一种初期雨水径流的收集和净化装置及其运行工艺

1.本发明属于城市污水处理技术领域，具体涉及一种初期雨水径流的收集和净化装置及其运行工艺。


背景技术：

2.随着社会的发展进程不断加快，城市中也不可避免出现了内涝、水资源匮乏和水环境恶化等问题，制约着城市的发展与建设。雨水是自然界一种优质的淡水资源，对雨水资源的净化回收不仅可以缓解城市水资源短缺，而且可以改善生态环境。海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，指的是城市在水环境自然灾害等方面具备较好的“弹性”，在下雨时进行吸水、蓄水、渗水和净水，在水资源稀缺时“释放”蓄存的水并对其加以利用。在海绵城市中解决初期雨水的面源污染问题是重要一环。初期雨水径流是指在降雨初始时期的雨水，雨水通过淋洗大气，冲刷城市道路、各类建筑物、废弃物等，携带各种污染物质进入河流、湖泊等受纳水体，加剧水体污染。在降雨径流产生的污染中，初期雨水径流产生的污染物所占比例较大，污染物浓度较高，污染指数甚至会超出典型性城市污水，若将其直接排入受纳水体，会导致受纳水体的生态环境恶化，影响水资源的可持续利用。
3.如何有效地解决城市初期雨水径流带来的面源污染问题，已经成为现代城市建设和环境美化的一个重要议题，国内外学者提出了源头控制、迁移削减和出流控制等理念，有学者通过截留前期30％的雨水径流，发现可削减雨水中80％的污染物，即降雨初期径流中所含污染物浓度显著高于中后期径流，这就是初期雨水冲刷效应。降雨径流存在突然性和非延续性的特点，因此对于初期雨水径流的收集和处理存在较大的困难，目前国内外对于初期雨水径流的处理方法是将其弃流，但是这仍然没有解决初期雨水径流的污染问题，在海绵城市建设的大背景下，对初期雨水径流的处理净化方法还需进一步改善，需要把有限的雨水留下来，而不是简单的将其弃流。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供一种初期雨水径流的收集和净化装置及其运行工艺，解决降雨初期径流冲刷地面夹带微量高风险的重金属、多环芳烃等污染物造成的城市雨水径流难处理的问题。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种初期雨水径流的收集和净化装置，包括雨水过滤池、第一雨水收集池、第二雨水收集池、进料泵、第一絮凝池、第二絮凝池、第三絮凝池、第四絮凝池、斜板沉降池、第三雨水收集池和管道；
7.所述雨水过滤池内竖向设置有隔板，所述隔板将雨水过滤池分隔为左、右两个部分，所述隔板的底端与雨水过滤池的底部之间设有滤网；所述雨水过滤池的左半部分顶端设有雨水口，所述雨水口设置于城市道路雨水径流的汇集处；所述雨水过滤池的右半部分顶端设有钢格板，所述钢格板为封闭状态；所述雨水口的下方设有截污挂篮，所述截污挂篮
位于所述雨水过滤池的左半部分；所述雨水过滤池的右半部分的上方和下方的侧壁上分别开口，下方的开口为第一出口，上方的开口为第二出口；所述第一出口和第二出口之间设有过滤斜管，所述过滤斜管横向设置于雨水过滤池的侧壁与隔板之间，位于雨水过滤池的右半部分；所述第一出口内设有初期雨水径流判定系统；所述第一出口连接至第一雨水收集池，所述第二出口连接至第二雨水收集池；
8.所述第一雨水收集池通过管道连接至第一絮凝池，所述管道上设有进料泵；
9.所述第一絮凝池、第二絮凝池、第三絮凝池、第四絮凝池、斜板沉降池和第三雨水收集池依次相邻设置；所述第一絮凝池与第二絮凝池通过第一隔板分隔，所述第一隔板的下端开口；所述第二絮凝池与第三絮凝池通过第二隔板分隔，所述第二隔板的上端开口；所述第三絮凝池与第四絮凝池通过第三隔板分隔，所述第三隔板的下端开口；所述第四絮凝池与斜板沉降池通过第四隔板分隔，所述第四隔板的上端开口；所述斜板沉降池与第三雨水收集池通过第五隔板分隔，所述第五隔板的上端开口；
