一種污水收集與自動排放井的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于真空排水領域，尤其涉及一種重力流與真空流過渡的污水收集與自動排放井。
【背景技術】
[0002]目前室外排水系統主要采用重力系統，用戶端污水通過沿路向下鋪設的重力管道，在地球引力作用下由高處流向低處。重力排水系統具有施工簡單，運行維護成本較低等優(yōu)點，但其缺點也十分明顯，即受到地形限制大，開挖量大，地面破壞性強，沿路需設大量的檢查井、提升栗和倒虹管，從而導致施工難、施工成本高。
[0003]近年來，利用真空收集處理生活污水已逐漸走入人們的視野，真空管道鋪設不需坡度，適用范圍廣，減少開挖深度，節(jié)省了施工空間和基建成本。其工作原理是:由控制器感應井體內液位傳感器的信號，從而控制排污管上真空閥門的開閉，實現污水的抽吸。但是為了實現上述控制器的動作，還需要增加額外的動力設備，如壓縮空氣源或電源，這直接增加了布置管線時的工作強度。尤其對于一些基礎設施薄弱的偏遠山區(qū)，常常會因尋找不到電力設施而影響施工。
[0004]除此以外，為了維護系統的安全性，還需要對控制器進行定期檢查維護，在檢查維護過程中由于排水系統無法工作，也會影響人們的正常生活。

【發(fā)明內容】

[0005]鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種室外真空排水中用于重力流向真空流過渡的污水收集及自動排放井，當井體內液位達到預定高度時，利用真空管路中的負壓自動開啟真空閥門，使得污水自動排入真空管路，無需增加額外的動力設備，對于電力設施欠缺的山區(qū)尤其適用，與此同時還具有安全性高，動力損耗小的優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種污水收集與自動排放井，包括與用戶端相連的重力進水管道，井體，從井體內部向上延伸的排污管，與排污管相連的真空閥門，以及與真空閥門相接的真空管路。
[0007]其中，真空閥門包括工作腔，與排污管相對接的介質進口，與真空管路相連接的介質出口，以及與工作腔相通、用于控制介質進口和介質出口通斷的先導閥。在真空管路上還設有取氣口，上述先導閥上設置有與該取氣口相對接的真空接口，與大氣相通的大氣接口，以及用于感應井體內部液位的壓力接口。在壓力接口上還裝設有向下延伸至井體的敏感元件，該敏感元件包括安裝在壓力接口上的氣壓傳導管，以及與該氣壓傳導管相連用于感應井內液位的感應管。
[0008]采用上述技術方案，污水通過重力流入井體，當井體內的污水逐漸增多時，感應管內的液位隨之升高，迫使管內氣壓升高，管內氣壓通過氣壓傳導管傳遞到真空閥門的先導閥。當罐內液位達到預定高度時，先導閥自動切換到真空接口，將真空閥門與真空管路相連。工作腔內空氣被吸走，在介質入口大氣壓下，真空閥門打開。由于真空閥門兩端的排污管、真空管路的空氣壓力不同，閥門一經開啟，污水便被高速吸入真空管路。當井體內的污水被吸走過程中，水位逐漸下降，感應管內的氣壓也隨之下降，當下降到預定液位時，先導閥切換至大氣接口，同時真空閥門與真空管路斷開，真空閥門關閉，污水停止排放，至此完成一個收集排放過程。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，井體分上下兩層，由上層的真空閥室和下層的污水暫存罐組成，上下層嚴實密封，更好的控制臭氣，進而改善周邊環(huán)境。在真空閥室的側壁上開有用于安置真空管路的穿插口，重力進水管道設置在污水暫存罐的側壁上，所述真空閥室和污水暫存罐之間還設有密封板，該密封板上開設有排污管穿插口和感應管穿插口，將閥門和污水隔絕，便于維護。
[0010]為了防止較大漂浮物進入系統，造成管路的堵塞，在污水暫存罐內還設置有過濾裝置。過濾裝置底部沉入井底，上部鑲嵌在密封板上可活動部位，過濾裝置的上部2/3處為過濾區(qū)域，由一定間隔的不銹鋼網圍制，過濾裝置下部1/3處為攔截區(qū)域，用于將污水中混入的沉積物阻隔在污水暫存罐的外側。
[0011]本發(fā)明的其中一個技術難點在于，如何在保證密封性的條件下，將真空管路中的取氣口接入先導閥中來。具體采用的技術方案如下，在真空管路的取氣口處安裝有第一 T形連接件，該第一 T形連接件的左右兩個出口密封連接至真空管路，上方出口密封連接有第一管道，該第一管道的另一端安裝有變徑，該變徑通過第一接頭連接有第二 T形連接件，該第二T形連接件的一個出口連接有絲堵或壓力儀表，另一個出口通過第二接頭裝設有軟管，該軟管的另一端連接至所述先導閥的真空接口。作為本發(fā)明的另一種實施方案，在變徑與第一接頭之間還設有第二管道。上述第一管道、變徑和第二管道均垂直向上延伸布置，如此設計可防止真空管路內污水倒流進先導閥的真空接口處，實現氣液分離，更進一步的，所述第二T形連接件上與軟管相連的出口，與第二T形連接件上與第一接頭相連的出口垂直布置。
