本申请涉及雨污水处理领域，尤其涉及一种小型低能耗初期雨水处理系统。
背景技术：
随着城市的发展，城市的规模和数量不断扩大，导致地表不透水面积和径流量发生变化。此时，人口的增长、经济的发展和生活水平的提高，都增加了资源的开发和利用，导致更多的废水、废气和废物排入环境，降雨溶解空气中大量酸性气体、汽车尾气和工厂废气等污染气体；冲刷屋面、道路和建筑工地等，使初期雨水中含有大量的营养物、有机物和重金属等污染物。空气和地面污染物混合后，其浓度远超出地表水的排放标准。若将这部分雨水直接排放，会加重地表水及受纳水体的污染。当污染物浓度超出受纳水体的自净能力，极易引起富营养化、水华、动植物大量死亡等问题，影响水资源的可持续利用。
随着初期雨水的汇流，受污染的雨水流量也随之增大，因此。初期雨水的末端治理往往存在处理规模巨大，能耗高、投资运行费用高的问题。所以，无论是从经济的角度，还是环保的角度出发，初期雨水的源头控制是有效解决城市水环境问题的重要手段。初期雨水的源头控制过程，如何解决初期雨水水质、水量不稳定的问题是亟需解决的。
技术实现要素：
本申请的目的之一在于提供一种小型低能耗初期雨水处理系统，旨在改善现有的应对初期雨水水质、水量不稳定处理效果差的问题。
本申请的技术方案是：
一种小型低能耗初期雨水处理系统，包括依次连通的雨水格栅井、三相沉砂池、中间池、多级复合生物滤池以及两级人工湿地，所述雨水格栅井通过第一进水管连接于所述三相沉砂池，所述三相沉砂池通过第二进水管连接于所述中间池；所述多级复合生物滤池设置在中间池上方，且所述中间池通过第三进水管连接于所述多级复合生物滤池；所述多级复合生物滤池通过第四进水管连接于所述两级人工湿地，所述两级人工湿地连接有出水管。
作为本申请的一种技术方案，所述雨水格栅井内放置有用于拦截杂物的提篮格栅。
作为本申请的一种技术方案，所述三相沉砂池内由下至上依次设置了两个间隔的潜水吸沙泵、两个间隔的三相分离器、两个间隔的导流板、出水堰以及网格盖板，所述导流板和所述出水堰之间均设置有斜管沉淀区，所述潜水吸沙泵连接于污水井，所述出水堰通过所述第二进水管连接于所述中间池。
作为本申请的一种技术方案，所述中间池内封闭设置，且内部安装有两台潜污泵，通过所述潜污泵将雨水输送至所述多级复合生物滤池内。
作为本申请的一种技术方案，所述多级复合生物滤池中设置了由下至上依次连接的多组复合生物滤池单元，所述第三进水管通过布水器与每组所述复合生物滤池单元连接；每组所述复合生物滤池单元均包括由下至上依次通过输水管道连通的多组缺氧滤池和好氧滤池。
作为本申请的一种技术方案，所述好氧滤池顶部敞口，内部设置有网格布水板，且所述好氧滤池内由下至上依次填充有粒径1～2mm的细砂和粒径为2～3cm的火山石滤料；所述缺氧滤池封闭设置，且内部填充有粒径为2～4cm的陶粒。
作为本申请的一种技术方案，相邻连通的所述两级人工湿地的配水槽上间隔的设置了多个溢流口。
作为本申请的一种技术方案，所述三相沉砂池、所述中间池、所述两级人工湿地上均设置有检修人孔。
本申请的有益效果：