10.所述第一絮凝池的上方设置有无机絮凝剂储槽，所述第二絮凝池的上方设置有机絮凝剂储槽，所述无机絮凝剂储槽和有机絮凝剂储槽均由加料泵和絮凝剂进料阀控制其内絮凝剂母液的注入；
11.所述第一絮凝池、第二絮凝池、第三絮凝池和第四絮凝池中均安装机械搅拌器；
12.所述雨水过滤池、第一雨水收集池、第二絮凝池、第四絮凝池和斜板沉降池的底部均设置有排泥口，所述排泥口均通过管道连接至同一条排泥管，所述排泥管上设有污泥循环泵。
13.优选地，所述截污挂篮的孔径为0.7～1.2cm2；所述滤网的孔径为0.3～0.6cm2。
14.优选地，所述初期雨水径流判定系统包括计时装置、压力检测装置、在线式浊度计和阀门控制装置。
15.优选地，所述过滤斜管的倾斜角度为水平方向50
°
～70
°
。
16.优选地，所述排泥口处均设有排泥阀。
17.一种初期雨水径流的收集和净化装置的运行工艺，包括以下步骤：
18.步骤1)降雨形成的径流由布置于路面雨水径流汇集处的雨水口进入雨水过滤池，雨水口下方的截污挂篮用于拦截杂物，位于雨水过滤池底部的滤网用于进一步拦截较小的杂物；
19.步骤2)雨水经过滤网后首先进入第一出口，第一出口内的初期雨水径流判定系统检测到雨水的进入；当初期雨水径流判定系统判定第一出口内的雨水为初期雨水径流时，则阀门控制装置将阀门打开，雨水进入第一雨水收集池；
20.步骤3)当出现以下任一情况时，初期雨水径流判定系统判定结果为中后期雨水径流：
21.①
从第一出口内计时装置检测到有水进入开始超过预定的时间；
22.②
第一出口管内的水流压力超过预定值；
23.③
在线式浊度计检测到第一出口内雨水浊度低于预设值；
24.当初期雨水径流判定系统判断第一出口内的雨水为中后期雨水径流时，则阀门控制装置关闭阀门，雨水无法通过第一出口；随着雨水不断由雨水口进入，雨水沉降池内水位不断上升，雨水通过过滤斜管沉淀后经第二出口溢流至第二雨水收集池；
25.步骤4)经步骤2)处理的雨水通过进料泵被注入第一絮凝池，同时加料泵将无机絮凝剂储槽内的无机絮凝剂母液注入第一絮凝池，并启动机械搅拌器，通过强烈的搅拌作用促进无机絮凝剂母液与雨水充分混合均匀，发生混凝作用；
26.步骤5)经步骤4)处理的雨水进入第二絮凝池，同时加料泵将有机絮凝剂储槽内的有机絮凝剂母液注入第二絮凝池，并启动机械搅拌器，通过搅拌作用促进有机絮凝剂母液与雨水充分混合均匀，发生絮凝作用；
27.步骤6)经步骤5)处理的雨水先后进入第三絮凝池和第四絮凝池，启动机械搅拌器，并且机械搅拌器的搅拌速度逐步降低，随后雨水溢流至斜板沉降池，在斜板沉降池中经充分沉淀后，溢流至第三雨水收集池；
28.步骤7)雨水过滤池、第一雨水收集池、第二絮凝池、第四絮凝池和斜板沉降池中的污泥通过排泥口进入排泥管，经污泥循环泵排出整个系统。
29.优选地，步骤4)所述无机絮凝剂为聚合氯化铝或者明矾；步骤5)所述有机絮凝剂为疏水改性的壳聚糖基絮凝剂。
30.优选地，步骤4)所述无机絮凝剂的投加量为5～20mg/l；步骤5)所述有机絮凝剂的投加量为20～40mg/l。
31.优选地，所述第一絮凝池中的机械搅拌器的搅拌速度为220～270r/min；所述第二絮凝池中的机械搅拌器的搅拌速度为150～200r/min；所述第三絮凝池中的机械搅拌器的搅拌速度为70～120r/min；所述第四絮凝池中的机械搅拌器的搅拌速度为20～60r/min。
32.优选地，所述斜板沉降池的水力停留时间为25～50min；所述排泥管的排泥周期为15～30h。
33.本发明的有益效果如下：
34.(1)本发明通过设于路面雨水径流汇集处的雨水口收集雨水径流，雨水过滤池的主要作用是通过截污装置去除雨水径流中的较大的悬浮颗粒进行初步的净化。
