便于沤肥的分隔式污水收集与自动排放井的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于真空排水领域，尤其涉及一种重力流与真空流过渡的且具有怄肥功能的污水收集与自动排放井。
【背景技术】
[0002]近年来利用真空收集处理生活污水已逐渐走入人们的视野，真空井作为污水真空收集处理系统中的重要组成部分，其大多采用一格式进行污水收集，虽然该结构简单，处理快捷，但不适用于农村怄肥及取粪。众所周知，目前农村室外排水系统主要采用直排或重力管道输送。直排，即就近排放至房前屋后。此种方式直接影响周边环境，甚至导致传染病的产生与传播。重力管道，即用户端污水通过沿路向下铺设的重力管道，在地球引力作用下由高处流向低处，虽然重力排水系统具有施工简单，运行维护成本较低等优点，但其受到地形限制大，开挖量大，地面破坏性强，沿路需设大量的检查井、提升栗和倒虹管，从而导致施工难，施工成本高。
[0003]如中国专利申请号为201020273096.6、201110085311.9都公开了一种与重力进水管道相通的真空收集单元，但是该单元均不具有怄肥功能。此外，目前市场上常见的真空井在实现真空阀门的开闭上都需要额外增加动力设备，如压缩空气源或电源，这就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。
[0004]除此以外，为了维护系统的安全性，还需要对控制器进行定期检查维护，在检查维护过程中由于排水系统无法工作，也会影响人们的正常生活。
【实用新型内容】
[0005]鉴于此，本实用新型的目的是提供一种适用于农村的便于怄肥的分隔式污水收集及自动排放井，解决现有真空井不具有怄肥功能的问题，一方面增加了传统污水收集井的使用功能，另一方面有效阻挡了污水中可能混入的较大漂浮物对阀井的损害，并且结构简单，成本更低。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种便于怄肥的分隔式污水收集与自动排放井，其包括与重力进水管道相连的怄肥井，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。所述阀井内还设有从阀井内部向上延伸的排污管，与排污管相连的真空阀门，以及与真空阀门相接的真空管路。
[0007]其中，上述真空阀门包括工作腔，与排污管相对接的介质进口，与真空管路相连接的介质出口，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。在真空管路上还设有取气口，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。
[0008]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。
[0009]采用上述技术方案，污水经重力进水管道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进入阀井，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，将真空阀门的气路与真空管路相连接。工作腔内空气被吸走，在介质入口大气压下，真空阀门打开。由于真空阀门阻隔开的两端空气压力不同，阀门一经开启，污水便被高速吸入真空管路。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。当感应管内的液位降到预定高度时，先导阀切换至大气接口，先导阀控制介质进口和介质出口相隔断，真空阀门关闭，污水停止排放，至此完成一个收集排放过程。
[0010]本实用新型利用真空管路中的负压自动开启真空阀门，使得污水自动排入真空管路，无需增加额外的动力设备，因此具有安全性高，动力损耗小的优点。
[0011]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管路的穿插口，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。
[0012]优选的，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。
[0013]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材料的真空管路中的取气口接入先导阀中来。具体采用的技术方案如下，在真空管路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管路，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管路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。
[0014]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。
[0015]进一步的，真空管路采用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。
[0016]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。当然该高度调节装置的结构不限于此，如在支撑板上设有卡槽，通过连接件上的卡勾勾住相应的卡槽，从而实现排污管的限位亦可。
[0017]为进一步达到净化周边环境的目的，先导阀的大气接口通过管道连接有空气过滤器，该空气过滤器与大气相通。
[0018]为了方便管路检查与维修，在真空管路上还装设有备用管路，该备用管路包括安装在真空管路上的三通阀，以及连接在三通阀上的钢丝软管；该钢丝软管的端部可延伸至阀井底部。优选的，钢丝软管上还设有二通阀门，阀井侧壁上设有拉钩，该二通阀门由拉钩固定在井壁上沿。当系统出现故障时，备用管路开启，作为临时排污管道保持系统正常运行。
[0019]本实用新型与现有技术相比，其优点在于:
[0020]1、本实用新型针对现有真空井不带怄肥功能的问题，在阀井与用户端之间设置与阀井相通的怄肥井，用户污水通过短距离的重力管道首先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进入阀井，当阀井内的液位达到预定高度时，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，先导阀切换到真空接口，将真空阀门与真空管路相连接，工作腔内空气被吸走，在介质入口大气压下，真空阀门打开。由于真空阀门阻隔开的管道两端空气压力不同，阀门一经开启，污水便被高速吸入真空管路。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。降到预定液位时，先导阀恢复至大气接口，切断真空阀门与真空管路的连通，真空阀门关闭，污水停止排放。可见，本实用新型中真空阀门开闭的动力来自于真空系统，不需增加额外的动力设备就可实现，降低了系统的动力损耗，且安全性更高。
[0021]2、阀井采用分层设计，阀井上层为真空阀室，保持干净、清爽;下层为污水暂存罐，用于短时间储存污水。将阀门和污水隔绝，上下层严实密封，便于控制臭气和设备维护，同时大大改善周边环境。此外，在污水连通口处设置过滤格栅，污水暂存罐内设置过滤装置，通过两次过滤达到防止较大漂浮物进入系统，造成管路堵塞的目的。
[0022]3、本实用新型对真空阀门的结构进行改进，工作腔内可采用气动隔膜结构，其阀盖设计为圆弧形，使得膜片顶起空间大，不易堵塞;并在工作腔上设置与其相通的先导阀。先导阀上设有与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。通过压力接口连接的敏感元件，感应井内液位高度，从而控制先导阀上各个接口的相互切换。
[0023]4、由于考虑污水的腐蚀性，真空管路大多为UPVC材料，而软管为塑胶材料，因此如何将先导阀上真空接口的软管与真空管路的取气口以更可靠更牢固的方式相连接，成为困扰本领域技术人员的又一难题。本实用新型通过UPVC材料制得的第一 T形连接件将真空管路和第一管道进行连接，在第一管道的上端安装UPVC变径，然后通过第一接头连接上述UPVC变径和不锈钢或铜质材料制成第二 T形连接件，最后经第二接头连接软管至先导阀的真空接口。上述第一管道的取气口设置在真空管路的上方，可在源头上减少污水流入先导阀真空接口的可能。此外上述第一管道、变径、第二管道垂直向上布置，其具体高度可视真空管路内的气压而设定，进一步防止污水倒流。另外，将第二 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，进而更进一步避免污水进入先导阀的真空接口。在上述各管件的连接处优选设有密封胶或密封圈，进一步保证管道的密封性。
[0024]5、本实用新型在真空管路上还装设有备用管路，方便管路的检查与维修，当系统出现故障时，备用管路开启，作为临时排污管道保持系统正常运行。