一种浮筒闸板控制截流管道流量的溢流井的制作方法

本实用新型涉及城镇排水设施，尤其涉及一种浮筒闸板控制截流管道流量的溢流井。

背景技术：

截流井是用于雨污合流管道的特殊检查井，基本功能是晴天将管道内的污水全部截流到城市污水处理厂，雨天的时候将雨污混合水溢流到河道或其他地面水体。

对于雨污合流管道系统，截流井的设置具有非常重要的意义。晴天时管道内只有污水，流量也较小，污水全部进入截流管道，经过截流管道输送到城市污水处理厂，避免污水流入水体造成污染。在雨天，降雨初期或小雨的情况下，雨水与污水的混合水水质较差，此时流量也较小，这种雨污混合水也需要全部输送到污水处理厂进行处理。当发生强降雨时，后期的雨污混合水水质相对较好，而且此时流量也非常大，应该尽可能将雨污混合水溢流到河道，控制截流管道内输送到污水处理厂的流量为小流量甚至零流量最佳。

但是当发生强降雨时，由于雨水径流量很大，管道内水位通常会迅速增加。而截流管道的高程相对较低，一般截流槽式截流井的截流管道管顶高程低于合流管道的管底高程，溢流堰式截流井的截流管道管顶高程也应该等于或低于溢流堰的高程。这样当溢流井内水位高时截流管道内会形成压力流，流量增加显著，对污水处理厂造成严重的冲击，导致污水处理厂无法正常运行。以截流倍数为3的截流井为例，理论计算的截流管道流量为4倍旱流流量，但是当截流井内水位高于井底4-5m时，槽式截流井内截流管道内的实际流量可以达到设计旱流流量的13-16倍，堰式截流井情况大致相当。跳跃堰式截流井虽然理论上可以在溢流时维持较低的截流流量甚至零流量，但是跳跃堰截流井高程要求苛刻，通常很少有管道满足设置跳跃堰的条件，而且该井占地面积较大，造价偏高，该类型截流井目前在我国应用非常少。

由于强降雨发生时截流管道内的实际流量远远大于旱流流量，而城镇污水处理厂一般按照旱流流量设计，即使设计时已经充分考虑合流管道的雨污混合水流量增加的因素，但是实际运营中也无法承受超过设计流量十几倍的雨污水，导致污水处理厂不能正常运行。目前污水处理厂普遍采取的措施是在截流管道流量很大的时候，在污水厂进水井处强制溢流，或者采取泵提升的办法将截流管道来水排放到河流或其他地面水体。这样截流管道在降雨期间就完全没有起到作用，反而导致污水厂增加动力消耗。所以必须采取有效措施，控制强降雨期间截流井内截流管道的实际流量。《室外排水设计规范》也规定，截流井内宜设置流量控制措施。

技术实现要素：

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种浮筒闸板控制截流管道流量的溢流井。

本实用新型提出的一种浮筒闸板控制截流管道流量的溢流井，包括井壁、浮筒、连杆、闸板、截流管道、溢流管道、合污管道，所述井壁围合形成溢流室，所述截流管道、溢流管道、合污管道均与溢流室连通，所述溢流管道底端位于截流管道底端的上方；

所述截流管道水平延伸至溢流室中部，所述截流管道端口上部安装有转动轴，所述闸板、浮筒、连杆均在溢流室内，且所述浮筒、连杆均位于截流管道的上方，所述闸板位于截流管道端口前侧，所述闸板、浮筒均与连杆连接，并且同时绕转动轴转动；

所述浮筒的密度低于水的密度，所述浮筒具有第一位置状态和第二位置状态，当溢流室内处于高水位时，所述浮筒处于该第一位置状态时，所述闸板封闭截流管道入口；当溢流室内处于低水位时，所述浮筒处于该第二位置状态时，所述闸板打开截流管道入口。

优选地，所述连杆与闸板、浮筒均采用刚性连接，且所述闸板与连杆之间形成的夹角为钝角。

优选地，所述闸板上设有圆孔。

优选地，溢流室底部设有凹槽，所述凹槽呈球冠状，所述凹槽靠近截流管道入口。

本实用新型中，所提出的溢流井，包括：井壁、闸板、浮筒、合污管道、溢流管道、截流管道；采用浮筒通过连杆带动闸板启闭而控制溢流井内截流流量的大小，实现在低水位时闸板开启，污水全部进入截流管道；在高水位时闸板逐渐闭合，直至停止截流；此外，在闸板的正下方设置凹槽，可以有效的改善污水进入截流管道时的流动效果。因此，本实用新型所提出的溢流井，结构简单、制造容易、成本低廉、无需电力、无需任何精密设施、完全由水力自动控制闸板的旋转，截流管道出流流量最小可以达到零，且在使用过程中基本不需要维护与管理工作。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种浮筒闸板控制截流管道流量的溢流井的结构示意图一。

