旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統的製作方法

2023-07-12 01:30:36 1

旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，它包括旋流沉沙井和雨水截流乾渠；旋流沉沙井的側壁上設有用於收集雨水進入旋流沉沙井的雨水進水管、將經過旋流沉沙井初步處理後的雨水排出的雨水出水管和進入旋流沉沙井中的雨水棄流的溢流管，其中，溢流管的安裝位置高於雨水進水管和雨水出水管的安裝位置；雨水出水管的出水口與雨水截流乾渠連通，雨水截流乾渠的側壁上設有根據雨水截流乾渠中水位控制雨水出水管的出水口開閉的水位控制可調式閥門。旋流沉沙井可對進入的其內的雨水進行沉砂處理，去除水中的泥沙和顆粒態有機物，減小棄流雨水對環境的汙染及截流雨水中的顆粒物可能對乾渠產生的淤積。
【專利說明】旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及城市初期雨水處理【技術領域】，具體涉及旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統。
【背景技術】
[0002]近年來，城市初期雨水對水環境所造成的汙染引起了社會各界的廣泛關注。城市初期雨水的截流和處理工程也在各大城市中有序的展開。現有的初期雨水截流井主要有跳躍堰式、側流堰式、固定堰式和防倒流式四種。
[0003]這幾種結構的截流井主要通過雨水進水水量或水位來控制雨水的截流量，適合於設置在雨水支管與初期雨水收集幹管之間，實現初期雨水的前端截流，而不適合於初期雨水收集幹管接入雨水截流乾渠截流/棄流切換。這主要是因為，初期雨水收集幹管所收集的均為汙染負荷較高的初期雨水，故應當根據雨水截流乾渠的水位，儘可能的利用雨水截流乾渠的容量輸送至汙水處理廠或雨水處理站進行處理後排放，而不能根據其來水的水量或水位進行簡單的棄流。同時，當乾渠無剩餘容量接納初期雨水收集幹管來水時，為了使截流乾渠不產生倒灌和大面積溢流，需要對初期雨水收集幹管的來水進行棄流，而棄流高汙染物濃度的初期雨水會對環境產生汙染。
實用新型內容
[0004]針對現有技術存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種能夠對雨水進行初步處理，並能儘可能地防止截流乾渠倒灌和大面積溢流的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統。
[0005]為實現上述目的，本實用新型是採用如下技術方案:旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，包括旋流沉沙井和雨水截流乾渠；所述旋流沉沙井的側壁上設有用於收集雨水進入旋流沉沙井的雨水進水管、將經過旋流沉沙井初步處理後的雨水排出的雨水出水管和對進入旋流沉沙井中的雨水棄流的溢流管，其中，溢流管的安裝位置高於雨水進水管和雨水出水管的安裝位置；所述雨水出水管的出水口與雨水截流乾渠連通，所述雨水截流乾渠的側壁上還設有根據雨水截流乾渠中水位控制雨水出水管的出水口開閉的水位控制可調式閥門。
[0006]作為優化，所述旋流沉沙井為鋼筋混凝土澆注而成的圓柱體結構，所述圓柱體結構包括上下兩部圓柱體，其中下部圓柱體的直徑小於上部圓柱體的直徑。
[0007]作為優化，所述雨水進水管安裝在旋流沉沙井一側的切線方向，所述溢流管安裝在旋流沉沙井另外一側的切線方向，所述雨水出水管安裝在旋流沉沙井上部圓柱體的側壁上且與雨水進水管共同處於旋流沉沙井的一側，所述雨水出水管與旋流沉沙井的中軸線相切。