[0012]作為本發(fā)明一種具體的連接方式，上述第一接頭的兩端均設有外螺紋，變徑和第二 T形連接件上均設有與外螺紋相適配的內牙。第二接頭為快插式管接頭。此外為進一步提高密封性，在上述各管件的連接處還設有密封膠或密封圈。
[0013]進一步的，真空管路采用UPVC材料制成，其公稱壓力大于1.0MPa。上述第一T形連接件、第一管道和變徑均采用UPVC材料制得，第一接頭、第二接頭和第二 T形連接件采用不銹鋼或銅質材料制得。
[0014]污水在抽吸過程中，管道會有輕微的晃動，時間一長，軸向竄動加大，影響抽吸效果，甚至會造成吸不上水的后果，井體內還設有用于防止排污管軸向竄動的高度調節(jié)裝置。進一步的，高度調節(jié)裝置包括支撐板，沿支撐板高度方向垂直開設的一組安裝孔，以及通過螺栓固定在安裝孔內的連接件;該連接件包括與排污管相適配的彎曲部，以及從彎曲部的兩端分別向安裝孔延伸的固定部。當然該高度調節(jié)裝置的結構不限于此，如在支撐板上設有卡槽，通過連接件上的卡勾勾住相應的卡槽，從而實現排污管的限位亦可。
[0015]為進一步達到凈化周邊環(huán)境的目的，先導閥的大氣接口通過管道連接有空氣過濾器，該空氣過濾器與大氣相通。
[0016]為了方便管路檢查與維修，在真空管路上還裝設有備用管路，該備用管路包括安裝在真空管路上的三通閥，以及連接在三通閥上的鋼絲軟管；該鋼絲軟管的端部可延伸至井體底部。優(yōu)選的，鋼絲軟管上還設有二通閥門，井體側壁上設有拉鉤，該二通閥門由拉鉤固定在井壁上沿。當系統出現故障時，備用管路開啟，作為臨時排污管道保持系統正常運行。
[0017]本發(fā)明與現有技術相比，其優(yōu)點在于:
[0018]1、本發(fā)明通過在井體前接各用戶端用水處，后連真空系統中鋪設的真空管路，用戶污水通過短距離的重力管道流入井體，當液位達到預定高度時，迫使管內氣壓升高，管內氣壓通過氣壓傳導管傳遞到真空閥門的先導閥，先導閥切換到真空接口，將真空閥門與真空管路的取氣口相連接，工作腔內空氣被吸走，在介質入口大氣壓下，真空閥門打開，由于真空閥門阻隔開的管道兩端空氣壓力不同，閥門一經開啟，污水便被高速吸入真空管路。當井體內的污水被吸走過程中，水位逐漸下降，感應管內的氣壓也隨之下降。當感應管內液位降到預定高度時，先導閥恢復至大氣接口，切斷真空閥門與真空管路的連通，真空閥門關閉，污水停止排放?？梢姡景l(fā)明中真空閥門開閉的動力來自于真空系統，不需增加額外的動力設備就可實現，降低了系統的動力損耗，且安全性更高。
[0019]2、井體采用分層設計，井體上層為真空閥室，保持干凈、清爽;下層為污水暫存罐，用于短時間儲存污水。將閥門和污水隔絕，上下層嚴實密封，便于控制臭氣和設備維護，同時大大改善周邊環(huán)境。此外，在污水暫存罐內還設置有過濾裝置，該過濾裝置還可防止較大漂浮物進入系統，造成管路的堵塞。
[0020]3、本發(fā)明對真空閥門的結構進行改進，工作腔內還可采用氣動隔膜結構，其閥蓋設計為圓弧形，使得膜片頂起空間大，不易堵塞;并在工作腔上設置與其相通的先導閥。先導閥上設有與取氣口相對接的真空接口，與大氣相通的大氣接口，以及用于感應井體內部液位的壓力接口。通過壓力接口連接的敏感元件，感應井內液位高度，從而控制先導閥上各個接口的相互切換。
[0021 ] 4、由于考慮污水的腐蝕性，真空管路大多為UPVC材料，而軟管為塑膠材料，因此如何將先導閥上真空接口的軟管與真空管路的取氣口以更可靠更牢固的方式相連接，成為困擾本領域技術人員的又一難題。本發(fā)明通過UPVC材料制得的第一 T形連接件將真空管路和第一管道進行連接，在第一管道的上端安裝UPVC變徑，然后通過第一接頭連接上述UPVC變徑和不銹鋼或銅質材料制成第二 T形連接件，最后經第二接頭連接軟管至先導閥的真空接口。上述第一管道的取氣口設置在真空管路的上方，可在源頭上減少污水流入先導閥真空接口的可能。此外上述第一管道、變徑、第二管道垂直向上布置，其具體高度可視真空管路內的氣壓而設定，進一步防止污水倒流。另外，將第二 T形連接件上與軟管相連的出口，與第二 T形連接件上與第一接頭相連的出口垂直布置，進而更進一步避免污水進入先導閥的真空接口。在上述各管件的連接處優(yōu)選設有密封膠或密封圈，進一步保證管道的密封性。
[0022]5、本發(fā)明在真空管路上還裝設有備用管路，方便管路的檢查與維修，當系統出現故障時，備用管路開啟，作為臨時排污管道，進而保持系統正常運行，不會影響人們的正常使用。
[0023]6、本發(fā)明在井體內設置有高度調節(jié)裝