35.(2)初期雨水径流判定系统通过形成雨水径流的时间、水流压力和浊度数据判断是否为初期雨水径流，本方案通过多个维度判断是否为初期雨水径流，判断精度高，设置有自动控制阀门，将雨水径流分为污染程度较高的初期雨水径流和污染较低的中后期雨水径流并通入不同的雨水收集池以备后续净化处理。
36.(3)雨水过滤池、雨水收集池、絮凝池和斜板沉降池根据当地降雨情况设计尺寸，防止整套装置的压力过大而产生超负荷甚至损坏的情况。
37.(4)本发明的絮凝工艺中，无机絮凝剂聚合氯化铝或明矾与有机絮凝剂疏水改性壳聚糖基絮凝剂的复配使用，降低了价格稍贵的疏水改性壳聚糖基絮凝剂的用量，在保证常规污染物如悬浮颗粒和天然有机质的去除的同时，还实现了现有常规技术较难实现的去除初期雨水径流中微量高风险重金属和多环芳烃的目的，充分保证了出水水质安全，有效地应对源头初期雨水的收集和净化，无二次污染，可以很好的应用于景观水体、道路排水、住宅小区等场景。
38.(5)利用本发明的装置去除初期雨水径流中微量高风险重金属和多环芳烃方法具有性能高效、经济可行、运行维护简单且在工程改造中易于实现的优势，充分保证了出水的微生物安全性。
附图说明
39.图1为初期雨水径流的收集和净化装置的结构示意图；
40.图1中：1、路面；2、雨水口；3、钢格板；4、截污挂篮；5、雨水过滤池；6、隔板；7、过滤斜管；8、滤网；9、第一出口；10、第二出口；11、计时装置；12、压力检测装置；13、在线式浊度计；14、阀门控制装置；15、第一雨水收集池；16、第二雨水收集池；17、进料泵；18、机械搅拌器；19、无机絮凝剂储槽；20、有机絮凝剂储槽；21、加料泵；22、絮凝剂进料阀；23、进水阀；24、第一絮凝池；25、第二絮凝池；26、第三絮凝池；27、第四絮凝池；28、斜板沉降池；29、第三雨水收集池；30、排泥阀；31、污泥循环泵；32、排泥口；33、第一隔板；34、第二隔板；35、第三隔板；36、第四隔板；37、第五隔板；38、排泥管；
41.图2为实施例2中初期雨水径流的重金属和多环芳烃(pahs)的去除率；
42.图3为实施例3中初期雨水径流的重金属和多环芳烃(pahs)的去除率；
43.图4为实施例4中初期雨水径流的重金属和多环芳烃(pahs)的去除率。
具体实施方式
44.以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，但不应理解为本发明的范围仅限于以下的实施例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.实施例1
47.一种初期雨水径流的收集和净化装置，如图1所示，所述装置整体设置于路面1(车行道)以下，包括雨水过滤池5、第一雨水收集池15、第二雨水收集池16、进料泵17、第一絮凝池24、第二絮凝池25、第三絮凝池26、第四絮凝池27、斜板沉降池28、第三雨水收集池29和管道。
48.如图1所示，所述雨水过滤池5内竖向设置有隔板6，所述隔板6将雨水过滤池5分隔为左、右两个部分；所述雨水过滤池5的左半部分顶端设有雨水口2，所述雨水口2设置于城市道路雨水径流的汇集处；所述雨水过滤池5的右半部分顶端设有钢格板3，所述钢格板3为封闭状态；所述雨水口2的下方设有截污挂篮4，用于拦截较大杂物，所述截污挂篮4位于所述雨水过滤池5的左半部分；所述隔板6的底端与雨水过滤池5的底部之间设有滤网8，用于进一步拦截杂物；所述雨水过滤池5的右半部分的上方和下方的侧壁上分别开口，下方的开口为第一出口9，上方的开口为第二出口10；所述第一出口9和第二出口10之间设有过滤斜管7，用于增强中后期雨水径流中细小颗粒的沉淀效果，所述过滤斜管7横向设置于雨水过滤池5的侧壁与隔板6之间，位于雨水过滤池5的右半部分；所述第一出口9内设有初期雨水径流判定系统；所述第一出口9连接至第一雨水收集池15，所述第二出口10连接至第二雨水收集池16。
