申請日2015.06.18
公開(公告)日2015.09.23
IPC分類號E21F16/02; E03F5/14; E03F1/00
摘要
一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站，包含：進水井，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，其連接柵渣分離裝置，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)，對進入深隧的雨污水進行預處理，攔截懸浮物、漂浮物等雜質，去除砂粒等顆粒物，緩解深隧道運行中的沉積物積累，減少養(yǎng)護管理的工作量，延長設備的使用壽命，節(jié)省成本。
摘要附圖
權利要求書
1.一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站，其特征在于，包含設置在地下二層的預處理裝置層、設置在地下一層的操作層和設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高高于深隧道末端出水泵站的事故水位標高，防止末端泵站停電或檢修時水流倒灌設備受淹;
所述的地下式雨污水預處理站進一步包含：
進水井，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，其連接柵渣分離裝置，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)，用于將過濾后的污水排出至深層隧道排水系統(tǒng)入流裝置。
2.如權利要求1所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站，其特征在于，所述的進水井包含：
進水管(104)，其設置在地下二層，連接淺層排水系統(tǒng)，該進水管(104)上設置手電兩用閘門(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，該手電兩用閘門(101)閉合，閘斷進水;
速閉閘門(102)，其設置在進水井的出口端，在事故情況時速閉閘門(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)的頂標高低于地下一層頂板標高，該溢流管(103)上設置手電兩用閘門(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)關閉時，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)，其設置在地下二層，用于柵除粗柵渣;
細格柵(5)，其設置在粗格柵(4)后，位于地下二層，用于柵除細柵渣;
螺旋輸送機(12)，其設置在粗格柵(4)和細格柵(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(12)，位于地下一層，用于將污水與柵渣分離。
4.如權利要求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)，其分別設置在粗格柵(4)和細格柵(5)的兩側，位于地下二層，用于停水檢修和運行管理。
5.如權利要求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(7)，其設置在地下一層，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)，其設置在地下一層，連接吸砂機(7)，將砂水混合物進行分離，砂外排，上清液回流至旋流沉砂池(11)。
6.如權利要求1所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站，其特征在于，所述的出水井包含：
手電兩用可調堰門(201)，其設置在出水井的進口端，用于調節(jié)和控制砂粒去除裝置中旋流沉砂池(11)的水位;
出水管(205)，其設置在地下二層，連接深層隧道排水系統(tǒng)，該出水管(205)上設置速閉閘門(203)，該速閉閘門(203)為常開閘門，當深層隧道末端出水泵站故障時，該速閉閘門(203)快速關閉，防止水流倒灌;
溢流管(204)，該溢流管(204)的頂標高低于地下一層頂板標高，該溢流管(204)上設置手電兩用閘門(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)關閉時，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.如權利要求1-6中任意一個所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站，其特征在于，所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站還包含：通訊供電控制系統(tǒng)(13)，其設置在地面層或地下一層，為進水井、柵渣分離裝置、砂粒去除裝置和出水井提供電源，并實現(xiàn)與進水井、柵渣分離裝置、砂粒去除裝置和出水井的通訊，控制進水井、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)提供雙路電源進線，一用一備，每路電源均承擔預處理站100%的用電負荷，保證電源的可靠性。
8.如權利要求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)的地下式雨污水預處理站還包含：除臭裝置(6)，其設置在地下一層，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，或離子氧或化學洗滌方法進行除臭。
9.如權利要求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)的地下式雨污水預處理站還包含：流量計(10)，其設置在地下二層，安裝在出水井附近的明渠頂部，因不與雨污水直接接觸，流量計使用壽命長，維護工作量小。
10.如權利要求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)的地下式雨污水預處理站還包含：設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照明系統(tǒng)和傳統(tǒng)照明系統(tǒng)。
說明書
一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站
技術領域
本發(fā)明涉及一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站。
背景技術
