一体化自动调流截流井设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种一体化自动调流截流井设备，包括设备箱，所述设备箱采用玻璃钢材质制成，所述设备箱内部通过十字形玻璃钢隔板分割为四部分，该四部分为按照顺时针方向依次设置的合流污水井、溢流污水井、防污水倒灌井和阀门井。本实用新型的一体化自动调流截流井设备，采用了构筑物设备化，同时引入了旋流限流阀和鸭嘴阀，避免了传统截流井施工周期长、难以精确控制截流污水量以及无法防止倒灌的缺陷。
【专利说明】
一体化自动调流截流井设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种合流污水截流设备，尤其涉及一种一体化自动调流截流井设备。
【背景技术】
[0002]国内外很多老城市以往几乎都是采用合流制排水系统。该系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。最早出现的合流制排水系统是将排除的混合污水不经过处理直接就近排入水体，由于污水未经无害化处理就排放，使受纳水体遭受严重污染。为了解决这一问题，如果把所有的城市生活污水、工业废水和雨水全部送往污水处理厂进行处理，则需要铺设大口径的排水管网以及建造大规模的污水处理厂，增加建设和运营费用，另外由于雨水在降雨后期时对环境水体的污染很小，可以直接排入水体，因此目前国内外很多采用合流制排水系统的老城市在临近受纳水体边建造一条截流干管，同时在合流干管与截流干管相交前或相交处设置截流井，并在截流干管下游设置污水厂。晴天和降雨初期时所有污水都排送至污水厂，经处理后排水水体，随着降雨量的增加，雨水径流也增加，当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，就有部分混合污水由截流井溢出，直接排入水体。
[0003 ]目前采用的截流井形式主要有跳跃式截流井、截流槽式截流井、侧堰式截流井等。
[0004]常规截流井的缺点有:
[0005]I)均采用钢筋混凝土现场浇制，施工周期长；
[0006]2)大雨时均不能较好地控制进入截污管道的污水量，有时实际流量远远超过设计流量，发生下游污水反冒和给污水处理厂带来冲击；
[0007]3)功能单一，当雨量特别大时，外部受纳水体的水体水位高于溢流排出管时就会导致外部水体倒灌进入截流井。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是为了克服现有技术中跳跃式截流井、截流槽式截流井、侧堰式截流井等的缺陷，提供了一种一体化自动调流截流井设备，采用了构筑物设备化，同时引入了旋流限流阀和鸭嘴阀，避免了传统截流井施工周期长、难以精确控制截流污水量以及无法防止倒灌的缺陷。
[0009]实现上述目的的一种技术方案是:一体化自动调流截流井设备，外接污水总管、溢流污水总管和截流污水总管，所述一体化自动调流截流井设备包括设备箱，所述设备箱采用玻璃钢材质制成，所述设备箱内部通过十字形玻璃钢隔板分割为四部分，该四部分为按照顺时针方向依次设置的合流污水井、溢流污水井、防污水倒灌井和阀门井，其中:
[0010]所述合流污水井包括合流污水法兰短管、可调溢流堰和设置在所述合流污水井顶部的合流污水井人孔盖;所述合流污水法兰短管的一端通过法兰与所述污水总管相连，另一端接入所述合流污水井内；所述合流污水井通过所述可调溢流堰与所述溢流污水井连通；
[0011]所述防污水倒灌井包括鸭嘴阀、鸭嘴阀法兰短管、溢流水管和设置在所述防污水倒灌井顶部的防污水倒灌井人孔盖;所述鸭嘴阀法兰短管的一端与所述溢流污水井相连，另一端通过法兰与所述鸭嘴阀相连;所述鸭嘴阀设置在所述防污水倒灌井内；所述溢流水管的一端与所述防污水倒灌井相连，另一端通过法兰与所述溢流污水总管相连；
