的上游表面可以是傾斜的以便引導相對粗的污染物朝向粗污染物排放口。粗過濾器的上游表面可以是基本上凹面的，并且粗污染物排放口可基本上居中地定位在凹表面上。粗過濾器的上游表面可以是基本上圓錐形的。一個或多個基本上螺旋形的葉片或通道可在粗過濾器的上游表面上形成。粗污染物排放口可包括縱向延伸穿過第二室的排放斜槽。在關(guān)于漂浮室的實施方案中，排放斜槽也可縱向延伸穿過漂浮室。細小污染物排放口可以是環(huán)形的并且圍繞排放斜槽設(shè)置。粗污染物排放口可將粗污染物引導到貯槽。旁路開口可排放到貯槽中。

細過濾器可設(shè)置在粗過濾器的下游，以便過濾從第二區(qū)流到出口的液體中的相對細小的污染物。細過濾器可基本上周向地在第二區(qū)內(nèi)延伸。細過濾器可具有位于其中的被配置來捕獲尺寸大于0.5mm至 1mm的污染物的開口。細過濾器可包括1mm的網(wǎng)篩。細過濾器可包括210微米的濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)可以是尼龍篩孔織物濾網(wǎng)。

粗過濾器可具有位于其中的被配置來捕獲大于預(yù)定尺寸的污染物的開口。粗過濾器中的開口直徑可以是5mm。罩蓋可在粗過濾器中的開口上部分地延伸。罩蓋可從粗過濾器中的開口的下游端部并且在粗過濾器的下游側(cè)上延伸。帶罩蓋的開口可具有類似于干酪刨絲器配置的配置。

所述裝置可包括通向第一區(qū)的進入口，用于促進移除捕獲的粗大污染物，進入裝置的內(nèi)部部件以用于維修，和/或移除內(nèi)部部件以用于在調(diào)試時沖洗到裝置之外。可移除的蓋可覆蓋進入口。安全勢壘可橫跨所述進入口在所述蓋下延伸以便限制個人進入到所述裝置中。蓋可以是充分牢固的以便支撐機動車輛的重量。蓋可具有鎖定機構(gòu)以便限制在沒有對應(yīng)進入工具(諸如鑰匙)的情況下的進入。進入工具可以在鎖定機構(gòu)未鎖定時與其束縛地接合，以便防止移除進入工具直到鎖定機構(gòu)被重新鎖定。所述鎖定機構(gòu)可被配置來不重新鎖定直到所述蓋關(guān)閉。如果第一室填充有液體并且向蓋的下側(cè)施加壓力，例如在極端入流事件中或在裝置中或下游的阻塞情況下，鎖定機構(gòu)可被配置來將蓋保持就位。

附圖說明

現(xiàn)在將僅僅通過舉例以及參考附圖表示來描述實施方案，其中：

圖1為根據(jù)本公開的水質(zhì)改善裝置的第一透視圖；

圖2為圖1的裝置的第二透視圖；

圖3為圖1的裝置的第三透視圖；

圖4為沿圖1的線4-4方向截取的包含縱向軸線A的截面的示圖，示出其中它的細小污染物排放口打開對入流事件準備就緒；

圖5為沿圖1的線5-5方向截取的包含縱向軸線A的截面的示圖，示出其中它的細小污染物排放口在入流事件期間關(guān)閉；

圖6為圖1的裝置的粗過濾器的放大透視圖。

具體實施方式

提及附圖，示出用于將污染物從暴雨水移除的水質(zhì)改善裝置10。裝置10包括基本上圓柱形的水箱12，限定在使用中被垂直定向的縱向軸線A。提供分別用于使暴雨水進入到水箱12的入口14，以及用于將暴雨水從水箱12排放的出口16。

粗過濾器18橫跨水箱在直徑上延伸，并且將水箱12分成上游第一區(qū)/室20和下游第二區(qū)/室22。粗過濾器18的上游端部中的開口18a 被配置來抑制或“收集”暴雨水中尺寸大于大約5mm的粗大污染物，同時允許暴雨水和其中較小的污染物進入第二室22中。開口18a是帶罩蓋的，具有類似于干酪刨絲器開口的形式，其中開口18a的罩蓋在粗過濾器18的下游側(cè)上并且從開口18a的下游端部延伸。粗過濾器18的上游表面是基本上圓錐形的，漸縮到中央粗污染物排放口24。排放斜槽26從排放口24縱向延伸穿過第二室22并且進入貯槽28中?；旧下菪蔚娜~片或通道30在粗過濾器18的上游表面上形成。由于重力，由粗過濾器捕獲的粗大污染物沿圓錐面落下，并且穿過排放口24和斜槽26進入貯槽28中。

