[發明專利]一種初期雨水分離與凈化裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202210371424.3
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114853203B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 張瀚琨;許霞;徐錦輝;康旭棟;李胡彬;唐欣如;馬晨爽;周開金
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F1/00;C02F1/66;C02F1/28
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 劉秋彤

1.一種初期雨水分離與凈化裝置，其特征在于，所述的初期雨水分離與凈化裝置包括第一處理單元、第二處理單元和污水蓄水箱；

所述的第一處理單元與雨水收集管道相連，并與第二處理單元通過連接管相連，且底部與污水蓄水箱(4)直接相連；第一處理單元內部設置第一雙層篩網(2a)；

所述的污水蓄水箱(4)頂部設置第一橡膠圈(3a)，第一橡膠圈(3a)環套于污水蓄水箱(4)進水口處；污水蓄水箱(4)內部設置浮球(5)，底部開設大小頭排水口(6)，大小頭排水口(6)的大頭在上、小頭在下；污水蓄水箱(4)的進水口管徑大于大小頭排水口(6)的大頭管徑，從而形成雨水的單位流量差，保證污水蓄水箱(4)中的水位在雨水不斷流入的過程中，能穩定上升并帶動浮球(5)上浮，最終堵住污水蓄水箱(4)進水口，實現雨污分離；第二橡膠圈(3b)環套于污水蓄水箱(4)的大小頭排水口(6)的大頭處；大小頭排水口(6)下方設置存水彎(7)，存水彎(7)另一端與市政污水管道相連；未降雨或降雨結束后，少量雨水存留在存水彎(7)中，防止市政污水管道內的有毒有害氣體進入到裝置中；

所述的第二處理單元內部設置第二雙層篩網(2b)，底部與雨水回用管道直接相連；第二雙層篩網(2b)設置緊貼于第二處理單元內壁及折板(10)表面，同時第二雙層篩網(2b)夾層中放置由堿性物質(8)和活性炭或生物炭(9)組成的混合凈化物；

所述的堿性物質(8)在第二雙層篩網(2b)夾層中呈由上往下數量遞增的布置方式，用于平衡雨水pH值；

所述的活性炭或生物炭(9)在第二雙層篩網(2b)夾層中呈由上往下數量遞增的布置方式，用于吸附雨水中色素、異味、膠體物質、有機物及重金屬物質；

所述的折板(10)設置于裝置的第二處理單元內，每行折板一端連接第二處理單元內壁，另一端與第二處理單元的內壁間留有距離，且呈交替布置，雨水通過第二處理單元時，水流在異波折板(10)間縮放流動，以至形成眾多小渦旋，保證了雨水與篩網上凈化物接觸反應時間與凈化效果。

2.根據權利要求1所述的一種初期雨水分離與凈化裝置，其特征在于，第一提手(1a)、第二提手(1b)分別設置于第一雙層篩網(2a)、第二雙層篩網(2b)的上端，用于將第一雙層篩網(2a)、第二雙層篩網(2b)從第一處理單元、第二處理單元內提出，便于定時清理篩網攔截的固體污物，并更換第二雙層篩網(2b)夾層中的堿性物質(8)和活性炭或生物炭(9)混合凈化物。

3.根據權利要求1所述的一種初期雨水分離與凈化裝置，其特征在于，所述的第一處理單元與雨水收集管道的局部接合處未設有篩網攔截污物；所述的第二處理單元與連接管的局部接合處未設有篩網攔截污物。

4.根據權利要求1所述的一種初期雨水分離與凈化裝置，其特征在于，浮球(5)與第一橡膠圈(3a)、第二橡膠圈(3b)的接觸面均為圓形且結合緊密，保證中后期降雨時，浮球(5)因浮力作用與第一橡膠圈(3a)緊密貼合，防止大部分清潔雨水流入污水蓄水箱(4)；同時在未降雨或降雨結束后，浮球(5)因重力作用與第二橡膠圈(3b)緊密貼合，防止市政污水管道中的有毒有害氣體溢入到裝置中。

5.根據權利要求1所述的一種初期雨水分離與凈化裝置，其特征在于，當浮球(5)與第一橡膠圈(3a)緊密貼合后，管道內清潔雨水通過連接管由第一處理單元進入到第二處理單元，實現吸附、酸堿中和及二次過濾等凈化作用。

6.根據權利要求1所述的一種初期雨水分離與凈化裝置，其特征在于，所述的第一雙層篩網(2a)的孔徑大于第二雙層篩網(2b)的孔徑。

7.權利要求1-6任一所述的一種初期雨水分離與凈化裝置的使用方法，其特征在于，具體如下：

降雨初期，初期雨水進入第一處理單元中，首先通過第一雙層篩網(2a)的過濾處理，大固體污物被截留，由于第一處理單元與污水蓄水箱(4)及污水蓄水箱(4)與市政污水管道直接相連，于是初期雨水攜帶小固體污物流入污水蓄水箱(4)內，隨后直接排至市政污水管道內；隨著初期雨水不斷流入污水蓄水箱(4)，且污水蓄水箱(4)的進水口管徑大于大小頭排水口(6)的大頭管徑，兩者存在顯著管徑差，進而形成流量差，污水蓄水箱(4)內浮球(5)便隨水位上升而上浮，最終與污水蓄水箱(4)進水口處的第一橡膠圈(3a)緊密貼合，堵住污水蓄水箱(4)的進水口，此時即完成雨污分離過程；后續進行清潔雨水的收集過程中，會有部分清潔雨水流入污水蓄水箱(4)內維持浮球(5)的水位高度；

隨后雨水在經過第一處理單元過濾處理后，少量流入污水蓄水箱(4)用于維持污水蓄水箱(4)內浮球(5)的水位高度，并對箱內進行一定的清洗，大量雨水通過連接管流入第二處理單元；第二處理單元不僅設置有用于過濾的第二雙層篩網(2b)，在其夾層中還放置有堿性物質(8)和活性炭或生物炭(9)的混合凈化物質，對雨水進行酸堿中和及吸附凈化；經過第二單元處理后的清潔雨水流入雨水回用管道內；

降雨結束后，未有雨水繼續流入第一處理單元，污水蓄水箱(4)內水位逐漸降低，浮球(5)也逐漸降落到箱體底部與橡膠圈(3b)緊密貼合，防止市政污水管道內有毒有害氣體溢入裝置，同時在存水彎(7)中還留存有少量雨水，也能起到自我保護的作用。