本申请的小型低能耗初期雨水处理系统中，包括依次连接的雨水格栅井、三相沉砂池、中间池、多级复合生物滤池以及两级人工湿地；其中，雨水格栅井中设置有拦截杂物并方便清理的提篮格栅，三相沉砂池的主要作用是去除收集调蓄的初期雨水中的中小粒径的颗粒物，并起到部分调蓄的作用；中间池的主要作用是调节水质，为上层的多级复合生物滤池提供稳定水量和水质；多级复合生物滤池由多个缺氧滤池和好氧滤池组成，利用多级的缺氧和好氧环境，提高了初期雨水的处理效果，尤其对氨氮和总氮的有效去除；同时，各滤池单元有单独的布水网格，有利于进水的均匀分布，当进水水质较差时，多级复合生物滤池出水可以自流回到中间池，通过管道闸门控制回流比，有效应对了进水水质不稳定的情况；另外，多级复合生物滤池出水则直接进入两级人工湿地(人工湿地的面积可按工程实际占地面积进行调整)，两级人工湿地均设置超越管，当进水水量较大，水质情况较好时，经多级复合生物滤池处理以后，可以选择性的决定是否通过两级人工湿地，通过两级人工湿地处理后，可就近排放到收纳水体或回用，有效解决了初期雨水水量不稳定的情况。因此，该系统可以有效的解决初期雨水水质和水量不稳定的情况，多级复合生物滤池和两级人工湿地建设成本低、维护方便、对周边环境的影响小，无二次污染，可以很好的应用于住宅小区、景观水体、河湖排口、道路排水等场景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的小型低能耗初期雨水处理系统结构示意图；
图2为本申请实施例提供的小型低能耗初期雨水处理系统平面示意图；
图3为本申请实施例提供的三相沉砂池结构示意图；
图4为本申请实施例提供的多级复合生物滤池结构示意图；
图5为本申请实施例提供的复合生物滤池单元结构示意图。
图标：1-小型低能耗初期雨水处理系统；2-雨水格栅井；3-三相沉砂池；4-中间池；5-多级复合生物滤池；6-两级人工湿地；7-第一进水管；9-第三进水管；10-第四进水管；11-潜水吸沙泵；12-三相分离器；13-导流板；14-斜管沉淀区；15-出水堰；16-网格盖板；17-检修人孔；18-污水井；19-潜污泵；20-复合生物滤池单元；21-缺氧滤池；22-好氧滤池；23-布水器；24-集水滤池；25-出水管；26-出水井。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例：
请参照图1，配合参照图2至图5，本申请提供一种小型低能耗初期雨水处理系统1，其主要包括依次连通的雨水格栅井2、三相沉砂池3、中间池4、多级复合生物滤池5以及多个两级人工湿地6，雨水格栅井2通过第一进水管7连接于三相沉砂池3，三相沉砂池3通过第二进水管连接于中间池4；同时，多级复合生物滤池5设置在中间池4上方，且中间池4通过第三进水管9连接于多级复合生物滤池5；多级复合生物滤池5通过第四进水管10连接于两级人工湿地6，两级人工湿地6连接有出水管25，该出水管25上采用的是可调节管节，在出水管25上还安装有止回阀，同时，该出水管25连接于出水井26，用于将经过各级处理之后的雨水排出收集。该系统整个处理流程短，各构筑物之间布置紧凑，占地面积小，耐水量、水质冲击负荷高。
需要说明的是，在本实施例中，雨水格栅井2内放置有用于拦截杂物的提篮格栅，该提篮格栅会拦截雨水中较大的杂物。
初期雨水经过雨水格栅井2去除大型漂浮物和颗粒物之后，通过第一进水管7进入三相沉砂池3中部，向两边扩散。由具有调蓄功能的三相沉砂池3进行砂水分离，三相沉砂池3内由下至上依次设置了两个间隔的潜水吸沙泵11、两个间隔的三相分离器12、两个间隔的导流板13、出水堰15以及网格盖板16，在导流板13、出水堰15之间设置有两个间隔的斜管沉淀区14，出水堰15处于斜管沉淀区14上方，潜水吸沙泵11连接于污水井18，出水堰15通过第二进水管连接于中间池4。初期雨水在经过三相分离器12的导流板13时泥沙会沉淀下来，同时，在三相沉砂池3出水口附近设置了斜管沉淀区14，一些细小颗粒会在斜管沉淀的作用下向下沉淀。此外，通过三相分离器12和斜管沉淀后的泥沙经过三相沉砂池3底部5％坡度的溜槽汇集到潜水吸沙泵11附近，通过潜水吸沙泵11抽排至附近的市政污水管道，减少了进入多级复合生物滤池5的泥沙，防止滤料堵塞，有利于多级复合生物滤池5对初期雨水的净化。
