基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置，包括：带有进水管、截留管和排放口的截流井；所述截留管上安装有截留阀门，所述排放口上安装有下开式闸门；所述截流井内的底部安装有水质在线监测设备，上部安装有液位传感器，外部安装有雨量计和控制器；所述控制器分别连接截留阀门、下开式闸门、水质在线监测设备、液位传感器和雨量计。其能够通过水质参数和液位的实时数值控制下开式闸门以及调蓄池进水闸门，减少合流制溢流污染的现象，合理利用调蓄池容积或者下游污水管网的排水能力，减少传统设计的调蓄池容积的浪费和污水管网调节能力的浪费。水管网调节能力的浪费。水管网调节能力的浪费。

【技术实现步骤摘要】
基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置


[0001]本技术涉及合流制和混流制溢流污染控制、智慧水务建设
，尤其涉及一种基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置，其适应于大排放口的截留式合流制排水系统。

技术介绍

[0002]在黑臭水体治理的进过程中，发现城市降雨过程中，雨水冲刷地表会带来大量污染物，若不对其进行处理会对城市自然水体造成污染，这成为环境治理中不可忽视的因素。
[0003]目前解决合流制溢流污染的工程措施主要依靠设置溢流堰和雨水调蓄池，但该方法依靠固定式溢流堰的溢流控制初期雨水，溢流堰对不同降雨的适应性差，存在截流效率低以及调蓄池容积浪费的现象。降雨初期截流大量浓度低的雨水，造成调蓄池的容积提早达到警戒水位，对降雨中期的高浓度雨水截流较少，大部分高浓度雨水排至河水中，易造成黑臭水体的现象。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术当中存在的缺陷和不足，本技术提出了一种新型的基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置，能够通过水质参数和液位的实时数值控制下开式闸门以及调蓄池进水闸门，减少合流制溢流污染的现象，合理利用调蓄池容积或者下游污水管网的排水能力，减少传统设计的调蓄池容积的浪费和污水管网调节能力的浪费。
[0005]其具体采用以下技术方案：
[0006]一种基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置，其特征在于，包括：带有进水管、截留管和排放口的截流井；所述截留管上安装有截留阀门，所述排放口上安装有下开式闸门；所述截流井内的底部安装有水质在线监测设备，上部安装有液位传感器，外部安装有雨量计和控制器；所述控制器分别连接截留阀门、下开式闸门、水质在线监测设备、液位传感器和雨量计。
[0007]进一步地，所述截留管连接调蓄池或污水管网；所述排放口连接至自然水体。
[0008]进一步地，所述水质在线监测设备和液位传感器分别通过蓄电池供电，并通过物联网网关连接控制器。
[0009]进一步地，所述控制器连接远端的上位机。
[0010]其控制逻辑为：
[0011]（1）未降雨时，截流管的液位处于正常范围内，控制截留阀门开启，下开式闸门关闭；
[0012]（2）降雨时，截流管的液位处于正常范围内，且检测到水质指标实时值或者根据上位机预测下一阶段水质指标实时值大于水质指标阈值时，控制截留阀门开启，下开式闸门关闭；
[0013]（3）降雨时，截流管的液位处于正常范围内，且检测到水质指标实时值或者根据上
位机预测下一阶段水质指标实时值小于水质指标阈值时，控制截留阀门关闭，下开式闸门开启；
[0014]（4）降雨时，截流管的液位超出正常范围，无论水质指标值的大小，控制截留阀门关闭，下开式闸门开启。
[0015]本技术及其优选方案能够通过水质参数和液位的实时数值控制下开式闸门以及调蓄池进水闸门，减少合流制溢流污染的现象，合理利用调蓄池容积或者下游污水管网的排水能力，减少传统设计的调蓄池容积的浪费和污水管网调节能力的浪费。可以有效避免低浓度混流污水的截蓄，从而实现排放口污染控制，降低排水设施建设规模和下游污水处理厂处理压力。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步详细的说明：
[0017]图1是本技术实施例片区的管网概化和汇水区域划分示意图；
[0018]图2是本技术实施例基于水质监控的双闸门混流污水截蓄方法与传统方法溢流COD浓度对比示意图；
[0019]图3是本技术实施例基于水质监控的双闸门混流污水截蓄结构俯视剖面示意图；
[0020]图4是本技术实施例基于水质监控的双闸门混流污水截蓄结构侧视剖面示意图（A
‑
A）；
[0021]图5是本技术实施例基于水质监控的双闸门混流污水截蓄方法控制逻辑示意图。
[0022]图中：1
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水质在线监测仪表；2
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进水管；3
