一種旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統(tǒng)，它包括旋流沉沙井和雨水截流干渠；旋流沉沙井的側(cè)壁上設(shè)有用于收集雨水進(jìn)入旋流沉沙井的雨水進(jìn)水管、將經(jīng)過旋流沉沙井初步處理后的雨水排出的雨水出水管和進(jìn)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于雨水進(jìn)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干渠連通，雨水截流干渠的側(cè)壁上設(shè)有根據(jù)雨水截流干渠中水位控制雨水出水管的出水口開閉的水位控制可調(diào)式閥門。旋流沉沙井可對進(jìn)入的其內(nèi)的雨水進(jìn)行沉砂處理，去除水中的泥沙和顆粒態(tài)有機(jī)物，減小棄流雨水對環(huán)境的污染及截流雨水中的顆粒物可能對干渠產(chǎn)生的淤積。
【專利說明】一種旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及城市初期雨水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統(tǒng)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，城市初期雨水對水環(huán)境所造成的污染引起了社會各界的廣泛關(guān)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(xiàn)有的初期雨水截流井主要有跳躍堰式、側(cè)流堰式、固定堰式和防倒流式四種。
[0004]這幾種結(jié)構(gòu)的截流井主要通過雨水進(jìn)水水量或水位來控制雨水的截流量，適合于設(shè)置在雨水支管與初期雨水收集干管之間，實現(xiàn)初期雨水的前端截流，而不適合于初期雨水收集干管接入雨水截流干渠截流/棄流切換。這主要是因為，初期雨水收集干管所收集的均為污染負(fù)荷較高的初期雨水，故應(yīng)當(dāng)根據(jù)雨水截流干渠的水位，盡可能的利用雨水截流干渠的容量輸送至污水處理廠或雨水處理站進(jìn)行處理后排放，而不能根據(jù)其來水的水量或水位進(jìn)行簡單的棄流。同時，當(dāng)干渠無剩余容量接納初期雨水收集干管來水時，為了使截流干渠不產(chǎn)生倒灌和大面積溢流，需要對初期雨水收集干管的來水進(jìn)行棄流，而棄流高污染物濃度的初期雨水會對環(huán)境產(chǎn)生污染。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)τ晁M(jìn)行初步處理，并能盡可能地防止截流干渠倒灌和大面積溢流的一種旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統(tǒng)。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案:一種旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統(tǒng)，包括旋流沉沙井和雨水截流干渠；所述旋流沉沙井的側(cè)壁上設(shè)有用于收集雨水進(jìn)入旋流沉沙井的雨水進(jìn)水管、將經(jīng)過旋流沉沙井初步處理后的雨水排出的雨水出水管和對進(jìn)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于雨水進(jìn)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干渠連通，所述雨水截流干渠的側(cè)壁上還設(shè)有根據(jù)雨水截流干渠中水位控制雨水出水管的出水口開閉的水位控制可調(diào)式閥門。
[0008]作為優(yōu)化，所述旋流沉沙井為鋼筋混凝土澆注而成的圓柱體結(jié)構(gòu)，所述圓柱體結(jié)構(gòu)包括上下兩部圓柱體，其中下部圓柱體的直徑小于上部圓柱體的直徑。
[0009]作為優(yōu)化，所述雨水進(jìn)水管安裝在旋流沉沙井一側(cè)的切線方向，所述溢流管安裝在旋流沉沙井另外一側(cè)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(cè)壁上且與雨水進(jìn)水管共同處于旋流沉沙井的一側(cè)，所述雨水出水管與旋流沉沙井的中軸線相切。[0010]作為優(yōu)化，所述溢水管的安裝位置高于雨水進(jìn)水管或雨水出水管安裝位置0.7m以上。
