本实用新型涉及雨水处理技术领域，具体涉及一种具有沉淀和过滤功能的在线处理系统。
背景技术：
城市在受雨时，往往会增加径流量，雨水和污水常常会汇合，增加城市排水管网和污水管网的负担，尤其是在降雨初期，形成的初雨含有大量的污染物，若初雨直接排放到天然水体，会对水体环境造成严重的污染，因此需要增设在线调蓄池等设施对不同水质的雨水进行调节处理。在我国城市排水系统中，在线调蓄池的应用越来越广泛。
调蓄池内设置在线池的目的是将大部分中后期雨水边处理边排放。但是中后期雨水中还是存在很多泥沙、杂质等固体颗粒物，这些杂质和泥沙如果随雨水直接排河，对河水会造成污染，因此需要在池子内将这些杂质和泥沙与雨水进行分离，同时分离出来的杂质和泥沙在池底部长期积累也会造成池底淤积，还会产生恶臭气体。因此需要对池底部进行冲洗以便将这些杂质和泥沙清理干净。
但是由于在线调蓄池的形状和结构限制，如何才能够对池底进行全面彻底冲洗，一直是困扰的难题，因此，设计出合理的适用于小区和道路的在线调蓄池和位于其内部的集水坑的形状和结构，使得冲洗装置能够更高效地对池底进行全面无死角地冲洗成了目前需要解决的问题。除此之外，如何对进入在线调蓄池的雨水进行沉淀过滤以提高雨水分离净化效率，同样是目前急需解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型旨在提供一种具有沉淀和过滤功能的在线处理系统，其不仅兼具沉淀和过滤双重分离功能，并且用于小区和道路时，不需要在小区或道路上重新开工挖槽，只需要利用小区和道路中现有的箱涵或者管道直接简单进行改造就可以设计出该结构的在线处理系统，大大节约了施工成本。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有沉淀和过滤功能的在线处理系统，包括从前到后依次连通的在线调蓄池、在线过滤池和排水池，在线调蓄池为窄条形，其侧截面为正方形、圆形或者门形结构，在线调蓄池的池底具有下凹的集水坑和泵坑；集水坑为矩形结构且沿在线调蓄池的宽度方向延伸并设置在在线调蓄池的池底中间位置，其一端延伸至在线调蓄池的池壁，另一端与泵坑连通；在线调蓄池的池底设置有喷射式冲洗装置，喷射式冲洗装置的水泵设置在集水坑的池底，喷射式冲洗装置的喷射管设置在集水坑的顶部池岸边，并对着在线调蓄池的池底进行喷射冲洗；
在线调蓄池池顶设置有沉淀式颗粒分离器，用于对进入在线调蓄池的雨水沉淀；沉淀式颗粒分离器包括斜板模块和设置在斜板模块周侧且向上延伸与斜板模块形成具有开口凹槽结构的挡水板；斜板模块包括多片与水平面倾斜且相互平行并排设置的板片以及用于固定支撑板片的支撑框架；相邻板片之间具有间隙；在线过滤池内并联有多个雨水过滤器，且池底部设有过滤排水总管，各个雨水过滤器的排水口分别与过滤排水总管连接，过滤排水总管与排水池连接。
优选地，雨水过滤器包括支撑底板和盖板，支撑底板上同轴固定有外过滤筒和中心收集管，盖板覆盖于外过滤筒顶部，其上开设有中心收集管过孔，支撑底板上开有过水口，中心收集管顶端从中心收集管过孔穿出，中心收集管内侧围成排水空腔，中心收集管底端与过水口连通；外过滤筒和中心收集管间设有过滤介质，中心收集管管壁上开有若干过水孔，且各层过水孔总面积从下往上递增或相等。
优选地，中心收集管管壁上的过水孔的孔径一致，各层过水孔数量从下往上递增或相等；或者中心收集管管壁上的过水孔的孔径大小不一，各层过水孔总面积从下往上递增或相等。
优选地，外过滤筒和中心收集管间从外向内依次同轴固定有外过滤网和内过滤网，过滤介质安放在外过滤网和内过滤网之间；外侧过滤介质颗粒粒径大于内侧过滤介质的颗粒粒径；过水口上连有排水管，排水管上设有流量限制结构。
