一种用于市政污水收集的真空排水系统的制作方法

本发明属于市政排水技术领域，更具体地说，它涉及一种用于市政污水收集的真空排水系统。

背景技术：

随着经济的飞速发展，人们在生活水平大跨步提高的同时，对绿色环保提出了更高的要去，建设一个环保舒适的居住及工作环境成为城市发展的重点。科技正是通过需求而推动，真空排水系统正是在这种背景下，具有环保、节水、低成本等诸多优点，摆脱了建筑历史上重力坡度的局限性，使得在施工过程中管道内的铺设更具灵活性。

真空排水的原理是一种依靠气压差产生挟裹污水的高速气流，并把污水冲器具中取走的排水系统，其具备的优势在于：1.可以简单地解决排水沼坡，使污水可以任意地提升；2.管道管径小，管道的掩埋的深浅均可实施，使施工更为方便快捷；3.没有外溢，不会污染地下水，环保程度高。

现有的排水系统大多还是采用重力排水为主，大部分的生活污水中都含有较多的垃圾，例如头发、纸张或灰尘等；同时上述垃圾特别是头发纸张等很容易堵塞排污管道，容易造成排水不畅或排水不及的现象，因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于市政污水收集的真空排水系统，提高了排水的通畅性，优化了市政排水的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于市政污水收集的真空排水系统，按照污水流动方向依次包括收集市政污水的污水槽、污水排放管、污水收集装置、污水处理装置、用水终端以及控制器，所述污水排放管的一端连接在所述污水槽的下端，其另一端连接于所述污水收集装置，所述污水收集装置包括滑移连接于所述污水排放管且与所述污水排放管过盈配合的橡胶活塞以及连接在橡胶活塞两端的钢丝绳，所述钢丝绳上设有用于拉动橡胶活塞的驱动组件。

通过采用上述技术方案，当污水槽内的污水收集到一定高度时，污水对污水排放管的进水口起到水封的效果；接着拉动钢丝绳，橡胶活塞沿着污水排放管的长度方向朝着污水处理装置方向移动；同时在橡胶活塞的作用下，在橡胶活塞与污水槽之间的污水排放管内形成负压，此时大气压能够将污水槽内的污水自动压入到污水排放管内，此时污水排放管内充满了污水；由此在虹吸的作用下，污水能够持续不断地从污水槽内流入经污水排放管排入到污水处理装置内，提高了污水排水管内的排放效率。

本发明进一步设置为：所述驱动组件包括转动连接在所述污水收集装置上的轮盘以及用于驱动轮盘转动的伺服电机，所述钢丝绳的中间部位卷绕在轮盘上，其一端穿过所述污水排放管并固定连接在橡胶活塞上，而另一端穿过所述污水槽并固定连接在橡胶活塞的另一端。

通过采用上述技术方案，启动伺服电机，伺服电机带动轮盘转动，此时钢丝绳绕着轮盘转动，使得靠近污水处理装置的一侧的钢丝绳收紧，而靠近污水槽的一侧钢丝绳放松，由此橡胶活塞能够朝着污水处理装置方向移动，使得操作者在驱动橡胶活塞移动时更加的方便和省力。

本发明进一步设置为：所述污水排放管在远离所述污水槽的一端水平设置，且在所述污水排放管的水平段处设有下排管道和通气管。

通过采用上述技术方案，在污水排放管上设置通气管，当需要驱动橡胶活塞移动（即橡胶活塞朝着污水槽反应移动）的过程中，操作者能够避免在橡胶活塞与污水处理装置之间的污水排放管内形成负压，减少了将污水处理装置内的污水反向排入到污水槽内的机率，方便了污水的排放，提高了污水排水的效率。

本发明进一步设置为：所述橡胶活塞呈球状，所述通气管靠近污水排放管的一端上设有与所述橡胶活塞相适配的收口，所述通气管的直径小于污水排放管，所述通气管的收口处设有用于伺服电机停止的第一限位开关。

通过采用上述技术方案，在收口处设置第一限位开关，使得橡胶活塞在运动到收口处时，橡胶活塞能够堵塞住通气管，使通气管被封闭，由此污水能够直接从下排管道处流入到污水处理装置内；与此同时，橡胶活塞抵触在第一限位开关处，第一限位开关被打开，并将信号传递给控制器，同时还能通过控制器关闭伺服电机，此时伺服电机被关闭，橡胶活塞停止运动。

