一体化雨水竖管弃流旋流过滤分离系统的制作方法

本发明涉及环保领域，尤其是涉及一种一体化雨水竖管弃流旋流过滤分离系统。

背景技术：

中国专利文献CN 105521656A，于2016年4月27日公开了“一种旋流式可转位雨水过滤器装置”，包括旋流壳体、进水接头、清水排放接口以及脏水排放口，其特征是所述的进水接头从旋流壳体外圆切线方向接入旋流壳体内，旋流壳体的内壁设有与进水流动方向垂直的阻尼筋；旋流壳体的下方连接过滤器载体，清水排放接口设置在过滤器载体上，过滤器载体内设有缓流腔，过滤器载体底部通向脏水排放口。在实践中，如果将该装置简单的串联安装在雨水竖管上使用，由于下雨初期落下的雨水会将沉积在流经过程中的泥沙污物一路携带下来，会导致污物处理量过大，装置的处理效率降低，严重时会导致污水排放口被堵塞，或者装置的处理能力过载，影响装置正常发挥处理效果，极大的限制了此装置在雨污水处理方面发挥正常效果。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是，现有旋流式可转位雨水过滤器装置无在简单的串联安装在雨水竖管上时无法短时间处理大量泥沙，从而提供一种一体化雨水竖管弃流旋流过滤分离系统，可以全面优化旋流式可转位雨水过滤器装置的处理效果，提升处理能力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种一体化雨水竖管弃流旋流过滤分离系统，包括旋流式可转位雨水过滤器装置，待处理雨水从上方的雨水管道进入该装置进行分离，产生的滤清液和污水分别从该装置下方的滤清液出口和污水出口排出，所述雨水管道与三通管的上端连接，三通管的下端与电磁阀连接，侧端与旋流式可转位雨水过滤器装置的进水管连接；电磁阀为常开。

在本技术方案中，在雨水管道上用三通管分成了两个通道，一个为传统的过滤管路，管路内设有旋流式可转位雨水过滤器装置，用于正常的过滤工作，另一个为控制管路，用来携带大量泥沙流入的初期雨水进行控制和废弃。当刚开始下雨时，雨水会携带大量泥沙进入雨水管道，此时的电磁阀是处于常开状态的，这些混有泥沙的雨水都通过三通阀的下端，经过开启的电磁阀后被完全废弃；等降雨持续一定的时间后，雨水携带的泥沙逐渐减少至可以不再影响旋流式可转位雨水过滤器装置的过滤作业的时候，关闭电磁阀，使雨水从三通管的侧端进入旋流式可转位雨水过滤器装置进行过滤。过滤后的滤清液从滤清液出口分离，送至存储使用管路，污水则从污水出口被排掉。本方案中使用的旋流式可转位雨水过滤器装置，即为中国专利文献CN 105521656A中所公开的装置。

作为优选，所述三通管的上游连接有雨量检测器；雨量检测器包括设于雨水管道内的桨叶脉冲计数盘和光电计数开关，桨叶脉冲计数盘的转动轴垂直于雨水管道的轴向，桨叶脉冲计数盘上均匀的设有若干个桨叶，桨叶的自由端伸出于雨水管道的管径内，使桨叶受水流冲击可带动桨叶脉冲计数盘自由转动，桨叶的转动触发光电计数开关上形成脉冲式计数；可编程逻辑控制器与光电计数开关信息连接，并将光电计数开关的计数值与可编程逻辑控制器预设的触发数值比较，超过后通过电子线路控制电磁阀关闭；可编程逻辑控制器还设有延时程序，延时程序由第一个来自光电计数开关的计数信息触发启动，在延时程序的延时范围内的任一个计数信息均终止上一个延时程序并开始一个新的延时程序；当某延时程序计时终结后，可编程逻辑控制器控制电磁阀复位至常开，并将由光电计数开关传来的计数信息清零。本方案主要是为了提高整个系统的自动化程度，减少人工现场操作的劳动。为此，本方案设计了一个雨量检测器作为检测机构，来判断雨水管道内的来水量。具体方案是，在雨水管道内设置了一个桨叶脉冲计数盘，这是一个均匀设有若干个桨叶的转盘，转轴垂直于雨水管道的轴向，桨叶的自由端伸出在雨水管道内。当雨水进入雨水管道从上向下流动时，就会推动桨叶，使桨叶脉冲计数盘转动。雨量检测器还设有一个光电计数开关，该光电计数开关可以读取靠近的转过其普遍的桨叶，从而形成一个个的脉冲式计数。同时，本方案还设计有PLC，即可编程逻辑控制器，该控制器与光电计数开关信息连通，光电计数开关生成的一个个计数信息均传递至可编程逻辑控制器。操作人员可以预设一个数值作为触发值，由光电计数开关传来的桨叶转动的计数值与该预设的触发值进行比较，至超过预设的触发值后，可编程逻辑控制器通过电路控制电磁阀关闭。这样一来，初期雨水都会在桨叶转动计数未达预设的触发值时被废弃，而当桨叶转动足够多、即初期雨水被排的足够多后，后续泥沙较少的雨水就被送至过滤管路进行过滤回用。可编程逻辑控制器内还预设有一个延时程序，该程序会在桨叶的第一次转动时，由光电计数开关传来的计数信息触发，延时开关所设定的延时时间可以人工调节。当延时程序启动后，会严格倒计时直至终止，终止后可编程逻辑控制器会驱动电磁阀打开，恢复至初始位置。只有当延时程序启动后终止前的期间，有第二个桨叶转动的计数信号传入，才可以关闭当前的延时程序，并同时开启另一个延时程序。也就是说，只要开始下雨，雨水进入雨水管道推动桨叶转动，可编程逻辑控制器就时刻准备着延时程序，一旦延时程序启动后不再有桨叶转动，该延时程序就无法被暂停，直至倒计时终了。而这段延时程序的延时幅度，就是系统判断雨水流动是否停止，进而推定下雨是否停止。在延时程序终结后，可编程逻辑控制器还会将由光电计数开关传来的计数信息清零，以便下一次下雨时再次正常使用自动侦测、执行功能。

