一种自动雨水弃流收集与清洗装置的制作方法

本实用新型属于海绵城市技术领域，特别是涉及一种自动雨水弃流收集与清洗装置。

背景技术：

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

初期降雨时，前2~5mm的雨水一般污染严重，流量也比较小。雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，而且一般含有一定量的影响植物生长的毒素，这些毒素可能包括硫化物、盐分等，甚至不适当的pH值。降落地面后，又由于冲刷沥青油毡屋面、沥青混凝土道路、建筑工地等，使得前期雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、油脂、悬浮固体等污染物质，因此前期雨水的污染程度较高，通常超过了普通的城市污水的污染程度。如果将前期雨水直接排入自然承受水体，将会对水体造成非常严重的污染，也不能将雨水直接回收利用，所以必须对前期雨水进行弃流处理，可以设置雨污切换装置，将降雨初期雨水分流至污水管道，降雨后期污染程度较轻的雨水经过预处理截留水中的悬浮物、固体颗粒杂质、沉淀、过滤，就可以达到回收利用的标准。

现有技术中的弃流装置存在以下几点缺点：（1）大部分弃流装置的容积设置为所有初期雨水体积，容积过大、操作不便、成本高；（2）采用手动操作排放初期雨水的装置容易由于操作问题失效；设置有自动开关的弃流装置的容积虽然小，但构造复杂、成本高；另外，初期雨水停留时间过长，导致固体颗粒杂质沉淀，装置极易堵塞，不利于装置正常使用。

针对现有技术中存在的不做之处有必要提供一种具有创造性的和新颖性的装置。

技术实现要素：

本实用新型提供一种简易初期雨水单腔弃流筒，（1）大部分弃流装置的容积设置为所有初期雨水体积，容积过大、操作不便、成本高；（2）采用手动操作排放初期雨水的装置容易由于操作问题失效；设置有自动开关的弃流装置的容积虽然小，但构造复杂、成本高等缺点，从而达到体积小，造价低、只需要一个腔体就能实现全程雨水收集和弃流自动操作。

本实用新型通过以下技术方案来实现： 自动雨水弃流收集与清洗装置，包括弃流集水清洗控制腔、集水过滤腔、弃流腔、收集雨水进水口、收集雨水出水口、弃流雨水出水口、弃流控制孔、收集雨水过水孔、弃流腔清洗控制孔、阀体控制板、收集雨水分隔板、弃流雨水分隔板、底板、进水端板、出水端板、顶板、漂浮阀、漂浮球、滤网和顶盖；

所述自动雨水弃流收集与清洗装置设置为长方体形状，自动雨水弃流收集与清洗装置的上面设置有顶板，自动雨水弃流收集与清洗装置的下面设置有底板，自动雨水弃流收集与清洗装置右侧设置为进水端板，自动雨水弃流收集与清洗装置的左侧设置为出水端板，自动雨水弃流收集与清洗装置的内部腔体设置有竖直的收集雨水分隔板，收集雨水分隔板将自动雨水弃流收集与清洗装置的内部腔分为左侧腔体和右侧腔体，左侧腔体容积设置为右侧腔体容积的1.5~3倍；

左侧腔体设置为集水过滤腔，右侧腔体设置有水平的弃流雨水分隔板，弃流雨水分隔板 将右侧腔体分为上部腔体和下部腔体，上部腔体设置为弃流集水清洗控制腔，下部腔体设置为弃流腔，弃流集水清洗控制腔的体积为弃流腔 体积的3~5倍；

所述进水端板的上部设置有收集雨水进水口，在进水端板的下部设置有弃流雨水出水口，在出水端板的下部设置收集雨水出水口；

所述收集雨水分隔板高度的4/5~5/6的位置设置有收集雨水过水孔，所述收集雨水分隔板高度3/5~2/3的位置设置有弃流腔清洗控制孔，所述弃流雨水分隔板设置有弃流控制孔；