而当完成排水工作后，人工通过控制器反向驱动伺服电机，伺服电机反向运转，并驱动轮盘翻转，使得卷绕在轮盘上的钢丝绳反向移动（即靠近污水槽一端的钢丝绳收紧，而靠近污水处理装置一端的钢丝绳放松），此时位于污水排放管内的橡胶活塞朝着污水槽的方向移动，通气孔被打开，因此橡胶活塞与污水处理装置之间的污水排放管内不会产生负压，减少了污水处理装置内污水反向流入到污水槽内的情况发生，提高了上述装置在使用时的稳定性。

本发明进一步设置为：所述污水槽的上端处设有第二限位开关。

通过采用上述技术方案，在污水槽的上端设置第二限位开关，当橡胶活塞运动到污水槽的上端时，橡胶活塞与第二限位开关相互抵触，此时第二限位开关被打开，并能将信号传递给控制器，同时还能通过控制器关闭伺服电机，此时伺服电机被关闭，橡胶活塞停止运动。由此能及时关闭伺服电机，节能省电，有利于可持续发展。

本发明进一步设置为：所述污水排放管的两端以及所述污水槽的上端面上均设有导向环。

通过采用上述技术方案，不仅能够有效削弱污水排放管或污水槽侧壁上所受的压力，而且还能提高污水排放管的使用寿命；另外在污水槽的上端面上设置的导向环，它能够进一步限制钢丝绳朝着轮盘方向移动，提高了橡胶活塞在移动过程中的顺畅性。

本发明进一步设置为：所述污水处理装置包括沉淀池和生物滤池，所述沉淀池的上端设有与所述下排管道上下对应的开口，其下端设有污水管道，所述污水管道上设有与所述控制器电连接的污水阀门。

通过采用上述技术方案，经过沉降作用后的污水能进行上下分层，其中在明矾沉降剂的作用下杂质下沉在底部，而上层水体相对干净，同时通过控制打开污水阀门即可将位于下层的污水排出，有利于提高沉淀池内的清洁程度。

本发明进一步设置为：所述沉淀池的中心部位上设有网筛，所述下排管道的下端穿过所述网筛并伸入到所述沉淀池的底部，所述沉淀池在靠近开口处侧壁上开设有与所述生物滤池连通的排水管，所述排水管上设有与所述控制器电连接的排水阀门。

通过采用上述技术方案，在沉淀池的中心部位上设置网筛，能够进一步阻拦较大的杂质上浮，进一步提高了从排水管排入到生物滤池内的水质。

本发明进一步设置为：所述生物滤池内设有生物过滤填料，所述生物过滤填料从上往下依次包括多孔陶粒、无纺布、椰壳活性炭填料、无纺布、塑料制品和碎石。

通过采用上述技术方案，在生物滤池内设置多层生物过滤填料，模拟自然界水的下渗净化原理，在多孔陶粒、无纺布、椰壳活性炭填料、无纺布、塑料制品和碎石的生物过滤填料的作用下，逐级被净化，污水被净化，提高了水体的重新利用率。

本发明进一步设置为：所述用水终端还包括生活中水管网和市政用水管网，所述用水终端连接于所述生物滤池的出水口处，所述生物滤池的出水口与生活中水管网和市政用水管网之间均安装有与所述控制器电连接的送水阀门和抽水泵。

通过采用上述技术方案，将净化后的水体应用于生活中水管或市政用水管网内使用，进一步节约了水资源，提高了对污水净化后的水体的利用率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提高了排水的通畅性，优化了市政排水的效果；

2、通过设置驱动组件，方便了橡胶活塞的移动，使得橡胶活塞在移动时更加顺畅；

3、通过设置通气管，减少了将污水处理装置内的污水反向排入到污水槽内的机率，方便了污水的正向排放，提高了污水排水的效率。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图，主要用于体现污水的流向；