[0011]作為優(yōu)化，所述水位控制可調(diào)式閥門包括浮筒、導(dǎo)軌和閥板；所述浮筒連接在導(dǎo)軌上且能沿導(dǎo)軌上下移動，所述閥板通過聯(lián)動臂與浮筒連接；所述導(dǎo)軌沿雨水截流干渠的高度方向固定在其側(cè)壁上，所述導(dǎo)軌的頂部還設(shè)有用于限制浮筒上移的限位裝置。
[0012]作為優(yōu)化，所述閥板包括閘板和套設(shè)在閘板上的密封閘板套。
[0013]作為優(yōu)化，所述導(dǎo)軌為一對，浮筒設(shè)置在一對導(dǎo)軌之間，浮筒的側(cè)壁上分別設(shè)有兩個定位環(huán)，所述定位環(huán)套設(shè)在對應(yīng)得到根導(dǎo)軌上。
[0014]作為優(yōu)化，所述聯(lián)動臂的長度可調(diào)。
[0015]作為優(yōu)化，所述浮筒距固定導(dǎo)軌的雨水截流干渠側(cè)壁的最近距離為0.1 m。
[0016]作為優(yōu)化，還包括與所述雨水截流干渠垂直連通的檢查井，所述檢查井位于水位控制可調(diào)式閥門的上部。
[0017]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1、本發(fā)明提供的旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統(tǒng)可根據(jù)截流干渠的水位，采用水力可調(diào)式閥門控制出水渠的開與關(guān)，從而實現(xiàn)截流棄流的切換。
[0018]2、旋流沉沙井可對進(jìn)入的井中的雨水進(jìn)行沉砂處理，去除水中的泥沙和顆粒態(tài)有機(jī)物，減小棄流雨水對環(huán)境的污染及截流雨水中的顆粒物可能對干渠產(chǎn)生的淤積。
[0019]3、現(xiàn)有的大量研究發(fā)現(xiàn)，初期雨水中的有機(jī)污染物及營養(yǎng)鹽一定程度上以顆粒態(tài)存在(附著在泥沙表面)。以云南滇池流域片區(qū)為例，初期雨水中顆粒態(tài)COD大約占COD的40%,顆粒態(tài)總磷大約占總磷的41%。因此，簡單的沉砂處理能有效減少棄流對水體的污染，同時又能減少截流雨水中的顆粒物可能對干渠產(chǎn)生的淤積。
[0020]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1-旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2-旋流沉沙井中的各管道安裝位置示意圖；
圖3-水位控制可調(diào)式閥門的側(cè)面示意圖；
圖4-水位控制可調(diào)式閥門的正面示意圖。
[0022]圖中，雨水進(jìn)水管1、旋流沉沙井2、雨水出水管3、水位控制可調(diào)式閥門4、溢流管
5、導(dǎo)軌7、雨水截流干渠8、檢查井9、定位環(huán)10、聯(lián)動臂11、浮筒12。
[0023]
【具體實施方式】
[0024]下面對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]參見附圖f 4，一種旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統(tǒng)，包括旋流沉沙井2和雨水截流干渠8 ;旋流沉沙井2的側(cè)壁上設(shè)有用于收集雨水進(jìn)入旋流沉沙井2的雨水進(jìn)水管1、將經(jīng)過旋流沉沙井2初步處理后的雨水排出的雨水出水管3和對進(jìn)入旋流沉沙井2中的雨水棄流的溢流管5，其中，溢流管5的安裝位置高于雨水進(jìn)水管I和雨水出水管3的安裝位置，具體地，溢水管的安裝位置高于雨水進(jìn)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(jié)構(gòu)，該圓柱體結(jié)構(gòu)包括上下兩部圓柱體，其中下部圓柱體的直徑小于上部圓柱體的直徑。雨水進(jìn)水管I安裝在旋流沉沙井
2一側(cè)的切線方向，溢流管5安裝在旋流沉沙井2另外一側(cè)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(cè)壁上且與雨水進(jìn)水管I共同處于旋流沉沙井2的一側(cè)，雨水出水管3與旋流沉沙井2的中軸線相切。從雨水進(jìn)水管I進(jìn)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(jìn)入旋流沉沙井2的雨水在旋流沉沙井2中旋轉(zhuǎn)，從而將雨水中的泥沙和顆粒態(tài)有機(jī)物去除，減小棄流雨水對環(huán)境的污染，同時減少進(jìn)入雨水截流干渠8內(nèi)的截流雨水中的顆粒物可能對雨水截流干渠8產(chǎn)生的淤積。
