一种市政雨污分流装置及方法与流程

本发明属于市政排水技术领域，具体来说，涉及一种市政雨污分流装置及方法。

背景技术：

目前，国内城市中的老城区仍然是雨水和污水合流制排水系统较多，很多污水随雨水直接排放到河流中，城市水体黑臭问题日趋突出，严重污染了环境。其中的一部分在河流入口处设立了雨污水截流装置，采用把雨水和污水同时截留送往污水处理厂，然而这样增加了污水处理厂的处理能力，严重浪费污水处理厂的资源。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种市政雨污分流装置及方法，减少随雨水排放到河流中的污水的流量，解决雨水、污水合流排放时对河道水质的污染问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种市政雨污分流装置，包括池体、盖板、隔墙和具有开口的分流槽，所述盖板设置在池体的顶端，盖板上开设有与池体内腔相通的雨水入口；所述隔墙设置在池体内，将池体分隔为雨水池和污水池；所述分流槽通过转轴与池体内壁转动连接，分流槽位于隔墙的顶端与雨水入口之间；所述分流槽的开口与雨水入口相对，分流槽的位于污水池一侧侧壁设有出水孔；所述出水孔的出水量小于下中大雨时的雨水入口的进水量，且大于等于下小雨时的雨水入口的进水量。

作为本发明实施例的进一步改进，所述分流槽的中轴线与转轴在水平方向上具有预设距离；使用时，当分流槽内的液位高度达到预设值，分流槽失稳向雨水池一侧翻转，使得开口倾斜朝下。

作为本发明实施例的进一步改进，所述分流槽的设有出水孔的侧壁上还设有第一挡板和第二挡板，第一挡板与侧壁之间具有预设角度，第二挡板与侧壁贴合。

作为本发明实施例的进一步改进，所述池体内壁设有轴承座，所述转轴与所述轴承座转动连接；所述轴承座上设有棘爪，所述转轴上设有棘轮。

作为本发明实施例的进一步改进，所述隔墙上设有连通雨水池与污水池的进污管，进污管上设有第一阀门；所述雨水池的池壁设有排水管，所述排水管上设有第二阀门；所述雨水池内设有水质检测传感器。

作为本发明实施例的进一步改进，所述排水管的高度高于进污管的高度。

作为本发明实施例的进一步改进，还包括控制器，所述雨水池内设有第一液位传感器，所述第一阀门和第二阀门均为电磁阀；所述水质检测传感器、第一液位传感器、第一阀门和第二阀门均与控制器连接。

作为本发明实施例的进一步改进，所述污水池内设有水泵、排污管和第二液位传感器，所述排污管与水泵的出口连接，所述水泵和第二液位传感器均与控制器连接；所述水泵的启动液位高度低于进污管的高度。

另一方面，本发明实施例还提供一种市政雨污分流方法，采用上述市政雨污分流装置，所述方法包括以下步骤：

步骤10)如果下小雨，雨水入口的进水量小于或等于分流槽的出水量，雨水从雨水入口经分流槽的开口进入分流槽后，随即经出水孔流入污水池中；

如果下中大雨，雨水入口的进水量大于分流槽的出水量，从雨水入口经分流槽的开口进入分流槽内的初期雨水全部经出水孔流入污水池中；中期雨水聚集在分流槽内，分流槽内的水量逐渐增大，直至分流槽内的液位高度达到预设值时，分流槽向雨水池一侧翻转，分流槽内的雨水全部从开口流出倒入雨水池内；分流槽翻转后保持开口向下翻转状态，后期雨水全部沿分流槽的侧壁倾斜向下流入雨水池中。

作为本发明实施例的进一步改进，还包括：

步骤20)初始时，第一阀门和第二阀门均处于关闭状态；水质检测传感器检测雨水池内的水质状况，第一液位传感器检测雨水池内的液位高度，第二液位传感器检测污水池内的液位高度；