所述弃流控制孔下方设置阀体控制板，所述阀体控制板设置为梯形筒状，下面直径大，上面直径小，阀体控制板与所述弃流雨水分隔板固定连接；所述阀体控制板的下面设置有漂浮阀，漂浮阀通过直杆与弃流集水清洗控制腔中的漂浮球连接；

初始状态时，漂浮阀位于底部，漂浮球的顶部接近弃流腔清洗控制孔；当雨水收集阶段，漂浮阀塞住弃流控制孔和阀体控制板，此时，漂浮球的底部为弃流腔清洗控制孔之上。

作为一种优选的技术方案，所述收集雨水出水口的横截面积设置为收集雨水过水孔的横截面积的1~1.1倍，所述收集雨水过水孔的横截面积设置为收集雨水进水口 的横截面积的1~1.1倍，所述收集雨水进水口 的横截面积设置为弃流雨水出水口 的横截面积的10~50倍，所述弃流雨水出水口 的横截面积设置为弃流控制孔 的横截面积的1~1.1倍；所述弃流雨水出水口 的横截面积设置为弃流腔清洗控制孔 的横截面积的10~20倍。

作为一种优选的技术方案，所述集水过滤腔内设置滤网，，所述集水过滤腔顶部的顶板上设置有清理内部淤泥的顶盖。

自动雨水弃流收集与清洗装置的工作方法，包括以下步骤：

①小流量流速初期雨水通过收集雨水进水口进入弃流集水清洗控制腔；

②初期雨水均通过弃流控制孔进入通过弃流腔，并经过弃流雨水出水口排出；

③中期雨水流量和流速不断加大，弃流腔内雨水不断升高，之后污染较小的雨水在弃流集水清洗控制腔内不断升高；

④漂浮球不断升起，带动漂浮阀升起并将弃流控制孔慢慢关闭；

⑤雨水由收集雨水孔、弃流腔清洗控制孔不断进行集水过滤腔内，经过滤网过滤并通过收集雨水出水口排出；

⑥雨水逐渐减小并停止，弃流集水清洗控制腔内的雨水逐渐降低，雨水由弃流腔清洗控制孔不断流出；

⑦当雨水降低至漂浮球最高的位置，漂浮球慢慢下降，漂浮阀逐渐降低并将弃流控制孔慢慢打开；

⑧较为洁净的雨水冲洗弃流腔并从弃流雨水出水口排出。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：（1）本实用新型装置构造简单、加工十分简便，体积小，造价低；（2）只需要一个腔体就能实现全程雨水收集和弃流自动操作，初期雨水得到快速有效的排放，中后期雨水有效收集，雨停后能自动打开排污口排放剩余雨水，有效保证整个装置的清洁状态，始终保证装置正常运行。

附图说明

图1为本实用新型自动雨水弃流收集与清洗装置示意图。

图中序号说明：1弃流集水清洗控制腔、2集水过滤腔、3弃流腔、4收集雨水进水口、5收集雨水出水口、6弃流雨水出水口、7弃流控制孔、8收集雨水过水孔、9弃流腔清洗控制孔、10阀体控制板、11收集雨水分隔板、12弃流雨水分隔板、13底板、14进水端板、15出水端板、16顶板、17漂浮阀、18漂浮球、19滤网、20顶盖。

具体实施方式：

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

结合图1 ，自动雨水弃流收集与清洗装置，包括弃流集水清洗控制腔1、集水过滤腔2、弃流腔3、收集雨水进水口4、收集雨水出水口5、弃流雨水出水口6、弃流控制孔7、收集雨水过水孔8、弃流腔清洗控制孔9、阀体控制板10、收集雨水分隔板11、弃流雨水分隔板12、底板13、进水端板14、出水端板15、顶板16、漂浮阀17、漂浮球18、滤网19和顶盖20；