49.如图1所示，所述第一雨水收集池15通过管道连接至第一絮凝池24，所述管道上设
有进料泵17，管道端部设有进水阀23。
50.如图1所示，所述第一絮凝池24、第二絮凝池25、第三絮凝池26、第四絮凝池27、斜板沉降池28和第三雨水收集池29依次相邻设置；所述第一絮凝池24与第二絮凝池25通过第一隔板33分隔，所述第一隔板33的下端开口；所述第二絮凝池25与第三絮凝池26通过第二隔板34分隔，所述第二隔板34的上端开口；所述第三絮凝池26与第四絮凝池27通过第三隔板35分隔，所述第三隔板35的下端开口；所述第四絮凝池27与斜板沉降池28通过第四隔板36分隔，所述第四隔板36的上端开口；所述斜板沉降池28与第三雨水收集池29通过第五隔板37分隔，所述第五隔板37的上端开口。由进料泵17将第一雨水收集池15内的初期雨水径流泵入第一絮凝池24，第一絮凝池24与第二絮凝池25下端相通，水从第一絮凝池24的下端流入第二絮凝池25，第二絮凝池25与第三絮凝池26上端相通，水以溢流的方式进入第三絮凝池26，第三絮凝池26与第四絮凝池27下端相通，水从第三絮凝池26的下端流入第四絮凝池27，第四絮凝池27与斜板沉降池28上端相通，水以溢流的方式进入斜板沉降池28，斜板沉降池28与第三雨水收集池29上端相通，斜板沉降池28中的水同样以溢流的方式进入第三雨水收集池29。
51.如图1所示，所述第一絮凝池24的上方设置有无机絮凝剂储槽19，所述第二絮凝池25的上方设置有机絮凝剂储槽20，所述无机絮凝剂储槽19和有机絮凝剂储槽20均由加料泵21和絮凝剂进料阀22控制其内絮凝剂母液的注入。
52.一种优选的方案，无机絮凝剂储槽19、有机絮凝剂储槽20也可以设置在絮凝池附近，最终通过加料泵将絮凝剂和助凝剂注入絮凝池，储槽的位置不固定。
53.一种优选的方案，所述无机絮凝剂储槽19中的无机絮凝剂为聚合氯化铝或明矾，主要作用是去除初期雨水径流中的常规污染物(悬浮颗粒物、天然有机质等，其中初期雨水径流中的重金属和多环芳烃大部分会吸附于悬浮颗粒物和天然有机质中而被同步去除)，聚合氯化铝或明矾的投加量为5～20mg/l(投加后终浓度，下同)。所述有机絮凝剂储槽20中的有机絮凝剂为疏水改性的壳聚糖基絮凝剂，主要作用是去除初期雨水径流中自由溶解的重金属离子、多环芳烃和小分子量胶体物质，有机絮凝剂的投加量为20～40mg/l。
54.如图1所示，所述第一絮凝池24、第二絮凝池25、第三絮凝池26和第四絮凝池27中均安装机械搅拌器18。
55.一种优选的方案，所述第一絮凝池24中的机械搅拌器18的搅拌速度设置为220～270r/min；所述第二絮凝池25中的机械搅拌器18的搅拌速度设置为150～200r/min；所述第三絮凝池26中的机械搅拌器18的搅拌速度设置为70～120r/min；所述第四絮凝池27中的机械搅拌器18的搅拌速度设置为20～60r/min。所述斜板沉降池28的水力停留时间可设为25～50min，主要作用是促进注入无机和有机絮凝剂产生的絮体颗粒与雨水分离。斜板沉降池28内装设有若干斜板，水沿斜板上升流动，分离出的絮体颗粒在重力作用下沿着斜板向下滑至池底，由于运用了“浅层沉淀”的原理，缩短了絮体颗粒的沉降距离，从而缩短沉淀时间，提高沉淀效率。
56.如图1所示，所述雨水过滤池5(右半部分)、第一雨水收集池15、第二絮凝池25、第四絮凝池27和斜板沉降池28的底部均设置有排泥口32，所述排泥口32处均设有排泥阀30，所述排泥口32均通过管道连接至同一条排泥管38，所述排泥管38上设有污泥循环泵31(位于排泥管38的末端)。水中密度较大的颗粒物、絮体等杂质在重力作用下进入排泥管38，并
通过污泥循环泵31排出系统，作为优选，排泥周期可设置为15～30h。
