一种水力自控型雨污分流井的制作方法

1.本发明属于市政排水领域，特别涉及一种水力自控型雨污分流井，该分流井用于合流制管网系统的雨污水分流以及分流制管网系统雨水排水管网的初期雨水弃流。


背景技术：

2.合流制老城区的雨污分流改造/分流制雨水管网的初期雨水弃流是改善城市水环境的重要措施。其中，老旧合流制小区等区域进行分流制改造常常因场地、资金等问题难以实施，在该类区域的相关管网节点上(如小区出水干管上)设置雨污分流井成为较可行的替代措施。
3.目前，行业图集中的标准截流井无可调控部件，难以满足精确实现初期弃流 /雨污分流的需要，且在降雨后期无法避免清洁雨水持续进入污水系统的现象，这种现象既冲击污水厂又浪费宝贵清洁雨水资源。
4.而市场上销售的新型精确弃(分)流井产品多为电动控制，价格极高且需要供电保障，布置区域受限。
5.经查询，存在部分浮球/浮筒类水力控制的发明专利，但其水位复位设计存在缺陷，很难实现降雨过后井内高水位到低水位的还原，从而导致难以重新开启污水管来实现旱流模式的复位。因此，这类专利很难实现实际运用。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种水力自控型雨污分流井，该分流井可实现截流污水管的水力自控启闭，在降雨结束可迅速切换为常态旱流模式，从而优化了雨污分流效果且无电动控制装置，成本低，布置选择不受电源供应约束。
7.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种水力自控型雨污分流井，其特征在于：包括检查井、进水管、出水雨水管、污水截流管、溢流堰、虹吸管和浮筒水力阀门组件，所述出水雨水管、污水截流管和进水管管底分别置于检查井底部，所述溢流堰设置在检查井内靠近出水雨水管一侧，所述虹吸管设置于溢流堰靠近检查井井壁的边缘，所述浮筒水力阀门组件置于检查井底部。
8.进一步，所述进水管管底高于出水雨水管和污水截流管管底。
9.进一步，所述检查井为圆形井或方形井。
10.进一步，所述检查井底部的井壁上设置沉泥坑，该沉泥坑与溢流堰相接。
11.进一步，所述溢流堰垂直或斜交于出水雨水管中心线，溢流堰堰顶高度低于或等于进水管管顶。
12.进一步，所述虹吸管布置一根或多根。
13.进一步，所述虹吸管由三段管段连接组成，其中，虹吸管中间管段从溢流堰顶边缘处打孔穿过，靠近出水雨水管一侧的虹吸管管段向下延伸至检查井井底，靠近进水管另一侧的虹吸管管段向下延伸且长度短于靠近出水雨水管一侧的虹吸管管段。
14.进一步，所述浮筒水力阀门组件包括浮筒、闸片、支撑轮轴和连接杆，浮筒和闸片通过连接杆连接，连接杆上安装支撑轮轴。
15.进一步，所述检查井的井壁上设置有与进水管出口对应的截污挂篮。
16.与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：
17.1、本发明运用虹吸管实现排水构筑物(如截流井)内水位快速复原，在降雨结束可迅速切换为常态旱流模式，从而优化了雨污分流效果,提高了雨污分流精确度。
18.2、本发明利用浮筒水力阀门组件与虹吸管的联合运用，可实现构筑物内截流污水管水位的闭环循环控制。
19.3、本发明无电动控制装置，成本远低于电控型雨污分流设施，布置选择不受电源供应约束。且可缓解末端污水厂进水水质冲击，降低处理成本。
20.4、本发明应用于城市雨污分流改造中需设置雨污分流井的节点，实现精确水力自控的清、污分流。如小区合流排水干管与市政分流制排水管接驳点等。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意图；
22.图2为图1的
ⅰ‑ⅰ
剖面图；
23.图3为图1的
