一种硅砂蓄水净水池循环透气系统

技术领域

本申请涉及环境工程技术领域，特别涉及一种硅砂蓄水净水池循环透气系统。

背景技术

随着城镇化的发展，雨水径流量增大，将雨水径流的高峰流量暂时储存在调蓄池中，待流量下降后，再从调蓄池中将水排出，以削减洪峰流量，降低下游雨水干管的管径，提高区域的排水标准和防洪能力，减少内涝灾害。但是，在对雨水进行调控时，也需要对雨水进行有效的净化，不能将未处理的雨水直接排放至江河中，使江河水被污染，因此在调控雨水的同时需要将雨水同步进行净化处理。

但是进入雨水调蓄池的初期雨水经过一段时间的存放后，污水中的污泥会发黑、发臭，并产生有毒有害可燃气体。现有的处理方法一般是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法，称谓机械曝气系统。由于污水中含有的杂质较多，采用机械搅动污水的过程中能够使得污水和污泥混合，从而不利于污水的净化处理。

发明内容

为了增加污水中溶解氧含量，提高污水过滤效果，本申请提供一种硅砂蓄水净水池循环透气系统，采用如下的技术手段：

一种硅砂蓄水净水池循环透气系统，包括池体，所述池体底壁和侧壁均铺设有防渗层，所述池体中设置有至少一个蓄水井和至少一个净水井，所述蓄水井和净水井均有硅砂滤水墙围成，所述蓄水井内的水体和净水井的水体通过硅砂滤水墙实现相互渗透，所述净水井连通有进水管，所述蓄水井连通有出水管；所述池体中还设置有沉沙通道，所述沉沙通道和净水井连通，所述沉沙通道设置有排泥管，所述排泥管连通池体的内部和外部；所述池体中设置有进气管，所述进气管的两端均延伸至池体的外部，所述池体的外部设置有能够为进气管供气的气道，位于所述池体内部的进气管开设有多个出气孔。

通过采用上述技术方案，设置至少一个蓄水井和至少一个净水井，蓄水井和净水井分别由硅砂滤水墙围成，且蓄水井内的水体和净水井的水体通过硅砂滤水墙实现相互渗透，水经过蓄水井周围的硅砂滤水墙渗透至净水井，增加了过滤层的面积，提高对污水的过滤效果；污水中的污泥在硅砂滤水墙的过滤作用下滞留在蓄水井内部，并与沉沙通道内部积聚，一定时间后，通过排泥管抽出沉积于沉沙通道内部的污泥，使得污泥不易于池体内部长时间积聚。通过气道向进气管内部充入气体，气体能够沿进气管进入池体内部，气体通过出气孔进入池体内部，使得气体能够进入水体内部，增加水体中的溶解氧含量，从而解决污水中污泥发黑、发臭，并产生有毒有害可燃气体的问题。

可选的，所述池体中设置有排水泵，所述排水泵和出水管连通。

通过采用上述技术方案，能够提升水体，加速净化后的水排出池体。

可选的，所述进气管设置于沉沙通道的内部，所述进气管和沉沙通道的底壁间隔设置。

通过采用上述技术方案，增加靠近污泥处水体中的溶解氧含量，进一步降低污水中污泥发黑、发臭，并产生有毒有害可燃气体的产生；通过进气管和沉沙通道间隔设置，使得污水中沉降的污泥不易覆盖进气管的出气孔，便于保持进气管对污水中的供气作用。

可选的，所述进气管包括三个刚性段，相邻所述刚性段之间连通有柔性段，所述沉沙通道内部设置有能够调节进气管和沉沙通道底壁之间距离的调节机构。

通过采用上述技术方案，通过调节机构调节进气管和沉沙通道底壁之间的距离，一方面，能够随着沉沙通道内部污泥的增多，提高进气管的高度，使得污泥不妨碍进气管的进气；另一方面，实现对沉沙通道内部不同高度处水体的供气。

可选的，所述调节机构包括固设于沉沙通道内部的安装架、和安装架铰接的上活动杆和下活动杆，所述上活动杆和下活动杆沿池体的竖向长度方向上下相对设置，所述进气管设置于上活动杆和下活动杆之间，所述上活动杆和下活动杆均和进气管铰接；所述上活动杆或下活动杆与安装架之间固设有弹性复位件。

通过采用上述技术方案，控制进气管中气体的流量，从进气管的出气孔喷出的气体流速改变，使得进气管能够在喷出气体的反作用下振动，由于上活动杆和下活动杆分别和安装架铰接，在实现对进气管稳定支撑的同时能够实现进气管的振动，实现对沉沙通道内部不同高度处水体的供气。通过进气管的往复振动，能够减少污泥于进气管上的积聚，便于保持进气管的供气作用。

