本發(fā)明涉及雨水調(diào)蓄池運(yùn)維，尤其是涉及一種耦合式去渣沉砂防沉積的雨水調(diào)蓄池及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

1、通過海綿城市建設(shè)，采用滲、滯、蓄、凈、用、排等措施，可以最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，將大部分的降雨就地消納和利用，控制徑流總量目標(biāo)達(dá)到要求。在此背景下，全國(guó)各地開始興建調(diào)蓄池用于滯留、儲(chǔ)蓄雨水。調(diào)蓄池本身作為雨水源頭存儲(chǔ)構(gòu)筑物，其在調(diào)蓄過程中存儲(chǔ)了大量的初期雨水，在雨水調(diào)蓄過程中，大量輕質(zhì)的污染物(如樹葉、紙制品、包裝袋等)將浮于調(diào)蓄池表面，無法隨著雨水放空階段排出，待雨水放空后，會(huì)沉積于調(diào)蓄池底部。密度較高固體顆粒污染物會(huì)沉降并淤積在調(diào)蓄池池底形成淤泥，普通沖洗方式無法將淤泥完全清除，隨著調(diào)蓄次數(shù)增加，調(diào)蓄池底部的淤泥將越積越深，除了占用調(diào)蓄容積之外，因初期雨水中各種污染物含量較高，淤泥中的大量有機(jī)污染物可能會(huì)產(chǎn)生硫化氫，甲烷等有毒易爆氣體，將產(chǎn)生極大的安全隱患。同時(shí)，雨水收集系統(tǒng)為重力收集系統(tǒng)，雨水調(diào)蓄池作為雨水收集系統(tǒng)的末端，一般都采用全地下密封水池深埋在地下的形式，淤泥難以通過常規(guī)清淤設(shè)備清除，若采用人工清淤，除了人工量巨大外，密封環(huán)境及有毒有害氣體對(duì)工人的生命安全也有著重大威脅。

2、中國(guó)專利文件cn?216195333?u公開了一種防止底泥沉積的雨水調(diào)蓄池，包括，池體的前端側(cè)壁上設(shè)有初雨入口；池體內(nèi)的后端底部設(shè)有集水坑；污水泵通過升降設(shè)備設(shè)置在集水坑內(nèi)，污水泵的輸出管路與市政污水壓力管網(wǎng)連接；曝氣主管由池體內(nèi)底部前端延伸鋪設(shè)至集水坑，曝氣主管的底部均勻設(shè)有向集水坑傾斜的多個(gè)曝氣噴射斜管；設(shè)在池體外部的鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)風(fēng)管與曝氣主管的一端連接。該雨水調(diào)蓄池能對(duì)堆積在調(diào)蓄池底部的淤泥進(jìn)行噴射避免堆積，淤泥向集水坑流動(dòng)方便污水泵將淤泥抽出，具有能耗低、操作簡(jiǎn)單，在調(diào)蓄池就能外部維護(hù)，提高了維修人員的安全性。但是該調(diào)蓄池?zé)o法去除調(diào)蓄池內(nèi)浮于水面的輕質(zhì)污染物(如樹葉、紙制品、包裝袋等)，且調(diào)蓄池內(nèi)的污染物全部依靠污水泵排除，容易造成集水坑淤積、污染物板結(jié)、污水泵堵塞等情況，因此需要增加可去除輕質(zhì)污染物的措施及增加調(diào)蓄池內(nèi)污染物排放的出路。

3、因此，亟需開發(fā)一套可以及時(shí)高效的調(diào)蓄池去渣沉砂防沉積系統(tǒng)，可以在每次降雨調(diào)蓄后，將絕大部分調(diào)蓄池內(nèi)沉降的污染物及時(shí)清除，確保調(diào)蓄池不會(huì)產(chǎn)生淤積，從而實(shí)現(xiàn)雨水調(diào)蓄池長(zhǎng)久安全高效的運(yùn)維條件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了提供一種耦合式去渣沉砂防沉積的雨水調(diào)蓄池及其運(yùn)行方法，使調(diào)蓄池內(nèi)沉降的污染物能夠及時(shí)清除。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一方面，本發(fā)明提供一種耦合式去渣沉砂防沉積的雨水調(diào)蓄池，包括沿雨水流動(dòng)方向依次設(shè)置的進(jìn)水格柵區(qū)、去渣沉砂區(qū)、存水區(qū)、調(diào)蓄區(qū)；

4、其中，所述進(jìn)水格柵區(qū)與去渣沉砂區(qū)連通，存水區(qū)設(shè)置在去渣沉砂區(qū)下方，去渣沉砂區(qū)內(nèi)雨水經(jīng)溢流進(jìn)入存水區(qū)，存水區(qū)內(nèi)雨水經(jīng)溢流進(jìn)入調(diào)蓄區(qū)；

5、所述去渣沉砂區(qū)、存水區(qū)和調(diào)蓄區(qū)均設(shè)有曝氣管。

6、優(yōu)選地，所述進(jìn)水格柵區(qū)設(shè)置有進(jìn)水渠，每條進(jìn)水渠設(shè)置有一套格柵除污機(jī)，細(xì)格柵、螺旋輸送機(jī)。