步骤30)当雨水池内的液位高度达到进污管的高度时，如果检测到水质不达标，则控制器控制第一阀门处于开启状态，如果检测到水质达标，则控制器控制第一阀门处于关闭状态；

在雨水池内的液位不断升高的过程中，一旦检测到水质不达标，则控制器控制第一阀门处于开启状态，如果检测到水质达标，则控制器控制第一阀门处于关闭状态；

当雨水池内的液位高度达到排水管的高度时，如果检测到水质不达标，则控制器控制第二阀门处于关闭状态，第一阀门处于开启状态，如果检测到水质达标，则控制器控制第二阀门处于开启状态，第一阀门处于关闭状态；

当雨水池内的液面高度低于排水管时，控制器控制第二阀门处于关闭状态，当雨水池内的液面高度低于进污管时，控制器控制第一阀门处于关闭状态；

当污水池内的液面高度达到水泵的启动液位时，控制器控制水泵启动，当污水池内的液面高度下降到水泵的停机液位时，控制器控制水泵停止运行。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：本发明实施例提供的市政雨污分流装置及方法，通过在雨水入口处设置分流槽，雨量小时的污水和雨量中大时前期的污水通过分流槽的出水孔流入污水池，雨量中大时中期的雨水通过分流槽翻转倒入雨水池，雨量中大时后期的雨水直接经分流槽的污水侧侧壁的导流流入雨水池中，实现在雨量不同的情况下进行污水和雨水分流，避免将水质不达标的雨污混合水排入河道而造成污染，同时也避免水质达标的雨污混合水输送到污水处理厂而浪费污水处理厂的资源。本发明实施例的市政雨污分流装置和方法，利用机械结构进行雨污分流，结构简单，成本低。

附图说明

图1是本发明实施例的市政雨污分流装置的俯视图；

图2是本发明实施例的市政雨污分流装置的剖视图；

图3是本发明实施例的市政雨污分流装置的工作示意图；

图4是本发明实施例中分流槽的一种结构示意图；

图5是本发明实施例中分流槽的另一种结构示意图。

图中有：水泵1、第二液位传感器2、污水池3、进污管4、第一阀门5、第一液位传感器6、水质检测传感器7、雨水池8、第二阀门10、排水管11、控制器12、分流槽13、污水侧131、出水孔132、中轴线133、转轴134、开口135、棘爪136、棘轮137、轴承座138、雨水入口14。

具体实施方式

以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。应当理解的是，在全部附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。

本发明实施例提供一种市政雨污分流装置，如图1和图2所示，包括池体、盖板、隔墙和具有开口135的分流槽13，盖板设置在池体的顶端，盖板上开设有与池体内腔相通的雨水入口14。隔墙设置在池体内，将池体分隔为雨水池8和污水池3，雨水池8中的水可直接排放到河道中，污水池3中的水输送到污水处理厂。分流槽13通过转轴134与池体内壁转动连接，分流槽13位于隔墙的顶端与雨水入口14之间。分流槽13的一侧为污水侧131，污水侧131的侧壁上设有出水孔132。出水孔132的出水量小于下中大雨时的雨水入口14的进水量，且大于等于下小雨时的雨水入口14的进水量。根据气象划分标准，小雨是指24小时内降雨量在0.1～10.0毫米以下，中大雨是指24小时内降雨量大于10.0毫米。初始状态下，分流槽13的开口与雨水入口14相对，分流槽13的污水侧131位于污水池3的上方。

