[发明专利]一种基于光感技术的径流雨水分质截流装置和方法

说明书

一种基于光感技术的径流雨水分质截流装置和方法，属于排水管道技术领域。由内外两井组成，在内井中安装可绕转轴旋转的电动翻板，在井壁上安装进水管、出水管和截流管，在内外井夹层空间中装有水泵、光感检测器、流速传感器、控制器。当流速传感器检测到进水管中有水流时，系统自发启动。水泵将雨水送入光感检测器，测定雨水的透射光强，并转换为电信号，雨水越清洁，透射光越强，电信号越强。当电信号较弱时，自控系统指令电动翻板旋转至竖直状态，雨水被拦截到截流管，送入污水管或污水池；反之，电动翻板旋转至水平状态，雨水进入出水管排入河道。本发明直接与水质挂钩，实现高浓度径流雨水的准确截流，灵敏度高、响应时间短，运行管理方便。

技术领域

本发明属于排水管道技术领域，涉及一种径流雨水截流装置和方法，尤其涉及一种利用光电感应技术截流高浓度污染径流雨水、排放低浓度清洁径流雨水的截流装置和方法。

背景技术

降雨淋洗大气尘埃，冲刷地面污染物，形成地面径流雨水，通过市政排水管网直接排入城市河湖，对水环境造成严重污染。据调查，径流雨水中SS(悬浮固体)、COD、氨氮、总磷和总氮的平均浓度较高，其中SS浓度高于城市污水，其它污染物浓度超过了污水排放一级B标准限额。径流雨水污染现已成为城市河湖主要的污染源之一。在一场降雨中，初期的雨水首先冲刷地面及雨水管网，携带大量的污染物，浓度很高；随着降雨的进行，地面、管网系统中积累的污染物减少，雨水变得相对清洁。降雨初期的雨水污染物浓度高、体积小，是治理的主要对象，需要对其截流净化；降雨后期的雨水污染物浓度低，直接排放。目前国内外均开展了径流雨水污染的控制与治理，探索出不少用于拦截初期雨水的装置，主要包括跳越堰式截流井、溢流堰式截流井、截流槽式截流井等。这些装置的截流依据是水量或时间，即对于一场降雨，拦截降雨前期一定体积的雨水，或截流降雨前期一定时段的雨水，放流后期雨水。这些装置的截流依据并没有直接与雨水的水质挂钩，没有考虑雨量大小、地面清洁程度对雨水水质的影响，对于不同场次的降雨，截流的水质存在较大差异。如大雨将地面冲刷干净所用的时间比小雨短，而冲刷的地面污染物更多，排放的浑水总量更大，如果采用相同的截流时间，则在大雨时会截流部分清洁水，而在小雨时会弃流部分浑浊水；如果采用相同的截流体积，则在大雨时会弃流部分浑水，而在小雨时会截流部分清洁水。当连续降雨后地面较清洁时，将地面冲刷干净需要的时间更短、水量更少，如果还用固定的截流时间或截流体积，会使截流的水量偏大。因此，这种基于时间和体积的截流方式不能准确截流浑水，弃流清水，因而不适用于截流高浓度的径流雨水。

发明内容

本发明的目的是针对现有截流井存在的缺点与不足，提出一种基于光感技术的径流雨水分质截流装置和方法，采用直接与水质挂钩的径流雨水分质截流装置，利用水质越清洁透光性越强的特性，建立径流雨水水质与透光性的关系，用激光照射径流雨水，用光感检测器检测透射光强并转换成电信号，从而建立水质与电信号的关系，水质越清洁，电信号越强。设置应弃流的径流雨水水质阈值及其对应的电信号强度阈值。由自控系统作出实时判断，当电信号强度小于设定的阈值时，指令电动翻板旋转到截流位置；当电信号强度大于设定的阈值时，指令电动翻板旋转到弃流位置，实现高浓度污染雨水的准确截流、低浓度清洁雨水的自动弃流。将该装置安装于雨水管道末端时，能对径流雨水实现分质截流，有效减少入河湖污染。