用于重力流污水管道的清淤除渣方法与流程

本发明属市政排水技术领域，涉及用于重力流污水管道的清淤除渣方法。

背景技术：

排水管道是收集、输送城镇生活污水、工业废水和雨水的工程设施。近年来，随着我国城镇化进程的加快，排水管道的建设数量与规模也在逐年增加。如：“十三五”期间，上海市在已建总长约9530km排水管道的基础上，中心城区配套排水管道约100km，郊区新建排水管道约310km。日益完善的排水管道系统为城镇中各类污水及雨水的输送提供了便利，然而，随着排水管道系统的逐渐庞大，排水管道的水质污染及次生灾害等问题也逐渐凸显。

重力流污水管道中输送的污水含有较高的悬浮性颗粒物浓度，在管径较大、流速较慢的管段易于沉淀形式淤泥，造成管道堵塞。另外，对于合流制污水管道，旱天时污水在管径较大的污水管道中流速较慢，污水中的悬浮性颗粒物易于沉淀形成淤泥；雨天时由于水量剧增，管道内的淤泥被冲出，由此造成河湖黑臭问题的频发。

目前针对重力流污水管道的清淤只局限于管径较小的情形，一般采用高压水枪、人工牵引或推拉等方法将排水管道内的颗粒物及淤泥清理到管道外，或推送至管径更大的管道。然而，对于管径较大的排水管道尚无有效的清淤除渣技术。因此，市场亟需一种能够有效去除排水管道中的浮渣、悬浮性颗粒物和淤泥的新型技术。

技术实现要素：

本发明的目的是通过对排水管道及检查井实施适当的工程改造，充分利用排水管道内部空间，通过链条式导轨和悬挂式支架的设计向排水管道内部运送清淤除渣器，并通过抽淤集泥车清运所述清淤除渣器刮除的泥渣，从而实现排水管道的清淤除渣。

为实现上述目的，本发明提出了用于重力流污水管道的清淤除渣方法，其特征在于所述方法包括：

安装阶段：

步骤一：预先将排水管道内的污水放空，以便操作人员进入检查井作业；

步骤二：检测井内安装链条式导轨，链条式导轨包括主动链轮、从动滑轮及与其配合的链条；

步骤三：将单个或多个悬挂式支架固定于链条上；

步骤四：将清淤除渣器安装于悬挂式支架，并根据排水管道的管径和水位调节所述悬挂式支架上的升降架，使得所述清淤除渣器的渣斗和泥斗便于清除排水管道内的浮渣和淤泥；

步骤五：通过电动机带动主动链轮转动，继而传动链条，从而将安装了清淤除渣器的悬挂式支架运送至排水管道内部；

步骤六：抽淤集泥车就位于检查井外的地面；

步骤七：排水管道正常进水；

运行阶段：

步骤一：通过电动机带动主动链轮转动，继而传动链条，从而将悬挂式支架运送至排水管道内部，并使得悬挂式支架在排水管道内的移动方向以及清淤除渣器的渣斗和泥斗的开口朝向与排水管道内污水的流动方向相反；

步骤二：清淤除渣器在与污水相对运动的过程中，渣斗可撇除污水上层的浮渣，滤网可滤除污水中层的悬浮性颗粒物，泥斗可铲除污水下层的淤泥；

步骤三：通过电动机的持续转动，将悬挂式支架从排水管道内运送到检查井外，此时通过抽淤集泥车将所述清淤除渣器收集的浮渣、悬浮性颗粒物及淤泥转移到车储泥灌中；

步骤四：保持电动机的持续转动，从而将清理后的清淤除渣器重新运送至排水管道内部，继而重复步骤二和步骤三；

检修阶段：

步骤一：当所述清淤除渣器出现阻滞或破损的异常时，通过电动机反向转动主动链轮，从而使得需要检修的清淤除渣器随链条运出至检查井顶部；

步骤二：将清淤除渣器从悬挂式支架上拆卸下来，对清淤除渣器进行检修和清洗；

步骤三：将清淤除渣器重新固定在悬挂式支架上，并通过电动机转动主动链轮，从而使得检修好的清淤除渣器随链条运送至排水管道内，继而进行所述运行阶段的步骤一到步骤四。

进一步地，所述链条式导轨包括承托框架，所述承托框架安装有主动链轮、从动滑轮及与其配合的链条，电动机与所述主动链轮相连，用于带动主动链轮旋转，从而带动链条移动，从动滑轮设轮槽，所述链条的链槽与主动链轮的轮齿咬合，链条的外侧则与从动滑轮的轮槽卡合；

进一步地，所述链条式导轨的安装方式为：将承托框架的一部分及主动链轮安装于检测井的上方，固定结点、框架底座及从动滑轮则安装于检测井内，使得链条呈单股口型结构。

进一步地，所述承托框架和检查井侧壁设固定结点，所述固定结点系所述承托框架和检查井侧壁的连结点，连结方式为焊接、粘接或膨胀螺丝固定；所述承托框架底部设框架底座，框架底座置于检查井底部，其底面与检查井的底面吻合。

