专利名称：雨水收集自动分流站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水利工程技术领域内的装置，具体地说，是一种雨水收集自动 分流装置。
背景技术：
水是人类最宝贵的资源，但由于人类的浪费和环境的污染，导致清洁的水资源 日益减少，随着社会和经济的迅速发展，城市进程加快，水资源恶化，地下水位下降， 城市的用水困难问题也日益严重，我国的600个城市中有300个缺水，严重缺水的有100 多个，而且正呈上升趋势，为此，国家花巨资进行南水北调工程，然而只能满足部分地 区的用水问题，不能从根本上解决缺水的问题，加之城市化使原有的植被和土壤为不透 水地面所代替，大量雨水流失，破化了自然生态水文环境，地下水得不到有效补充，逐 年减少，城市的生态环境恶化，土壤中含水量减少，热岛效应加剧，空气干燥，降雨 时，由于城市化雨水渗透性不强，雨水加速向城市的河道汇集，洪峰流量建迅速形成， 城市排水设施负载加大，水涝灾害频发，雨水作为一种清洁的水源，资源综合利用与控 制，在环境与水资源利用、控制方面起到得要作用，对我们的人居环境、水利生态有着 深远的意义。
目前，越来越多的国家开始注意收集清洁的雨水，雨水汇集通常采用屋顶、地 面道路、绿地、天然山坡等，初期雨水中夹杂着大量污染物、泥沙、杂质，COD高达 2000——3000mg/L, SS高达500——800mg/L,色度近100，因此，初期雨水应弃流 排放，收集中、后期洁净的雨水，同时将雨水的杂质过滤排除，保证后期储水系统的正 常运行，并且保证排水安全，经过处理并蒸发过滤后的清洁雨水可完全达到饮用水的标 准，所以雨水完全作为一种清洁的水源来供人们饮用。
传统的收集方法有初期雨水弃流装置、截流井、分流井、初期雨水过滤、沉砂 池等多样组合作法，弊端在于投入大，施工复杂，占地面积大，管理难度高等，不利于 雨水资源利用事业的发展。发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种雨水收集自动分流站，该装置 投入成本低，操作管理简便，施工方便，占地面积小，设计精巧，集成控制，运行安全 可靠，可采用地面式或地埋式灵活安装，适用中小型雨水资源利用，也可设计选用于城 镇或工厂大型系统。
本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的
雨水收集自动分流站结构上主要由主体、旋流过滤腔体、排污执行单元、排 污出水口、收集电动执行单元、收集出水口、水质电导率传感器、设备进水口、雨量传 感器、降雨频率记忆器、溢流口、配电控制箱等构成，主体内分为过滤腔体和外腔体两 部分，旋流过滤腔体和外腔体通过法兰和螺栓于顶部定位和紧固，旋流过滤腔体底部和主体下部螺栓紧固，旋流过滤腔体上出口以钢梁螺栓紧固；过滤腔体上部分为机械过滤 孔、过滤网，下部分为锥形旋流腔，进水口、收集出水口位于过滤腔体的两侧，溢流口 位于过滤腔体一侧，溢流口高于进水口和收集出水口，进水口直接由弧形斜管向下连通 到过滤腔体下部的锥形立体腔，溢流口也联接到过滤腔体内部，过滤腔底部连接到排污 执行单元并直通排污口，进水口、溢流口与过滤腔体间均采用法兰螺栓紧固连接。
所述的旋流过滤腔体，上部分采用机械过滤孔和过滤网对雨水进行初过滤，下 部分为锥形旋流腔，形状为漏斗形，雨水可通过重力旋流沉砂后利用连通器原理自然溢 位到过滤腔过滤部分，雨水再通过过滤孔和过滤网初过滤后进入外腔体。