ⅱ‑ⅱ
剖面图；
24.图4为虹吸管的结构示意图；
25.图5为浮筒水力阀门组件的结构示意图。
26.图中：0
‑
进水管(合流制中为合流管；分流制中为雨水管)、1
‑
出水雨水管、 2
‑
污水截流管、3
‑
检查井、4
‑
溢流堰、5
‑
沉泥坑、6
‑
虹吸管、7
‑
浮筒水力阀门组件、8
‑
截污挂篮、6
‑
虹吸管、6
‑
1、6
‑
2、6
‑3‑
虹吸管三段管段、7
‑
浮筒水力阀门组件、7
‑1‑
不锈钢浮筒、7
‑2‑
闸片、7
‑3‑
支撑轮轴、7
‑4‑
连接杆。
具体实施方式
27.如图所示：本发明一种水力自控型雨污分流井，包括检查井3、进水管0、出水雨水管1、污水截流管2、溢流堰4、虹吸管6和浮筒水力阀门组件7。
28.所述出水雨水管1、污水截流管2和进水管0管底分别置于检查井3底部，且进水管0管底高于出水雨水管1和污水截流管2管底，检查井3的井壁上设置有与进水管0出口对应的截污挂篮8用于拦截进水中混杂的杂物垃圾。
29.所述溢流堰4设置在检查井内靠近出水雨水管一侧，可垂直或斜交于出水雨水管中心线，溢流堰高度根据工况进行调整，但是溢流堰堰顶低于或等于进水管0管顶。
30.所述虹吸管6设置于溢流堰靠近检查井井壁的边缘，可根据需要布置一根或多根，虹吸管6由三段管段6
‑
1、6
‑
2、6
‑
3通过弯头连接组成，其中，虹吸管中间管段6
‑
2从溢流堰4顶边缘处打孔穿过，靠近出水雨水管1一侧的虹吸管管段6
‑
3向下延伸至检查井井底，靠近进水管0另一侧的虹吸管管段6
‑
1向下延伸且长度短于靠近出水雨水管一侧的虹吸管管段6
‑
3，从而保证虹吸作用的正常形成，且避免吸入堵塞。由于在检查井3底部的井壁上设置沉泥坑5，且该沉泥坑5与溢流堰4相接，从而可避免虹吸管6吸入检查井3井底沉积的淤泥。
31.所述浮筒水力阀门组件7置于检查井3底部，包括不锈钢浮筒7
‑
1、闸片 7
‑
2、支撑
轮轴7
‑
3和连接杆7
‑
4，不锈钢浮筒7
‑
1和闸片7
‑
2通过连接杆7
‑
4 连接，连接杆7
‑
4上安装支撑轮轴7
‑
3。
32.所述检查井3可根据工况需要建设为圆形井或方形井。
33.本发明通过充分浮力、重力和虹吸作用来实现雨污分流井的工作模式切换和自动控制，实现自动高效的雨污分流。
34.本发明的工作模式为：
35.1、旱流模式
36.旱流模式为常态模式。旱流模式下，检查井3底部无积水或水位极低，不锈钢浮筒7
‑
1在重力作用下位于低点，闸片7
‑
2相应抬起，污水截流管2处于开启状态。旱流模式下，进水管0径流以生活污水或(及)初期冲刷雨水为主，流量较小，径流水质污染浓度较高，受溢流堰阻挡，径流由污水截流管2排至污水管网，最终到达污水处理厂。
37.2、降雨模式
38.降雨模式下，进水管0中含大量雨水径流，水质污染浓度较低，流量较大。此时由于污水截流管2排放能力不足，溢流堰和进水管0一侧井底水位开始上涨，在浮力作用下，空心的不锈钢浮筒7
‑
1上升，带动闸片7
‑
2相应下降，关闭污水截流管2。水位进一步上升，径流经溢流堰4由出水雨水管1排至雨水管网，最终被利用或者排入自然水体。
39.3、模式复位：
40.当降雨结束，雨水径流变小乃至消失时，溢流堰4和进水管0一侧仍有高水位积水，出水雨水管1一侧已经排空，堰两侧形成水位差，虹吸管6形成虹吸效应，将高水位积水排至堰另一侧。水位下降，带动浮筒水力阀门组件7复位，污水截流管2重新开启，进一步排干井底积水，恢复到旱流模式。结束一次完整的雨污分流过程。
41.上述实施方式为本发明的较佳实施例，并非是本发明的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或等效变形，均在本发明的技术范畴。