7、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述進(jìn)水格柵區(qū)設(shè)置有2條進(jìn)水渠。

8、優(yōu)選地，所述去渣沉砂區(qū)，所述去渣沉砂區(qū)由前端與進(jìn)水格柵區(qū)相連通處向后端底部設(shè)置10％～20％斜坡，所述去渣沉砂區(qū)根據(jù)調(diào)蓄規(guī)模進(jìn)行分組，每組有效水深為2.0-3.0m，寬度為2-5m，所述去渣沉砂區(qū)的有效水深的起算點(diǎn)為斜坡的頂端位置，終點(diǎn)為雨水調(diào)蓄池頂端。

9、優(yōu)選地，所述去渣沉砂區(qū)后端設(shè)置有排渣槽，所述斜坡與所述排渣槽連接貫通，所述排渣槽底部設(shè)置排砂管，上部設(shè)置排渣管，排渣管上有快開閥(氣動(dòng)或者液動(dòng))。

10、優(yōu)選地，所述去渣沉砂區(qū)由前端至后端水平鋪設(shè)有去渣沉砂區(qū)穿孔曝氣管，所述去渣沉砂區(qū)穿孔曝氣管鋪設(shè)的高度為斜坡頂端處。

11、優(yōu)選地，所述雨水調(diào)蓄池外部去渣沉砂區(qū)中部上方設(shè)置有移動(dòng)撇渣裝置，所述移動(dòng)撇渣裝置包括移動(dòng)裝置、桁車、撇渣板。

12、優(yōu)選地，所述去渣沉砂區(qū)一端設(shè)置有水堰，當(dāng)水位淹沒該水堰時(shí)，雨水經(jīng)過溢流流入存水區(qū)。

13、優(yōu)選地，所述存水區(qū)一端與所述雨水調(diào)蓄池側(cè)壁連接，另一端設(shè)置有存水堰，所述存水區(qū)由池壁端上部向存水堰端下部設(shè)置有相連接的兩道斜坡，第一段坡度為20％～30％，第二段為10％～20％，所述第一段斜坡起點(diǎn)不高于存水堰堰頂，所述第一段、第二段斜坡上沿斜坡方向均鋪設(shè)有存水區(qū)穿孔曝氣管，所述第一段、第二段斜坡上自前端向后端均鋪設(shè)有存水區(qū)穿孔曝氣管，所述存水堰下部與所述第二段斜坡連接處設(shè)置沖洗門。

14、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述調(diào)蓄區(qū)底部由與所述存水堰沖洗門連接端向與所述水泵區(qū)連接端設(shè)置坡度為0.5％～1.5％(優(yōu)選1％)的斜坡，所述斜坡上沿斜坡方向鋪設(shè)有調(diào)蓄區(qū)穿孔曝氣管，所述斜坡上自前端向后端鋪設(shè)有調(diào)蓄區(qū)穿孔曝氣管。

15、優(yōu)選地，所述雨水調(diào)蓄池還包括水泵區(qū)，所述水泵區(qū)底部自前端向后端設(shè)置有坡度為0.5％～1.5％(優(yōu)選1％)的斜坡，在所述雨水調(diào)蓄池后端側(cè)壁底部設(shè)置有集水坑，所述集水坑內(nèi)設(shè)置有雨水提升泵，所述雨水提升泵連通于放空管，所述放空管連通于市政污水管網(wǎng)。

16、優(yōu)選地，所述雨水調(diào)蓄池還包括設(shè)備區(qū)，所述設(shè)備區(qū)包括控制驅(qū)動(dòng)去渣沉砂區(qū)去渣沉砂的控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以及空氣反沖洗系統(tǒng)。

17、優(yōu)選地，所述空氣反沖洗系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)，控制閥門，空氣管路，所述空氣反沖洗系統(tǒng)用于向所述空氣反沖洗系統(tǒng)用于向所述曝氣管供氣。

18、優(yōu)選地，所述雨水調(diào)蓄池還包括控制單元。

19、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述控制單元用于控制格柵除污機(jī)，移動(dòng)撇渣裝置，沖洗門，雨水提升泵以及空氣反沖洗系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行雨水的自動(dòng)調(diào)蓄，放空及反沖洗過程，使所述雨水調(diào)蓄池能夠自動(dòng)高效地除去調(diào)蓄池內(nèi)沉積物。

20、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述控制單元包括plc控制器。

21、另一方面，本發(fā)明還提供一種上述的耦合式去渣沉砂防沉積的雨水調(diào)蓄池的運(yùn)行方法，包括以下步驟：

22、s1、進(jìn)水調(diào)蓄階段：雨水經(jīng)進(jìn)水格柵區(qū)流入去渣沉砂區(qū)；經(jīng)去渣沉砂后的雨水經(jīng)溢流進(jìn)入存水區(qū)，隨后通過溢流進(jìn)入調(diào)蓄區(qū)，調(diào)蓄區(qū)內(nèi)雨水逐步升高，直至達(dá)到調(diào)蓄液位；