所述的水质电导率传感器，用来对水质进行在线监测，当设定流量已过，而水 质浊度、悬浮物超过设定值时，信号由水质电导率传感器传送到配电控制箱，打开排污 阀；初期较差的雨水和质量高于水的固体物质留入底部并随排污口排掉。
所述的雨量传感器，设置于露天雨水接收点，利用对降雨量的计量和对控制系 统发出传感信号，而当设计排污量达到时，信号由雨量传感器传送到配电控制部分，启 动电动执行单元并关闭排污口，同时启动动力执行单元打开收集出水口。
所述的降雨频率记忆器，装置于配电箱内，记忆功能为记忆处理定时器，与配 电箱模块组合，编程输入设定，在初期雨水弃流后的设定时间内，断开雨量传感器与排 污执行单元联系，不再启动排污执行单元，到设定时间值时自动恢复雨水传感器与排污 单元的转换联系；当水质传感器检测到水质超标信号时，优先打开排污执行单元。
所述的配电控制箱，采用PLC可编程控制，可以接收雨水收集传感器、水质在 线监测传感器，雨频记忆传感器、排污执行单元、电动收集执行单元、贮存水位传感器 发出的信号，并作出相应的反应，贮存水位传感器设置于蓄水池(箱)内。
本发明的工作原理是当初期较差的雨水从进水口进入设备时，流入过滤腔体 底部的锥形旋流腔，形成旋流，可将初期较差的雨水和质量高于水的固体物质留入底部 并随排污口排掉，当设计排污量达到时，信号由雨量传感器传送到配电控制部分，启动 电动执行单元并关闭排污口，同时开启收集电动执行单元，打开收集出水口，水力经过 旋流沉砂后，经过过滤孔、过滤网初过滤后流入外腔，外腔与出水口相联，水流入收集 蓄水池；当设定流量已过，而水质浊度、悬浮物超过设定值时，信号由水质电导率传感 器传送到配电控制箱，优先打开排污阀，当水量收集到设计值时，蓄水池水位传感器发 出信号到控制系统，启动执行器关闭收集出水口，水经溢流口排出；当水量过大或收集 量到设计量时，以及收集出水口水流不畅时，水流从过滤体内部的溢流口溢出，保证排 水安全；当降雨频率间隔小于设定值时，此间内排污口处于常闭状态；如果设备故障或 关闭收集阀门时，水均会从雨水收集自动分流站上的溢流口流入市政管网，不会造成溢 水事件，如发生水位倒灌时，水位到达预警水位时，设备会关闭收集出水口阀门。
由于采用了以上的技术方案，本发明具有发下的有益效果1、内部溢流，设备 故障或水流不畅时，保证水系统排水安全，暴雨水流过大时自动从溢流口分流、泄流。
2、旋流、过滤设计，除砂、过滤一体，进水口、溢流口和排污口直通，不堵塞O
3、水质、水量和雨频间隔控制，实现排污、弃流和收集，雨水利用科学化；
4、设备腔内采用双排口设计，无积留初期雨水留存，无淤泥杂质留存，无二次污染。
5、设备下部分设渗漏腔，将管道积留雨水渗漏到地下，补充地下水，保护生态 平衡；
6、设备弃流、分流消能、过滤、排污和旋流除砂一体化设计，改变了传统雨水 弃流处理系统的格栅、截流井、安全井、弃流装置、初期过滤和沉砂池等多井多点式处 理，使得雨水收集更合理，占地少，管理方便减少施工量和工程投入。
图1为本明的外观结构示意图2为本发明的侧剖面结构示意图3为本发明的具体应用实施例示意图。
图中1-进水口，2-排污口，3-收集出水口，4-溢流口，5-电动排污执行单 元，6-电动收集执行单元，7-水质电导率传感器，8-外腔体，81-微渗护层，82-微渗 夹层腔，9-过滤腔体，91-过滤网，92-锥形旋流腔，10-蓄水池，101-散流槽，102-阀 门，11-清水池，12-储水自洁器，13-过滤器，14-混凝加药设备，15-增压泵，16-排污管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步进行详细的描述；