上述实施例的市政雨污分流装置，使用时，雨水先经雨水入口14进入分流槽13。如果下的是小雨，雨水冲刷地面，一直都是污水。由于分流槽13的出水量大于等于雨水入口14的进水量，使得污水进入分流槽13后随即全部从出水孔132流入污水池3中。如果下的是中大雨，初期雨水冲刷过地面，是污水，中后期雨水则是干净的雨水。由于分流槽13的出水量小于雨水入口14的进水量，使得进入分流槽13的初期的污水进入分流槽13后随即从出水孔132流入污水池3中。而中期干净的雨水进入分流槽13后聚集在分流槽13内，分流槽13内的水量逐渐增大，当分流槽13内的液位升高到设定值时，分流槽13绕转轴134向雨水池8一侧翻转，如图3所示，使得开口135倾斜朝下，分流槽13内的雨水全部从开口流入雨水池8内。分流槽13翻转后在雨水入口14流入的雨水的冲击下保持开口向下翻转状态，使得后期干净的雨水全部沿分流槽13的污水侧131的侧壁倾斜向下流入雨水池8中。

本发明实施例的市政雨污分流装置，通过在雨水入口14处设置分流槽13，雨量小时的污水和雨量中大时前期的污水通过分流槽的出水孔132流入污水池3，雨量中大时中期的雨水通过分流槽13翻转倒入雨水池8，雨量中大时后期的雨水直接经分流槽13的污水侧侧壁的导流流入雨水池8中，实现在雨量不同的情况下进行污水和雨水分流，避免将水质不达标的雨污混合水排入河道而造成污染，同时也避免水质达标的雨污混合水输送到污水处理厂而浪费污水处理厂的资源。本发明实施例的市政雨污分流装置，利用机械结构进行雨污分流，结构简单，成本低。

优选的，如图4所示，分流槽13的纵截面成u型，分流槽13的中轴线133与转轴134在水平方向上具有预设距离，使得分流槽13为偏心结构。该预设距离根据分流槽13的容积和截面尺寸、出水孔的总截面积等设置。使用时，当分流槽13内水量达到预设水量值，分流槽13失稳绕转轴134向雨水池8一侧翻转，使得开口倾斜朝下。当分流槽13内无水且失去外力作用时，在偏心力矩作用下向相反方向转动回到初始状态，开口向上。本实施例利用偏心结构，在雨量中大时中期雨水储存在分流槽13内，当分流槽13内的液位高度达到预设值时，自动向雨水池8侧翻转，将分流槽13内的雨水倒入雨水池8中，无需增设驱动机构，结构简单。

优选的，分流槽13的设有出水孔132的侧壁131还设有第一挡板和第二挡板，第一挡板与分流槽13的侧壁131之间具有预设角度，第二挡板与分流槽13的侧壁131贴合。分流槽13翻转使得开口倾斜朝下后，雨水入口14流入的雨水冲击分流槽13上的第二挡板，雨水在第二挡板上聚集后流入雨水池8，从而加大雨水对分流槽13向下的冲击力，使得分流槽13保持开口向下翻转而无法恢复到初始状态。设置第一挡板防止雨水沿分流槽13的污水侧131的侧壁流入污水池3中，使得后期干净的雨水全部沿分流槽13的污水侧131的侧壁倾斜向下流入雨水池8中。

优选的，如图5所示，池体内壁设有轴承座138，转轴134与轴承座138转动连接。轴承座138上设有棘爪136，转轴上设有棘轮137。当分流槽13内的液位高度达到预设值时，分流槽13和转轴134转动，从而带动棘轮137转动，当转动到设定角度时，即分流槽13的开口朝下使得分流槽13内的雨水全部从开口流入雨水池8中，棘爪136和棘轮137配合，棘轮137无法向相反方向翻转，后期干净的雨水全部沿分流槽13的污水侧131的侧壁倾斜向下流入雨水池8中，等到停雨后或下一次下雨前可由机械或手动使得分流槽13复位。设置匹配的棘轮137和棘爪136，可防止雨量变小后雨水入口14流入的雨水冲击力不够导致分流槽13在翻转力矩作用下复位，而使得干净的雨水流入污水池3中。

优选的，隔墙上设有连通雨水池8与污水池3的进污管4，进污管4上设有第一阀门5。雨水池8的池壁设有排水管11，排水管11上设有第二阀门10。雨水池8内设有水质检测传感器7。水质检测传感器7用于检测雨水池8内的雨污混合水cod、nh3-n、mi3po4等检测参数含量。水质检测传感器7可采用北京同德创业科技有限公司的td-408。