优选地，中心收集管顶部密封或中心收集管顶部为溢流收集口。在线过滤池的两端设置有溢流挡板，其高度高于溢流收集口。
优选地，在线调蓄池的池底具有向集水坑的方向逐渐下降的坡度，集水坑的池底具有向泵坑的方向逐渐下降的坡度，以使得对在线调蓄池池底进行冲洗后形成的污水能够快速地依次流向集水坑，然后汇集到泵坑内，通过设置在泵坑内的潜污泵排送至污水处理厂。
优选地，在线调蓄池底面低于在线过滤池的底面；在线调蓄池以及集水坑的池底的倾斜坡度为0.5～3％，优选为1％。
优选地，喷射式冲洗装置还包括支撑架，支撑架设置在集水坑的顶部池岸边，以支撑喷射管；或者喷射式冲洗装置还包括旋转驱动器，用于驱动喷射管在在线调蓄池内水平方向上旋转。
优选地，喷射式冲洗装置为两个，分别相背地设置在集水坑的池岸边且共用一个水泵；两个喷射式冲洗装置的喷射管相背设置且对着在线调蓄池的池底喷射冲洗。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型的在线处理系统整体呈窄条形且截面可以为正方形、圆形或者门形结构，当其用于小区和道路中时不需要在小区或道路上重新开工挖槽，只需要利用小区和道路中现有的箱涵或者管道直接改造就可以设计出本发明结构的在线处理系统，这样大大地降低了施工成本。
2、该在线处理系统根据实际情况对在线调蓄池内集水坑的形状和位置进行合理设计，并采用不需要外部供水的喷射式冲洗装置，通过选择喷射式冲洗装置的安装位置，实现了使用较少个数的喷射式冲洗装置就能够全面无死角地对在线调蓄池的底部进行冲洗，并且缩短了冲洗时间和冲洗里程，冲洗后的污水抽排到污水管的过程中不会淤积管道，操作便捷、故障率低、冲洗效果好、设备抗腐蚀性好。
3、该在线处理系统双重分离的方式，即对雨水先采用重力沉淀式分离后采用过滤筛分，雨水经沉淀分离后除去沉积物对雨水进行初步净化，然后经在线过滤池内的雨水过滤器对雨水进一步过滤，有效去除了雨水中的颗粒物、重金属及有机物等污染物，利用有效的工艺过程达到了较高的净化处理效率和污染物去除率，满足了雨水处理需求，实现了雨水的达标排放或回用，保护了水体环境。在降雨量很大时，雨水则可从溢流墙上方溢流到排水池中，这保证了进入雨水净化器的雨水在超过设备处理能力时也能正常的运行。
附图说明
图1是本实用新型实施例中具有方形侧截面结构的在线处理系统的主视图；
图2是图1的侧截面图；
图3是本实用新型实施例中具有方形侧截面结构的在线处理系统的俯视图；
图4是本实用新型实施例中具有圆形侧截面结构的在线处理系统的剖面主视图；
图5是图4的侧截面图；
图6是本实用新型实施例中具有圆形侧截面结构的在线处理系统的俯视图；
图7是本实用新型实施例中具有门形侧截面结构的在线处理系统的剖面主视图；
图8是图7的侧截面图；
图9是本实用新型实施例中具有门形侧截面结构的在线处理系统的俯视图；
图10是本实用新型实施例中雨水过滤器的结构示意图；
图11是本实用新型实施例中喷射式冲洗装置的结构示意图。
附图标记说明：1、在线调蓄池；2、在线过滤池；21、雨水过滤器；211、过滤排水总管；201、支撑底板；202盖板；203、外过滤筒；204、中心收集管； 205排水空腔；206过滤介质；212中心收集管过孔；213过水口；214过水孔； 207外过滤网；208内过滤网；209排水管；210溢流收集口；110限制结构；3、集水坑；4、泵坑；7沉淀式颗粒分离器；9、排水池；6、喷射式冲洗装置；61、水泵；62、喷射管；63、旋转驱动器；64、曝气管；65、支撑架；5、潜污泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型的保护范围构成限定。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而并非指示或暗示相对重要性。
