一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置。采用该装置对雨水进行弃流、预处理和贮存，实现雨水资源化利用。本发明属于给水排水工程和环境工程领域。
【背景技术】
[0002]随着我国经济发展，水污染状况日益加剧，同时，人们对饮用水的要求越来越高，符合标准的源水也越来越少。在降雨过程中，由于降雨对大气淋洗作用，地面径流对下垫面表面沉积物及表面建筑材料的分解析出物的冲刷作用，致使初期雨水污染程度较高。随着降雨的延续，雨水径流中污染物含量逐渐减小并趋于稳定，雨水径流的水质明显提高。根据降雨规律，对初期雨水弃而不用，可降低后续处理的难度和费用，并保障水质。目前，关于雨水弃流装置的专利，大部分只是涉及弃流过程，对弃流后续的雨水进行预处理的专利较少。例如申请号为201310497555.7，名称为一种雨水弃流装置，公开号为CN103498507A的发明专利，它是通过弃流池和收集池的进水管道安装高度的不同，实现雨水的自动弃流。又如申请号为201310317294.6，名称为一种全自动屋顶雨水收集净化装置，公开号为CN103397680A的发明专利，它包括雨水弃流功能和净化功能两部分。净化装置包括浮球、吸热托盘、太阳能集热管和集水箱，顶部为斜型太阳能聚光玻璃板，中部为吸热托盘，其一侧装有太阳能集热管，下部为集水箱。吸热托盘高效地吸收太阳能聚光玻璃板聚集的光热，加快雨水蒸发，提高装置的净化效率。但太阳辐射具有间歇性和不连续性即早晚弱，中午强，所以，太阳能聚光玻璃板聚集的光热在一天中变化很大，而且受天气等因素的制约，对净化效率影响很大。为此，我们设计了一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置，实现雨水的自动弃流、预处理和贮存。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了提供集雨水弃流、预处理和贮存于一体的装置，装置底部是泥砂区和沉砂区，中间是沉淀区，上部是清水区。
[0004]为实现上述目的设计一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置。所述装置自上而下依次是清水区(5)、斜板(管)沉淀区(4)、沉砂区(3)、泥砂区(2)、弃流管￠)、水车⑵、支架(12)。清水区(5)安装出水管(14);泥砂区⑵的底面中心开有一孔，通过此孔连接弃流管￠)，泥砂区(2)的底面与侧面的连接处安装挡板转轴(15);挡板(10)的一端与挡板转轴(15)固定连接，另一端与连接线(11)连接；泥砂区(2)和沉砂区(3)连接处安装有进水管(I)和水龙头(13);弃流管￠)下安装水车(7)，水车侧面连续设置多个水斗(7-1);滚轴(9)设有多个不同的直径，通过车轴(8)与水车(7)并排安装，每个滚轴(9)均设有挂钩(16)并通过连接线(11)与挡板(10)连接。
[0005]初期挡板(10)紧贴泥砂区(2)侧面，雨水沿进水管(I)进入泥砂区(2)后向下流动进入弃流管(6)，然后落到水车(7)水斗(7-1)内并推动水车(7)旋转；旋转的水车(7)通过连接线(11)牵动挡板(10)旋转至泥砂区(2)底部并将泥砂区(2)底部开孔关闭，完成弃流过程；弃流量大小可通过选择不同直径的滚轴(9)进行调节；之后进入装置的雨水改为向上流动，经过沉砂区⑶和斜板(管)沉淀区⑷的预处理后，在清水区(5)淹没出流。所述贮存是通过关闭水龙头(13)控制。为防止线在缠绕时滑落滚轴(9)，每个滚轴(9)的边缘对称设有两块翼板(9-1)。
[0006]所述挡板，优选含有铁质材料或磁性物质，泥砂区(2)的侧壁为磁性材料，弃流开始前利用磁力吸在装置的泥砂区(2)侧面。泥砂区(2)的侧壁如果用塑料等非磁铁类物质制成，则应在泥砂区(2)侧面安装磁性物质。在连接线(11)的牵拉下，挡板(10)最终将泥砂区(2)底部开孔关闭。