[0012]所述阀门井包括旋流限流阀、截流污水进水管、截流污水出水管和设置在所述阀门井顶部的阀门井人孔盖;所述截流污水进水管的一端与所述合流污水井相连，另一端通过法兰与所述旋流限流阀的进水口相连;所述旋流限流阀的出水口通过法兰与所述截流污水出水管的一端相连;所述截流污水出水管的另一端通过法兰与所述截流污水总管相连。
[0013]上述的一体化自动调流截流井设备，其中，所述可调溢流堰采用不锈钢材质制成，所述可调溢流堰的下部开设长条形孔，该长条形孔通过不锈钢螺栓与所述十字形玻璃钢隔板固定。
[0014]上述的一体化自动调流截流井设备，其中，所述设备箱的内部设置有若干玻璃钢加强筋。
[0015]上述的一体化自动调流截流井设备，其中，所述合流污水法兰短管、鸭嘴阀法兰短管、溢流水管、截流污水进水管和截流污水出水管均采用玻璃钢管;所述旋流限流阀采用不锈钢材质制成;所述鸭嘴阀采用橡胶材质制成。
[0016]采用了本实用新型的一种一体化自动调流截流井设备的技术方案，采用了构筑物设备化，同时引入了旋流限流阀和鸭嘴阀，避免了传统截流井施工周期长、难以精确控制截流污水量以及无法防止倒灌的缺陷，与现有技术相比，其有益效果体现在:
[0017]I)、完全设备化，在工厂加工完成后，运至现场与外部管道直接采用法兰对接，避免了钢筋混凝土截流井施工周期长的缺点；
[0018]2)、采用了旋流限流阀，该阀利用其进、出水口的压差，精确地控制了截流污水的流量，不需要任何其他动力;避免了传统截流井流量控制不准确、可操作性较差的缺点；
[0019]3)、采用了鸭嘴阀，避免了外部水体有可能倒灌进入传统截流井的缺点。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的一体化自动调流截流井设备的结构示意图；
[0021]图2为图1的A-A向剖视图；
[0022]图3为图1的B-B向剖视图；
[0023]图4为图1的C-C向剖视图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型的实用新型人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明:
[0025]请参阅图1至图4，本实用新型的最佳实施例，一种一体化自动调流截流井设备，夕卜接污水总管、溢流污水总管和截流污水总管，一体化自动调流截流井设备包括设备箱6，设备箱6采用玻璃钢材质制成，设备箱6内部通过十字形玻璃钢隔板61分割为四部分，该四部分为按照顺时针方向依次设置的合流污水井1、溢流污水井2、防污水倒灌井3和阀门井4。设备箱6的内部设置有若干玻璃钢加强筋5，玻璃钢加强筋5可以防止设备箱6箱体变形。
[0026]请参阅图1和图4，合流污水井I包括合流污水法兰短管11、可调溢流堰12和设置在合流污水井I顶部的合流污水井人孔盖13;合流污水法兰短管11的一端通过法兰与污水总管相连，另一端接入合流污水井I内；合流污水井I通过可调溢流堰12与溢流污水井2连通；可调溢流堰12采用不锈钢材质制成，可调溢流堰12的下部开设长条形孔，该长条形孔通过不锈钢螺栓与十字形玻璃钢隔板61固定，根据实际水位进行调节可调溢流堰12高度;合流污水井人孔盖13与合流污水井I相连，方便对合流污水井I与溢流污水井2进行检修。
[0027]请参阅图1和图2，防污水倒灌井3包括鸭嘴阀31、鸭嘴阀法兰短管34、溢流水管32和设置在防污水倒灌井3顶部的防污水倒灌井人孔盖33;鸭嘴阀法兰短管34的一端与溢流污水井2相连，另一端通过法兰与鸭嘴阀31相连;鸭嘴阀31采用橡胶材质制成，鸭嘴阀31设置在防污水倒灌井3内；溢流水管32的一端与防污水倒灌井3相连，另一端通过法兰与溢流污水总管相连;防污水倒灌井人孔盖33与防污水倒灌井3相连，方便对防污水倒灌井进行检修。
[0028]请参阅图1和图3，阀门井4包括旋流限流阀41、截流污水进水管42、截流污水出水管43和设置在阀门井4顶部的阀门井人孔盖44;截流污水进水管42的一端与合流污水井I相连，另一端通过法兰与旋流限流阀41的进水口相连;旋流限流阀41的出水口通过法兰与截流污水出水管43的一端相连;截流污水出水管43的另一端通过法兰与截流污水总管相连。旋流限流阀41采用不锈钢材质制成，旋流限流阀41是控制流量的自动装置，仅仅依靠水流就能达到控制流量的作用，不存在磨损或老化的问题，进水口和出水口的水位差是旋流限流阀的动力作用来源。阀门井人孔盖44与阀门井4相连，方便对阀门井4进行检修。