同时，中间池4顶部封闭设置，预留了潜水泵检修口和人孔，当进水水量较大时，中间池4水位较高，则直接通过溢流口1#进入两级人工湿地6；在中间池4中设置有两台变频潜污泵19(其中一个作为备用的潜污泵19)，通过潜污泵19将雨水输送至多级复合生物滤池5内；该潜污泵19主要用来控制多级复合生物滤池5的进水流量，并通过中间池4出水口的闸门和流量计控制回流比，当进水水质较差时，多级复合生物滤池5出水可以自流回到中间池4，通过管道闸门控制回流比，增加回流比以提高多级复合生物滤池5的处理效果，通过以上方法可以有效的解决初期雨水水质不稳定的情况。同时，整套系统仅需一台潜污泵19和一台吸沙泵即可正常运转，具有低能耗的优点。
多级复合生物滤池5中设置了由下至上依次连接的多组复合生物滤池单元20，第三进水管9通过布水器23与每组复合生物滤池单元20连接；每组复合生物滤池单元20均包括由下至上依次通过输水管道连通的多组缺氧滤池21和好氧滤池22，并在缺氧滤池21中设置溢流管，使水流在缺氧滤池21中形成“下-上-下”的往复折流，增加了滤池组件的水力停留时间。并且，在好氧滤池22和缺氧滤池21的连接管道端头均设置过滤堵头，防止滤料流失。此外，在每组复合生物滤池单元20的底部设置集水单元，可以把多组复合生物滤池单元20处理后的初期雨水进行收集。利用多层级的缺氧和好氧环境，提高了初期雨水的处理效果，尤其对cod、tp、tn以及氨氮的有效去除。
进一步地，好氧滤池22顶部敞口，内部设置有网格布水板，使进入好氧单元的水流均匀分布，且好氧滤池22内由下至上依次填充有粒径1～2mm的细砂和粒径为2～3cm的火山石滤料；缺氧滤池21封闭设置，且内部填充有粒径为2～4cm的陶粒。
两级人工湿地6表层多种可选择种植，如水葱、黑麦草、香蒲、菖蒲、美人蕉等本土植物。相邻连通的两级人工湿地6的配水槽上间隔的设置了多个溢流口，多级复合生物滤池5出水则直接进入两级人工湿地6(人工湿地的面积可按工程实际占地面积进行调整)，两级人工湿地6均设置超越管，当进水水量较大，水质情况较好时，经多级复合生物滤池5处理以后，可以选择性的决定是否通过人工湿地，例如当水量较大时可以仅通过1#人工湿地，然后直接溢流出水。通过人工湿地处理后，可就近排放到收纳水体或回用，有效解决了初期雨水水量不稳定的情况。同时，出水液位可以通过控制出水管25上的可调节管节位置，调节人工湿地的出水液位，动态控制两级人工湿地6的有效容积。因此，本系统可以有效的解决初期雨水水质和水量不稳定的情况，多级复合生物滤池5和人工湿地建设成本低、维护方便、对周边环境的影响小，无二次污染。
此外，三相沉砂池3、中间池4、两级人工湿地6上均设置有检修人孔17。多级复合生物滤池5侧壁上设置有排风扇，强制通风；雨水格栅井2、污水井18、出水井26均有安全井盖。
