[发明专利]一种包括初雨管的截污调蓄系统及其控制方法

权利要求书

1.一种包括初雨管的截污调蓄系统，所述系统包括排水管、初雨管和至少一个阻水装置；

所述排水管的出口与初雨管相连，所述排水管用于将初期雨水排入初雨管；

所述初雨管设置有至少一个阻水装置，当所述阻水装置开启时，所述阻水装置在初雨管内的沿初雨管径向的面积小于阻水装置所在位置的初雨管截面积，并且所述初雨管位于阻水装置两侧管道的水平高度不相同；

其中，当设置n个阻水装置在所述初雨管内形成n+1个调蓄区，第1阻水装置和最上游管路之间形成第1调蓄区，第1阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V1，第2阻水装置和第1阻水装置之间形成第2调蓄区，第1阻水装置和第2阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V2，依次类推，第n阻水装置和最下游管路之间形成第n+1调蓄区，第n阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为Vn+1；

第1调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Q1，第2调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Q2，以此类推，第n+1调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Qn+1，其中，Q1+Q2+…+Qn+Qn+1≤V1+V2+…+Vn+Vn+1。

优选地，Q1≥V1；Q1+Q2≥V1+V2；依次类推，Q1+Q2+…+Qn≥V1+V2+…+Vn，且Q1+Q2+…+Qn+Qn+1≤V1+V2+…+Vn+Vn+1。

优选地，Q1≥V1，且Q1≤V1+V2；Q1+Q2≥V1+V2，且Q1+Q2≤V1+V2+V3；依次类推，Q1+Q2+…+Qn≥V1+V2+…+Vn，且Q1+Q2+…+Qn+Qn+1≤V1+V2+…+Vn+Vn+1。

优选地，n为1以上的整数，例如n可以为1-100000之间的任何整数。

2.如权利要求1所述的截污调蓄系统，其中所述阻水装置在初雨管内的截面积通过控制阻水装置在初雨管内延伸的高度、宽度、倾斜度和/或厚度进行调节。

所述初雨管上可以设置一个或多个阻水装置，以将初雨管分隔为调蓄区。

3.如权利要求1或2所述的截污调蓄系统，其中所述阻水装置选自下开式堰门、下开式闸门、偏心堵门、微型拦蓄门、气囊、气枕或气动管夹阀。

4.如权利要求1-3任一项所述的截污调蓄系统，其中在一个或多个调蓄区内还设置有液位传感器。

5.如权利要求1-4任一项所述的截污调蓄系统，其中所述系统还包括分流井、污水管和雨水管，分流井包括进水口、第一出水口、第二出水口和第三出水口；所述进水口与排水管相连，所述第一出水口与污水管相连，所述第二出水口与雨水管相连，所述第三出水口与初雨管相连。

6.如权利要求5所述的截污调蓄系统，其中所述系统还包括第一出水管(或称“截污管”)、第二出水管和/或第三出水管，所述第一出水口通过第一出水管与污水管相连，所述第二出水口通过第二出水管与初雨管相连，所述第三出水口通过第三出水管与雨水管相连。

7.如权利要求1-6任一项所述的截污调蓄系统，其中当所述初雨管的一端与污水处理装置连接时，位于污水处理装置与阻水装置之间的初雨管的最高水平高度＜其他部分初雨管的最高水平高度。更优选地，当所述初雨管的一端与污水处理装置连接时，位于污水处理装置与阻水装置之间的初雨管的最高水平高度≤其他部分初雨管的最低水平高度。

8.如权利要求1-7任一项所述的截污调蓄系统，其中所述系统还包括控制器，所述控制器分别与所述液位传感器和所述阻水装置信号连接；

所述排水管可以为合流制管网中的合流管，即污水管和雨水管汇流形成的合流管；也可以为分流制管网中的雨水管或混流制管网中的雨水管。

9.一种截污调蓄方法，所述方法包括使用1-8任一项所述的截污调蓄系统，所述方法包括如下步骤：

当降雨时，所述截污调蓄方法包括开启至少一个阻水装置，以使其与初雨管的管壁一起形成初雨管内的调蓄区。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法可以包括如下步骤：

T1)降雨时，调蓄区内的液位传感器实时检测所述调蓄区内的液位值；

T2)需要处理的包含污物的雨水流入初雨管；

T3)开启全部阻水装置。

优先地，其中，T3)具体步骤如下:

T3-1)全部的阻水装置开启至设定的开度，使得管道有一定的流通量；

T3-2)当第n+1调蓄区的液位值大于或等于设定的最大液位值时，完全开启所述第n阻水装置，第n+1调蓄区停止进水；

从下游往上游，当第i调蓄区的液位值大于或等于设定的最大液位值，且第i阻水装置至第n阻水装置均完全开启时，控制第i-1阻水装置完全开启，第i调蓄区停止进水，其中n≥i≥2。

优选地，所述调蓄方法还可以包括如下步骤：

T4)降雨量减少或降雨停止时，通过调节一个或多个阻水装置的开启或关闭状态，使调蓄区内的水向下游排放，但保持所排放的总水量不超过污水处理装置或污水处理厂的处理能力。

优选地，使最下游的调蓄区内的水先排向污水处理装置或污水处理厂。

优选地，步骤T4)可通过如下方式进行：

T4-1)将第n+1调蓄区内的水体排出，使得第n+1调蓄区内的水体液位高度降至Hn+1；

T4-2)关闭上游的第n阻水装置，使水体向第n+1调蓄区内流动；

T4-3)再次将第n+1调蓄区内的水体排出，使该调蓄区内的水体液位高度降至Hn+1；

T4-4)依次关闭更上游的阻水装置，直至关闭第1阻水装置，并将第1调蓄区内的水体排出使得第n+1调蓄区内的水体液位高度降至Hn+1。

优选地，步骤T4)可通过如下方式进行：

T4-1’)将第n+1调蓄区内的水体排出，一定时间间隔后关闭上游的第n阻水装置，使水体向第n+1调蓄区内流动；

T4-2’)一定时间间隔后，依次关闭更上游的阻水装置，直至关闭第1阻水装置。