图2为本实用新型提出的一种浮筒闸板控制截流管道流量的溢流井的结构示意图二。

图中：1-井壁；2-浮筒；3-连杆；4-转动轴；5-闸板；51-圆孔；7-凹槽；8- 截流管道；10-溢流管道；11-合污管道。

具体实施方式

参照图1-2，本实用新型提出的一种浮筒闸板控制截流管道流量的溢流井，包括：包括井壁1、浮筒2、连杆3、闸板5、截流管道8、溢流管道10、合污管道11，所述截流管道8与污水处理厂的污水进水管相连，所述溢流管道10与将雨水排向河流的排水管连接，所述合污管道11与污水排水管道和雨水排水管道连接；所述井壁1围合形成溢流室，所述截流管道8、溢流管道10、合污管道11均与溢流室连通，所述溢流管道10底端位于截流管道8底端的上方；使溢流室内水位较低时，污水首先通过截流管道8流出。

所述截流管道8水平延伸至溢流室中部，所述截流管道端口上部安装有转动轴4，所述闸板5、浮筒2、连杆3均在溢流室内，且所述浮筒2、连杆3均位于截流管道8的上方，所述闸板5位于截流管道8端口前侧，所述闸板5、浮筒2均与连杆3连接，并且同时绕转动轴4转动；截流管道8水平向溢流室中部延伸，使所述浮筒2和闸板5可以分别位于转动轴4两侧，进而形成杠杆，当水位上升时，浮筒可以带动连杆3绕转动轴向上转动，进而带动闸板5向截流管道内部转动，最终实现封闭截流管道的目的。

所述浮筒2的密度低于水的密度，所述浮筒2具有第一位置状态和第二位置状态，当溢流室内处于高水位时，所述浮筒2处于该第一位置状态时，所述闸板5封闭截流管道8入口；当溢流室内处于低水位时，所述浮筒2处于该第二位置状态时，所述闸板5打开截流管道8入口。

在具体实施方式中，所述连杆3与闸板5、浮筒2均采用刚性连接，使浮筒的上浮与闸板的转动具有同步性；所述闸板5与连杆3之间形成的夹角为钝角，使浮筒下落至最低处，闸板处于打开状态。

在具体实施方式中，所述闸板5上设有圆孔51。当溢流室发生溢流时，截流管道仍可以维持一定的流量，防止截流管道完全封闭时，截流管道内负压过大，进而加速造成对闸板的损坏，其中截流管道内污水的流量由闸板开孔面积决定。

在具体实施方式中，溢流室底部设有凹槽7，所述凹槽7呈球冠状，所述凹槽7靠近截流管道8入口。在溢流室内处于低水位时，闸板处于开启状态时，污水可以通过凹槽流入截流管道，减小污水对闸板的直接冲击，有效的改善污水进入截流管道时的流动效果。

本实施例的溢流井的具体工作过程中，溢流井采用在截流管道8端口上设置闸板5，其中闸板5的一端固定浮筒2，通过浮筒的上下浮动可以控制闸板的开闭状态。

在旱流情况下，溢流井内水位较低时，浮筒2因为重力的作用，下落在管道上呈现水平状态，浮筒2通过连杆3作用带动闸板5上翘，闸板5与管道口呈一定角度，故污水可以通过闸板5下端与截流管道8的间隙出流。为了改善出流效果，在闸板5的正下方可以挖一个凹槽7。

当发生小雨或大雨的初期，溢流井内的流量尚没有达到设计截流倍数，水位位于截流管道8管顶以下的位置。此时浮筒2仍处于水平位置，故污水全部通过闸板5下端与截流管道8的间隙出流，但是流速加快。没有出现溢流。

当发生较强的降雨，截流管道8出现满流，此时水位越过截流管道8管顶，浮筒2开始受到浮力的作用，闸板5与截流管道端口的夹角逐渐减小，水流流速加快，污水绕流阻力增加，当水位继续增加，浮筒2持续向上，最终在浮筒2 浮力、水的压力和绕流阻力等共同作用下，闸板5达到垂直位置，截流管道8 关闭。截流停止，雨污混合水全部通过溢流管道10溢流。

随着降雨的减小，溢流井内水位逐渐降低，当水位降低到浮筒2露出水面，浮筒2开始下沉。起始阶段由于浮筒2大部分仍湮没在水中，故不足以推动闸板5开启，故溢流井内仍在溢流。当溢流井内水位降低到截流管道8管顶的位置，浮筒2完全落下，浮筒2提供的扭力加上水位降低水的压力逐渐减小，闸板5开始逐渐开启，污水重新从截流管道8流程。溢流停止。

本实用新型中，所提出的溢流井，包括：井壁1、闸板5、浮筒2、合污管道11、溢流管道10、截流管道8；采用浮筒2通过连杆3带动闸板5启闭而控制溢流井内截流流量的大小，实现在低水位时闸板5开启，污水全部进入截流管道8；在高水位时闸板5逐渐闭合，直至停止截流；溢流堰式溢流井和截流槽式溢流井在降雨过程中的水位均满足浮筒2起伏要求的合理水位高程，故本实用新型适用于两种溢流井。此外，在闸板5的正下方设置凹槽7，可以有效的改善污水进入截流管道8时的流动效果。因此，本实用新型所提出的溢流井，结构简单、制造容易、成本低廉、无需电力、无需任何精密设施、完全由水力自动控制闸板5的旋转，截流管道8出流流量最小可以达到零，且在使用过程中基本不需要维护与管理工作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。