如图1至图9所示，本实用新型提供了一种具有沉淀和过滤功能的在线处理系统，其包括从前到后依次连通的在线调蓄池1、在线过滤池2和排水池9。在线调蓄池1为窄条形，其侧截面可以为正方形、圆形或者门形结构。在线调蓄池1具有进水口，其通过出水槽与在线过滤池2连通。在线调蓄池1的池底具有下凹的集水坑3和泵坑4。集水坑3为矩形结构且沿在线调蓄池1的宽度方向延伸并设置在在线调蓄池1的池底中间位置，其一端延伸至在线调蓄池1的池壁，另一端与泵坑4连通。
根据本实用新型，在线调蓄池1的池底具有向集水坑3的方向逐渐下降的坡度，集水坑3的池底具有向泵坑4的方向逐渐下降的坡度，以使得对在线调蓄池1池底进行冲洗后形成的污水能够快速地依次流向集水坑3，然后汇集到泵坑4内，通过设置在泵坑4内的潜污泵5排送至污水处理厂。
根据本实用新型，在线调蓄池1以及集水坑3的池底的倾斜坡度为0.5～3％，优选为1％。通过在池底设置坡度，可使得冲洗更彻底，池底不会残留淤泥，冲洗后的污水更快速地流向泵坑3中。
在线调蓄池1的池底设置有喷射式冲洗装置6，其具有水泵61和喷射管62。喷射式冲洗装置6的水泵61设置在集水坑3的池底，喷射管62设置在集水坑3 的顶部池岸边，并对着在线调蓄池1的池底进行喷射冲洗。喷射式冲洗装置的喷射管可以采用多管段活动连接的方式，可以根据需要延长或者缩短喷射管的长度。
在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，喷射式冲洗装置6还包括支撑架65，支撑架65设置在集水坑3的顶部池岸边，以支撑喷射管62。在本实用新型的另一个优选实施例中，如图11所示，喷射式冲洗装置6还包括旋转驱动器63，用于驱动喷射管62在在线调蓄池1内水平方向上旋转。
优选地，喷射式冲洗装置6为两个，分别相背地设置在集水坑3的池岸边且共用一个水泵61。两个喷射式冲洗装置6的喷射管62相背设置且朝在线调蓄池1的池底喷射冲洗。
根据本实用新型，在线调蓄池1的上端还设置有沉淀式颗粒分离器7。其可以为斜板或者斜管沉淀式颗粒分离器，用于对进入在线调蓄池1中的雨水进行沉淀分离。
例如，斜板沉淀式颗粒分离器包括斜板模块和挡水板，挡水板设置在斜板模块周侧且向上延伸，其与斜板模块形成具有开口的凹槽结构。每个斜板模块包括多片与水平面倾斜且相互平行并排设置的板片以及用于固定支撑板片的支撑框架。相邻板片之间具有间隙，降雨时，随着雨水增多，雨水从与水平面具有倾斜夹角的板片的下端进入斜板沉淀式颗粒分离器，随着雨水向上蔓延，斜板模块全部没入雨水中，从板片下方进入的雨水经沉淀后从上端溢出，随着在线调蓄池内雨水增多，经斜板沉淀式颗粒分离器沉淀后的雨水逐渐向上溢流，当雨水高过位于其上方的溢流槽侧壁高度时，则溢流进入溢流槽。雨水中的颗粒物被间隙阻挡并沉淀下来，残留在斜板模块的间隙内或者部分落入下方雨水中。溢流槽的一端延伸至挡水板，形成封闭结构，另一端与嵌设在溢水墙上的出水槽连通，出水槽将经斜板沉淀式颗粒分离器沉淀后的雨水导出至在线过滤池。挡水板的高度高于溢流槽和出水槽的侧壁高度，以避免雨水不经斜板沉淀式颗粒分离器沉淀就向外溢流进入溢流槽。
根据本实用新型，支撑框架可以为平行四边形结构。每个板片并排安插在支撑框架内部进行固定。优选地，支撑框架的四角安装有铰链，可使得支撑框架的两条相对较长的边框和两条相对较短的边框发生位移。优选地，挡水板与支撑框架固接或者铰接。板片可以为PVC的平板结构，其厚度和宽度以及相邻板片之间的间隙大小可以根据需要进行设计，只要能够满足雨水从下端流入，经沉淀后从上端流出至溢流槽即可。