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截流井；4
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截流管；5
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控制器；6
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下开式闸门；7
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排放口；8
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液位传感器；9
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截留阀门；10
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雨量计；11
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护栏；12
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挑板；13
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镀锌钢盖板；14
‑
塑钢踏步。
具体实施方式
[0023]为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：
[0024]以某片区为例，该片区面积为200 ha（公顷），研究区域内为雨污混流制排水系统，设计标准为5年1遇。依据实际勘测数据和设计图纸建立该片区的水力模型和水质模型，该片区管网概化和汇水面积分区情况如图1所示。通过进一步的现场实测获取实时水质和降雨资料，用于该模型的验证和校准。
[0025]本实施例采用以下方案进行混流污水截蓄方案的设计：
[0026]1）获取区域基本数据，搭建区域二维雨洪模型，确定排放口污染指标，评估水力和水质特征；
[0027]2）对模拟结果进行Pearson相关性分析，通过各指标的相关性系数确定污染物浓度控制指标；
[0028]3）对合流排放口进行工程设计，主要设施包括传统截流井、截流管、调蓄池及提升泵站等，采用二维雨洪模型进行评估截蓄水质效果；
[0029]4）设计基于水质监控的截流井装置，制定并模拟基于水质的RTC规则，降低截流管、调蓄池设施规模；
[0030]5）实施适合当地水质的RTC系统，包括水质监测单元与分析控制单元。
[0031]其中，步骤2）对模拟结果进行Pearson相关性分析，通过各指标的相关性系数确定污染物浓度控制指标，包括并不限于以下5个指标：流量（Q）、固体悬浮物浓度（SS）、化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）。根据pearson相关系数（r）衡量相关关系为极强相关、强相关、中等程度相关和弱相关，选择和流量及其他指标中等相关（r=0.4
‑
0.6）以上指标为控制指标。
[0032]步骤3）采用二维雨洪模型进行评估截蓄水质效果，包括三个参数：混流污水溢流最高浓度、截流平均浓度、截流污水体积。
[0033]通过步骤4），设计一种基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置，如图3、图4所示，包括：带有进水管2、截留管4和排放口7的截流井3。其中，截留管4上安装有截留阀门9，排放口7上安装有下开式闸门6；截流井3内的底部安装有水质在线监测设备1，上部安装有液位传感器8，外部安装有雨量计10和控制器5。其中，控制器5可以采用单片机，控制器5分别连接截留阀门9、下开式闸门6、水质在线监测设备1、液位传感器8和雨量计10。
[0034]其中，截留管4连接调蓄池或污水管网，并可以进一步连接至污水处理厂；排放口7连接至自然水体，如河流等。水质在线监测设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置，其特征在于，包括：带有进水管、截留管和排放口的截流井；所述截留管上安装有截留阀门，所述排放口上安装有下开式闸门；所述截流井内的底部安装有水质在线监测设备，上部安装有液位传感器，外部安装有雨量计和控制器；所述控制器分别连接截留阀门、下开式闸门、水质在线监测设备、液位传感器和雨量计。2.根据权利要求1所述的基于水质监控的...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏忠庆，上官海东，林锴，林瑞盛，肖友淦，卓雄，肖振超，黄翔峰，陆丽君，范功端，
申请(专利权)人：福州城建设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：