雨水自动分流弃流装置及雨水自动分流方法与流程

本发明属于雨水分流处理设备技术领域，具体的说是涉及一种雨水自动分流弃流装置及雨水自动分流方法。

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，国家花费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，导致大量雨水流失，破坏了自然生态水文环境。

雨水作为一种清洁的水源，在环境与水资源利用方面起到的重要作用，对我们的人居环境和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、泥沙和杂质，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。

传统的雨水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、沉砂池等多样组合的做法，其弊端在于投入大、施工复杂、占地面积大以及管理难度高等，且其处理工艺在高污泥负荷的情况下运行时会出现膨胀现象，使得污泥难于分离，导致系统不能正常运行，出水不达标，处理难度较大。而且现有技术中的雨水收集系统需要新建生化沉淀池，导致占地面积和土建投资投入较大，且存在设备臃肿，体积庞大等诸多弊端，不利于雨水资源利用事业的发展。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种雨水收集更加合理，能够同时解决弃流排水问题的雨水自动分流弃流装置及雨水自动分流方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种雨水自动分流弃流装置，其包括设备腔体、进水口、提篮过滤区、收集电动阀、弃流泵组、水质仪、雨量传感器、雨频传感器和控制系统，水质仪、雨量传感器、雨频传感器、收集电动阀和弃流泵组分别通过电缆线与控制系统连接，设备腔体分为过滤收集腔和应急弃流腔，过滤收集腔和应急弃流腔相互连通；

在过滤收集腔和应急弃流腔的侧壁上分别设置有一与市政管网连接的溢流口，在过滤收集腔内设置有液位传感器，在液位传感器上分别设置有低液位浮球和高液位浮球，在过滤收集腔的侧壁上设置有与收集管网连接的收集口，在收集口处连接有收集电动阀；

提篮过滤区设置于过滤收集腔的进水口处，提篮过滤区主要由进水口、水质仪、导流斜板、过滤网和截污提篮组成，水质仪设置于进水口处，在过滤网的底部设置有截污提篮，在进水口和过滤网之间设置有导流斜板，导流斜板的一端与进水口的底部连接，导流斜板的另一端与过滤网的底部连接；

弃流泵组设置于应急弃流腔的底部，弃流泵组由若干组弃流泵设备组成，每组弃流泵设备均包括吸水口、弃流蝶阀和弃流泵，在弃流泵的两侧分别连接有一弃流蝶阀，弃流泵和弃流蝶阀之间通过弃流软接连接，在弃流蝶阀的入水端连接有一吸水口，弃流蝶阀的出水端与一弃流汇总管连接，弃流汇总管与弃流出水口连接，吸水口伸入过滤收集腔的底部，弃流出水口伸出应急弃流腔。

过滤收集腔的底部设置于地面上，应急弃流腔的底部设置有槽钢底座，应急弃流腔的底部高于过滤收集腔的底部。

在提篮过滤区的上方位于过滤收集腔的顶部设置有检修口。

弃流泵组由两组弃流泵设备组成，弃流泵为立式单级离心泵。

在截污提篮上设置有提篮把手，在每个弃流蝶阀上均连接有止回阀。

控制系统主要由PLC可编程模块、人机触摸屏、交流接触器、热断电器、空气开关和中间继电器组成。

一种采用雨水自动分流弃流装置的雨水自动分流方法，包括如下步骤：

1）首先雨水从进水口进入提篮区，雨水进入提篮区前要先经过水质仪，水质仪将收集到的水质指标通过电缆线传输到控制系统；

2）雨水由进水口经过导流斜板进入提篮区，雨水经过过滤网时过滤网将雨水中的杂质悬浮物拦截落入提篮内，经过过滤网去除杂质悬浮物的雨水进入设备腔体内；

3）进入设备腔体内的雨水超过低液位时液位传感器通过电缆线传输信号到控制系统，控制系统启动弃流泵；

4）当水质仪检测到水质达标并且雨量传感器检测到雨量超过设定值时，弃流泵停止工作，收集电动阀打开，雨水通过收集口进入收集管网内；

5）当降雨量增大，设备腔体内水位上升，雨水便通过溢流口排入市政管网，水位再度上升超过溢流口达到高液位时，控制系统报警，进入应急状态；

6）当控制系统进入应急状态时将再度启动弃流泵将设备腔体内的雨水加压排入市政管网；

7）降雨结束24小时后系统回到初始状态，等待下次降雨。

弃流泵的启动条件为：水质仪检测水质不达标、设备腔体内的水位超过低液位或雨量传感器检测到雨量没有超过设定值；

在雨水分流弃流装置提篮过滤区的上部设置有检修口，定期打开检修口将截污提篮提出即能够清理提篮内的悬浮物及杂质。

弃流泵组由吸水口、弃流碟阀、弃流软接、弃流汇总管、弃流出水口和止回阀等组件构成，当水质和雨量都没有达到预先的设定要求，并且液位传感器低位浮球超过低液位时，启动弃流泵，将不达标的水排至市政管网。

液位传感器为开关信号，设有低液位及高液位两个液位。低液位能够保护水泵，低液位即停泵。高液位应急用，当设备腔体内的水位达到高液位时，控制系统报警，进入应急状态，当控制系统进入应急状态，将再度启动弃流泵将设备腔体内的水加压排入市政管网内。

雨量传感器为脉冲信号，降雨时将降雨量转换成脉冲信号通过电缆线传输到控制系统，雨量值为可设定值，如设定1-10毫米。雨频传感器采集降雨时降雨的频率，通过电缆线以脉冲信号的形式传输给控制系统。水质仪主要检测浊度悬浮物污染物的含量，以脉冲信号的形式传输给控制系统。