[0008]作為優化，所述溢流管的安裝位置高於雨水進水管或雨水出水管安裝位置0.7m以上。[0009]作為優化，所述水位控制可調式閥門包括浮筒、導軌和閥板；所述浮筒連接在導軌上且能沿導軌上下移動，所述閥板通過聯動臂與浮筒連接；所述導軌沿雨水截流乾渠的高度方向固定在其側壁上，所述導軌的頂部還設有用於限制浮筒上移的限位裝置。
[0010]作為優化，所述閥板包括閘板和套設在閘板上的密封閘板套。
[0011 ] 作為優化，所述導軌為一對，浮筒設置在一對導軌之間，浮筒的側壁上分別設有兩個定位環，所述定位環套設在對應的導軌上。
[0012]作為優化，所述聯動臂的長度可調。
[0013]作為優化，所述浮筒距固定導軌的雨水截流乾渠側壁的最近距離為0.1 m。
[0014]作為優化，還包括與所述雨水截流乾渠垂直連通的檢查井，所述檢查井位於水位控制可調式閥門的上部。
[0015]相對於現有技術，本實用新型具有如下優點:
[0016]1、本實用新型提供的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統可根據截流乾渠的水位，採用水力可調式閥門控制出水渠的開與關，從而實現截流棄流的切換。
[0017]2、旋流沉沙井可對進入的井中的雨水進行沉砂處理，去除水中的泥沙和顆粒態有機物，減小棄流雨水對環境的汙染及截流雨水中的顆粒物可能對乾渠產生的淤積。
[0018]3、現有的大量研究發現，初期雨水中的有機汙染物及營養鹽一定程度上以顆粒態存在(附著在泥沙表面)。以雲南滇池流域片區為例，初期雨水中顆粒態COD大約佔COD的40%,顆粒態總磷大約佔總磷的41%。因此，簡單的沉砂處理能有效減少棄流對水體的汙染，同時又能減少截流雨水中的顆粒物可能對乾渠產生的淤積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1-旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統的結構示意圖；
[0020]圖2-旋流沉沙井中的各管道安裝位置示意圖；
[0021]圖3-水位控制可調式閥門的側面示意圖；
[0022]圖4-水位控制可調式閥門的正面示意圖。
[0023]圖中，雨水進水管1、旋流沉沙井2、雨水出水管3、水位控制可調式閥門4、溢流管
5、導軌7、雨水截流乾渠8、檢查井9、定位環10、聯動臂11、浮筒12。
【具體實施方式】
[0024]下面對本實用新型作進一步詳細說明。
[0025]參見附圖f 4，旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，包括旋流沉沙井2和雨水截流乾渠8 ;旋流沉沙井2的側壁上設有用於收集雨水進入旋流沉沙井2的雨水進水管
1、將經過旋流沉沙井2初步處理後的雨水排出的雨水出水管3和對進入旋流沉沙井2中的雨水棄流的溢流管5，其中，溢流管5的安裝位置高於雨水進水管I和雨水出水管3的安裝位置，具體地，溢流管的安裝位置高於雨水進水管I或雨水出水管3安裝位置0.7m以上。
[0026]旋流沉沙井2為鋼筋混凝土澆注而成的圓柱體結構，該圓柱體結構包括上下兩部圓柱體，其中下部圓柱體的直徑小於上部圓柱體的直徑。雨水進水管I安裝在旋流沉沙井2 一側的切線方向，溢流管5安裝在旋流沉沙井2另外一側的切線方向，雨水出水管3安裝在旋流沉沙井2上部圓柱體的側壁上且與雨水進水管I共同處於旋流沉沙井2的一側，雨水出水管3與旋流沉沙井2的中軸線相切。從雨水進水管I進入旋流沉沙井2中的雨水具有一定的速度，該速度具有與旋流沉沙井2切向方向成一定夾角的切線速度分量，在該速度分量的作用下，進入旋流沉沙井2的雨水在旋流沉沙井2中旋轉，從而將雨水中的泥沙和顆粒態有機物去除，減小棄流雨水對環境的汙染，同時減少進入雨水截流乾渠8內的截流雨水中的顆粒物可能對雨水截流乾渠8產生的淤積。
