污水真空收集处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于污水收集及处理领域，尤其涉及一种利用真空技术实现污水收集和处理的一体化、小型化系统。
【背景技术】
[0002]在城市及居住人口密集地区，污水的收集多采用重力式管道收集方式，建筑物内的污水流入室外窨井，污水管道按一定的坡度敷设，污水依靠重力沿管道输送到污水提升井，然后由栗站提升到污水处理设施，为防止管道内污水堵塞，管道敷设时往往需要采用一定的坡度，因此，污水管道一般埋深相对较深，工程投资高。
[0003]随着我国城镇化进程的加快，小城镇和农村污水处理的压力越来越大，很多村镇住户之间位置相对分散，特别是在农村地形变化较大、河流多的情况下，如依靠传统的重力管道收集方式，管道敷设难度较大，管道实施较困难，有的根本无法实施，导致很多数村庄的污水只能采取的随意排放方式，污水直接排入周边河道水沟，对周围环境卫生和地表景观造成较大影响。此外，农村污水量小，污水输送管道长，管道内污水在旱流时流速小，管道易堵塞且渗漏严重，旱天污水大多直接渗入地下，收集不到污水，而在雨天时由于雨水渗入，污水溢流严重，农村河流普遍遭到污染，还严重威胁到地下水，严重影响周围环境，给居民的健康带来较大威胁。
[0004]究其原因，现有的小城镇和农村污水处理工艺设计并未结合其污水收集量及处理量小的特点，而仍然是沿用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺和设计参数，造成工程投资和运行费用整体过高。除此以外，传统的重力排污系统还存在众多弊端:
[0005]1、易受地形限制，不适合有许多起伏、岩石层浅的地方或土壤不稳定的地区，不适合周围水域水位高的居民区或地坑不宜挖掘过深的地区；
[0006]2、不能灵活与其他专业管线进行整体协调，不适合居民居住比较分散地区或地下已埋设了其他市政等公共设施的地方；
[0007]3、需较大的坡度和埋深，在地势平坦的地区需设置大量污水检查井，提升栗站或倒虹吸管等附属构筑物，管径较大，工程开挖量大，致使施工难度、建设和维护成本大幅增加。
[0008]近年来真空收集处理技术在一定范围内得到了推广和应用，其工作原理是:由控制器感应真空收集井内液位传感器的信号，从而控制排污管上真空阀门的开闭，实现污水的抽吸。但是为了实现上述控制器的动作，还需要增加额外的动力设备，这便直接增加了布置管线时的工作强度。尤其对于一些基础设施薄弱的偏远山区，常常会因寻找不到电力设施而影响施工。
【实用新型内容】
[0009]鉴于此，本实用新型针对居住分散、地形变化大的小城镇和农村污水收集处理系统的不足，提供了一种污水真空收集和处理系统，该系统利用真空输送管线中的负压自动开启真空阀门，使得污水在无需额外增设动力设备的条件下自动排入真空输送管线，这对于电力设施欠缺的山区尤其关键。本实用新型具有自动收集、定量排放、不需人工值守的优点，且结构简单，方便实用。
[0010]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种污水真空收集处理系统，包括污水汇流管线、真空收集井、真空输送管线、真空栗站和污水处理器。
[0011]其中，污水汇流管线用于将从用户端排出的污水引至真空收集井中。真空收集井包括阀井，从阀井内部向上延伸的排污管，以及与排污管相连的真空阀门，真空输送管线安装在该真空阀门上。所述真空阀门包括工作腔，与排污管相对接的介质进口，与真空输送管线相连接的介质出口，以及与工作腔相通、用于控制介质进口和介质出口通断的先导阀。在真空输送管线上还设有取气口，上述先导阀上设置有与该取气口相对接的真空接口，与大气相通的大气接口，以及用于感应阀井内部液位的压力接口。在压力接口上还装设有向下延伸至阀井的敏感元件，该敏感元件包括安装在压力接口上的气压传导管，以及与该气压传导管相连用于感应井内液位的感应管。所述真空栗站一方面提供负压系统的动力，另一方面将从真空输送管线中排出的污水转运至污水处理器中。优选的，真空阀门的排水口径为 Φ 7 5mm。