作为优选，桨叶的自由端上设有接水盘，接水盘的敞开方向朝向雨水管道的上游方向。通过接水盘的设置，以及更改接水盘的大小、深度等参数，可以起到人工调节桨叶的转动条件的作用，形成不同的初期雨水废弃条件。

作为优选，所述旋流式可转位雨水过滤器装置的进水口位置不低于三通管侧方出口的位置。这是为了避免初期雨水中携带的泥沙涌入旋流式可转位雨水过滤器装置，使其更高效的工作。

作为优选，所述三通管下端至电磁阀之间的管路的长度为管路内径的3-5倍。当电磁阀关闭时，三通管下端至电磁阀之间的管路形成一个盲孔，可以在一定程度上容纳部分雨水携带的泥沙，减轻旋流式可转位雨水过滤器装置的作业强度，提高作业效果。

作为优选，所述电磁阀下端的管道与污水出口连通。将电磁阀下端的管道与污水出口连通，使本装置仅有一个污水排水口，方便管路设计和排污处理。

综上所述，本发明的有益效果是：在地面上方设置，不需要土建施工；结构十分简单，弃流时间随意可设定；与旋流过滤器高度集成，全面优化旋流式可转位雨水过滤器装置的处理效果，提升处理能力。

附图说明

图1是本发明的管路走向示意图，

图2是雨量检测器的结构示意图，

图3是图2的俯视图。

其中：1旋流式可转位雨水过滤器装置，2雨水管道，3滤清液出口，4污水出口，5三通管，6雨量检测器，7可编程逻辑控制器，8电磁阀，61桨叶脉冲计数盘，62光电计数开关，63轴承，611桨叶，612计数盘轴；箭头所示为雨水的流动方向。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示，为一种一体化雨水竖管弃流旋流过滤分离系统，使用在屋顶雨水收集回用系统中。本系统包括雨水管2，雨水由上向下流入雨水管。雨水管下分通过三通阀8连接有两个管路，在三通阀下端连接的是控制管路，用来废弃含泥沙量大的初期雨水，在三通阀右端连接的是过滤管线，含泥沙量较小的中后期雨水会由此进入旋流式可转位雨水过滤器装置进行旋转过滤，形成的滤清液由滤清液出口引出存储或使用，形成的污水则由污水出口4排出。本例中的旋流式可转位雨水过滤器装置的结构、功能及使用方法由中国专利文献CN 105521656A公开。

为了实现自动化，本例的一种一体化雨水竖管弃流旋流过滤分离系统在雨水管道上设有雨量检测器6。如图2、图3所示，雨量检测器包括设于雨水管道内的桨叶脉冲计数盘61和光电计数开关62。本例中桨叶脉冲计数盘上均匀的设计了8片桨叶611，桨叶脉冲计数盘的计数盘轴612可转动被2个轴承63固定垂直于雨水管道的轴向，桨叶的自由端可伸出于雨水管道内，当雨水管道内有水流经时，桨叶会被推动，带动桨叶脉冲计数盘转动。而每一个桨叶的每一次转动，都会被光电计数开关记录，并通过通过信号线缆，将计数信息传递给可编程逻辑控制器7，或称PLC。可编程逻辑控制器内预设有一个触发数值，本例为1000，由光电计数开关采集并传送来的桨叶的转动数量在超过1000后，可编程逻辑控制器通过连通的电路，控制电磁阀关闭，此时的雨水即由三通阀的右端进入过滤管路进行过滤回用。可编程逻辑控制器内还设有一个延时程序，该延时程序包括一个倒计时时段和倒计时终了后关闭电磁阀和对桨叶转动计数数值的清零动作。倒计时时段可以被人工设定，本例设定为300秒。该延时程序的启动触发条件为由光电计数开关采集并传送来的第一个桨叶转动信号，而当倒计时时段内出现任意一个桨叶转动信号，就可以终止该延时程序，并重新启动另一个延时程序。也就是说，当降雨持续时，延时程序将无法完成倒计时而终止，总是会被后来的桨叶转动信号中途取消。只有当降雨终止后，雨水不再流入雨水管道，桨叶不再转动，且此状态持续300秒钟了，系统方才推定雨水停止，此时可编程逻辑控制器才会控制电磁阀复位打开，并将本次降雨过程中由光电计数开关采集并传送来的桨叶的转动数量全部清零复位，以便下一次降雨时再工作。

为了增加桨叶转动的调节条件，本例中的桨叶的自由端上设有接水盘，接水盘的敞开方向朝向雨水管道的上游方向。

为了减少初期雨水的泥沙进入旋流式可转位雨水过滤器装置的进水口，旋流式可转位雨水过滤器装置的进水口被设置为与三通管侧端出口的位置等高。

所述三通管下端至电磁阀之间的管路的长度为管路内径的3倍，该部分管道空间在电磁阀关闭时可作为盲孔，容纳一部分雨水携带的泥沙。

电磁阀下端的管道与污水出口连通，使整个系统仅有一个污水出口，便于管路排布和污水处理。