[0029]本实用新型的一体化自动调流截流井设备，用于污水收集系统中且埋地安装，所有材质均需具有防腐能力。本设备的设备箱6采用玻璃钢板连接而成，为了防止箱体变形，在箱体内部增设玻璃钢加强筋5 ；所有与箱体连接的管道均米用玻璃钢管，玻璃钢管与相关其他设备连接均采用法兰对接。合流污水法兰短管11、鸭嘴阀法兰短管34、溢流水管32、截流污水进水管42和截流污水出水管43均采用玻璃钢管;旋流限流阀41采用不锈钢材质，鸭嘴阀31采用橡胶材质。
[0030]本实用新型的一体化自动调流截流井设备中，各部分的功能如下:
[0031 ] (I)、合流污水井I的功能，一是在晴天及降雨初期时，负责把外部旱流污水全部排入到截流污水进水管42中；二是在降雨后期，负责把部分截流污水排入到截流污水进水管42中，同时多余的混合污水通过可调堰流堰12溢流至溢流污水井2内；
[0032](2)、溢流污水井2的功能，负责把通过可调溢流堰12溢流进入到溢流污水井2内的混合污水通过鸭嘴阀31全部排入到防污水倒灌井3内；
[0033](3)、防污水倒灌井3的功能，一是负责把通过鸭嘴阀31进入防污水倒灌井3内的溢流混合污水通过溢流水管32全部排出到溢流污水总管即外部水体;二是当溢流污水总管即外部水体水位超过溢流水管32时，外部水体就会倒灌进入到防污水倒灌井3内，在此工况下，防污水倒灌井3通过鸭嘴阀31不让污水进入溢流污水井2内；
[0034](4)、阀门井4的功能，一是在晴天及降雨初期时，旋流限流阀41负责把从合流污水井I排入的旱流污水全部排出到截流污水出水管43中；二是在降雨后期，旋流限流阀41负责把从合流污水井I的部分截流污水排至截流污水出水管43中，旋流限流阀41通过其进水口和出水口的水位差即前后水位差，自动调节其排水量，当前后水位差超过设计值时，旋流限流阀41的最大排水量为最大设计流量，此时，即使旋流限流阀41前后的水位差不断增大，旋流限流阀41的排水量也不会增加。
[0035]本实用新型的一体化自动调流截流井设备的工作原理为:
[0036]截流井的截流污水最大设计流量公式如下:
[0037]Q7 =(no+l)Qdr
[0038]Q' —截流污水设计流量，单位L/S;
[0039]nQ 一截流倍数；一般取2-5;
[0040]Qdr—截流井前的旱流污水设计流量，单位L/S;
[0041 ]在选取截流井时，截流井前的旱流污水设计流量Qdr与截流倍数no是一个确定值，则截流污水最大设计流量V就是一个确定值。截流井的功能一是，在晴天及降雨初期时，上游全部污水进入到下游的污水处理厂;二是在降雨后期，实际截流污水的最大流量不要超过最大设计流量V，如果实际截流污水量远远大于最大设计流量V时，就会发生下游截流污水管网污水反冒和给污水处理厂带来冲击。
[0042]本实用新型的一体化自动调流截流井设备，在安装时，直接运至施工现场，把外部的污水总管连接至合流污水法兰短管11，把外部的截流污水总管连接至节流污水出水管43，把外部的溢流污水总管连接至溢流水管32，该设备即可工作。当一体化自动调流截流井设备安装完毕后，在调试运行阶段，可以根据实际运行工况，通过调节可调溢流堰12的高度来控制实际的溢流水位。
[0043]本实用新型的一体化自动调流截流井设备的截流工艺包括以下步骤:
[0044]步骤SI，在晴天及降雨初期时，从污水总管进入到合流污水井I内的旱流污水，通过截流污水进水管42使水流沿旋流限流阀41的进水口进入旋流限流阀41的阀腔，当流量较小时，水流在阀腔内以重力流方式通过，排出到下游的截流污水总管；
