一种带有截污设施的排水系统及排水控制方法与流程

1.本发明属于排水技术领域，尤其是涉及一种带有截污设施的排水系统及排水控制方法。


背景技术：

2.城市和建筑群的排水系统主要有分流制、合流制以及混流制，以实现水体的收集、输送和处理为目的，城市的污水管道和合流管道中的废水统称为城市污水。
3.随着现代房屋的中卫生设备以及高层建筑的出现，人口大量集中，生活用水的大量使用，导致城市污水的强度逐渐增大，再加上随着工业用水的逐渐增多，城市附近的河流湖泊逐渐不能满足污水的净化需要，于是通过增设污水处理厂的方式，对各排水干管中的废水进行汇集和处理，处理后的水资源或回收利用或排放至自然水域中。
4.然而，在降雨时期会导致废水量的骤增，如果把所有的废水都进行截留，再经过污水处理厂进行处理，无疑需要建设体积较大的截流管道和污水处理厂，过度增加了工程费用。一般采取的方式为将排水干管和截流管道的相交处的检查井替换为分流井，通过分流井来实现污水的处理和分流。然而现有技术中，分流井一般采用水位法进行污水的导流，这种方式对于雨水和污水的分流控制效果不佳，在水体受污染较为严重且水量较大时，直接将未处理的水直接排放至自然水域中，容易造成自然水体的严重污染。
5.为此，我们提出一种带有截污设施的排水系统及排水控制方法来解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对上述问题，提供一种可实现生活污水、初期雨水、中后期雨水的自动控制，最大程度上避免未经处理的污水直接进入自然水体，造成的环境污染，同时可有效提高污水和雨水的排放能力带有截污设施的排水系统及排水控制方法。
7.为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种带有截污设施的排水系统，包括分流井，所述分流井的左侧分别连接有污水管和雨水管，所述分流井的右侧设有第一直排管和污水处理管，所述雨水管的中部设有截污管，所述截污管内设有转动截污板，所述截污管的下侧靠近转动截污板的位置设有检测组件，所述检测组件设置在转动截污板的左侧下方，所述截污管与分流井之间设有分流管，所述分流管与雨水管的中部相通，所述分流管靠近雨水管的位置设有第四水利开关，所述第四水利开关的上方设有排污泵，所述分流管穿过排污泵分别连接有第一预处理管和第二预处理管，所述第一预处理管和第二预处理管之间设有电磁控制开关。
8.在上述的一种带有截污设施的排水系统中，所述雨水管靠近分流井的位置设有第三水利开关，所述第一直排管靠近分流井的位置设有第一水利开关，所述污水处理管靠近分流井的位置设有第二水利开关。
9.在上述的一种带有截污设施的排水系统中，所述污水处理管远离第二水利开关的一端设有污水处理厂，所述污水处理厂的一侧设有排放管。
10.在上述的一种带有截污设施的排水系统中，所述截污管为圆筒状结构，所述转动截污板的半径与截污管相匹配，所述转动截污板的中部设有翻转轴，所述翻转轴穿过截污管的一端设有控制电机，所述翻转轴与截污管之间活动连接。
11.在上述的一种带有截污设施的排水系统中，所述检测组件包括固定连接在截污管侧壁上的上筒体，所述上筒体内设有活动板，所述上筒体靠近活动板上侧的位置对称设有两个正转延时开关，所述上筒体的底部对应正转延时开关的位置设有两个反转延时开关，所述正转延时开关与所述反转延时开关分别与控制电机电性连接。
12.在上述的一种带有截污设施的排水系统中，所述上筒体的内部对称设有两个导向槽，所述活动板的两侧设有导向块，所述导向块设置在导向槽内，所述活动板远离截污管的一侧固定连接有连接杆，所述连接杆的环侧套设有复位弹簧，所述复位弹簧设置在上筒体内。
13.在上述的一种带有截污设施的排水系统中，所述上筒体的下端设有下筒体，所述连接杆穿过下筒体的一端固定连接有磁性杆件，所述下筒体的内部设有感应线圈，所述感应线圈设置在磁性杆件的环侧，所述磁性杆件靠近连接杆的位置设有限位板。
14.在上述的一种带有截污设施的排水系统中，所述第一预处理管的另一端设有污水池，所述第一预处理管靠近污水池的位置设有第一电磁阀，所述污水池的右端设有后期处理管，所述后期处理管的另一端与污水处理管内部相通，所述后期处理管靠近污水处理管的位置设有第五水利开关，所述第二预处理管的另一端设有预处理池，所述第二预处理管靠近预处理池的位置设有第二电磁阀，所述预处理池内设有截污网，所述预处理池的右侧设有第二直排管，所述第二直排管设置在截污网的下方。