图2为本实施例中污水槽、污水排放管、污水收集装置以及驱动组件的立体图，主要用于体现污水槽、污水排放管、污水收集装置以及驱动组件之间的相对位置和连接关系；

图3为图2中A的放大图，主要用于体现轮盘、钢丝绳以及伺服电机之间的相对位置和连接关系；

图4为本实施例中污水槽、污水排放管、污水收集装置以及驱动组件的剖视图；

图5为图4中B的放大图，主要用于体现收口、第一限位开关以及钢丝绳和导向环之间的相对位置和连接关系。

附图说明：1、污水槽；2、污水排放管；3、污水收集装置；4、污水处理装置；5、用水终端；6、控制器；7、橡胶活塞；8、钢丝绳；9、驱动组件；10、轮盘；11、伺服电机；12、下排管道；13、通气管；14、收口；15、第一限位开关；16、第二限位开关；17、导向环；18、沉淀池；19、生物滤池；20、开口；21、污水管道；22、污水阀门；23、网筛；25、排水管；26、排水阀门；27、生活中水管网；28、市政用水管网；29、送水阀门；30、抽水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种用于市政污水收集的真空排水系统，如图1所示，用于市政污水的排放和净化，以提高水体的重复利用率。它按照污水的流动方向依次包括收集市政污水的污水槽1、污水排放管2、污水收集装置3、污水处理装置4、用水终端5，以及控制器6。

如图1和图2所示，污水槽1用于收集市政污水，它分布于污水源处；而污水排放管2的一端连接在污水槽1的下部，其另一端连接于污水收集装置3，它用于将位于污水槽1内的污水导入到污水处理装置4内。

如图1和图4所示，污水收集装置3包括球状的橡胶活塞7和连接在橡胶活塞7两端的钢丝绳8，其中球状的橡胶活塞7滑移连接在污水排放管2内且与上述污水排放管2的内壁过盈配合，由此当污水槽1内的水位高于污水排放管2的入水口时，通过钢丝绳8能够驱动橡胶活塞7移动，同时使得橡胶活塞7与污水槽1之间的污水排放管2内形成负压，由此方便了操作者抽取无语污水槽1内的污水，提高了效率。

另外如图2所示，在钢丝绳8的中心处安装有用于拉动橡胶活塞7的驱动组件9。结合图2和图3所示，驱动组件9包括轮盘10以及用于驱动轮盘10转动的伺服电机11，轮盘10的截面呈“工”字形状，其两端设有支架，支架的一端固定安装在水平地面上，其另一端轴承连接转轴轮盘10上。此外，钢丝绳8的中间部位卷绕在轮盘10上，钢丝绳8的一端穿过污水排放管2并焊接在橡胶活塞7的外壁上，而另一端穿过污水槽1并焊接在橡胶活塞7的另一端外壁上。由此钢丝绳8与橡胶活塞7构成了一个循环，当通过控制器6驱动伺服电机11，使得靠近污水处理装置4的一侧的钢丝绳8收紧，而靠近污水槽1的一侧钢丝绳8放松，由此橡胶活塞7能够朝着污水处理装置4方向移动，使得操作者在驱动橡胶活塞7移动时更加的方便和省力。

如图4和图5所示，为了方便污水的排放，在污水排放管2在远离污水槽1的一端水平设置，且在污水排放管2的水平段处安装有下排管道12和通气管13，其中通气管13在靠近污水排放管2的一端上安装有与上述球状的橡胶活塞7相适配的收口14，并且通气管13的直径小于污水排放管2。当需要驱动橡胶活塞7移动（即橡胶活塞7朝着污水槽1反应移动）的过程中，操作者能够避免在橡胶活塞7与污水处理装置4之间的污水排放管2内形成负压，减少了将污水处理装置4内的污水反向排入到污水槽1内的机率，提高了污水排水的效率。

如图4和图5所示，为了节约电能，在通气管13的收口14处安装有一个用于伺服电机11停止的第一限位开关15；与此同时，在污水槽1的上端处也安装有一个第二限位开关16。由此操作者只需当橡胶活塞7运动到第一限位开关15或第二限位开关16处时，第一限位开关15或第二限位开关16能将信号传递给控制器6，同时还能通过控制器6关闭伺服电机11，此时伺服电机11被关闭，橡胶活塞7停止运动。

