[發明專利]一種城市初期雨水高效收集凈化系統及方法

有效

• 申請號: 201810121434.5
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108383323B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 李乃穩;劉超;李龍國;茍思;賀宇欣;魯恒
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/30;C02F101/20
• 代理公司: 成都玖和知識產權代理事務所(普通合伙) 51238
• 代理人: 胡琳梅

本發明公開了一種城市初期雨水高效收集凈化系統，包括附雨水口、凈化系統、集水坑、第一雨水支管和第二雨水支管，所述附雨水口底部通過第一雨水支管與相對低位置的所述凈化系統的入口連接，所述集水坑設置在所述凈化池的出口端，且與所述粗粒徑凈化區通過穿孔花墻連通，所述集水坑底部出口通過第二雨水支管與所述主雨水口相對低位置連接；本發明還提供了一種基于上述收集凈化系統的收集凈化方法，使城市初期雨水沖刷地面后，沿縱坡和橫坡在流入主雨水口之前先流入附雨水口，經凈化系統凈化后再匯入原有的城市雨水管網；該系統簡單實用，不破壞現有設施，不影響市政設施功能使用以及美觀，方便維護，且成本低，對初期雨水凈化效果好。

技術領域

本發明涉及環保工程領域，具體涉及一種城市初期雨水高效收集凈化系統及方法。

背景技術

城市初期雨水，顧名思義就是降雨初期時的雨水，它是城市面源污染的主要污染源。由于降雨初期，雨水溶解了空氣中的大量酸性氣體、汽車尾氣、工廠廢氣等污染性氣體，降落地面后，又由于沖刷屋面、瀝青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物質，前期雨水的污染程度較高，甚至超出普通城市污水的污染程度。經雨水管直排入河道，給水環境造成了一定程度的污染。如果將初期雨水直接排入自然承受水體，將會對水體造成非常嚴重的污染，必須對前期雨水進行處理，這對于保護城市水體環境具有十分重要的意義。

降雨過程具有在一定的歷時內，存在從小到大，然后再減小的特點，因此，城市地面徑流與降雨過程相適應，同樣存在徑流量逐漸增加，而后再較小的過程。在降雨初期，雨水對城市建筑、道路和植物等進行沖刷，將大量污染物沖洗而下，雖徑流一起成為污染水。但在降雨的中后期，徑流中的污染物大量減小，雨水則較為潔凈。對待城市雨水污染，如想全部收集處理后再排放水體，則是不現實也是沒有必要的。因此，必須針對城市雨水徑流和污染的特點，制定適宜的雨水收集與處理排放策略，才能夠有效治理城市初期雨水污染，保護城市水體環境。

目前，我國城市排水系統采用分流制排水體制，即分為雨水排放系統和污水排放系統。對于造成水體環境污染的城市點源(生活污水)，采用污水管道收集—生活污水處理廠處理—排入水體的策略，收到了良好的效果。而對于造成水體環境一定程度污染的城市初期雨水，則目前是經雨水排放系統收集后，沒有采取任何截留凈化措施，則直接排入水體，這對我國城市水環境安全和水體治理目標的達成造成了巨大的影響。因此，如何有效對城市初期雨水進行適當的截留凈化，則成為保證城市水環境安全和良好水生態環境的關鍵途徑。

一般對于初期雨水，通常在雨水排放系統上設置分流裝置，將污染的初期雨水在雨水管道上設置分流管，將初期雨水分流到城市污水管，然后輸送至污水處理廠，而后期雨水則直接排入水體。但，這種方法則會對污水處理廠的運行造成負荷沖擊，增加污水處理廠的運行困難。目前也有采用初期雨水棄流裝置進行雨水分離的，其作用的方法一般按照降雨歷時或流量，通過開關控制進行，運行管理和維護都較為麻煩，并且也沒有在城市雨水收集排放系統中應用。上述措施并沒有對初期雨水進行處理，而是分流后再排入城市污水處理廠。而目前污水處理廠的運行多按照進水量核算處理成本，城市初期雨水的排入勢必給污水處理廠的管理和運行以及城市管理造成不便。

因此，結合城市降雨與徑流特點，尤其結合城市區域初期雨水的污染物濃度變化特點，在城市雨水收集與排放系統中采用合適的方法，在不改變雨水排放能力的情況下，對初期雨水進行適宜收集并截留凈化，則是治理城市面源污染，保護城市水體環境具有關鍵意義。

通過檢索，在現有技術中未發現在不改變現有城市雨水排放系統而適當改造即具有對初期雨水收集與截留凈化的相關專利。現有的相關專利的主要特點都是將雨水通過分流設施收集后，集中處理并儲存在利用，或者單獨關注于雨水的收集，而對水質凈化處理則強調不多，同時該類系統組成部分過多，運行維護較為復雜，并且對原有城市雨水排放系統的改造過大，而造成推行的困難。

因此，對于城市初期雨水污染治理問題，急需一種結合城市降雨和雨水排放系統特點，在不對原有城市雨水排放系統做大的改動的情況下，提出一種城市初期雨水高效收集與截留凈化系統。