[0027]作為優(yōu)化，水位控制可調(diào)式閥門4包括浮筒12、導(dǎo)軌7和閥板；浮筒12連接在導(dǎo)軌7上且能沿導(dǎo)軌7上下移動，上下移動地連接在導(dǎo)軌7上，閥板通過聯(lián)動臂11與浮筒12連接；聯(lián)動臂11的長度最好可調(diào)節(jié)，從而可滿足不同設(shè)計的截流棄流切換水位，導(dǎo)軌7沿雨水截流干渠8的高度方向固定在其側(cè)壁上，導(dǎo)軌7的頂部還設(shè)有用于限制浮筒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(guān)閉，浮筒12脫離導(dǎo)軌7。雨水截流干渠8中的水位上升時，浮筒12在浮力的作用下也隨之上升，為了盡可能地避免浮筒12上升過程中的擺動，從而影響與其連接的閥板關(guān)閉雨水出水管3的出水口的效果，導(dǎo)軌7最好設(shè)置成一對，浮筒12設(shè)置在一對導(dǎo)軌7之間，浮筒12的側(cè)壁上分別設(shè)有兩個定位環(huán)10，定位環(huán)10套設(shè)在對應(yīng)得到根導(dǎo)軌7上。
[0028]閥板最好包括閘板和套設(shè)在閘板上的密封閘板套，硬質(zhì)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(guān)閉，因此，在閘板上套設(shè)一個密封閘板套，該密封閘板套可采用彈性材料，或其他軟質(zhì)的材料。浮筒12距固定導(dǎo)軌7的雨水截流干渠8側(cè)壁的最近距離為0.1 m。還包括與雨水截流干渠8垂直連通的檢查井9，檢查井9位于水位控制可調(diào)式閥門4的上部。
[0029]當(dāng)雨水截流干渠8水位低于設(shè)計的截流棄流切換水位時，水位控制可調(diào)式閥門4保持常開狀態(tài)，雨水經(jīng)過旋流沉沙井2的處理后，由雨水出水管3進(jìn)入雨水截流干渠8，實現(xiàn)截流。當(dāng)雨水截流干渠8水位高于設(shè)計的截流棄流切換水位時，水位控制可調(diào)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(nèi)水位升高，雨水經(jīng)過旋流沉沙井22的處理后,經(jīng)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云南滇池流域，并修建雨水截流干渠8，其中有一根DN1200的分流制初期雨水的雨水進(jìn)水管I接入雨水截流干渠8中。初期雨水中的有機(jī)污染物及營養(yǎng)鹽一定程度上以顆粒態(tài)存在(附著在泥沙表面)。根據(jù)實測，云南滇池流域片區(qū)初期雨水中顆粒態(tài)COD大約占COD的37%，顆粒態(tài)總氮大約占總氮的13%，顆粒態(tài)總磷大約占總磷的41%。因此，直接棄流會對水體產(chǎn)生污染，同時截流雨水中的顆粒物可能會對干渠產(chǎn)生淤積。另外，當(dāng)雨水截流干渠8無剩余容量接納雨水進(jìn)水管I收集來的水時，雨水截流干渠8可能會產(chǎn)生倒灌和大面積溢流。
[0031]采用本發(fā)明提供的系統(tǒng)進(jìn)行如下處理:當(dāng)雨水截流干渠8水位高于設(shè)計的截流棄流切換水位時，水位控制可調(diào)式閥門4關(guān)閉，旋流沉沙井2內(nèi)水位升高，雨水經(jīng)過旋流沉沙井22的處理后，經(jīng)過溢流管55排放至滇池。當(dāng)雨水截流干渠8水位低于設(shè)計的截流棄流切換水位時，水位控制可調(diào)式閥門4保持常開狀態(tài)，雨水經(jīng)過旋流沉沙井2的處理后，由雨水出水管3進(jìn)入雨水截流干渠8，實現(xiàn)截流。
[0032]本發(fā)明提供的系統(tǒng)的核心設(shè)備為旋流沉沙井2和水位控制可調(diào)式閥門4，其中水位控制可調(diào)式閥門4開閉與雨水截流干渠8的水位聯(lián)動，實現(xiàn)無動力的、全自動化的運行。同時，旋流沉沙井2可對進(jìn)入的井中的雨水進(jìn)行沉砂處理，去除水中的泥沙和顆粒態(tài)有機(jī)物，減小棄流雨水對環(huán)境的污染及截流雨水中的顆粒物可能對雨水截流干渠8產(chǎn)生的淤積。
[0033]本發(fā)明提供的系統(tǒng)運行原理如下:
當(dāng)雨水截流干渠的水位低于設(shè)計的雨水截流棄流切換水位(預(yù)先設(shè)定)時，水位控制可調(diào)式閥門保持常開狀態(tài)，進(jìn)入旋流沉沙井的雨水經(jīng)過旋流沉沙井的處理后，由雨水出水管進(jìn)入雨水截流干渠，實現(xiàn)截流。
[0034]當(dāng)雨水截流干渠水位逐漸上升并高于設(shè)計的雨水截流棄流切換水位時，浮筒隨著雨水截流干渠水位的上漲而沿導(dǎo)軌上升，帶動閥板上移關(guān)閉，直至出水管的出水口完全被閥板擋住。旋流沉沙井內(nèi)部水位逐漸升高，雨水經(jīng)過旋流沉沙井的處理后，經(jīng)過溢流管排放至滇池。