上述实施例中，雨水池8内的水质检测传感器7用于检测雨水池8内的水质状况，如果水质达标，即污染物含量低于预设标准值，则关闭第一阀门5，打开第二阀门10，雨污混合水通过排水管11排入河道；如果水质不达标，即污染物含量不低于预设标准值，则关闭第二阀门10，打开第一阀门5，雨污混合水通过进污管4进入污水池3内，从污水池3引入污水处理厂。本发明实施例对雨水池8中的雨水和污水进行进一步分流，减少随雨水排放到河流中的污水的流量，确保排放到河道中的雨水的水质。

优选的，雨水池8的池底高度高于污水池3的池底高度。当水质不达标时，使雨水池8内的污水很方便的流入到污水池3内，为水泵1的启动液位高度低于进污管4的高度以及水泵1的启动运行创造条件。

优选的，排水管11的高度高于进污管4的高度。一旦水质检测传感器7检测到水质不达标，则关闭第二阀门10，打开第一阀门5。进污管4低于排水管11，使得水质不达标的雨污混合水及时通过进污管4进入污水池3内，有效防止因操作阀门不及时使得水质不达标的雨污混合水从排水管11排入河道。

优选的，本实施例的市政雨污分流装置还包括控制器12，雨水池8内设有第一液位传感器6，第一阀门5和第二阀门10均为电磁阀。水质检测传感器7、第一液位传感器6、第一阀门5和第二阀门10均与控制器12连接。第一液位传感器6用于检测雨水池8内的液位高度。其中，控制器12可采用lsk-1jr控制柜，第一液位传感器6可采用杭州米科传感技术有限公司生产的mik-zp超声波液位计。控制器12根据第一液位传感器6检测的液位高度和水质检测传感器7检测的水质状况，并根据预设条件，控制第一阀门5和第二阀门10的开启和关闭。

优选的，污水池3内设有水泵1、排污管和第二液位传感器2，排污管与水泵3的出口连接，水泵1和第二液位传感器2均与控制器12连接。预设水泵1的启动液位和停机液位，水泵1的启动液位高度高于水泵1的停机液位高度。第二液位传感器2用于检测污水池3内的液位高度，控制器12根据第二液位传感器2检测的液位高度以及水泵1的启动液位和停机液位，控制水泵1的启停。水泵1启动后，污水池3内的污水经水泵1和排污管排出污水池3引入到污水处理厂。

优选的，水泵1的启动液位高度低于进污管4的高度。水质不达标时，雨水池8中的污水通过进污管4流入到污水池3内，如果水泵1的启动液位高于进污管4的高度，此时污水池3内的液位高于进污管4，则雨水池8内的污水无法进入到污水池3中。

本发明实施例还提供一种市政雨污分流方法，采用上述市政雨污分流装置。方法包括：

步骤10)如果下小雨，雨水入口14的进水量小于或等于分流槽13的出水量，雨水从雨水入口14经分流槽13的开口进入分流槽13后，随即经出水孔132流入污水池3中。

如果下中大雨，雨水入口14的进水量大于分流槽13的出水量，从雨水入口14经分流槽13的开口进入分流槽13内的初期雨水全部经出水孔132流入污水池3中。中期雨水聚集在分流槽13内，分流槽13内的水量逐渐增大，直至达到预设水量值时，分流槽13绕转轴134向雨水池8一侧翻转，分流槽13内的雨水全部从开口流出倒入雨水池8内。

如果雨水入口14流入的雨水量大，其冲击力大于分流槽13的翻转力矩，分流槽13翻转后在雨水入口14流入的雨水的冲击下保持开口向下翻转状态，后期雨水全部沿分流槽13的侧壁倾斜向下流入雨水池8中。