本实用新型可采用一级或者多级在线过滤池2串联或并联的结构形式。在线过滤池2内可以并联有多个雨水过滤器21，在线过滤池2的池底部设有过滤排水总管211。各个雨水过滤器21的排水口分别与过滤排水总管211连接，过滤排水总管211与排水池9连接。
根据本实用新型，如图10所示，雨水过滤器21包括支撑底板201和盖板 202，支撑底板201和盖板202均不透水。支撑底板201上同轴固定有外过滤筒 203和中心收集管204，盖板202覆盖于外过滤筒203顶部。盖板202可以拆卸，当拆下盖板202，可以更换过滤介质206。
图10所示，盖板202上开设有中心收集管过孔212。支撑底板201上开有过水口213，中心收集管204顶端从中心收集管过孔212穿出。中心收集管204 内侧围成排水空腔205，中心收集管204底端与过水口213连通。外过滤筒203 和中心收集管204间设有过滤介质206。中心收集管204管壁上开有若干过水孔 214，各层过水孔214总面积从下往上递增或相等。前述各结构件均由耐腐蚀材料制成。
在本实用新型的一个实施例中，中心收集管204管壁上的过水孔214的孔径一致，各层过水孔214数量从下往上递增或相等。在本实用新型的另一个实施例中，中心收集管204管壁上的过水孔214的孔径大小不一，各层过水孔214 总面积从下往上递增或相等。
其中，外过滤筒203、外过滤网207及内过滤网208可以呈圆筒、方筒或多边网筒状。中心收集管204可以呈圆管、方管或多边管状。本雨水过滤器21可以省去外过滤网207和内过滤网208，在此情形下，外过滤筒203和中心收集管204上的中心收集管过孔212要保证过滤介质206不会穿过外过滤筒203和中心收集管204。另外，中心收集管204管壁上的过水孔214，各层过水孔214 总面积也可以相等，中心收集管204管壁上的过水孔214孔径大小一致时，各层过水孔214数量也可以相等，此时，通过限制排水口的流量也可保证上层过滤介质被充分利用。
根据本实用新型，如图10所示，外过滤筒203和中心收集管204间从外向内依次同轴固定有外过滤网207和内过滤网208。过滤介质206安放在外过滤网 207和内过滤网208之间。外侧的过滤介质206颗粒粒径大于内侧过滤介质206 的颗粒粒径。上述方案中，过滤介质206呈颗粒状，可由堆肥、蛭石、珍珠岩、沙子、沸石、泥炭等中的一种或几种组成，也可由人工制造的多孔道的物质比如活性炭以及离子交换剂组成，其颗粒粒径分别大于外过滤网207和内过滤网 208的网孔孔径，以保证过滤介质206不会从外过滤网207和内过滤网208间漏出。过滤介质206采用多种材料时，过滤介质206可以按不同种类和不同粒径在水平方向上分为多层，靠近外过滤网207一侧的过滤介质206的颗粒粒径比靠近内过滤网208一侧的过滤介质206颗粒粒径大。
图10所示，过水口213上连有排水管209，排水管209上设有流量限制结构110。中心收集管204顶部密封，或中心收集管204顶部为溢流收集口210，在线过滤池2内两端设置有溢流挡板，其高度高于溢流收集口210。
如图1至图9所示，雨水过滤器21可以有多个，并列设置在在线过滤池2 内。在线调蓄池1的底面可以低于在线过滤池2底面，以便进入在线调蓄池1 的雨水中的泥沙等固体颗粒更顺利地沉积在池底部，沉积物需要定期清理。