[0035]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種旋流式水力控制雨水截流棄流切換井系統(tǒng)，其特征在于:包括旋流沉沙井(2)和雨水截流干渠(8);所述旋流沉沙井(2)的側(cè)壁上設(shè)有用于收集雨水進(jìn)入旋流沉沙井(2)的雨水進(jìn)水管(I)、將經(jīng)過旋流沉沙井(2 )初步處理后的雨水排出的雨水出水管(3 )和對進(jìn)入旋流沉沙井(2)中的雨水棄流的溢流管(5)，其中，溢流管(5)的安裝位置高于雨水進(jìn)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干渠(8)連通，所述雨水截流干渠(8)的側(cè)壁上還設(shè)有根據(jù)雨水截流干渠(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(diào)式閥門(4)。
2.如權(quán)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(tǒng)，其特征在于:所述旋流沉沙井(2)為鋼筋混凝土澆注而成的圓柱體結(jié)構(gòu)，所述圓柱體結(jié)構(gòu)包括上下兩部圓柱體，其中下部圓柱體的直徑小于上部圓柱體的直徑。
3.如權(quán)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(tǒng)，其特征在于:所述雨水進(jìn)水管(I)安裝在旋流沉沙井(2 ) —側(cè)的切線方向，所述溢流管(5 )安裝在旋流沉沙井(2)另外一側(cè)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(cè)壁上且與雨水進(jìn)水管(I)共同處于旋流沉沙井(2)的一側(cè)，所述雨水出水管(3)與旋流沉沙井(2)的中軸線相切。
4.如權(quán)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(tǒng)，其特征在于:所述溢水管的安裝位置高于雨水進(jìn)水管(I)或雨水出水管(3)安裝位置0.7m以上。
5.如權(quán)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(tǒng)，其特征在于:所述水位控制可調(diào)式閥門(4)包括浮筒(12)、導(dǎo)軌(7)和閥板；所述浮筒(12)連接在導(dǎo)軌(7)上且能沿導(dǎo)軌(7)上下移動，所述閥板通過聯(lián)動臂(11)與浮筒(12)連接；所述導(dǎo)軌(7)沿雨水截流干渠(8)的高度方向固定在其側(cè)壁上，所述導(dǎo)軌(7)的頂部還設(shè)有用于限制浮筒(12)上移的限位裝置。
6.如權(quán)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(tǒng)，其特征在于:所述閥板包括閘板和套設(shè)在閘板上的密封閘板套。
7.如權(quán)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(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)軌(7)為一對，浮筒(12)設(shè)置在一對導(dǎo)軌(7)之間，浮筒(12)的側(cè)壁上分別設(shè)有兩個定位環(huán)(10)，所述定位環(huán)(10)套設(shè)在對應(yīng)得到根導(dǎo)軌(7)上。
8.如權(quán)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(tǒng)，其特征在于:所述聯(lián)動臂(11)的長度可調(diào)。
9.如權(quán)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(tǒng)，其特征在于:所述浮筒(12)距固定導(dǎo)軌(7)的雨水截流干渠(8)側(cè)壁的最近距離為0.1 m。
10.如權(quán)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(tǒng)，其特征在于:還包括與所述雨水截流干渠(8 )垂直連通的檢查井(9 )，所述檢查井(9 )位于水位控制可調(diào)式閥門(4)的上部。
【文檔編號】E03F5/00GK103726570SQ201410034169
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】姚娟娟, 張智, 張婧, 張詠雪, 陳龍甫 申請人:重慶大學(xué)