57.一种优选的方案，为防止使用雨水过滤池5、第一出口9、第二出口10时雨水径流超负荷造成装置的损坏，需要提前预判当地的雨水径流量，根据实际情况设计第一雨水收集池15、第二雨水收集池16和第三雨水收集池29的尺寸。
58.一种优选的方案，所述截污挂篮4的孔径大小根据实际情况可选为0.7～1.2cm2；所述滤网8的孔径大小可选为0.3～0.6cm2。
59.一种优选的方案，为了促进雨水中细小颗粒物沉淀，增强沉淀效果，所述过滤斜管7的倾斜角度(安装角度)可选为水平方向50
°
～70
°
。
60.在本实施例中，所述初期雨水径流判定系统包括计时装置11、压力检测装置12、在线式浊度计13和阀门控制装置14。根据计时装置11记录的时间、压力检测装置12测得的压力和在线式浊度计13测得的浊度数据判定是否为初期雨水径流，以此控制阀门的打开和关闭。如图1所示，计时装置11、压力检测装置12、在线式浊度计13均设置在第一出口9内的阀门控制装置14附近。计时装置11用于检测第一出口9内形成的雨水径流并计算开始产生雨水径流后经过的时间，通过产生雨水径流后经过的时间可以判定是否为初期雨水。产生初期雨水的时间一般可选10～20min，但是单位时间内雨水径流量具有较大的不确定性，如果只根据时间判定初期雨水径流是不准确的，因此增设压力检测装置12和在线式浊度计13配合进行初期雨水径流的判定。压力检测装置12用于检测第一出口9内的水流压力，通过水流的压力可知单位时间内雨水径流量的大小，根据雨水径流量可以判定是否为初期雨水径流。在线式浊度计13用于检测第一出口9内的雨水径流的浊度，通过浊度也可以判定是否为初期雨水径流。只有通过时间、水压和浊度三个维度的综合结果，才能够准确判断是否为初期雨水径流，判定错误，可能会给后续的絮凝工艺装置带来处理压力，也有可能会造成受纳水体的污染。初期雨水径流就是降雨初期时的雨水在不透水路面汇集形成的径流。由于降雨初期，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷屋面、车流量较大的沥青混凝土道路等，使得前期雨水径流中含有的高风险的重金属和多环芳烃浓度偏高，前期雨水径流的污染程度较高，通常超过了普通的城市污水的污染程度。由于初期雨水径流较脏，通过形成雨水径流的时间、水压和浊度判断是否为初期雨水径流，避免人为判断的不准确，判断精度高，带有全自动的阀门控制装置14，将雨水有选择性地排入第一雨水收集池15或者第二雨水收集池16以便进行不同的处理和应用。
61.第二雨水收集池16内为中后期雨水径流，污染程度低，可直接排放至受纳水体，或者用于绿化用水、冲洗路面、水景补水等场景。
62.本实施例的装置首先利用初期雨水判定系统分别收集初期和中后期雨水径流，接着将初期雨水引入絮凝-沉淀装置，采用常规絮凝剂将初期雨水径流中的大部分常规污染物(悬浮颗粒和天然有机质)以及部分吸附于常规污染物上的金属和多环芳烃；紧接着选取一种疏水改性的壳聚糖基絮凝剂作为助凝剂去除溶于水的多环芳烃和重金属离子；最后絮体在斜板沉降池中沉降，达到降低初期雨水径流中微量高风险的重金属和多环芳烃的浓度提升水质并进行回用的目的。
63.实施例2
64.建立实施例1所述的初期雨水径流的收集和净化装置进行城市雨水径流的初步过滤和分类收集，并采用絮凝工艺对初期雨水径流进行净化操作，如图1所示，具体步骤如下：
65.(1)降雨开始后，雨水在城市不透水路面形成径流，降雨形成的径流由布置于路面雨水径流汇集处的雨水口2进入雨水过滤池5，雨水径流首先通过截污挂篮4，截污挂篮4的孔径大小设置为1cm2，用于拦截较大杂物，随后雨水径流通过位于雨水过滤池5底部的滤网8，滤网8的孔径大小设置为0.5cm2，用于进一步拦截较小的杂物。