为了防止雨量变小，雨水入口14流入的雨水量的冲击力无法保持大于分流槽13的翻转力矩。第一种优选方法，分流槽13的设有出水孔132的侧壁131设有第二挡板，第二挡板与侧壁131贴合且不遮挡出水孔132。分流槽13翻转使得开口倾斜朝下后，雨水入口14流入的雨水冲击分流槽13上的第二挡板，雨水在第二挡板上聚集后流入雨水池8，从而加大雨水对分流槽13向下的冲击力，使得分流槽13无法复位而一直保持开口倾斜向下，后期雨水全部沿分流槽13的侧壁倾斜向下流入雨水池8中。

第二种优选方法，池体内壁设有轴承座138，转轴134与轴承座138转动连接。轴承座138上设有棘爪136，转轴上设有棘轮137。分流槽13翻转时，棘轮137随转轴134转动，棘爪136不随转轴134转动，当分流槽13转动到设定角度时，棘爪136与棘轮137在新的位置配合，此时，分流槽13不能在翻转力矩的作用下复位，后期雨水全部沿分流槽13的侧壁倾斜向下流入雨水池8中。等第二场雨水来临前通过机械或手动使分流槽13复位。

本发明实施例方法，通过在雨水入口14处设置分流槽13，雨量小时的污水和雨量中大时前期的污水通过分流槽的出水孔132流入污水池3，雨量中大时中期的雨水通过分流槽翻转倒入雨水池8，雨量中大时后期的雨水直接经分流槽13的污水侧侧壁的导流流入雨水池8中，实现在雨量不同的情况下进行污水和雨水分流，避免将水质不达标的雨污混合水排入河道而造成污染，同时也避免水质达标的雨污混合水输送到污水处理厂而浪费污水处理厂的资源。本发明实施例的市政雨污分流方法，利用机械结构进行雨污分流，分流效果好，减少随雨水排放到河流中的污水的流量，有效解决雨水、污水合流排放时对河道水质的污染问题。

优选的，本发明实施例方法还包括：

步骤20)初始时，第一阀门5和第二阀门10均处于关闭状态。水质检测传感器7检测雨水池8内的水质状况，第一液位传感器6检测雨水池8内的液位高度，第二液位传感器2检测污水池3内的液位高度。

步骤30)当雨水池8内的液位高度达到进污管4的高度时，如果检测到水质不达标，则控制器12控制第一阀门5处于开启状态；如果检测到水质达标，则控制器12控制第一阀门5处于关闭状态。

在雨水池8内的液位不断升高的过程中，一旦检测到水质不达标，则控制器12控制第一阀门5处于开启状态；如果检测到水质达标，则控制器12控制第一阀门5处于关闭状态。

当雨水池8内的液位高度达到排水管11的高度时，如果检测到水质不达标，则控制器12控制第二阀门10处于关闭状态，第一阀门5处于开启状态；如果检测到水质达标，则控制器12控制第二阀门10处于开启状态，第一阀门5处于关闭状态。

当雨水池8内的液面高度低于排水管11时，控制器12控制第二阀门10关闭，当雨水池8内的液面高度低于进污管4时，控制器12控制第一阀门5关闭。

当污水池3内的液面高度达到水泵1的启动液位时，控制器12控制水泵1启动，当污水池3内的液面高度下降到水泵1的停机液位时，控制器12控制水泵1停止运行。

上述实施例方法，利用水质检测传感器7检测收集池8内的水质状况，如果水质达标，即污染物含量低于预设标准值，则关闭第一阀门5，打开第二阀门10，雨水通过排水管11排入河道。如果水质不达标，即污染物含量不低于预设标准值，则关闭第二阀门10，打开第一阀门5，雨污混合水通过进污管4进入污水池3内，从污水池3引入污水处理厂。本实施例方法，根据水质状况对雨水池8内的进一步进行分流，减少随雨水排放到河流中的污水的流量，确保排放到河道中的雨水的水质。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。