雨水过滤器21具体的工作原理如下：雨水过滤器21正常过滤工作时，经在线调蓄池1处沉淀后的雨水从雨水过滤器21外部依次经过外过滤筒203和外过滤网207进入过滤介质206，经过滤介质206过滤后的雨水再依次经过内过滤网208和中心收集管204上的过水孔214进入排水空腔205，排水空腔205内经过滤处理后的雨水再由排水管209排出。其中，中心收集管204管壁上的过水孔214的开孔总面积是从下层往上层递增或相等的，当雨水过滤器21外部的水位较低时，雨水从雨水过滤器21的下部进入中心收集管204，由于中心收集管 204下层过水孔214总面积小，在一定程度上限制了进入中心收集管204的雨水流量，使得外部的雨水水位上升，这样雨水过滤器21内上部的过滤介质就能被充分利用。同时，在排水管209的下游设有流量限制阀，通过限制出口流量可以使雨水与过滤介质206有充分的接触，达到有效去除污染物的目的。随着水位不断上升，当雨水过滤器21外部的水位达到中心收集管204的顶部时，后期雨水就直接从中心收集管204顶部的溢流收集口210进入排水空腔205(在雨量很大时，雨水可直接从溢流收集口210进入排水空腔205)，溢流收集口210处的溢流收集口滤网可以截留雨水中的漂浮物和悬浮物，整个过滤处理过程不仅保证了雨水与过滤介质206的充分接触，还可以有效去除雨水中的污染物，也保证了雨水过滤器21的处理效率。在雨水过滤处理过程结束后，过滤介质206 会一定程度地被污染物堵塞，取下可开启的溢流收集口滤网，并关闭流量限制阀，用外界水源从中心收集管204顶部对过滤介质进行反向冲洗，可以将过滤介质206内截留的污染物部分冲出过滤器，提高过滤介质206的渗透能力。
在线处理系统的工作过程大致如下：开始收集雨水时，雨水从进水管进入在线调蓄池1中，因为溢水墙分隔，刚开始雨水不能很快进入在线过滤池2，只有很少量的雨水会从固定挡板下方的过水结构进入在线过滤池2。随着在线调蓄池1中的雨水水位上升，雨水中的泥沙等固体颗粒经过沉淀式颗粒分离器的处理，会沉积在在线调蓄池1的底部。因为在线调蓄池1底面低于在线过滤池2 底面，沉积物不会堵塞底部的过水结构。随着在线调蓄池1中水位的上升，当达到上端溢水墙的高度时，经过沉降的雨水会进入在线过滤池2。雨水进入在线过滤池2后，雨水会从雨水过滤器21外部进入各个雨水过滤器21内部，经雨水过滤器21多重过滤处理后的雨水会汇集在过滤排水总管211中，然后流入排水池9，最后由出水管排出。在降雨量很大时，后期雨水比较干净，后期雨水可直接通过雨水过滤器21的溢流收集口210进入过滤排水总管211而流入排水池 9中。在降雨量更大时，更多的雨水就会从溢流墙上方溢流到排水池9中，这保证了进入在线过滤池的雨水在超过雨水净化器21的处理能力时，雨水净化器21 也能正常运行。
优选地，在线调蓄池1内还可以设置有检测水位的液位计。当液位计监测到在线调蓄池1内的水位开始降低时，就将信号传递给控制系统，控制系统则控制智能喷射式冲洗装置对在线调蓄池1中的雨水进行搅拌，使水中的沉积物处于悬浮状态，搅拌的同时潜污泵5持续将在线调蓄池1中的雨水排出。同时智能喷射式冲洗装置6还可以通过从曝气管64进入到喷射管63内的空气对雨水进行曝气预处理，降解在线调蓄池1内的COD含量，可以最大限度避免在线调蓄池发生异味。当在线调蓄池1的水位见底时，智能喷射式冲洗装置6可以对池底进行全面冲洗，并对未冲洗干净的位置进行定点冲洗，直到在线调蓄池1 的池底冲洗干净。整个冲洗过程无需外部水源，并且水中泥沙含量小，不会淤积。
以上所述，仅是本实用新型的几个实施例，并非对本实用新型做任何形式的限制，虽然本实用新型以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。