进一步地，所述主动链轮位于承托框架的顶部，所述从动滑轮位于承托框架的底部；所述主动链轮的齿距为10-15cm，齿厚为7-9cm；所述从动滑轮的轮槽宽度为5-8cm，轮槽深度为6-10cm；所述主动链轮及从动滑轮的轮面均与排水管道的轴线位于同一平面。

进一步地，所述悬挂式支架包括架身及与架身连接的挂钩，所述挂钩穿过所述链条的销轴，从而将所述架身与所述链条式导轨的滚子链条相连；所述架身包括上层框架，设置在上层框架下部的升降架，以及可沿升降架上下移动的下层框架，上层框架安装有渣斗，下层框架安装有泥斗，通过升降架可调节渣斗和泥斗在排水管道中的高度，使其便于撇除浮渣和铲除淤泥。

进一步地，所述清淤除渣器的泥斗上方安装滤网，滤网所在的平面与排水管道的轴线垂直。

进一步地，所述抽淤集泥车包括储泥灌、抽吸泵及抽泥管，所述集泥管放置于所述淤泥破碎器的下游检查井底部。

进一步地，所述挂钩的数量为2个及以上，以限制所述悬挂式支架在排水管道中的轴向位移。

进一步地，所述挂钩上部为钩状物，下部为与架身相连的连接杆，所述连接杆需具有一定长度，以使得所述悬挂式支架随所述链条运动时能够顺利通过直角弯处。

进一步地，所述悬挂式支架包括位于架身的两侧的双侧伸缩杆，所述双侧伸缩杆系末端具有万向轮的弹性伸缩杆，伸缩方向与所述排水管道的轴线垂直，用于限制所述悬挂式支架在排水管道中的侧向位移。

本发明充分利用检查井及排水管道的内部空间，通过链条式导轨和悬挂式支架的精巧设计实现清淤除渣器在排水管道内的运送与作业，并通过集成了渣斗、滤网和泥斗的清淤除渣器实现排水管道的原位疏通清淤。

与同领域的现有技术相比，本发明的显著特色为：

1.适用性强

系统针对排水管道的原位净化问题，通过链条式导轨、悬挂式支架、清淤除渣器及抽淤集泥车的合理布局，能够适应不同形式及管径的排水管道。

2.易于实施

充分利用检查井及排水管道的已有空间进行简易的改造，工程措施少，投资规模小，易于实施及推广。

3.功能多样

通过清淤除渣器中渣斗、滤网和泥斗的集成，并配合抽淤集泥车的收集，系统能够同时清除排水管道污水中的浮渣、悬浮性颗粒物及淤泥。

4.操作灵活：

通过链条式导轨及悬挂式支架的设计，能够方便地实现系统清淤除渣器从检查井上方向排水管道内部的运送，以及检修时将清淤除渣器从排水管道内向检查井外的运出。

5.效果显著

系统通过清淤除渣器上渣斗的撇除作用、滤网的滤除作用及泥斗的铲除作用，有效清洁排水管道，针对性强、效果显著，易于推广。

附图说明

图1为本发明用于重力流污水管道的清淤除渣装置主视图。

图2为本发明系统中链条式导轨主视图。

图3为本发明系统中嵌套了清淤除渣器的悬挂式支架的主视图。

图4为图3的侧视图。

图1~4中的编号含义为：

1-链条式导轨，11-承托框架，12-固定结点，13-框架底座，14-主动链轮，15-从动滑轮，16-链条，17-电动机；

2-悬挂式支架，21-挂钩，22-架身，23-升降架，24-侧向伸缩轮；

3-清淤除渣器，31-渣斗，32-滤网，33-泥斗；

4-抽淤集泥车；

5-地面；

6-检测井；

7-污水；

8-排水管道。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。

用于重力流污水管道的清淤除渣装置，其特征在于在检查井6及排水管道8内安装链条式导轨1，将清淤除渣器3嵌套于悬挂式支架2，悬挂式支架2悬挂于链条式导轨1，并沿所述链条式导轨1在排水管道8内移动，用于排水管道8的原位清淤除渣，在检查井6外的地面通过抽淤集泥车4清运所述清淤除渣器3收集的泥渣。

所述链条式导轨包括承托框架11，所述承托框架安装有主动链轮14、从动滑轮15及与其配合的链条16，所述主动链轮14及从动滑轮15的轮面均与排水管道8的轴线位于同一平面，电动机17与所述主动链轮14相连，用于带动主动链轮旋转，从而带动链条16移动，从动滑轮15设轮槽，所述链条16的链槽与主动链轮15的轮齿咬合，链条16的外侧则与从动滑轮15的轮槽卡合。所述承托框架和检查井侧壁设固定结点12，所述固定结点12系所述承托框架11和检查井6侧壁的连结点，连结方式为焊接、粘接或膨胀螺丝固定；所述承托框架11底部设框架底座13，框架底座13置于检查井底部，其底面与检查井6的底面吻合。所述主动链轮14位于承托框架11的顶部，所述从动滑轮15位于承托框架11的底部。所述主动链轮的齿距为10-15cm，齿厚为7-9cm；所述从动滑轮的轮槽宽度为5-8cm，轮槽深度为6-10cm；所述主动链轮及从动滑轮的轮面均与排水管道8的轴线位于同一平面。