[0012]污水在重力作用下经污水汇流管线流入真空收集井，当真空收集井中污水收集达到一定量时，真空阀门自动打开，将污水吸至真空输送管线，接着污水进入真空栗站的真空污水贮槽内，真空栗运转或停止维持系统内一个稳定负压度，以利于污水输送。当污水在真空污水贮槽内的液位达到预定液位时，污水输送栗启动，将污水输送至污水处理器进行净化处理。经净化处理后的出水，达到GB18918 — 2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级标准后，排放至村庄周边的河道和水渠。
[0013]值得一提的是，上述真空收集井中真空阀门的启闭无需增加额外动力设备即可完成。其工作过程如下:当阀井内的污水逐渐增多时，感应管内的液位随之升高，迫使管内气压升高，管内气压通过气压传导管传递到真空阀门的先导阀。当罐内液位达到预定高度时，先导阀自动切换到真空接口，将真空阀门与真空输送管线相连。工作腔内空气被吸走，在介质入口大气压下，真空阀门打开。由于真空阀门两端的排污管、真空输送管线的空气压力不同，阀门一经开启，污水便被高速吸入真空输送管线。当阀井内的污水被吸走过程中，水位逐渐下降，感应管内的气压也随之下降，当下降到预定液位时，先导阀切换至大气接口，同时真空阀门与真空输送管线断开，真空阀门关闭，污水停止排放，至此完成一个真空收集井的收集排放过程。
[0014]本实用新型针对现有真空收集井不具有怄肥功能，以及污水中混入的较大漂浮物易对真空阀门造成损害的问题，对真空收集井进行了进一步改进，所述真空收集井包括与污水汇流管线相连的怄肥井，以及与怄肥井相通的阀井。在怄肥井与阀井之间设置有污水连通口，以及布置在污水连通口上的过滤格栅。优选的，上述过滤格栅设置在污水连通口靠近怄肥井的一侧，在过滤格栅的上部还安装有格栅拉杆，进而便于定时对过滤格栅进行更换。污水经污水汇流管线流入怄肥井中进行分解、发酵，在过滤格栅的阻隔下较大的漂浮物留在怄肥井中，污水则通过污水连通口逐渐进入阀井中，此后的工作原理与上述相同，在此不再赘述。
[0015]作为本实用新型的进一步改进，在阀井中部设有密封板，该密封板将阀井分成上下两层，由上层的真空阀室和下层的污水暂存罐组成，上下层严实密封，更好的控制臭气，进而改善周边环境。在真空阀室的侧壁上开有用于安置真空输送管线的穿插口，密封板上开设有排污管穿插口和感应管穿插口，将阀门和污水隔绝，便于维护。
[0016]为了防止较大漂浮物穿过过滤格栅进入系统造成管路的堵塞，在污水暂存罐内还设置有过滤装置。过滤装置底部沉入井底，上部镶嵌在密封板上可活动部位，过滤装置的上部2/3处为过滤区域，由一定间隔的不锈钢网围制，过滤装置下部1/3处为拦截区域，用于将污水中混入的沉积物阻隔在污水暂存罐的外侧。
[0017]本实用新型的其中一个技术难点在于，如何在保证密封性的条件下，将UPVC材料的真空输送管线中的取气口接入先导阀中来。具体采用的技术方案如下，在真空输送管线的取气口处安装有第一 T形连接件，该第一 T形连接件的左右两个出口密封连接至真空输送管线，上方出口密封连接有第一管道，该第一管道的另一端安装有变径，该变径通过第一接头连接有第二 T形连接件，该第二 T形连接件的一个出口连接有丝堵或压力仪表，另一个出口通过第二接头装设有软管，该软管的另一端连接至所述先导阀的真空接口。作为本实用新型的另一种实施方案，在变径与第一接头之间还设有第二管道。上述第一管道、变径和第二管道均垂直向上延伸布置，如此设计可防止真空输送管线内污水倒流进先导阀的真空接口处，实现气液分离，更进一步的，所述第二 T形连接件上与软管相连的出口，与第二 T形连接件上与第一接头相连的出口垂直布置。
[0018]作为本实用新型一种具体的连接方式，上述第一接头的两端均设有外螺纹，变径和第二 T形连接件上均设有与外螺纹相适配的内牙。第二接头为快插式管接头。此外为进一步提高密封性，在上述各管件的连接处还设有密封胶或密封圈。
[0019]进一步的，真空输送管线采用UPVC材料制成，其公称压力大于1.0MPa。上述第一T形连接件、第一管道和变径均采用UPVC材料制得，第一接头、第二接头和第二 T形连接件采用不锈钢或铜质材料制得。
[0020]污水在抽吸过程中，管道会有轻微的晃动，时间一长，轴向窜动加大，影响抽吸效果，甚至会造成吸不上水的后果，阀井内还设有用于防止排污管轴向窜动的高度调节装置。进一步的，高度调节装置包括支撑板，沿支撑板高度方向垂直开设的一组安装孔，以及通过螺栓固定在安装孔内的连接件;该连接件包括与排污管相适配的弯曲部，以及从弯曲部的两端分别向安装孔延伸的固定部。当然该高度调节装