[0027]作為優化，水位控制可調式閥門4包括浮筒12、導軌7和閥板；浮筒12連接在導軌7上且能沿導軌7上下移動，上下移動地連接在導軌7上，閥板通過聯動臂11與浮筒12連接；聯動臂11的長度最好可調節，從而可滿足不同設計的截流棄流切換水位，導軌7沿雨水截流乾渠8的高度方向固定在其側壁上，導軌7的頂部還設有用於限制浮筒12上移的限位裝置，該限位裝置的作用是防止水面突然增高時，閥板不能及時將雨水出水管3的出水口關閉，浮筒12脫離導軌7。雨水截流乾渠8中的水位上升時，浮筒12在浮力的作用下也隨之上升，為了儘可能地避免浮筒12上升過程中的擺動，從而影響與其連接的閥板關閉雨水出水管3的出水口的效果，導軌7最好設置成一對，浮筒12設置在一對導軌7之間，浮筒12的側壁上分別設有兩個定位環10，定位環10套設在對應的導軌7上。
[0028]閥板最好包括閘板和套設在閘板上的密封閘板套，硬質的閥板不能與出水管的出水口良好的貼合，從而不能完全將雨水出水管3的出水口關閉，因此，在閘板上套設一個密封閘板套，該密封閘板套可採用彈性材料，或其他軟質的材料。浮筒12距固定導軌7的雨水截流乾渠8側壁的最近距離為0.1 m。還包括與雨水截流乾渠8垂直連通的檢查井9，檢查井9位於水位控制可調式閥門4的上部。
[0029]當雨水截流乾渠8水位低於設計的截流棄流切換水位時，水位控制可調式閥門4保持常開狀態，雨水經過旋流沉沙井2的處理後，由雨水出水管3進入雨水截流乾渠8，實現截流。當雨水截流乾渠8水位高於設計的截流棄流切換水位時，水位控制可調式閥門4，雨水出水管3的出水口完全被閥板擋住，旋流沉沙井2內水位升高，雨水經過旋流沉沙井22的處理後,經過溢流管5排放直接排放至水體。
[0030]實施例:昆明市政府投入資金治理雲南滇池流域，並修建雨水截流乾渠8，其中有一根DN1200的分流制初期雨水的雨水進水管I接入雨水截流乾渠8中。初期雨水中的有機汙染物及營養鹽一定程度上以顆粒態存在(附著在泥沙表面)。根據實測，雲南滇池流域片區初期雨水中顆粒態COD大約佔COD的37%，顆粒態總氮大約佔總氮的13%，顆粒態總磷大約佔總磷的41%。因此，直接棄流會對水體產生汙染，同時截流雨水中的顆粒物可能會對雨水截流乾渠8產生淤積。另外，當雨水截流乾渠8無剩餘容量接納雨水進水管I收集來的水時，雨水截流乾渠8可能會產生倒灌和大面積溢流。
[0031]採用本實用新型提供的系統進行如下處理:當雨水截流乾渠8水位高於設計的截流棄流切換水位時，水位控制可調式閥門4關閉，旋流沉沙井2內水位升高，雨水經過旋流沉沙井2的處理後，經過溢流管5排放至滇池。當雨水截流乾渠8水位低於設計的截流棄流切換水位時，水位控制可調式閥門4保持常開狀態，雨水經過旋流沉沙井2的處理後，由雨水出水管3進入雨水截流乾渠8，實現截流。
[0032]本實用新型提供的系統的核心設備為旋流沉沙井2和水位控制可調式閥門4，其中水位控制可調式閥門4開閉與雨水截流乾渠8的水位聯動，實現無動力的、全自動化的運行。同時，旋流沉沙井2可對進入的井中的雨水進行沉砂處理，去除水中的泥沙和顆粒態有機物，減小棄流雨水對環境的汙染及截流雨水中的顆粒物可能對雨水截流乾渠8產生的淤積。
[0033]本實用新型提供的系統運行原理如下:
[0034]當雨水截流乾渠的水位低於設計的雨水截流棄流切換水位(預先設定)時,水位控制可調式閥門保持常開狀態，進入旋流沉沙井的雨水經過旋流沉沙井的處理後，由雨水出水管進入雨水截流乾渠，實現截流。
[0035]當雨水截流乾渠水位逐漸上升並高於設計的雨水截流棄流切換水位時，浮筒隨著雨水截流乾渠水位的上漲而沿導軌上升，帶動閥板上移關閉，直至出水管的出水口完全被閥板擋住。旋流沉沙井內部水位逐漸升高，雨水經過旋流沉沙井的處理後，經過溢流管排放至滇池。