所述自动雨水弃流收集与清洗装置设置为长方体形状，自动雨水弃流收集与清洗装置的上面设置有顶板16，自动雨水弃流收集与清洗装置的下面设置有底板13，自动雨水弃流收集与清洗装置右侧设置为进水端板14，自动雨水弃流收集与清洗装置的左侧设置为出水端板15，自动雨水弃流收集与清洗装置的内部腔体设置有竖直的收集雨水分隔板11，收集雨水分隔板11将自动雨水弃流收集与清洗装置的内部腔分为左侧腔体和右侧腔体，左侧腔体容积设置为右侧腔体容积的1.5~3倍；

左侧腔体设置为集水过滤腔2，右侧腔体设置有水平的弃流雨水分隔板12，弃流雨水分隔板12 将右侧腔体分为上部腔体和下部腔体，上部腔体设置为弃流集水清洗控制腔1，下部腔体设置为弃流腔3，弃流集水清洗控制腔1的体积为弃流腔3 体积的3~5倍；

所述进水端板14的上部设置有收集雨水进水口4，在进水端板14的下部设置有弃流雨水出水口6，在出水端板15的下部设置收集雨水出水口5；

所述收集雨水分隔板11高度的4/5~5/6的位置设置有收集雨水过水孔8，所述收集雨水分隔板11高度3/5~2/3的位置设置有弃流腔清洗控制孔9，所述弃流雨水分隔板12设置有弃流控制孔7；

所述弃流控制孔7下方设置阀体控制板10，所述阀体控制板10设置为梯形筒状，下面直径大，上面直径小，阀体控制板10与所述弃流雨水分隔板12固定连接；所述阀体控制板10的下面设置有漂浮阀17，漂浮阀17通过直杆与弃流集水清洗控制腔1中的漂浮球18连接；

初始状态时，漂浮阀17位于底部，漂浮球18的顶部接近弃流腔清洗控制孔9；当雨水收集阶段，漂浮阀17塞住弃流控制孔7和阀体控制板10，此时，漂浮球18的底部为弃流腔清洗控制孔9之上。

最为一种优选的技术方案，所述收集雨水出水口5的横截面积设置为收集雨水过水孔8的横截面积的1~1.1倍，所述收集雨水过水孔8的横截面积设置为收集雨水进水口4 的横截面积的1~1.1倍，所述收集雨水进水口4 的横截面积设置为弃流雨水出水口6 的横截面积的10~50倍，所述弃流雨水出水口6 的横截面积设置为弃流控制孔7 的横截面积的1~1.1倍；所述弃流雨水出水口6 的横截面积设置为弃流腔清洗控制孔9 的横截面积的10~20倍。

最为一种优选的技术方案，所述集水过滤腔2内设置滤网19，，所述集水过滤腔2顶部的顶板16上设置有清理内部淤泥的顶盖20。

自动雨水弃流收集与清洗装置的工作方法，包括以下步骤：

①小流量流速初期雨水通过收集雨水进水口4进入弃流集水清洗控制腔1；

②初期雨水均通过弃流控制孔7进入通过弃流腔3，并经过弃流雨水出水口6排出；

③中期雨水流量和流速不断加大，弃流腔3内雨水不断升高，之后污染较小的雨水在弃流集水清洗控制腔1内不断升高；

④漂浮球18不断升起，带动漂浮阀17升起并将弃流控制孔7慢慢关闭；

⑤雨水由收集雨水孔8、弃流腔清洗控制孔9不断进行集水过滤腔2内，经过滤网19过滤并通过收集雨水出水口5排出；

⑥雨水逐渐减小并停止，弃流集水清洗控制腔1内的雨水逐渐降低，雨水由弃流腔清洗控制孔9不断流出；

⑦当雨水降低至漂浮球18最高的位置，漂浮球18慢慢下降，漂浮阀17逐渐降低并将弃流控制孔7慢慢打开；

⑧较为洁净的雨水冲洗弃流腔3并从弃流雨水出水口6排出。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。