[发明专利]一种用于道路初期雨水收集与处理的装置

说明书

本发明公开了一种用于道路初期雨水收集与处理的装置，包括集水井和渗水井，集水井上方设带有雨水箅子的雨水井盖圈套，渗水井中铺有土工布滤网；集水井与渗水井之间设带有孔洞的集水井底板；底板下方设浮动棒止水阀，浮动棒止水阀进水板上嵌入一个止水橡胶块和一个内置有缓释混凝剂的加药箱体，止水橡胶块下设水箱、浮动棒和套筒；集水井设市政雨水支管，渗水井侧壁设导流盲沟；路面径流初期雨水依次经过雨水篦子、集水井底板孔洞、止水橡胶块上部空隙，通过加药箱体中的缓释混凝剂投加至雨水中后流入渗水井中，带有污染物的初期雨水颗粒增大被土工布滤网分离，从而达到去除道路径流初期雨水中污染物目的。该装置结构简单，可实现自动处理。

技术领域

本发明涉及一种实现初期雨水污染物分离装置，特别是一种用于道路初期雨水收集与处理的装置。

技术背景

伴随我国城市化建设和市政基础设施的不断完善更新，沿市政道路铺设的雨水井数量不断增加。城市道路降雨径流初期的雨水所挟带的大量污染物以及泥沙等经过雨水井进入雨水管道后，会显著降低管网排水能力，并对雨水受纳水体的环境生态造成污染。随着全国海绵城市的建设，2014年11月住房与建设部发布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》中要求对降雨径流产生的污染要逐步的开始生态治理，并规定分流制雨水管网中的雨水不能含有较高的污染，因此对于道路雨水在源头开展处理，是建设海绵城市对于雨水流入河道的必然选择。源头处理初期雨水径流中含有的污染物不仅可以提高雨水排水管网的通流能力，而且进入河湖中产生的污染物对河水的冲击较小，河水水质不会出现较大的污染。路面径流雨水污染物面源污染已经成为目前城市雨水污染治理的主要课题之一。

基于雨水产汇流特点和污染负荷变化规律，降雨初期雨水处理是降低雨水中污染物含量的有效措施。降雨形成径流后的前30分钟内，降雨以及雨水径流不断冲刷路面，大量积累在路面上的污染物被水流携带，初雨的污染SS、COD、氨氮和总磷负荷占比高达69％、83％、73％和80％(详见图4)。

径流初期雨水由于其中所含的污染物质浓度较高，为控制雨水系统排放对受纳水体污染，在现有城市的雨水系统构建时基本采用“初期高浓度雨水直接弃流进入污水管道、后期雨水收集利用或排放”的模式。

对于径流初期雨水弃流处置的具体方式多样，但都遵循一般性的操作流程。降雨初期时，降落到路面上的前2～5mm的雨水冲刷路面上染污物，初期雨水一般污染较为严重，但流量较小，因此在最前端的雨水井中，通过结构优化和专有设备，将初期雨水分流排放至临近的污水管道中；在径流量增大时，利用水动力变化启动相应的阀板关闭排污管，雨水开始进入相应的雨水系统中。

现有的初期雨水弃流模式存在的问题包括：1)弃流的雨水通过污水管网转输最终进入污水厂或者人工湿地进行处理，相对于流量比较稳定的城镇污水量，雨水径流弃流进入污水系统后对污水处理厂的负荷冲击巨大，导致污水处理厂设计规模和运行成本上升；2)降雨事件存在较大的随机性，初期雨水弃流量和弃流污染物浓度的巨大变化范围，也对污水管网和处理设施的设计运行提出了更高的要求；3)现有的雨水弃流设施的控制方式主要包括手动和自动控制两种方式。手动控制弃流设施需要在降雨时人工去开启，需要大量的人力资源支持，仅用于大管道的节点控制，同时也可能存在诸如阀板关闭不及时、不可靠，导致的初期污染雨水全部直接排放等问题；自动切换系统工作可靠节省人力但费用高，同时由于工作环境较差，自控系统的故障频发。

经过申请者的前期实验研究，发现在屋路面径流形成后到的20～30分钟径流中，投加一定量混凝剂，通过混凝可以有效实现SS类污染物的沉淀截留，其浊度、TN、TP和COD的去除率分别为95％、74％、82％和91％。同时由于雨水中颗粒物经过混凝处理粒径增大，减缓了细小颗粒对下渗介质的堵塞，改善了初期雨水在绿地中的下渗能力。因此，本发明申请在常规雨水口系统中创新性的增加了初期雨水截留与处理功能，以期实现道路径流初期高污染负荷的有效消减与控制。