23、s2、放空階段：雨水經(jīng)調(diào)蓄區(qū)曝氣，沉降在調(diào)蓄區(qū)底部的固體顆粒隨著氣流均勻混合懸浮于調(diào)蓄區(qū)內(nèi)，隨后雨水經(jīng)水泵區(qū)將空氣攪拌混合后的雨水提升至市政污水管網(wǎng)，帶走水中大部分沉降物；

24、s3、反洗階段：此時(shí)調(diào)蓄區(qū)內(nèi)雨水已排空，存水區(qū)內(nèi)仍充滿雨水，使存水區(qū)開始曝氣將沉積在存水區(qū)內(nèi)的固體顆粒物混入雨水中，反沖洗水沖入調(diào)蓄區(qū)內(nèi)，同時(shí)調(diào)蓄區(qū)開始曝氣，保證反沖洗水內(nèi)固體顆粒在沖洗過程中始終處于懸浮狀態(tài)，隨后雨水經(jīng)水泵區(qū)將泥水混合物提升至市政污水管網(wǎng)，將調(diào)蓄區(qū)及存水區(qū)內(nèi)殘留沉降物全部排除，完成反沖洗及雨水調(diào)蓄過程。

25、優(yōu)選地，本發(fā)明提供一種上述的耦合式去渣沉砂防沉積的雨水調(diào)蓄池的運(yùn)行方法，具體包括以下步驟：

26、s1、進(jìn)水調(diào)蓄階段：雨水進(jìn)入進(jìn)水格柵區(qū)，格柵除污機(jī)攔截大尺寸垃圾雜物后，雨水進(jìn)入去渣沉砂區(qū)，去渣沉砂區(qū)穿孔曝氣管開始曝氣，經(jīng)過曝氣處理的雨水分別通過移動(dòng)撇渣裝置與排砂管及排渣管去除固體顆粒；經(jīng)去渣沉砂后的雨水經(jīng)溢流進(jìn)入存水區(qū)，此時(shí)沖洗門關(guān)閉，存水區(qū)穿孔曝氣管關(guān)閉，當(dāng)水位淹沒存水堰，雨水通過溢流進(jìn)入調(diào)蓄區(qū)，此時(shí)調(diào)蓄區(qū)穿孔曝氣管關(guān)閉，雨水提升泵關(guān)閉，調(diào)蓄區(qū)內(nèi)雨水逐步升高，直至達(dá)到調(diào)蓄液位；

27、s2、放空階段：調(diào)蓄區(qū)穿孔曝氣管打開，沉降在調(diào)蓄區(qū)底部的固體顆粒隨著氣流均勻混合懸浮于調(diào)蓄區(qū)內(nèi)，打開雨水提升泵，通過放空管將經(jīng)空氣攪拌混合后的雨水提升至市政污水管網(wǎng)，帶走水中大部分沉降物；

28、s3、反洗階段：此時(shí)調(diào)蓄區(qū)內(nèi)雨水已排空，存水區(qū)內(nèi)仍充滿雨水，打開存水區(qū)曝氣管，將沉積在存水區(qū)內(nèi)的固體顆粒物混入雨水中，打開沖洗門，反沖洗水沖入調(diào)蓄區(qū)內(nèi)，同時(shí)調(diào)蓄區(qū)穿孔曝氣管打開，保證反沖洗水內(nèi)固體顆粒在沖洗過程中始終處于懸浮狀態(tài)，雨水提升泵打開，通過放空管將泥水混合物提升至市政污水管網(wǎng)，將調(diào)蓄區(qū)及存水區(qū)內(nèi)殘留沉降物全部排除，完成反沖洗及雨水調(diào)蓄過程。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

30、(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)的雨水調(diào)蓄池通過設(shè)置進(jìn)水格柵區(qū)、去渣沉砂區(qū)、存水區(qū)、調(diào)蓄區(qū)以及提供的放空和反洗調(diào)蓄池方法，可實(shí)現(xiàn)將調(diào)蓄池內(nèi)沉降的污染物及時(shí)和高效清除。

31、(2)本發(fā)明通過在去渣沉砂區(qū)內(nèi)設(shè)置排砂管、移動(dòng)撇渣裝置及排渣管去除調(diào)蓄池內(nèi)浮于水面的輕質(zhì)污染物如樹葉、紙制品、包裝袋等。

32、(3)本發(fā)明通過設(shè)置去渣防砂區(qū)穿孔曝氣管、存水區(qū)穿孔曝氣管、調(diào)蓄區(qū)穿孔曝氣管使沉降在雨水調(diào)蓄池底部的固體顆粒隨著氣流均勻混合懸浮于調(diào)蓄池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)調(diào)蓄池的放空和反洗過程，從而將調(diào)蓄池內(nèi)殘留沉降物全部排除。

33、(4)本發(fā)明能自動(dòng)高效地除去調(diào)蓄池內(nèi)沉積物，解決調(diào)蓄池清淤泥操作流程多、人員下池底安全隱患多、管理維護(hù)復(fù)雜的問題。