細過濾器32在第二室22內(nèi)基本上周向延伸，以便抑制或“收集”來自經(jīng)過粗過濾器18的暴雨水中尺寸大于大約0.5mm至1mm的相對細小的污染物，同時允許暴雨水和其中較小或溶解的污染物流到出口16。細過濾器可包括1mm的網(wǎng)篩和/或210微米的尼龍篩孔織物濾網(wǎng)。

環(huán)形旁路開口34設(shè)置在第二室22的基部22a中，圍繞排放斜槽 26。旁路開口34被定位在粗過濾器18的下游和出口16的上游。經(jīng)過旁路開口34的暴雨水繞過出口16。

包括閥構(gòu)件36a的閥36被設(shè)置用于打開和關(guān)閉細小污染物排放口34。閥構(gòu)件36a采用容納在漂浮室38中的浮性漂浮件的形式。閥構(gòu)件36a可滑動地安裝在心軸36b上，所述心軸36b縱向延伸穿過漂浮室以便在閥構(gòu)件36a在開放配置與關(guān)閉配置之間移動時引導它。閥構(gòu)件36a和漂浮室38是環(huán)形的，其中漂浮室38的內(nèi)壁由排放斜槽 26限定，所述排放斜槽26縱向延伸穿過漂浮室。在閥36打開的情況下，第二室22和漂浮室38通過細小污染物排放口34處于流體流動連通。漂浮室38具有位于其中的用于在入流事件之后對漂浮室進行排水的多個排水口40，由此將閥36重置成開放配置以用于未來入流事件。經(jīng)過排水口40的暴雨水進入貯槽28。排水口40具有組合面積，所述組合面積被選擇以便致使閥構(gòu)件36a在入流事件期間上升。排水口40的組合面積連同漂浮室38的體積被選擇以便致使細小污染物排放口34取決于入流速率保持打開持續(xù)大約2分鐘，直到近似0.3m³至0.9m³的初始體積的暴雨水在至少具有相同持續(xù)時間的入流事件開始之后已經(jīng)被排放，或者直到由裝置10服務(wù)的集水區(qū)的每立方米平均已經(jīng)接收大于1.2mm的降水/入流。在此時間間隔期間，閥構(gòu)件36a浮性地上升以便關(guān)閉污染物排放口34。如果到裝置10中的入流速率小于5L/min、或小于穿過裝置的最大流速的1.65％，那么入流可能高度具有溶解的污染物。在此類低流動中，閥構(gòu)件36a將不上升，使得閥36和細小污染物排放口34保持打開，以便允許污染的入流繞過出口16用于在作為環(huán)境流被排放回之前通過另一種方法處理。

限制開口42設(shè)置在閥構(gòu)件36a與細小污染物排放口34之間，以便允許暴雨水在閥36關(guān)閉時以緩慢速率從第二室22進入漂浮室38 中。限制開口42的面積基本上等于或大于排水口40的組合面積，以便在入流事件期間維持漂浮室38充滿而不需要閥36打開。然而，閥構(gòu)件36a具有浮性，所述浮性被選擇以便在預(yù)定重量的細小污染物在閥構(gòu)件36a上累積的情況下致使閥36至少部分地打開，并且由此將所累積的細小污染物通過漂浮室38排放到貯槽28中。

入口14被定向以便引導進入水箱12的暴雨水以基本上螺旋形路徑圍繞第一室20的壁流動。入口14是彎曲的具有類似于第一室20 的半徑的半徑，以便在暴雨水從入口14進入第一室20時提供平滑和流體動力學的減速過渡。

裝置10包括可移除的蓋44以便促進移除捕獲的粗大污染物。蓋 44覆蓋第一室20中的進入口46，穿過所述進入口46可以從貯槽28 提取粗大污染物和暴雨水。蓋44是充分牢固的以便支撐機動車輛的重量。蓋44還促進移除或進入裝置10的內(nèi)部部件，用于維修和/或移除內(nèi)部部件以用于在調(diào)試時沖洗到裝置之外?？梢瞥陌踩珓輭究蓹M跨進入口46在蓋下面延伸，以便防止在蓋44被移除時未授權(quán)的或意外的個人進入到裝置10中，包括由兒童進行的進入。

蓋44可具有鎖定機構(gòu)以便限制在沒有對應(yīng)進入工具(諸如鑰匙) 的情況下的進入。進入工具可以在鎖定機構(gòu)為未鎖定時與其束縛地接合，以便防止移除進入工具直到蓋44被關(guān)閉并且鎖定機構(gòu)被重新鎖定。如果第一室20填充有液體并且向蓋的下側(cè)施加壓力，例如在極端入流事件中或在裝置10中或下游的阻塞情況下，鎖定機構(gòu)可被配置來將蓋44保持就位。

