[发明专利]一种包括初雨管的截污调蓄系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种截污调蓄系统及其控制方法。所述截污调蓄系统包括排水管、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。本发明的截污调蓄系统及调蓄方法使用“管道调蓄”的方式，无需依靠大量额外的调蓄池，仅依靠额外设置或改造获得的初雨管及阻水装置两侧形成的液位差，即可实现截流调蓄的效果，显著改善了已有调蓄方法中的诸多问题，且无需过多考虑老旧管道的改造难度。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种包括初雨管的截污调蓄系统及其控制方法。

背景技术

城市化发展迅速，城市用地面积逐步扩张，城市雨水管网结构也越来越复杂，使得城市雨水处理系统的处理压力日益严重，城市雨水处理系统也经历了巨大的变迁。

在早期最常使用的当属分流制水处理系统，由于不受用地面积、城市人口以及环境和大气污染的限制，其拥有较为完整的雨水管结构和城市污水系统，且二者是完全分离的。城市污水直接通过污水管网进入到污水处理系统中进行收集和处理；雨水管网直接接受城市雨水并将其排放到自然水体中，二者不互通不干扰。但是，随着人口激增，使得用地面积受限；继续采用两种管网处理污水和雨水的形式已经不能符合社会发展的需求；不仅如此，工业时代的到来，引发了一系列环境和大气污染，使得初期雨水中含有大量的污染源，若再不经处理直接经雨水管网排放至自然水体中，人类将再无干净水可用。受迫于此，人们开始寻求新的雨水和污水处理系统，其主要分为三种：分流制、合流制和混流制。其中，分流制雨水和污水处理系统一般是在城市某个区域内修建一个截流井结构，通过将受污染的初期雨水蓄积起来输送到城市污水处理系统进行处理，而有效避免了其排放到自然水体中污染自然水体。合流制雨水和污水处理系统一般是在城市某个区域内修建一个雨水和污水共用的水处理系统。混流制则是根据上述分流制和合流制构造成一个全新的水处理系统。尽管上述三种雨水管网结构能够一定程度上实现初期雨水和中后期雨水的分离，但是在实际应用于雨季时，污水管道原本的污水量外加初期雨水大量汇入到污水管中，输送至污水处理厂，给污水处理厂造成严重的水体压力，其无法很快地实现对水体的处理，多余的水体只能排向自然水体，这样的排水系统完全失去了排水系统应当起到的作用。

为解决上述问题，目前的方案是对排水系统进行调蓄处理。然而，目前的调蓄系统一般采用地上或地下调蓄池，但是这种调蓄池需要占地面积很大，开挖的深度也很大，而且现在的用地紧张，征地也非常困难，另外调蓄池集中在一个点建设，作为面源污染控制的调蓄池，需要把地面很大区域的面源污染负荷通过排水管道集中收集到调蓄池内，将更加的困难，成本也更高，更为关键的是污染负荷的收集效率非常的低，因为距离较远区域的面源污染负荷在从地面到末端调蓄池输送过程中，由于与大量的后期雨水进行混合，才能进入调蓄池，导致调蓄池内收集的初期雨水含有大量的后期雨水，收集雨水的污染负荷的平均浓度就很低。并且，在某些地区，现有管路的改造难度非常大，这些因素都严重影响水处理的效率和调蓄的实际效果。

发明内容

为改善现有技术中存在的问题，本发明提供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；