66.(2)雨水经过滤网8后首先进入第一出口9，第一出口9内的初期雨水径流判定系统检测到雨水的进入，根据计时装置11记录的时间、压力检测装置12检测的压力和在线式浊度计13的浊度数据判定为初期雨水径流，初期雨水浊度较高，阀门控制装置14控制第一出口9内的阀门为打开状态，初期雨水径流通过第一出口9流入第一雨水收集池15，以便对初期雨水径流进行净化处理。
67.(3)当发生以下情况之一，位于第一出口9内的初期雨水径流判定系统判定为不是初期雨水径流：
68.①
计时装置11检测第一出口9内的雨水径流，从检测到第一出口9内形成雨水径流开始计时，超过15min。
69.②
压力检测装置12检测第一出口9内水流压力超过预设压力值(压力值根据雨水过滤池5尺寸和第一出口9管径确定)。
70.③
在线式浊度计13检测第一出口9内雨水径流浊度低于5ntu。
71.若位于第一出口9内的初期雨水径流判定系统判定为非初期雨水径流，则阀门控制装置14关闭第一出口9的阀门，随着雨水不断由雨水口2进入，雨水过滤池5内水位开始上升，雨水径流通过过滤斜管7，安装角度为70
°
，用于增强中后期雨水径流中细小悬浮颗粒的沉淀效果；中后期雨水径流通过溢流的方式经第二出口10排入第二雨水收集池16，以便对中后期雨水径流回收利用。
72.(4)进入第一雨水收集池15的雨水通过进料泵17被注入第一絮凝池24，进水流量根据絮凝池尺寸和水力停留时间确定。同时，打开絮凝剂进料阀22由加料泵21将无机絮凝剂储槽19内的聚合氯化铝注入第一絮凝池24，聚合氯化铝的投加量为5mg/l，第一絮凝池24的机械搅拌器转速设置为250r/min，促进无机高分子絮凝剂聚合氯化铝与雨水径流充分混合，发生絮凝作用。
73.(5)经第一絮凝池24处理后的雨水径流从两池下端的连通处流入第二絮凝池25，打开絮凝剂进料阀22由加料泵21将有机絮凝剂储槽20内的疏水改性壳聚糖基絮凝剂注入第二絮凝池25，有机絮凝剂的投加量为20mg/l，机械搅拌器的转速设置为175r/min，促进疏水改性壳聚糖基絮凝剂与雨水径流的充分混合，发生絮凝作用。
74.(6)之后雨水径流由第二絮凝池25溢流至第三絮凝池26，对应机械搅拌器的转速为100r/min；之后雨水径流进入第四絮凝池27，对应搅拌器的搅拌速率为60r/min，在较低转速下较大体积的絮体颗粒沉降至第四絮凝池27底部；随后雨水径流由第四絮凝池27溢流至斜板沉降池28，雨水径流在斜板沉降池28中的停留时间为25min，最终经斜板沉降池28作用后的水溢流至第三雨水收集池29储存。
75.(7)打开雨水过滤池5、第一雨水收集池15、第二絮凝池25、第四絮凝池27和斜板沉降池28底部排泥口32处的排泥阀30，污泥通过排泥口32进入排泥管38，经污泥循环泵31排出整个系统，排泥周期为30h。
76.本实施例待处理初期雨水径流的浊度为47ntu，toc为32.6mg/l，采用上述组合工
艺处理后，出水浊度为0.6ntu，去除率高达98.7％，toc为1.1mg/l，去除率高达96.6％，初期雨水径流处理前后重金属和多环芳烃(pahs)浓度如表1所示，去除率如图2所示。
77.表1实施例2初期雨水径流处理前后重金属和多环芳烃(pahs)浓度
[0078][0079]
表1中：pah lmw为低分子量多环芳烃，pah mmw为中等分子量多环芳烃，pah hmw为高分子量多环芳烃，下同。
[0080]
实施例3
[0081]
建立实施例1所述的初期雨水径流的收集和净化装置进行城市雨水径流的初步过滤和分类收集，并采用絮凝工艺对初期雨水径流进行净化操作，如图1所示，具体步骤如下：
[0082]
(1)降雨开始后，雨水在城市不透水路面形成径流，降雨形成的径流由布置于路面雨水径流汇集处的雨水口2进入雨水过滤池5，雨水径流首先通过截污挂篮4，截污挂篮4的孔径大小设置为1.2cm2，用于拦截较大杂物，随后雨水径流通过位于雨水过滤池5底部的滤网8，滤网8的孔径大小设置为0.7cm2，用于进一步拦截较小的杂物。