將理解所示出的裝置10提供優(yōu)于常規(guī)GPT和其他水質(zhì)改善裝置的顯著優(yōu)點。具體地，通過在入流事件之后自動傾倒趨于包含較高濃度的細小污染物的初始入流，并且周期性地傾倒在閥構(gòu)件36a上累積的細小污染物，裝置10顯著地改善將細小污染物(包括沉積物和溶解的污染物)從暴雨水移除。此分離形式減少經(jīng)過出口16的暴雨水所攜帶的污染物負載，使得在廢物流被釋放到接收水道之前，基本上較小體積的污染物需要通過下游過程來處理或過濾。與不虹吸一定體積的初始、通常高度污染的暴雨水的常規(guī)GPT相比較，裝置10還促進所收獲的更大體積的暴雨水被引導到存儲裝置。此類常規(guī)GPT用通常高度污染的初始入流不利地污染所有收集的暴雨水。在入流事件之后以及在低入流狀況中將閥36自動重置到其開放配置有利地確保裝置 10準備好傾倒未來入流事件的初始部分，并且還允許繼續(xù)移除污染物，即使在流量對于收獲不實際時亦是如此。

粗過濾器18中的開口18a的下游側(cè)上的罩蓋通過創(chuàng)建在其上引導粗污染物的斜坡來有利地減少污染物(諸如紙和彎曲/纖維材料)在粗過濾器18上的累積以便促進自清潔，同時允許將水和細小污染物排到第二室22中。在沒有帶罩蓋的開口18a的情況下，粗污染物可卡在粗過濾器開口的下游邊緣上，并且逐漸積累并導致障礙，由此阻塞裝置10，從而減小其效率并且需要更多的定期維修。也將理解螺旋形葉片/通道30有利地保持粗過濾器18中的較低水流持續(xù)較長周期，以便增加低強度入流中的污染物捕獲速率。螺旋形葉片/通道30 還旨在改善入流的流體動力學作用，從而保持粗過濾器18中的水流持續(xù)盡可能地長以便增加進入第二室22中的水的體積。螺旋形葉片/ 通道30還旨在移去可能在粗過濾器18的上游側(cè)上累積的污染物，并且通常促進較大污染物材料向下朝向排放口24和斜槽26的流動。

裝置10還促進暴雨水捕獲的分布微型系統(tǒng)，其將捕獲污染集中在裝置10所服務(wù)的操作區(qū)域中。裝置10將進一步允許暴雨水排水位于表面水平過濾和分離處或在其附近的可能性，它將啟用洪水的中等減少或減輕、以及主要流和運河、濕地和河流中的洪水事件的廣泛污染的作用。裝置10還可促進污染物的收集并且將污染物重定向到保持腔作為暴雨水釋放的保持/延遲系統(tǒng)，裝置10是不依賴集水區(qū)溢流的獨立裝置，由此當施加到年度循環(huán)強度降雨事件的設(shè)計規(guī)格時更好地管理降雨中的水循環(huán)直到洪水事件。裝置10還可被配置用于與保護集水區(qū)的頂部捕獲系統(tǒng)一起使用。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不背離本公開的廣泛總體范圍的情況下，可對上文所述的實施方案進行許多變更和/或修改。因此，本實施方案視為在所有方面是說明性的而不是限制性的。可能的變型和/ 或修改的實例包括但不限于：

●粗過濾器是半球形的或另一種凹面形狀、或者是平面的、或者是圓柱形的；

●閥36可通過機械彈簧被彈性偏置朝向關(guān)閉配置，而不是通過浮性或除浮性之外，并且可被自動致動以便通過入流水的重量來排放細小污染物；

●代替閥被打開來致使裝置10中的流體繞過出口16(如在閥36 的情況中)，裝置10的變型可能需要閥關(guān)閉以便致使流體繞過出口 16，并且在這種變型中，閥構(gòu)件的浮性單獨或由其他裝置輔助可能致使閥打開，任選地對抗機械彈簧的偏置，以便致使流過裝置的流體流過出口；

●并非像這樣具有打開和關(guān)閉配置，閥可相反被配置來在第一配置與第二配置之間移動，在所述第一配置中閥引導經(jīng)過粗過濾器18 的液體繞過出口16，在所述第二配置中閥引導經(jīng)過粗過濾器的液體流過出口16；

●并非其高度大于寬度，裝置10可被重新配置成其寬度大于高度，例如，裝置10的替代性實施方案可具有基本上矩形的棱柱形狀，并且在被安裝時，矩形棱柱形狀的長度可基本上水平定向；

●蓋44可包括柵格或其他開口以便允許從水箱12的頭部代替入口14或與入口14組合的直接入流；

●裝置10的上部分可包括立管區(qū)段以便使入口管定位通過標稱 100mm的增量變化；

●多個裝置10可用于提高集水區(qū)暴雨水流動管理系統(tǒng)的性能；和/或

●與下游裝置組合使用裝置10，所述下游裝置被優(yōu)化以便移除經(jīng)過出口14的暴雨水中剩余的污染物。