15.在上述的一种带有截污设施的排水系统中，所述电磁控制开关包括外壳体，所述外壳体内设有固定电磁铁，所述固定电磁铁与感应线圈电性连接，所述固定电磁铁的上方设有导电永磁体，所述导电永磁体与固定电磁铁相互排斥，所述导电永磁体的下侧对称设有两个第一接电块，所述导电永磁体的上方对称设有两个第二接电块，所述第一接电块与第一电磁阀电性连接，所述第二接电块与第二电磁阀电性连接。
16.一种带有截污设施的排水系统的排水控制方法，该方法包括以下步骤：s1、干旱期间，城市生活污水、工业污水均从污水管处进入分流井内，第一水利开关关闭，第二水利开关打开，污水直接通过污水处理管进入污水处理厂进行净化处理，处理后的净水经排放管进行回收利用或直接排放至自然水体中；s2、降雨初期，初雨流入截污管内，其内含有的污物受到转动截污板的阻挡被截留在转动截污板的左侧，经截污后的雨水经过雨水管排放至分流井内，第一水利开关打开，经第一直排管直接排放至自然水体中；s3、随着雨水的不断排放，污物蓄积，对转动截污板造成阻塞，转动截污板左侧的压强增大，挤压活动板向下移动，直至与反转延时开关相接触，通过反转延时开关触发控制电机翻转一百八十度，同时第三水利开关关闭，第四水利开关打开，排污泵启动，同时导电永磁体受到重力的影响与第一接电块相接触，第一电磁阀打开，截污管内的污物经分流管和第一预处理管输送至污水池内进行蓄积；s4、在转动截污板被冲刷完毕后，截污管内的压强恢复正常，活动板在复位弹簧的作用下上升，触发正转延时开关，带动控制电机翻转，重新与截污管的轴向相垂直，对雨水
进行拦截；s5、随着雨水的不断排放，中后期雨水在截污管内的流速变大，与初雨相比，雨水中混合的污物量减少时，转动截污板左侧污物的蓄积速度不变或降低，经截污后的雨水通过雨水管和第一直排管直接排放至自然水体中；s6、雨水中混合的污物量增大或不变时，转动截污板左侧污物的蓄积速度增大，活动板上升和下降的频率增大，磁性杆件通过连接杆随着活动板的移动而移动，感应线圈与磁性杆件配合使用，感应线圈内产生感应电流，传导至固定电磁铁处，使固定电磁铁与导电永磁体相互排斥，导电永磁体上升至与第二接电块相接触，第一电磁阀关闭，第二电磁阀打开；s7、雨水混合有污物经分流管和排污泵以及第二预处理管输送至预处理池内的截污网上方，通过截污网的过滤，截污后的雨水经第二直排网排放至自然水体中，污物被收集在截污网的上方；s8、降雨结束后，打开第五水利开关，将污水池内蓄积的污水排放至污水处理厂处，经处理后通过排放管进行排放即可。
17.与现有的技术相比，本发明的优点在于：1、干旱期间，城市生活污水、工业污水均从污水管处进入分流井内，第一水利开关关闭，第二水利开关打开，污水直接通过污水处理管进入污水处理厂进行净化处理，处理后的净水经排放管进行回收利用或直接排放至自然水体中。
18.2、降雨初期，初雨流入截污管内，其内含有的污物受到转动截污板的阻挡被截留在转动截污板的左侧，经截污后的雨水经过雨水管排放至分流井内，第一水利开关打开，经第一直排管直接排放至自然水体中；随着雨水的不断排放，污物蓄积，对转动截污板造成阻塞，转动截污板左侧的压强增大，挤压活动板向下移动，直至与反转延时开关相接触，通过反转延时开关触发控制电机翻转一百八十度，同时第三水利开关关闭，第四水利开关打开，排污泵启动，同时导电永磁体受到重力的影响与第一接电块相接触，第一电磁阀打开，截污管内的污物经分流管和第一预处理管输送至污水池内进行蓄积。
19.3、在转动截污板被冲刷完毕后，截污管内的压强恢复正常，活动板在复位弹簧的作用下上升，触发正转延时开关，带动控制电机翻转，重新与截污管的轴向相垂直，对雨水进行拦截；随着雨水的不断排放，中后期雨水在截污管内的流速变大，与初雨相比，雨水中混合的污物量减少时，转动截污板左侧污物的蓄积速度不变或降低，经截污后的雨水通过雨水管和第一直排管直接排放至自然水体中；雨水中混合的污物量增大或不变时，转动截污板左侧污物的蓄积速度增大，活动板上升和下降的频率增大，磁性杆件通过连接杆随着活动板的移动而移动，感应线圈与磁性杆件配合使用，感应线圈内产生感应电流，传导至固定电磁铁处，使固定电磁铁与导电永磁体相互排斥，导电永磁体上升至与第二接电块相接触，第一电磁阀关闭，第二电磁阀打开；雨水混合有污物经分流管和排污泵以及第二预处理管输送至预处理池内的截污网上方，通过截污网的过滤，截污后的雨水经第二直排网排放至自然水体中，污物被收集在截污网的上方；降雨结束后，打开第五水利开关，将污水池内蓄积的污水排放至污水处理厂处，经处理后通过排放管进行排放即可。