控制系统主要由PLC可编程模块、人机触摸屏、交流接触器、热断电器、空开以及中间继电器等组成。控制系统配合水质仪、液位传感器、雨量传感器和雨频传感器自动分析并检测雨水水质、液位、雨量和雨频等信号，从而实现全自动化工作。

本发明的有益效果是：本发明中的雨水自动分流弃流装置改变了现有技术中传统雨水弃流处理系统的格栅、截流井、安全井、弃流装置、初期过滤装置和沉砂池等多井多点式处理，本申请中的雨水自动分流弃流装置使得雨水的收集更加合理，而且还同时解决了弃流排水的问题。本发明中的弃流排水是有压排水，市面上同类产品采用的是无重力流排水，无重力流排水当弃流管网标高不满足条件时就无法自动排水。本申请中的雨水自动分流弃流装置还设置有应急措施，更加确保了整个系统的安全性。

附图说明

图1是本发明雨水自动分流弃流装置的侧面结构示意图；

图2是本发明雨水自动分流弃流装置的俯视结构示意图；

图3是本发明雨水自动分流弃流装置中各设备电缆线路连接示意图；

图中：1-进水口；2-收集电动阀；3-水质仪；4-雨量传感器；5-雨频传感器；6-控制系统；7-电缆线；8-过滤收集腔；9-应急弃流腔；10-溢流口；11-液位传感器；12-低液位浮球；13-高液位浮球；14-收集口；15-提篮把手；16-导流斜板；17-过滤网；18-截污提篮；19-吸水口；20-弃流蝶阀；21-弃流泵；22-弃流软接；23-弃流汇总管；24-弃流出水口；25-槽钢底座；26-检修口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。

如图1至图3所示，一种雨水自动分流弃流装置，其包括设备腔体、进水口1、提篮过滤区、收集电动阀2、弃流泵组、水质仪3、雨量传感器4、雨频传感器5和控制系统6，水质仪3、雨量传感器4、雨频传感器5、收集电动阀2和弃流泵组分别通过电缆线7与控制系统6连接，设备腔体分为过滤收集腔8和应急弃流腔9，过滤收集腔8和应急弃流腔9相互连通；

在过滤收集腔8和应急弃流腔9的侧壁上分别设置有一与市政管网连接的溢流口10，在过滤收集腔8内设置有液位传感器11，在液位传感器11上分别设置有低液位浮球12和高液位浮球13，在过滤收集腔8的侧壁上设置有与收集管网连接的收集口14，在收集口14处连接有收集电动阀2；

提篮过滤区设置于过滤收集腔8的进水口1处，提篮过滤区主要由进水口1、水质仪3、导流斜板16、过滤网17和截污提篮18组成，水质仪3设置于进水口1处，在过滤网17的底部设置有截污提篮18，在进水口1和过滤网17之间设置有导流斜板16，导流斜板16的一端与进水口1的底部连接，导流斜板16的另一端与过滤网17的底部连接；

弃流泵组设置于应急弃流腔9的底部，弃流泵组由若干组弃流泵21设备组成，每组弃流泵21设备均包括吸水口19、弃流蝶阀20和弃流泵21，在弃流泵21的两侧分别连接有一弃流蝶阀20，弃流泵21和弃流蝶阀20之间通过弃流软接22连接，在弃流蝶阀20的入水端连接有一吸水口19，弃流蝶阀20的出水端与一弃流汇总管23连接，弃流汇总管23与弃流出水口24连接，吸水口19伸入过滤收集腔8的底部，弃流出水口24伸出应急弃流腔9。

过滤收集腔8的底部设置于地面上，应急弃流腔9的底部设置有槽钢底座25，应急弃流腔9的底部高于过滤收集腔8的底部。在提篮过滤区的上方位于过滤收集腔8的顶部设置有检修口26。弃流泵组由两组弃流泵21设备组成，弃流泵21为立式单级离心泵。在截污提篮18上设置有提篮把手15。在每个弃流蝶阀20上均连接有止回阀。控制系统6主要由PLC可编程模块、人机触摸屏、交流接触器、热断电器、空气开关和中间继电器组成。

本发明雨水自动分流弃流装置的雨水自动分流方法为：

1）首先雨水从进水口1进入提篮区，雨水进入提篮区前要先经过水质仪3，水质仪3将收集到的水质指标通过电缆线7传输到控制系统6；

2）雨水由进水口1经过导流斜板16进入提篮区，雨水经过过滤网17时过滤网17将雨水中的杂质悬浮物拦截落入提篮内，经过过滤网17去除杂质悬浮物的雨水进入设备腔体内；

3）进入设备腔体内的雨水超过低液位时液位传感器11通过电缆线7传输信号到控制系统6，控制系统6启动弃流泵；

弃流泵的启动条件为：水质仪3检测水质不达标、设备腔体内的水位超过低液位或雨量传感器4检测到雨量没有超过设定值；

4）当水质仪3检测到水质达标并且雨量传感器4检测到雨量超过设定值时，弃流泵停止工作，收集电动阀2打开，雨水通过收集口14进入收集管网内；

5）当降雨量增大，设备腔体内水位上升，雨水便通过溢流口10排入市政管网，水位再度上升超过溢流口10达到高液位时，控制系统6报警，进入应急状态；

6）当控制系统6进入应急状态时将再度启动弃流泵将设备腔体内的雨水加压排入市政管网；

7）降雨结束24小时后系统回到初始状态，等待下次降雨。

在雨水分流弃流装置提篮过滤区的上部设置有检修口26，定期打开检修口26将截污提篮18提出即可清理提篮内的悬浮物及杂质。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。