可选的，所述上活动杆或下活动杆与安装架之间设置有可伸缩的导向杆，所述弹性复位件套设于导向杆的外部。

通过采用上述技术方案，通过设置可伸缩导向杆，一方面，实现对弹性复位件形变的导向，使得进气管不易歪斜；另一方面，便于实现上活动杆和下活动杆的同步运动。

可选的，所述导向杆包括内杆和外管，所述内杆和外管套接，所述内杆远离外管的一端和安装架铰接，所述外管远离内杆的一端和上活动杆或下活动杆铰接。

通过采用上述技术方案，改变进气管的气体流量时，进气管带动上活动杆和下活动杆同步上下往复运动，实现对进气管运动方向的导向，使得进气管不易歪斜。

可选的，所述上活动杆和下活动杆之间铰接有安装座，所述安装座开设有供进气管通过的通孔。

通过采用上述技术方案，将进气管贯穿至通孔，一方面。实现进气管和安装座之间的连接，改变进气管的气体流量时，进气管能够带动安装座同步运动，能够实现进气管的上下晃动；另一方面，便于实现对进气管的更换。

可选的，所述池底设置有多个活化通气柱，所述活化通气柱的端面和池底的底壁平齐，所述活化通气柱的下方从上至下依次设置有透气砂砖和基座，所述基座和透气砂砖均设置于池底混凝土层内部。

通过采用上述技术方案，活化通气柱和透气砂砖的设置为了保持气体在池体内部和地基之间的连通，基座的设置能够为透气砂砖提供支撑作用，位于地基的气体能够顺次通过基座、透气砂砖、活化通气柱进入池体内部；由于活化通气柱设置于混凝土层内部，使得池体内部水源不易向地下渗透，从而减少调蓄池内部水源流失同时，使池体内部水源和地气有效连通，在实现对池体内部供气的同时，减少供气设备的投入量，节约成本。

可选的，所述活化通气柱的外部套设有减震管，所述减震管内壁和活化通气柱外壁贴合。

通过采用上述技术方案，由于在浇筑混凝土的过程中需要不断对混凝土进行捣实，通过在活化通气柱外部设置减震管，能够减小在振实混凝土过程中对活化通气柱的损害，延长活化通气柱的使用寿命。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

第一、水经过蓄水井周围的硅砂滤水墙渗透至净水井，增加了过滤层的面积，提高对污水的过滤效果；通过排泥管抽出沉积于沉沙通道内部的污泥，使得污泥不易于池体内部长时间积聚，并进气管向池体内部通入气体，增加水体中的溶解氧含量，从而解决污水中污泥发黑、发臭，并产生有毒有害可燃气体的问题；

第二、通过调节机构调节进气管和沉沙通道底壁之间的距离，实现对沉沙通道内部不同高度处水体的供气，提高溶解氧和水体的混合程度；

第三、通过池底设置活化通气柱，使池体内部水源和地气有效连通，通过进气管和活化通气柱的相互配合，增大对池体内部水源的供气量，进一步增加水体中的溶解氧含量。

附图说明

图1是本申请实施例的硅砂蓄水净水池循环透气系统的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的硅砂蓄水净水池循环透气系统中池底的局部结构示意图；

图3是本申请实施例的硅砂蓄水净水池循环透气系统中沉沙通道、调节机构、进气管之间的连接关系示意图；

图4是本申请实施例的硅砂蓄水净水池循环透气系统中调节机构的整体结构示意图。

图中，1、池体；11、蓄水井；12、净水井；13、沉沙通道；131、三角型方砖；14、储水区；15、溢水区；2、防渗层；31、活化通气柱；311、减震管；32、透气砂砖；33、基座；34、防渗毯；35、中砂层；41、排泥管；42、排泥泵；43、进水管；44、出水管；45、排水泵；61、气道；62、进气管；621、刚性段；6211、出气孔；622、柔性段；7、调节机构；71、安装架；72、上活动杆；721、上铰接臂；73、下活动杆；731、下铰接臂；74、拉伸弹簧；8、安装座；81、通孔；9、导向杆；91、内杆；92、外管。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1，为本申请公开的一种硅砂蓄水净水池循环透气系统，包括池体1。

