[发明专利]基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置、系统及方法

说明书

本发明提出一种基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置、系统及方法，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。

技术领域

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

背景技术

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。

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。现阶段，引入水质控制规则，水质和液位联动控制，成为截流调蓄设施的主流方向。此外，传统设计中截流系统和调蓄系统分开设计，没有利用RTC技术、排水模型模拟和考虑天气因素（例如，内涝、溢流等）的影响，没有实现截流调蓄一体化，进而不能提高截流效率，降低调蓄池的建设规模。

发明内容

为了克服现有技术当中存在的缺陷和不足，本发明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、系统及方法，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。

其具体采用以下技术方案：

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。

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。

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。

进一步地，所述控制器连接远端的上位机。

以及，一种基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄系统，其特征在于：基于如上所述的基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄装置；所述上位机根据水质在线监测设备、液位传感器和雨量计的反馈数据，即时进行分析，并预测趋势，进行RTC相关运行参数调整；并根据与预设值的比较，通过控制器向截留阀门和下开式闸门发出调节指令。

以及，一种基于水质监控的双闸门混流污水截蓄方法，其特征在于：基于如上所述的基于水质监控的双闸门混流雨水截蓄系统；包括以下步骤：

步骤S1：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；

步骤S2：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；

步骤S3：采用二维雨洪模型评估截蓄水质效果；

步骤S4：生成基于水质的RTC规则，用于根据根据水质在线监测设备、液位传感器和雨量计的反馈数据，向截留阀门和下开式闸门发出调节指令。