参见附图1，雨水收集自动分流站，结构上主要由主体、排污执行单元5、排污 出水口 2、收集电动执行单元6、收集出水口 3、水质电导率传感器7、设备进水口 1、雨 量传感器、降雨频率记忆器、溢流口 4、配电控制箱等构成，主体内分为过滤腔体9和外 腔体8两部分，过滤腔体9和外腔体8通过法兰和螺栓于顶部紧固，过滤腔体9上部分 为机械过滤孔、过滤网91，下部分为锥形旋流腔92，进水口 1、收集出水口 3位于过主 体的两侧，溢流口 4位于主体一侧，溢流口 4高于进水口 1和收集出水口 3，进水口 1直 接由弧形斜管向下连通到过滤腔体9下部的锥形旋流腔92部分，溢流口 4也联接到过滤 腔体9内部，过滤腔体9底部连接到排污执行单元5并直通排污口 2，进水口 1、溢流口 4与过滤腔体9间均采用法兰螺栓紧固连接，雨量传感器装在露天雨水接受点，根椐应用 工程现场设置安装，降雨频率记忆器设置于PLC集成控制部分内。
所述的外腔体，其内设置有微渗透层81和微渗夹层腔82，微渗夹层腔82内填充 有砂类填料。
优选地，当设备底部需填埋于地下时，雨水收集自动分流站下部内设置的渗滤 腔可将管道内积留雨水渗漏至地下。
参见附图3，雨水收集自动分流站应用于整个雨水收集处理系统内的初期雨水 弃流、分流和初期过滤处理，整个系统主要由雨水收集自动分流站、雨水调蓄、深度处 理、储水控制和PLC集成控制部分构成，雨水收集自动分流站的收集出水口 3通过管道 法兰与蓄水池10连接，雨水经散流槽101散流入蓄水池10，蓄水池10外连接有增压泵 15、混凝加药设备14、过滤器13，增压泵15、混凝加药设备14、过滤器13顺序串联连 接，过滤器13通过阀门连接至清水池11，清水池11连接有储水自洁器12，雨水收集自动分流站上的排污口 2连接排污管道16，蓄水池10通过排污阀门102与排污管道16连 通，可直接将蓄水池内积污雨水排出，雨水收集自动分流站可与蓄水池、清水池内水位 传感器联动，并采用PLC集成控制部分对全程设备进行统一控制。
参照附图1，附图2，附图3，当初期较差的雨水从进水口进入设备时，流入过 滤腔内的底部锥形旋流腔92，旋流至底部，将初期较差的雨水和质量高于水的固体物质 留入底部并随排污口排掉，当设计排污量达到时，信号由雨量传感器传送到配电控制部 分，启动电动执行单元并关闭排污口，同时开启收集电动执行单元，打开收集出水口， 水力经过旋流沉砂后溢位到过滤网部分，经过过滤孔、网粗过滤后流入外腔体8，外腔体 8与收集出水口 3相连，水流入收集蓄水池，当设定流量已过，而水质浊度、悬浮物超过 设定值时，信号由水质电导率传感器传送到配电控制箱，打开排污阀，当水量收集到设 计值时，执行器关闭收集出水口，打开排污口，当水量过大或收集量到设计量时，以及 收集出水口3水流不畅时，水流从过滤腔体9内部的溢流口4流出，实时分流和保证排水 安全，当降雨频率间隔小于设定值时，此间内排污口处于常闭状态；雨水经过雨水收集 自动分流站初期弃流、除砂固液分离过滤后进入蓄水箱(池)，并通过散流槽分散流入， 由于散流力低和分散呈雨状，经过泄力后不会激起底部沉淀物，蓄水箱(池)内设置潜水 排污泵排污口及溢流口，设置液位传感装置和出水口，蓄水箱(池)沿内壁做沟状透孔散 流水槽，箱体出水口与外置增压泵相连，增压泵依次连接混凝加药器与碳砂过滤器，雨 水经消毒、过滤处理后进入清水池，清水池连接有清水自洁器，清水池上留有接口以连 接至景观或其它补水体，水经过增压泵增压后再经过混凝加药器及过滤器后进入清水池 储存使用，清水池设液位传感器，当清水池达到设定水位后，液位传感器将信号发送至 配电控制箱，控制箱发出信号关闭增压泵及处理设备，清水箱设排空口；当蓄水池(箱) 水位到达设定水位时，液位传感器发送信号至配电控制箱关闭收集出水口阀门。