20.4、本发明的突出特点在于：本发明区别于传统技术中的水位控制法，采用水质—水量的控制方法，可根据水质状况以及降雨期间的水量情况，自行控制水流的走向，实现了
生活污水、初期雨水、中后期雨水的自动控制，可最大程度上避免未经处理的污水直接进入自然水体，造成的环境污染，同时可有效提高污水和雨水的排放能力。
附图说明
21.图1是本发明提供的一种带有截污设施的排水系统的结构示意图；图2是本发明提供的一种带有截污设施的排水系统中截污管与转动截污板连接示意图；图3是本发明提供的一种带有截污设施的排水系统中检测组件的结构示意图；图4是本发明提供的一种带有截污设施的排水系统中电磁控制开关的结构示意图。
22.图中，1分流井、2污水管、3雨水管、4第一直排管、5截污管、6转动截污板、7检测组件、701上筒体、702活动板、703正转延时开关、704反转延时开关、705导向槽、706导向块、707连接杆、708复位弹簧、709下筒体、710磁性杆件、711感应线圈、712限位板、8分流管、9第一预处理管、10第二预处理管、11电磁控制开关、1101外壳体、1102固定电磁铁、1103导电永磁体、1104第一接电块、1105第二接电块、12污水处理管、13后期处理管、14第二直排管、15污水处理厂、16排放管、17第一水利开关、18第二水利开关、19第三水利开关、20第四水利开关、21第一电磁阀、22第二电磁阀、23预处理池、24截污网、25污水池、26第五水利开关、27排污泵、28翻转轴、29控制电机。
具体实施方式
23.以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例
24.如图1
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4所示，一种带有截污设施的排水系统及排水控制方法，包括分流井1，分流井1的左侧分别连接有用于排放生活和工业污水的污水管2和用于排放雨水的雨水管3，分流井1的右侧设有通向自然水体的第一直排管4和污水处理管12，雨水管3的中部设有截污管5，截污管5的半径远大于雨水管3，截污管5内设有可转动的转动截污板6，截污管5的下侧靠近转动截污板6的位置设有用于检测截污管内压力状况进而判断水质情况的检测组件7，检测组件7设置在转动截污板6的左侧下方，截污管5与分流井1之间设有用于引导雨水传输的分流管8，分流管8与雨水管3的中部相通，分流管8靠近雨水管3的位置设有用于控制分流管8开合的第四水利开关20，第四水利开关20的上方设有用于输送污水的排污泵27，分流管8穿过排污泵27分别连接有第一预处理管9和第二预处理管10，第一预处理管9和第二预处理管10之间设有电磁控制开关11，通过电磁控制开关11可分别控制第一预处理管9和第二预处理管10的开合。
25.雨水管3靠近分流井1的位置设有用于控制雨水管3开闭的第三水利开关19，第一直排管4靠近分流井1的位置设有用于控制第一直排管4开闭的第一水利开关17，污水处理管12靠近分流井1的位置设有用于控制污水处理管12开闭的第二水利开关18。
26.污水处理管12远离第二水利开关18的一端设有污水处理厂15，污水处理厂15的一侧设有排放管16，通过污水处理厂15将污水处理后经排放管16排出。
27.截污管5为圆筒状结构，转动截污板6的半径与截污管5相匹配，转动截污板6的中部设有翻转轴28，翻转轴28穿过截污管5的一端设有控制电机29，翻转轴28与截污管5之间活动连接，通过控制电机29可带动翻转轴28旋转，进而实现转动截污板6的反转。
28.检测组件7包括固定连接在截污管5侧壁上的上筒体701，上筒体701内设有活动板702，活动板702可在上筒体701内移动，上筒体701靠近活动板702上侧的位置对称设有两个正转延时开关703，上筒体701的底部对应正转延时开关703的位置设有两个反转延时开关704，正转延时开关703与反转延时开关704分别与控制电机29电性连接，通过活动板702与正转延时开关703和反转延时开关704接触可实现控制电机29的延时启动以及正转和反转。
29.上筒体701的内部对称设有两个导向槽705，活动板702的两侧设有导向块706，导向块706设置在导向槽705内，通过导向槽705和导向块706可使活动板702的移动更为平稳，活动板702远离截污管5的一侧固定连接有连接杆707，连接杆707的环侧套设有复位弹簧708，复位弹簧708设置在上筒体701内，通过复位弹簧708可使活动板702复位。