[0083]
(2)雨水经过滤网8后首先进入第一出口9，第一出口9内的初期雨水径流判定系统检测到雨水的进入，根据计时装置11记录的时间、压力检测装置12检测的压力和在线式浊度计13的浊度数据判定为初期雨水径流，初期雨水浊度较高，阀门控制装置14控制第一出口9内的阀门为打开状态，初期雨水径流通过第一出口9流入第一雨水收集池15，以便对初期雨水径流进行净化处理。
[0084]
(3)当发生以下情况之一，位于第一出口9内的初期雨水径流判定系统判定为不是初期雨水径流：
[0085]
①
计时装置11检测第一出口9内的雨水径流，从检测到第一出口9内形成雨水径流开始计时，超过20min。
[0086]
②
压力检测装置12检测第一出口9内水流压力超过预设压力值(压力值根据雨水过滤池5尺寸和第一出口9管径确定)。
[0087]
③
在线式浊度计13检测第一出口9内雨水径流浊度低于10ntu。
[0088]
若位于第一出口9内的初期雨水径流判定系统判定为非初期雨水径流，则阀门控
制装置14关闭第一出口9的阀门，随着雨水不断由雨水口2进入，雨水过滤池5内水位开始上升，雨水径流通过过滤斜管7，安装角度为60
°
，用于增强中后期雨水径流中细小悬浮颗粒的沉淀效果；中后期雨水径流通过溢流的方式经第二出口10排入第二雨水收集池16，以便对中后期雨水径流回收利用。
[0089]
(4)进入第一雨水收集池15的雨水通过进料泵17被注入第一絮凝池24，进水流量根据絮凝池尺寸和水力停留时间确定。同时，打开絮凝剂进料阀22由加料泵21将无机絮凝剂储槽19内的聚合氯化铝注入第一絮凝池24，聚合氯化铝的投加量为7mg/l，第一絮凝池24的机械搅拌器转速设置为250r/min，促进无机高分子絮凝剂聚合氯化铝与雨水径流充分混合，发生絮凝作用。
[0090]
(5)经第一絮凝池24处理后的雨水径流从两池下端的连通处流入第二絮凝池25，打开絮凝剂进料阀22由加料泵21将有机絮凝剂储槽20内的疏水改性壳聚糖基絮凝剂注入第二絮凝池25，有机絮凝剂的投加量为30mg/l，机械搅拌器的转速设置为150r/min，促进疏水改性壳聚糖基絮凝剂与雨水径流的充分混合，发生絮凝作用。
[0091]
(6)之后雨水径流由第二絮凝池25溢流至第三絮凝池26，对应机械搅拌器的转速为100r/min；之后雨水径流进入第四絮凝池27，对应搅拌器的搅拌速率为50r/min，在较低转速下较大体积的絮体颗粒沉降至第四絮凝池27底部；随后雨水径流由第四絮凝池27溢流至斜板沉降池28，雨水径流在斜板沉降池28中的停留时间为20min，最终经斜板沉降池28作用后的水溢流至第三雨水收集池29储存。
[0092]
(7)打开雨水过滤池5、第一雨水收集池15、第二絮凝池25、第四絮凝池27和斜板沉降池28底部排泥口32处的排泥阀30，污泥通过排泥口32进入排泥管38，经污泥循环泵31排出整个系统，排泥周期为24h。
[0093]
本实施例待处理初期雨水径流的浊度为127ntu，toc为42.8mg/l，采用上述组合工艺处理后，出水浊度为2.6ntu，去除率高达97.7％，toc为2.4mg/l，去除率高达94.4％，初期雨水径流处理前后重金属和多环芳烃(pahs)浓度如表2所示，去除率如图3所示。
[0094]
表2实施例3初期雨水径流处理前后重金属和多环芳烃(pahs)浓度
[0095]
[0096]
实施例4
[0097]
建立实施例1所述的初期雨水径流的收集和净化装置进行城市雨水径流的初步过滤和分类收集，并采用絮凝工艺对初期雨水径流进行净化操作，如图1所示，具体步骤如下：
[0098]
