[发明专利]一种污水和雨水的合流制排水系统与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合流制排水管网系统，具体涉及一种污水和雨水的合流制排水系统与控制方法。

背景技术

城市市政排水系统主要分为合流制排水系统和分流制排水系统。最早出现的合流制排水系统是将污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内，不经任何处理就直接就近排入水体，使受纳水体遭受严重污染，国内外很多老城市几乎都采用这种方式。现在常采用的是截流式合流制排水系统。

截流式合流制排水系统与传统的合流制排水系统在结构上基本相同，区别点在于截流式合流制排水系统在市政合流干管与污水处理厂之间设置有截流井。截流式合流制排水系统工作时，居民排出的污水和雨水口收集的雨水都通过合流总管进入市政合流干管，市政道路沿线的雨水口收集的雨水也都进入市政合流干管，在干管末端设置截流井。晴天时，所有污水都输送至污水厂，经处理后排放到自然水体。降雨时，污水和降雨初期的雨水也会被输送至污水厂，经处理后排放到自然水体。但随着降雨量的增加，雨水径流也增加，当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，就会有部分混合污水溢流而直接进入自然水体。

针对这种合流制排水系统，其问题主要是：①降雨时，居住区及市政道路上会产生面源污染，现有的合流制排水系统虽然在末端设有截流井进行截流，但是设计的截流倍数不够，使得截流井没能对面源污染物进行拦截，面源污染物直接进入自然水体，对自然水体造成污染。②若要对面源污染进行控制，就需要增大截流井的尺寸，增大截流干管的尺寸，增加污水厂的容量。③截流井的截流为粗放式的控制，不能精确地对初期雨水进行截流。

分流制排水系统按照排除雨水方式的不同，又分为完全分流制和不完全分流制两种排水系统。完全分流制排水系统是完全将雨水和生活污水、工业污水分离，由不同的管道进行输送。居民排出的污水通过污水管道进入污水干管，然后输送至污水厂处理后排放，雨水口收集的雨水通过雨水管道进入雨水干管，直接排放到自然水体。市政道路沿线的雨水口收集的雨水也都进入雨水干管，直接排放到自然水体。在这种分流制排水系统中，存在着很多问题：①居住区内的部分污水错误地进入了雨水管道，比如阳台上洗衣机排出的污水会直接排放到自然水体。②市政道路上的部分污水错误地进入了雨水管道，比如道路清洗时产生的污水会直接排放到自然水体。③降雨时，居住区及市政道路上会产生面源污染，面源污染物会直接进入自然水体。

不完全分流制主要是针对雨水的收集处理上，将居民区收集的雨水和市政道路上收集到的雨水进行分离。居民排出的污水和雨水口收集的雨水都通过合流总管排出，在进入市政排水管道之前设置截流井进行截流。市政道路沿线的雨水口收集的雨水进入雨水干管，直接排放到自然水体。晴天时，居住区排放的污水被截流至污水干管，然后输送至污水厂，经处理后排放到自然水体，但市政道路上会有部分污水进入雨水干管而直接排放到自然水体。降雨时，居住区排放的污水和降雨初期的雨水也会被截流至污水干管，然后输送至污水厂，经处理后排放到自然水体，但随着降雨量的增加，雨水径流也增加，当混合污水的流量超过截流管道的输水能力后，就会有部分混合污水溢流而直接进入雨水干管，同时市政道路上携带有大量污染物的初期雨水也会直接进入雨水干管，然后排放到自然水体。这种排水系统的问题主要是：①整个系统不能对面源污染物进行有效地拦截，拦截效率低。②不能对进入雨水管道的污水进行控制。③降雨时，污水易被雨水携带进入自然水体。④截流井的控制粗放，一方面可能不能将更多的初期雨水送入污水厂处理，使得面源污染物排放到了自然水体，另一方面可能将大量的后期雨水送入污水厂，增加了污水厂的负荷，降低了污水厂的处理效率。

总体说来，目前的排水体制存在着以下问题：第一，不能对面源污染进行控制；第二，控制粗放，不能对污水和初期雨水进行精确控制；第三，管道混接，污水直接排放到了自然水体；第四，对于用地紧张的地区，末端治理不能有效实施。

同时，本发明人还发现，对于一些老城市的老城区或者是城中村等，这种情况更为严重，由于在先的雨污管网设计的不够完善，很多老城区或是城中村等单元区域内没有雨水干管和污水处理厂，或者原有的合流总管没有对其收集的雨水与排入其中的生活污水进行分离，使污水和雨水直接排放到市政污水干管，排放到污水干管的雨水增加了污水干管末端污水处理厂的处理强度，使其效率低下。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种污水和雨水的合流制排水系统与控制方法，该系统可对老城区或者城中村排出的污水和雨水进行精确控制，提高排水系统的处理效率。

本发明的技术方案为：

一种污水和雨水的合流制排水系统，包括：