如果关闭收集阀门或设备故障时，水均会从雨水收集自动分流站上的溢流口流 入市政管网，不会造成溢水事件，如发生水位倒灌，水位到达预警水位时，设备会自动 关闭收集出水口阀门。
本发明改变了传统的雨水收集处理工艺，采用雨水收集自动分流站，设计精 巧、合理，整个雨水收集处理系统紧凑，占地少，管线用材少，施工安装简单，系统集 成和控制一体化自动运行，对于小型区域的雨水收集，可整装一体化现场安装；配合使 用雨量、雨频记忆和水质收集水量，可根椐收集区域的环境水流质量和用水量实时调控 设定收集水量，关且可与景观用水、循环补水及其它水体补水联动，达到雨水利用最大 化。
权利要求
1.一种雨水收集自动分流站，其特征在于，结构主要由主体、排污执行单元、排 污出水口、收集电动执行单元、收集出水口、水质电导率传感器、设备进水口、雨量传 感器、降雨频率记忆器、溢流口、配电控制箱构成，主体内分为过滤腔体和外腔体两部 分，过滤腔体和外腔体通过法兰和螺栓于顶部和底部紧固，旋流过滤腔体上部分为机械 过滤孔、过滤网，下部分为锥形旋流腔，进水口、收集出水口位于主体的两侧，溢流口 位于主体一侧，进水口直接由弧形斜管向下连通到过滤腔体下部的锥形旋流腔部分，溢 流口也连接到过滤腔体内部，过滤腔体底部连接到排污执行单元并直通排污口，进水 口、溢流口与过滤腔体间均采用法兰螺栓紧固连接。
2.根据权利要求1所述的雨水收集自动分流站，其特征在于，所述的外腔体底部由微 渗透层和微渗夹层腔构成，微渗夹层腔内填充有砂类填料。
3.根据权利要求1所述的雨水收集自动分流站，其特征在于，所述的溢流口高于进水 口和收集出水口。
4.根椐权利要求1所述的雨水收集自动分流站，其特征在于，所述的配电控制箱连接 控制雨量传感器、水质传感器、排污弃流执行单元和收集执行单元。
5.根椐权利要求1所述的雨水收集自动分流站，其特征在于，旋流过滤体的过滤腔由 旋流部分和过滤部分构成。
6.根椐权利要求1所述的雨水收集自动分流站，其特征在于，排污口置于主体底部， 溢流口的最低处与出水口的最高处在同一高度，进水口部位进口与收集出水口在同一水 平线上，进水口部位的出口通过弧形斜管连通到旋流过滤腔体的锥形旋流腔。
全文摘要
本发明公开了一种雨水收集自动分流站，属于水利工程技术领域，主要结构包括主体、排污执行单元、排污出水口、收集电动执行单元、收集出水口、水质电导率传感器、设备进水口、溢流口、配电控制箱等，主体分为旋流过滤腔体和外腔体两部分，过滤腔体和外腔体通过法兰和螺栓于顶部紧固，过滤腔体上部为机械过滤孔、过滤网，下部为圆锥形立体腔，进水口、收集出水口位于过滤腔体的两侧，溢流口位于过滤腔体一侧，溢流口高于进水口和收集出水口，进水口直接连通至圆锥形立体腔，过滤腔体底部连接排污执行单元并直通排污口，进水口、溢流口与过滤腔体间均采用法兰螺栓紧固连接，本发明结构紧凑，体积小，施工安装简单，实现控制一体化。
文档编号E03B3/03GK102021930SQ200910195790
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月17日 优先权日2009年9月17日
发明者储贻斌 申请人:储贻斌