为了提高污水排放管2的使用寿命，如图4所示，污水排放管2的两端以及污水槽1的上端面上均安装有圆环状的导向环17，钢丝绳8从上述导向环17内穿过；同时导向环17的一端通过横杆固定焊接在污水槽1或污水排放管2的侧壁上。由此不仅能够起到橡胶活塞7导向的作用，使橡胶活塞7在滑移过程中更加的顺畅；而且还能削弱污水排放管2或污水槽1侧壁上所受的压力，提高了污水槽1，尤其是污水排放管2的使用寿命。

如图1所示，污水处理装置4能够用于污水的过滤和净化，其包括沉淀池18和生物滤池19，沉淀池18的上端设有与下排管道12上下对应的开口20，其下端设有污水管道21，污水管道21上设有污水阀门22。由此经沉降作用后的污水能进行上下分层，并在明矾等沉降剂的作用下使杂质下沉在底部，而上层水体相对干净，提高了沉淀池18内的清洁程度。

如图2和图4所示，为了进一步优化上下分层的效果，在沉淀池18的中心部位上安装有一块矩状的网筛23，在网筛23上开设有若干筛孔，同时为了减少下层较大的杂质上浮，将下排管道12的下端穿过网筛23并伸入到沉淀池18的中部或底部，同时在沉淀池18在靠近开口20处侧壁上开设有与生物滤池19连通的排水管25，排水管25上设有排水阀门26，由此通过打开排水阀门26，沉淀池18上层的水体能够从排水管25流入到生物滤池19中，提高了从排水管25排入到生物滤池19内的水质。

如图1所示，为了进一步提高水质，在生物滤池19内填充有大量的生物过滤填料，其中生物过滤填料从上往下依次包括多孔陶粒、无纺布、椰壳活性炭填料、无纺布、塑料制品和碎石。由此通过模拟自然界水的下渗净化原理，在多孔陶粒、无纺布、椰壳活性炭填料、无纺布、塑料制品和碎石的生物过滤填料的作用下，逐级被净化，污水被净化，提高了水体的重新利用率。

如图1所示，用水终端5，连接上述污水处理装置4，用于将污水处理装置4内被净化的水体重新进行利用，它包括生活中水管网27和市政用水管网28，用水终端5连接于生物滤池19的出水口处，生物滤池19的出水口与生活中水管网27和市政用水管网28之间均安装有送水阀门29和抽水泵30。

如图1所示，控制器6分别与污水阀门22、排水阀门26、送水阀门29和抽水泵30。

工作原理：

当污水槽1内的污水收集到一定高度时，污水对污水排放管2的进水口起到水封的效果；接着启动伺服电机11，伺服电机11带动轮盘10转动，此时钢丝绳8绕着轮盘10转动，使得靠近污水处理装置4的一侧的钢丝绳8收紧，而靠近污水槽1的一侧钢丝绳8放松，橡胶活塞7朝着污水处理装置4方向移动；同时在橡胶活塞7的作用下，在橡胶活塞7与污水槽1之间的污水排放管2内形成负压，此时大气压能够将污水槽1内的污水自动压入到污水排放管2内，此时污水排放管2内充满了污水；然后在虹吸的作用下，污水能够持续不断地从污水槽1内流入经污水排放管2排入到污水处理装置4内，由此即可实现了对污水槽1内污水的真空排水。

与此同时，橡胶活塞7抵触在第一限位开关15处，第一限位开关15被打开，并将信号传递给控制器6，同时还能通过控制器6关闭伺服电机11，此时伺服电机11被关闭，橡胶活塞7停止运动。

当需要驱动橡胶活塞7移动（即橡胶活塞7朝着污水槽1反应移动）时，人工通过控制器6反向驱动伺服电机11，伺服电机11反向运转，并驱动轮盘10翻转，使卷绕在轮盘10上的钢丝绳8反向移动（即靠近污水槽1一端的钢丝绳8收紧，而靠近污水处理装置4一端的钢丝绳8放松），此时活塞朝着污水槽1的方向移动，通气孔被打开，在通气管13的作用下，能够使得橡胶活塞7能够朝着污水槽1的方向移动，当橡胶活塞7运动到污水槽1的上端时，橡胶活塞7与第二限位开关16相互抵触，此时第二限位开关16被打开，并能将信号传递给控制器6，同时还能通过控制器6关闭伺服电机11，此时伺服电机11被关闭，橡胶活塞7停止运动。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。