结合图1和图2，施工时，预先在池体1的地基表面铺设中砂层35，然后在中砂层35上表面铺设防渗毯34，然后在防渗毯34的上方放置多个竖向设置的基座33，基座33呈六棱柱形设置。然后将透气砂砖32水平放置于基座33的上方，透气砂砖32呈四棱柱型设置，透气砂砖32下表面的面积小于基座33上表面的面积。然后在透气砂砖32的上方放置活化通气柱31，活化通气柱31呈圆柱状设置，活化通气柱31呈竖向设置。活化通气柱31的下表面和透气砂砖32的上表面接触，且活化通气柱31下表面的面积小于透气砂砖32上表面的表面。

结合图1和图2，活化通气柱31的外部套设有减震管311，减震管311由橡胶材质制成，减震管311的内周壁和活化通气柱31的外周壁贴合。然后向池体1内部浇筑混凝土构成池底，凝固后混凝土上端面和活化通气柱31上端面平齐。由于基座33和透气砂砖32以及活化通气柱31均由透水混凝土浇筑而成，地气能够通过防渗毯34进入基座33内部，并顺次通过基座33、透气砂砖32、活化通气柱31向池体1内部的水源中传递。在池体1底壁和侧壁均铺设有防渗层2，防渗层2优选为防水土工膜，在保证向池体1内部水源供气的同时使得池体1内部的水不易渗透至地下，减少水分的流失。

参照图1，池体1内部设置有至少一个蓄水井11和至少一个净水井12以及至少一个沉沙通道13，蓄水井11和净水井12以及沉沙通道13均由硅砂滤水墙围成，蓄水井11内的水体和净水井12的水体通过硅砂滤水墙实现相互渗透。蓄水井11和净水井12均由多个六方透水块堆砌而成，多个六方透水块沿池体1的深度方向排布构成具有上下两端开口的竖直腔体。

参照图1，蓄水井11沿池体1的长度方向设置有多个，多个蓄水井11并排设置，相邻蓄水井11内部水体能够相互渗透。蓄水井11沿池体1的宽度方向设置有多个，净水井12设置于相邻蓄水井11之间，多个净水井12沿池体1的长度方向设置并排设置。沉沙通道13设置于净水井12的下方，沉沙通道13和净水井12相连通。

结合图1和图3，沉沙通道13由多个三角型方砖131堆砌而成，多个三角型方砖131均分成两组，两组三角型方砖131相对设置围成具有上下两端开口的通道，沉沙通道13的上端开口和净水井12的下端开口连通。沉沙通道13沿池体1的长度方向设置，沉沙通道13的长度横向跨设于多个净水井12的长度。池体1内部设置有排泥管41，排泥管41和沉沙通道13连通，排泥管41上安装有排泥泵42，能够排出沉沙通道13内部的淤泥。

结合图1和图3，靠近池体1边缘处蓄水井11和净水井12以及池体1侧壁之间围成储水区14，储水区14的内部连通有进水管43，池体1内部的水体通过进水管43进入池体1内部，排泥管41和进水管43相对设置，通过调节进水管43进水量的大小，能够将沉沙通道13内部的泥沙冲至靠近排泥管41的一侧，实现对泥沙的排出，使得污泥不易于池体1内部长时间积聚。

结合图1和图3，靠近池体1边缘处蓄水井11和净水井12以及池体1侧壁之间围成溢水区15，溢水区15和储水区14分别设置于池体1的两侧，溢水区15的内部连通有出水管44，出水管44和排泥管41设置于池体1的同侧，出水管44连通有排水泵45，能够提升水体，加速净化后的水排出。

参照图1，池体1外部的边缘处固定安装有气道61，气道61环绕于池体1的一周，气道61呈中空设置，气道61的内部填充有富含溶解氧的气体。气道61和池体1之间安装有进气管62，进气管62的一端和气道61连通、另一端向靠近池体1底壁的一侧延伸，位于池体1内部的进气管62贯穿于沉沙通道13后和气道61连通，实现对气体的循环。

结合图1和图3，位于池体1内部的进气管62包括三个刚性段621和两个柔性段622，柔性段622设置于相邻刚性段621之间，刚性段621和柔性段622固定连接，两个柔性段622分别设置于沉沙通道13长度方向两侧的开口处，位于中部的刚性段621能够沿沉沙通道13的长度方向贯穿沉沙通道13，在两侧柔性段622的作用下，能够提高刚性段621于沉沙通道13内部的活动范围。位于中部的刚性段621开设有多个出气孔6211，多个出气孔6211沿刚性段621的长度方向均匀分布，气体通过出气孔6211进入池体1内部，增加水体中的溶解氧含量。

结合图3和图4，位于沉沙通道13内部的刚性段621和沉沙通道13的底壁之间预留有间隔，使得进气管62的设置不妨碍污泥于沉沙通道13内部的积聚。沉沙通道13内部设置有能够驱动进气管62于沉沙通道13内部振动的调节机构7。调节机构7为多组，多组调节机构7沿沉沙通道13的长度方向等间隔设置。