[0007]所述预处理部分由沉砂和沉淀两部分组成。沉砂部分采用旋流沉砂，即通过离心力实现砂水分离。沉淀部分采用浅池理论原理，即可采用斜板，也可采用斜管。弃流结束后，沿着切线进入装置的雨水向上旋转流动，依次通过沉砂区和斜板(管)沉淀区完成预处理过程。
[0008]所述出水采用淹没出水。这样可以有效避免树叶等漂浮物进入后续的处理和利用
目.0
[0009]所述弃流装置在雨停后，可变成储水箱。
[0010]所述弃流装置在雨水利用结束后，需要人工将挡板复位。
[0011 ] 所述弃流装置，采用重力实现，无需额外动力。
[0012]本发明的有益效果主要表现在以下几个方面:(I)采取弃流、预处理和贮存为一体的装置，可以减少占地面积；(2)雨水经弃流后，可减少后续处理的难度和费用；(3)装置中的雨水流动是通过重力实现的，无需额外动力，降低费用。
【附图说明】
[0013]图1是本发明中一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置的示意图；
[0014]图2是图1中水车的局部放大图；
[0015]图中:1-进水管，2-泥砂区，3-沉砂区，4-斜板(管)沉淀区，5-清水区，6-弃流管，7-水车，7-1-水车水斗，8-水车车轴，9-滚轴，9-1-滚轴翼板，10-挡板，11-连接线，12-支架，13-水龙头，14-出水管，15-挡板转轴，16-挂钩。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步的说明，但本发明并不限于以下实施例。
[0017]实施例1
[0018]参见附图1，本发明包括:雨水弃流、雨水预处理和雨水存储三部分。泥砂区2、沉砂区3、斜板(管)沉淀区4、清水区5、水车7、挡板10和出水管14构成一种带有预处理的雨水弃流和贮存装置。进水管I和水龙头13安装在泥砂区2和沉砂区3的交界处。出水管14位于清水区5的液面下0.2m处。整个装置的总高1.5m，清水区5的高度是0.5m，直径0.5m ;斜板区4的高度是0.5m，直径0.5m ;沉砂区3是锥形，高度是0.3m，上底直径是0.5m，下底直径是0.2m ;泥砂区2的高度是0.2m，直径0.2m，底部正中开孔直径0.lm，开孔连接弃流管6，直径为100mm，水车直径是200臟，车轴直径是10mm。滚轴9设有3个不同的尺寸，直径分别为20mm、80mm、150mm。车轴8位于弃流管6管中心的右侧。在泥砂区2的侧面和底面交界处设置旋转轴15，以约束挡板10的旋转。装置和车轴8固定在支架12上。
[0019]本装置按照以下方式运行:
[0020]弃流:初期雨水的水质受到降雨频率、暴雨强度和空气污染程度等诸多因素的影响，因此每次降雨时，可选择不同的弃流量。根据实际情况，应在降雨前手动调整挡板连线在水车上的位置(滚轴9)，以实现弃流量的调整。具体的弃流原理是汇集的雨水经进水管I进入泥砂区2后向下流动，沿弃流管6下落到水车7的水斗7-1内，然后带动车轴8旋转，滚轴9随之旋转。旋转的滚轴9通过连接线11带动挡板10围绕旋转轴15旋转，并最终将泥砂区2底部开孔关闭，完成弃流过程。将连接线11系在不同直径滚轴9的挂钩16上，弃流量也会不同。
[0021]预处理:弃流结束后，沿着切线进入装置的雨水向上旋转流动进入沉砂区3，雨水水位随雨水汇集时间逐渐升高，雨水上升过程中，砂粒因重力作用下沉到泥砂区2，完成沉砂过程。沉砂后的雨水继续向上旋流进入斜板(管)沉淀区4，进行悬浮物的分离，最后进入清水区5。本装置采用淹没出流的方式排水，避免了漂浮物进入雨水后续处理和利用设施。