本申请的小型低能耗初期雨水处理系统1中，包括依次连接的雨水格栅井2、三相沉砂池3、中间池4、多级复合生物滤池5以及两级人工湿地6；其中，雨水格栅井2中设置有拦截杂物并方便清理的提篮格栅，三相沉砂池3的主要作用是去除收集调蓄的初期雨水中的中小粒径的颗粒物，并起到部分调蓄的作用；中间池4的主要作用是调节水质，为上层的多级复合生物滤池5提供稳定水量和水质；多级复合生物滤池5由多个缺氧滤池21和好氧滤池22组成，利用多级的缺氧和好氧环境，提高了初期雨水的处理效果，尤其对氨氮和总氮的有效去除；同时，各滤池单元有单独的布水网格，有利于进水的均匀分布，当进水水质较差时，多级复合生物滤池5出水可以自流回到中间池4，通过管道闸门控制回流比，有效应对了进水水质不稳定的情况；另外，多级复合生物滤池5出水则直接进入两级人工湿地6(人工湿地的面积可按工程实际占地面积进行调整)，两级人工湿地6均设置超越管，当进水水量较大，水质情况较好时，经多级复合生物滤池5处理以后，可以选择性的决定是否通过两级人工湿地6，通过两级人工湿地6处理后，可就近排放到收纳水体或回用，有效解决了初期雨水水量不稳定的情况。因此，该系统可以有效的解决初期雨水水质和水量不稳定的情况，多级复合生物滤池5和两级人工湿地6建设成本低、维护方便、对周边环境的影响小，无二次污染，可以很好的应用于住宅小区、景观水体、河湖排口、道路排水等场景。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。
1.一种小型低能耗初期雨水处理系统，其特征在于，包括依次连通的雨水格栅井、三相沉砂池、中间池、多级复合生物滤池以及两级人工湿地，所述雨水格栅井通过第一进水管连接于所述三相沉砂池，所述三相沉砂池通过第二进水管连接于所述中间池；所述多级复合生物滤池设置在中间池上方，且所述中间池通过第三进水管连接于所述多级复合生物滤池；所述多级复合生物滤池通过第四进水管连接于所述两级人工湿地，所述两级人工湿地连接有出水管。
2.根据权利要求1所述的小型低能耗初期雨水处理系统，其特征在于，所述雨水格栅井内放置有用于拦截杂物的提篮格栅。
3.根据权利要求1所述的小型低能耗初期雨水处理系统，其特征在于，所述三相沉砂池内由下至上依次设置了两个间隔的潜水吸沙泵、两个间隔的三相分离器、两个间隔的导流板、出水堰以及网格盖板，所述导流板和所述出水堰之间均设置有斜管沉淀区，所述潜水吸沙泵连接于污水井，所述出水堰通过所述第二进水管连接于所述中间池。
4.根据权利要求1所述的小型低能耗初期雨水处理系统，其特征在于，所述中间池内封闭设置，且内部安装有两台潜污泵，通过所述潜污泵将雨水输送至所述多级复合生物滤池内。
5.根据权利要求1所述的小型低能耗初期雨水处理系统，其特征在于，所述多级复合生物滤池中设置了由下至上依次连接的多组复合生物滤池单元，所述第三进水管通过布水器与每组所述复合生物滤池单元连接；每组所述复合生物滤池单元均包括由下至上依次通过输水管道连通的多组缺氧滤池和好氧滤池。
6.根据权利要求5所述的小型低能耗初期雨水处理系统，其特征在于，所述好氧滤池顶部敞口，内部设置有网格布水板，且所述好氧滤池内由下至上依次填充有粒径1～2mm的细砂和粒径为2～3cm的火山石滤料；所述缺氧滤池封闭设置，且内部填充有粒径为2～4cm的陶粒。
7.根据权利要求1所述的小型低能耗初期雨水处理系统，其特征在于，相邻连通的所述两级人工湿地的配水槽上间隔的设置了多个溢流口。
8.根据权利要求1所述的小型低能耗初期雨水处理系统，其特征在于，所述三相沉砂池、所述中间池、所述两级人工湿地上均设置有检修人孔。
技术总结