(1)降雨开始后，雨水在城市不透水路面形成径流，降雨形成的径流由布置于路面雨水径流汇集处的雨水口2进入雨水过滤池5，雨水径流首先通过截污挂篮4，截污挂篮4的孔径大小设置为1cm2，用于拦截较大杂物，随后雨水径流通过位于雨水过滤池5底部的滤网8，滤网8的孔径大小设置为0.5cm2，用于进一步拦截较小的杂物。
[0099]
(2)雨水经过滤网8后首先进入第一出口9，第一出口9内的初期雨水径流判定系统检测到雨水的进入，根据计时装置11记录的时间、压力检测装置12检测的压力和在线式浊度计13的浊度数据判定为初期雨水径流，初期雨水浊度较高，阀门控制装置14控制第一出口9内的阀门为打开状态，初期雨水径流通过第一出口9流入第一雨水收集池15，以便对初期雨水径流进行净化处理。
[0100]
(3)当发生以下情况之一，位于第一出口9内的初期雨水径流判定系统判定为不是初期雨水径流：
[0101]
①
计时装置11检测第一出口9内的雨水径流，从检测到第一出口9内形成雨水径流开始计时，超过20min。
[0102]
②
压力检测装置12检测第一出口9内水流压力超过预设压力值(压力值根据雨水过滤池5尺寸和第一出口9管径确定)。
[0103]
③
在线式浊度计13检测第一出口9内雨水径流浊度低于10ntu。
[0104]
若位于第一出口9内的初期雨水径流判定系统判定为非初期雨水径流，则阀门控制装置14关闭第一出口9的阀门，随着雨水不断由雨水口2进入，雨水过滤池5内水位开始上升，雨水径流通过过滤斜管7，安装角度为60
°
，用于增强中后期雨水径流中细小悬浮颗粒的沉淀效果；中后期雨水径流通过溢流的方式经第二出口10排入第二雨水收集池16，以便对中后期雨水径流回收利用。
[0105]
(4)进入第一雨水收集池15的雨水通过进料泵17被注入第一絮凝池24，进水流量根据絮凝池尺寸和水力停留时间确定。同时，打开絮凝剂进料阀22由加料泵21将无机絮凝剂储槽19内的明矾注入第一絮凝池24，明矾的投加量为10mg/l，第一絮凝池24的机械搅拌器转速设置为250r/min，促进无机高分子絮凝剂聚合氯化铝与雨水径流充分混合，发生絮凝作用。
[0106]
(5)经第一絮凝池24处理后的雨水径流从两池下端的连通处流入第二絮凝池25，打开絮凝剂进料阀22由加料泵21将有机絮凝剂储槽20内的疏水改性壳聚糖基絮凝剂注入第二絮凝池25，有机絮凝剂的投加量为30mg/l，机械搅拌器的转速设置为150r/min，促进疏水改性壳聚糖基絮凝剂与雨水径流的充分混合，发生絮凝作用。
[0107]
(6)之后雨水径流由第二絮凝池25溢流至第三絮凝池26，对应机械搅拌器的转速为80r/min；之后雨水径流进入第四絮凝池27，对应搅拌器的搅拌速率为40r/min，在较低转速下较大体积的絮体颗粒沉降至第四絮凝池27底部；随后雨水径流由第四絮凝池27溢流至斜板沉降池28，雨水径流在斜板沉降池28中的停留时间为30min，最终经斜板沉降池28作用后的水溢流至第三雨水收集池29储存。
[0108]
(7)打开雨水过滤池5、第一雨水收集池15、第二絮凝池25、第四絮凝池27和斜板沉
降池28底部排泥口32处的排泥阀30，污泥通过排泥口32进入排泥管38，经污泥循环泵31排出整个系统，排泥周期为24h。
[0109]
本实施例待处理初期雨水径流的浊度为236ntu，toc为37.4mg/l，采用上述组合工艺处理后，出水浊度为2.6ntu，去除率高达99％，toc为2.5mg/l，去除率高达93.3％，初期雨水径流处理前后重金属和多环芳烃(pahs)浓度如表3所示，去除率如图4所示。
[0110]
表3实施例4初期雨水径流处理前后重金属和多环芳烃(pahs)浓度
[0111][0112]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。