隨著我國城市化進程的不斷加快，城市規(guī)模不斷壯大，近年來大量用地性質發(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，積水內澇的現(xiàn)象頻發(fā)：2013年我國縣級以上雨水受災城市數(shù)量達到234座，城市屢陷“看海”窘境，城市受災人口超過5000萬(傷亡774人)，經(jīng)濟損失3146億元，7省損失超當?shù)谿DP的1%。
另一方面，隨著我國城市化進程的加速，點源水污染治理工作在全國各大城市已完成了較為有效的控制，但非點源污染即城市面源污染問題的仍在不斷加重，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)問題愈來愈突出，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)調節(jié)、儲存雨污水，隧道末端設置大流量強排泵站的排水設施。建設深層隧道排水系統(tǒng)系統(tǒng)既可提高城市排水防澇標準又能實現(xiàn)對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)，線狀調蓄的深層隧道排水系統(tǒng)還可比點狀調蓄池大大節(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深層隧道排水系統(tǒng)納入規(guī)劃設計階段。
目前，深層隧道排水系統(tǒng)在國內尚未有建成案例，它將會成為未來我國排水行業(yè)的一個重要發(fā)展方向。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站，接入深層隧道排水系統(tǒng)，對進入深隧的雨污水進行預處理，攔截懸浮物、漂浮物等雜質，去除砂粒等顆粒物，緩解深隧道運行中的沉積物積累，減少養(yǎng)護管理的工作量，延長設備的使用壽命，節(jié)省成本。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站，包含設置在地下二層的預處理裝置層、設置在地下一層的操作層和設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高高于深隧道末端出水泵站的事故水位標高，防止末端泵站停電或檢修時水流倒灌設備受淹;
所述的地下式雨污水預處理站進一步包含：
進水井，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，其連接柵渣分離裝置，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。
所述的進水井包含：
進水管，其設置在地下二層，連接淺層排水系統(tǒng)，該進水管上設置手電兩用閘門，該手電兩用閘門為常開閘門，在速閉閘門發(fā)生故障時，該手電兩用閘門閉合，閘斷進水;
速閉閘門，其設置在進水井的出口端，在事故情況時速閉閘門可閘斷淺層排水系統(tǒng)接入的雨污水;
溢流管，該溢流管的頂標高低于地下一層頂板標高，該溢流管上設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，在速閉閘門關閉時，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，其設置在地下二層，用于柵除粗柵渣;
細格柵，其設置在粗格柵后，位于地下二層，用于柵除細柵渣;
螺旋輸送機，其設置在粗格柵和細格柵卸渣口下方，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，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，其分別設置在粗格柵和細格柵的兩側，位于地下二層，用于停水檢修和運行管理。
所述的砂粒去除裝置包含：
旋流沉砂池，其設置在地下二層，水中砂粒等由旋流沉砂池去除至沉砂池底部砂斗;
吸砂機，其設置在地下一層，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，其設置在地下一層，連接吸砂機，將砂水混合物進行分離，砂外排，上清液回流至旋流沉砂池。
所述的出水井包含：
手電兩用可調堰門，其設置在出水井的進口端，用于調節(jié)和控制砂粒去除裝置中旋流沉砂池的水位;
出水管，其設置在地下二層，連接深層隧道排水系統(tǒng)，該出水管上設置速閉閘門，該速閉閘門為常開閘門，當深層隧道末端出水泵站故障時，該速閉閘門快速關閉，防止水流倒灌;
溢流管，該溢流管的頂標高低于地下一層頂板標高，該溢流管上設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，在速閉閘門關閉時，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)的地下式雨污水預處理站還包含：通訊供電控制系統(tǒng)，其設置在地面層或地下一層，為進水井、柵渣分離裝置、砂粒去除裝置和出水井提供電源，并實現(xiàn)與進水井、柵渣分離裝置、砂粒去除裝置和出水井的通訊，控制進水井、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)提供雙路電源進線，一用一備，每路電源均承擔預處理站100%的用電負荷，保證電源的可靠性。
所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站還包含：除臭裝置，其設置在地下一層，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，或離子氧或化學洗滌方法進行除臭。
所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站還包含：流量計，其設置在地下二層，安裝在出水井附近的明渠頂部，因不與雨污水直接接觸，流量計使用壽命長，維護工作量小。
所述的接入深層隧道排水系統(tǒng)的地下式雨污水預處理站還包含：設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，并去除粒徑0.11mm以上的砂粒等顆粒物，緩解深隧道運行中的沉積物積累，減少養(yǎng)護管理的工作量，延長設備的使用壽命，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、能夠同時滿足深層隧道正常運行工況和各種事故工況，便于運行管理和設備檢修;
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，設備維護簡單、能耗低，除臭風量小的優(yōu)點;
5、明渠流量計因不與雨污水直接接觸，流量計使用壽命長，維護工作量小;
6、光導照明系統(tǒng)光源完全取自自然光，無任何人工能耗，且光線柔和均勻、全頻譜、無閃爍、無眩光、無污染，能最大限度地保護人的身心健康，節(jié)能、環(huán)保、綠色，并能保證傳統(tǒng)照明系統(tǒng)斷電后預處理站內的采光要求。