结合图3和图4，调节机构7包括固设于沉沙通道13内部的安装架71、和安装架71铰接的上活动杆72、和安装架71铰接的下活动杆73、弹性复位件。

参照图4，安装架71呈矩形框状结构，安装架71和沉沙通道13的侧壁固定连接，上活动杆72和下活动杆73沿安装架71的竖向长度方向上下相对设置。上活动杆72包括两个上铰接臂721，两个上铰接臂721相交于一点，两个上铰接臂721和安装架71围成三角形，两个上铰接臂721均和安装架71铰接，使得上活动杆72能够沿安装架71的竖向长度方向上下运动。下活动杆73包括两个下铰接臂731，两个下铰接臂731相交于一点，两个下铰接臂731和安装架71围成三角形，两个下铰接臂731均和安装架71铰接，使得下活动杆73能够沿安装架71的竖向长度方向上下运动。

参照图4，弹性复位件为拉伸弹簧74，拉伸弹簧74呈倾斜设置，拉伸弹簧74的一端和上活动杆72固定连接、另一端和安装架71固定连接，拉伸弹簧74和上活动杆72的连接端靠近两个上铰接臂721的连接端，当拉伸弹簧74处于自然状态时，上活动杆72和下活动杆73平行设置。

结合图3和图4，上活动杆72和下活动杆73之间设置有安装座8，安装座8呈竖向设置，安装座8的上端和上活动杆72的端部球铰接，安装座8的下端和下活动杆73的端部铰接，安装座8于其中部开设有供进气管62通过的通孔81，通过调节进气管62中的气体流量，改变喷出气体对进气管62的作用力，使得进气管62能够带动安装座8的同步运动，安装座8的上下两端分别作用于上活动杆72和下活动杆73，使得上活动杆72和下活动杆73能够同步上下摆动，实现对不同水平层上水源的供气。

参照图4，上活动杆72和下活动杆73之间还设置有可伸缩的导向杆9，拉伸弹簧74套设于导向杆9的外部，能够实现对拉伸弹簧74形变的导向。

参照图4，导向杆9包括内杆91和外管92，内杆91呈圆柱状设置，内杆91的一端和安装架71铰接、另一端和外管92套接，外管92沿其轴线方向开设有套接腔，内杆91的端部能够插接于套接腔的内部，且内杆91能够沿外管92的轴线方向滑动，外管92的非套接端和上活动杆72铰接，外管92和上活动杆72的铰接端设置于靠近两个铰接臂的连接端的一侧。

本实施例的实施原理为：施工时，预先将基座33、透气砂砖32和活化通气柱31浇筑于池体1底部，然后向池体1内部浇筑混凝土，浇筑后混凝土层的上表面和活化通气柱31上端面平齐，混凝土层作为池体1的底壁，然后在池体1的底壁和侧壁均铺设防水土工膜，并在池体1内部堆砌蓄水井11和净水井12以及沉沙通道13，预先将雨水进行截污、沉沙预处理后，将预处理后的雨水通过进水管43排入池体1内部，进入池体1的内部的雨水穿过硅砂滤水墙进入净水井12内部，雨水经过硅砂滤水墙得以过滤净化，净化后的雨水进入蓄水井11内部，在此期间，雨水中携带的泥沙沉降在沉沙通道13内部，一定时间后，通过排水泵45将净化后的雨水排至市政管网外排，通过排泥泵42将沉沙通道13排出池体1，减少泥沙于池体1内部的长期积聚，从而解决污水中污泥发黑、发臭，并产生有毒有害可燃气体的问题。

雨水在池体1内部过滤净化的过程中，地气能够通过防渗毯34进入基座33内部，并顺次通过基座33、透气砂砖32、活化通气柱31向池体1内部的水源中传递，同时气道61能够向进气管62内部输入富含溶解氧的气体，气体通过出气孔6211进入池体1内部，在地气和进气管62内气体的协同作用下能够增加水体中的溶解氧含量。随着泥沙在沉沙通道13内部的积聚，调节通过进气管62的气体流量，由于气体流量的突然改变，喷出气体对进气管62产生作用力，使得进气管62能够带动安装座8的同步运动，安装座8的上下两端分别作用于上活动杆72和下活动杆73，使得上活动杆72和下活动杆73能够同步上下摆动，实现对不同水平层上水源的供气，同时进气管62的振动能够减少污泥于进气管62上的积聚，便于保持进气管62的供气作用，增加水体中的溶解氧含量，解决污水中污泥发黑、发臭，并产生有毒有害可燃气体的问题。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。