所述链条式导轨的安装方式有两种：

其一，将承托框架11、固定结点12、框架底座13、主动链轮14及从动滑轮15全部安装于检查井6内，使得链条呈双股u型结构；

其二，将承托框架11的一部分及主动链轮14安装于检查井6的上方，固定结点12、框架底座13及从动滑轮15则安装于检查井6内，使得链条呈单股口型结构。

如图3、图4所示，所述悬挂式支架2包括架身22及与架身连接的挂钩21，所述挂钩21穿过所述链条16的销轴，从而将所述架身22与所述链条式导轨的滚子链条16相连；所述架身22包括上层框架，设置在上层框架下部的升降架23，以及可沿升降架23上下移动的下层框架，上层框架安装有渣斗31，下层框架安装有泥斗33，通过升降架可调节渣斗31和泥斗33在排水管道8中的高度，使其便于撇除浮渣和铲除淤泥；所述清淤除渣器3的泥斗上方安装滤网32，滤网32所在的平面与排水管道的轴线垂直；所述抽淤集泥车4包括储泥灌、抽吸泵及抽泥管，所述集泥管放置于所述淤泥破碎器的下游检查井6底部。

进一步地，所述挂钩的数量为2个及以上，以限制所述悬挂式支架2在排水管道8中的轴向位移；所述挂钩上部为钩状物21，下部为与架身相连的连接杆22，所述连接杆22需具有一定长度，以使得所述悬挂式支架2随所述链条运动时能够顺利通过直角弯处；所述悬挂式支架2包括位于架身的两侧的双侧伸缩杆24，所述双侧伸缩杆24系末端具有万向轮的弹性伸缩杆，伸缩方向与所述排水管道8的轴线垂直，用于限制所述悬挂式支架在排水管道8中的侧向位移。

使用该装置的方法，其特征在于所述方法包括：

安装阶段

步骤一：预先将排水管道8内的污水7放空，以便操作人员进入检查井6作业；

步骤二：检测井6内安装链条式导轨1，链条式导轨1包括主动链轮14、从动滑轮15及与其配合的链条16；

步骤三：将单个或多个悬挂式支架2固定于链条16上；

步骤四：将清淤除渣器3安装于悬挂式支架2，并根据排水管道8的管径和水位调节所述悬挂式支架2上的升降架23，使得所述清淤除渣器3的渣斗31和泥斗33便于清除排水管道8内的浮渣和淤泥；

步骤五：通过电动机17带动主动链轮14转动，继而传动链条16，从而将安装了清淤除渣器3的悬挂式支架2运送至排水管道8内部；

步骤六：抽淤集泥车4就位于检查井6外的地面5；

步骤七：排水管道8正常进水；

运行阶段：

步骤一：通过电动机17带动主动链轮14转动，继而传动链条16，从而将悬挂式支架2运送至排水管道8内部，并使得悬挂式支架2在排水管道8内的移动方向以及清淤除渣器3的渣斗31和泥斗33的开口朝向与排水管道内污水的流动方向相反；

步骤二：清淤除渣器3在与污水7相对运动的过程中，渣斗31可撇除污水7上层的浮渣，滤网32可滤除污水7中层的悬浮性颗粒物，泥斗33可铲除污水7下层的淤泥；

步骤三：通过电动机17的持续转动，将悬挂式支架2从排水管道8内运送到检查井6外，此时通过抽淤集泥车4将所述清淤除渣器3收集的浮渣、悬浮性颗粒物及淤泥转移到车储泥灌中；

步骤四：保持电动机17的持续转动，从而将清理后的清淤除渣器3重新运送至排水管道8内部，继而重复步骤二和步骤三；

检修阶段：

步骤一：当所述清淤除渣器3出现阻滞或破损的异常时，通过电动机17反向转动主动链轮14，从而使得需要检修的清淤除渣器3随链条运出至检查井6顶部；

步骤二：将清淤除渣器3从悬挂式支架2上拆卸下来，对清淤除渣器3进行检修和清洗；

步骤三：将清淤除渣器3重新固定在悬挂式支架2上，并通过电动机17转动主动链轮14，从而使得检修好的清淤除渣器3随链条运送至排水管道8内，继而进行所述运行阶段的步骤一到步骤四。

依照本例实施的实际效果表明，排水管道经清淤除渣器连续运行12小时后，其下游检查井中的浮渣、悬浮性颗粒物和淤泥得到有效清理，污水的ss浓度相比上游检查井削减73.0%。

本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。