[0022]贮存:雨停后，弃流装置变成了一个储水箱，可打开侧边的水龙头13将雨水引出并利用。装置内的雨水利用完毕后，关闭水龙头13，人工清除装置内的沉砂沉泥等垃圾，并需将挡板10复位到磁铁处。
【主权项】
1.一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置，其特征在于，装置自上而下依次是清水区(5)、斜板(管)沉淀区(4)、沉砂区(3)、泥砂区⑵、弃流管(6)、水车(7)、支架(12)。清水区(5)安装出水管(14);泥砂区(2)的底面中心开有一孔，通过此孔安装弃流管(6)，泥砂区⑵的底面与侧面的连接处安装挡板转轴(15);挡板(10)的一端与挡板转轴(15)固定连接，另一端与连接线(11)连接；泥砂区(2)和沉砂区(3)连接处安装有进水管(I)和水龙头(13);弃流管(6)下方某距离处安装水车(7)，水车侧面连续设置多个水斗(7-1);滚轴(9)设有多个不同的直径，通过车轴(8)与水车(7)并排安装，每个滚轴(9)均设有挂钩(16)并通过连接线(11)与挡板(10)连接。2.按照权利要求1所述的一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置，其特征在于，每个滚轴(9)的边缘对称设有两块翼板(9-1)。3.按照权利要求1所述的一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置，其特征在于，挡板(10)含有铁质材料或磁性物质，泥砂区(2)的侧壁为磁性材料，弃流开始前利用磁力吸在装置的泥砂区(2)侧面。4.按照权利要求1所述的一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置，其特征在于，挡板(10)含有铁质材料或磁性物质而泥砂区(2)的侧壁用非磁铁类物质制成，需在泥砂区(2)侧面安装磁性物质。5.按照权利要求1-4所述的任一项的一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置，其特征在于，包括以下步骤:初期挡板(10)紧贴泥砂区(2)侧面，雨水从进水管(I)进入泥砂区(2)后向下流动进入弃流管(6)，然后落到水车(7)的水斗(7-1)内并推动水车(7)旋转；旋转的水车(7)通过连接线(11)牵动挡板(10)旋转至泥砂区(2)底部并最终将开孔关闭，完成弃流过程；弃流量大小可通过选择不同直径的滚轴(9)进行调节；之后进入装置的雨水改为向上溢流，经过沉砂区(3)和斜板(管)沉淀区(4)的预处理后，在清水区(5)淹没出流；贮存是通过关闭水龙头(13)控制。6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于:所述装置采用重力实现，无需额外动力。
【专利摘要】一种带有预处理的雨水自动弃流和贮存装置，属于给水排水工程和环境工程领域。装置底部是泥砂区和沉砂区，中部是斜板(管)沉淀区，上部是清水区。泥砂区侧面设有挡板并底部开孔。初期雨水进入装置后向下流动并通过底部开孔泄流。泄流出的雨水重力流入水车的水斗，推动水车旋转，从而牵动挡板旋转。经过一段时间的弃流后挡板将装置的底部开孔关闭，从而结束弃流过程。之后进入装置的雨水改为向上流动，经过沉砂区和斜板(管)沉淀区后淹没出流，完成预处理过程。本发明巧妙利用水力实现初期雨水的弃流并能通过调整水车实现弃流量的调节。弃流结束后，本装置又变成了一个储水箱，可起到贮存雨水的作用。本发明利用重力实现，无需额外动力。
【IPC分类】E03F5/10, E03F5/14
【公开号】CN104929230
【申请号】CN201510312341
【发明人】孙延芳, 杨烁涵, 孟雪征, 曹相生
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月8日