[0036]最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，其特徵在於:包括旋流沉沙井(2)和雨水截流乾渠(8);所述旋流沉沙井(2)的側壁上設有用於收集雨水進入旋流沉沙井(2)的雨水進水管(I)、將經過旋流沉沙井(2 )初步處理後的雨水排出的雨水出水管(3 )和對進入旋流沉沙井(2)中的雨水棄流的溢流管(5)，其中，溢流管(5)的安裝位置高於雨水進水管(I)和雨水出水管(3)的安裝位置； 所述雨水出水管(3)的出水口與雨水截流乾渠(8)連通，所述雨水截流乾渠(8)的側壁上還設有根據雨水截流乾渠(8)中水位控制雨水出水管(3)的出水口開閉的水位控制可調式閥門(4)。
2.如權利要求1所述的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，其特徵在於:所述旋流沉沙井(2)為鋼筋混凝土澆注而成的圓柱體結構，所述圓柱體結構包括上下兩部圓柱體，其中下部圓柱體的直徑小於上部圓柱體的直徑。
3.如權利要求2所述的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，其特徵在於:所述雨水進水管(I)安裝在旋流沉沙井(2 ) —側的切線方向，所述溢流管(5 )安裝在旋流沉沙井(2)另外一側的切線方向，所述雨水出水管(3)安裝在旋流沉沙井(2)上部圓柱體的側壁上且與雨水進水管(I)共同處於旋流沉沙井(2)的一側，所述雨水出水管(3)與旋流沉沙井(2)的中軸線相切。
4.如權利要求1所述的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，其特徵在於:所述溢流管的安裝位置高於雨水進水管(I)或雨水出水管(3)安裝位置0.7m以上。
5.如權利要求1所述的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，其特徵在於:所述水位控制可調式閥門(4)包括浮筒(12)、導軌(7)和閥板；所述浮筒(12)連接在導軌(7)上且能沿導軌(7)上下移動，所述閥板通過聯動臂(11)與浮筒(12)連接；所述導軌(7)沿雨水截流乾渠(8)的高度方向固定在其側壁上，所述導軌(7)的頂部還設有用於限制浮筒(12)上移的限位裝置。
6.如權利要求5所述的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，其特徵在於:所述閥板包括閘板和套設在閘板上的密封閘板套。
7.如權利要求5所述的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，其特徵在於:所述導軌(7)為一對，浮筒(12)設置在一對導軌(7)之間，浮筒(12)的側壁上分別設有兩個定位環(10)，所述定位環(10)套設在對應的導軌(7)上。
8.如權利要求5所述的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，其特徵在於:所述聯動臂(11)的長度可調。
9.如權利要求5所述的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，其特徵在於:所述浮筒(12)距固定導軌(7)的雨水截流乾渠(8)側壁的最近距離為0.1 m。
10.如權利要求1所述的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統，其特徵在於:還包括與所述雨水截流乾渠(8 )垂直連通的檢查井(9 )，所述檢查井(9 )位於水位控制可調式閥門(4)的上部。
【文檔編號】E03F3/02GK203755424SQ201420045724
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】姚娟娟, 張智, 張婧, 張詠雪, 陳龍甫 申請人:重慶大學