30.上筒体701的下端设有下筒体709，连接杆707穿过下筒体709的一端固定连接有磁性杆件710，磁性杆件710采用永磁体材料，磁性杆件710与连接杆707随着活动板702的移动而移动，下筒体709的内部设有感应线圈711，感应线圈711设置在磁性杆件710的环侧，在磁性杆件710上下移动时可在感应线圈711内产生感应电流，磁性杆件710靠近连接杆707的位置设有用于限制磁性杆件710和连接杆707移动的限位板712。
31.第一预处理管9的另一端设有用于存蓄污水的污水池25，第一预处理管9靠近污水池25的位置设有用于控制第一预处理管9开闭的第一电磁阀21，污水池25的右端设有后期处理管13，后期处理管13的另一端与污水处理管12内部相通，后期处理管13靠近污水处理管12的位置设有控制后期处理管13开闭的第五水利开关26，第二预处理管10的另一端设有用于处理大量中后期雨水的预处理池23，第二预处理管10靠近预处理池23的位置设有用于控制第二预处理管10开闭的第二电磁阀22，预处理池23内设有用于截污的截污网24，预处理池23的右侧设有第二直排管14，第二直排管14设置在截污网24的下方，通过第二直排管14将截污后的雨水直接排放至自然水体中。
32.电磁控制开关11包括外壳体1101，外壳体1101内设有固定电磁铁1102，固定电磁铁1102与感应线圈711电性连接，感应线圈711产生的电流可使固定电磁铁1102产生磁性，固定电磁铁1102的上方设有导电永磁体1103，导电永磁体1103与固定电磁铁1102相互排斥，通过固定电磁铁1102可控制导电永磁体1103的上下移动，导电永磁体1103的下侧对称设有两个第一接电块1104，导电永磁体1103的上方对称设有两个第二接电块1105，第一接电块1104与第一电磁阀21电性连接，第二接电块1105与第二电磁阀22电性连接，通过导电永磁体1103与第一接电块1104和第二接电块1105的分别接触可实现第一电磁阀21和第二电磁阀22的开闭。
33.上述实施例的具体工作原理如下：干旱期间，城市生活污水、工业污水均从污水管2处进入分流井1内，第一水利开关17关闭，第二水利开关18打开，污水直接通过污水处理管12进入污水处理厂15进行净化处理，处理后的净水经排放管16进行回收利用或直接排放至自然水体中。
34.降雨初期，初雨流入截污管5内，其内含有的污物受到转动截污板6的阻挡被截留在转动截污板6的左侧，经截污后的雨水经过雨水管3排放至分流井1内，第一水利开关17打
开，经第一直排管4直接排放至自然水体中；随着雨水的不断排放，污物蓄积，对转动截污板6造成阻塞，转动截污板6左侧的压强增大，挤压活动板702向下移动，直至与反转延时开关704相接触，通过反转延时开关704触发控制电机29翻转一百八十度，同时第三水利开关19关闭，第四水利开关20打开，排污泵27启动，同时导电永磁体1103受到重力的影响与第一接电块1104相接触，第一电磁阀21打开，截污管5内的污物经分流管8和第一预处理管9输送至污水池25内进行蓄积。
35.在转动截污板6被冲刷完毕后，截污管5内的压强恢复正常，活动板702在复位弹簧708的作用下上升，触发正转延时开关703，带动控制电机29翻转，重新与截污管5的轴向相垂直，对雨水进行拦截；随着雨水的不断排放，中后期雨水在截污管5内的流速变大，与初雨相比，雨水中混合的污物量减少时，转动截污板6左侧污物的蓄积速度不变或降低，经截污后的雨水通过雨水管3和第一直排管4直接排放至自然水体中。
36.雨水中混合的污物量增大或不变时，转动截污板6左侧污物的蓄积速度增大，活动板702上升和下降的频率增大，磁性杆件710通过连接杆707随着活动板702的移动而移动，感应线圈711与磁性杆件710配合使用，感应线圈711内产生感应电流，传导至固定电磁铁1102处，使固定电磁铁1102与导电永磁体1103相互排斥，导电永磁体1103上升至与第二接电块1105相接触，第一电磁阀21关闭，第二电磁阀22打开。
37.雨水混合有污物经分流管8和排污泵27以及第二预处理管10输送至预处理池23内的截污网24上方，通过截污网24的过滤，截污后的雨水经第二直排网14排放至自然水体中，污物被收集在截污网24的上方；降雨结束后，打开第五水利开关26，将污水池25内蓄积的污水排放至污水处理厂15处，经处理后通过排放管16进行排放即可。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。