[0045]步骤S2，在降雨后期时，由于进入合流污水井I内的混合污水不断增多，旋流限流阀41进水口和出水口的水位差不断增加，随着通过旋流限流阀41的阀腔的流量增大，空气就会通过旋流限流阀41气孔进入阀腔，阻隔水流使水流形成一种轴对称式的旋流，并在阀腔内形成高速的切向速度，并在阀腔中部形成一个空气柱，阻隔大部分的出水，成功地减少出水量；当旋流限流阀41进水口和出水口的水位差达到设计值时，旋流限流阀41的排水量达到设计排水量即最大排水量，此时，即使旋流限流阀41进水口和出水口的水位差不断增大，旋流限流阀41的排水量也不会增加;合流污水井I内的多余混合污水则通过可调溢流堰12溢流至溢流污水井内；
[0046]步骤S3，当溢流污水井2内的水位上升时，则通过与其相连通的鸭嘴阀法兰短管34和鸭嘴阀31将溢流污水井2内的溢流污水排入至防污水倒灌井3内，然后通过溢流水管32排出至溢流污水总管；
[0047]步骤S4，当溢流污水总管内的污水水位超过溢流水管32时，溢流污水总管内的污水就会倒灌进入防污水倒灌井3内，溢流污水井2与防污水倒灌井3采用鸭嘴阀31连接，倒灌进入防污水倒灌井3内的污水不会进入到溢流污水井2内，也不会影响到整个一体化自动调流截流井设备的运行；
[0048]步骤S5，一体化自动调流截流井设备需要维护时，打开合流井人孔盖13、防污水倒灌井人孔盖33和阀门井人孔盖44进入设备箱进行维修。
[0049]本实用新型的一体化自动调流截流井设备，设备箱体采用玻璃钢耐腐材质加工而成，避免了传统截流井现场施工周期长难度大的缺点;采用了旋流限流阀，自动精确地控制了截流污水量的最大排水量，且不需要增加额外动力源，避免了传统截流井流量控制不准确、可操作性较差的缺点;采用了防污水倒灌的鸭嘴阀，避免了由于外部水体有可能倒灌进入传统截流井的缺点。
[0050]综上所述，本实用新型的一体化自动调流截流井设备，采用了构筑物设备化，同时引入了旋流限流阀和鸭嘴阀，避免了传统截流井施工周期长、难以精确控制截流污水量以及无法防止倒灌的缺陷。本实用新型的一体化自动调流截流井设备，用于城市合流制排水系统中，既能在晴天时，使截流的污水进入污水截污系统，又能在大雨时自动调节截流量不让超过截流量的雨水进入到截污系统，同时又不会让溢流水倒灌，最后达到整治水环境的目的。
[0051 ]本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
【主权项】
1.一体化自动调流截流井设备，外接污水总管、溢流污水总管和截流污水总管，其特征在于，所述一体化自动调流截流井设备包括设备箱，所述设备箱采用玻璃钢材质制成，所述设备箱内部通过十字形玻璃钢隔板分割为四部分，该四部分为按照顺时针方向依次设置的合流污水井、溢流污水井、防污水倒灌井和阀门井，其中: 所述合流污水井包括合流污水法兰短管、可调溢流堰和设置在所述合流污水井顶部的合流污水井人孔盖;所述合流污水法兰短管的一端通过法兰与所述污水总管相连，另一端接入所述合流污水井内；所述合流污水井通过所述可调溢流堰与所述溢流污水井连通； 所述防污水倒灌井包括鸭嘴阀、鸭嘴阀法兰短管、溢流水管和设置在所述防污水倒灌井顶部的防污水倒灌井人孔盖;所述鸭嘴阀法兰短管的一端与所述溢流污水井相连，另一端通过法兰与所述鸭嘴阀相连;所述鸭嘴阀设置在所述防污水倒灌井内；所述溢流水管的一端与所述防污水倒灌井相连，另一端通过法兰与所述溢流污水总管相连； 所述阀门井包括旋流限流阀、截流污水进水管、截流污水出水管和设置在所述阀门井顶部的阀门井人孔盖;所述截流污水进水管的一端与所述合流污水井相连，另一端通过法兰与所述旋流限流阀的进水口相连;所述旋流限流阀的出水口通过法兰与所述截流污水出水管的一端相连;所述截流污水出水管的另一端通过法兰与所述截流污水总管相连。2.如权利要求1所述的一体化自动调流截流井设备，其特征在于，所述可调溢流堰采用不锈钢材质制成，所述可调溢流堰的下部开设长条形孔，该长条形孔通过不锈钢螺栓与所述十字形玻璃钢隔板固定。3.如权利要求1所述的一体化自动调流截流井设备，其特征在于，所述设备箱的内部设置有若干玻璃钢加强筋。4.如权利要求1所述的一体化自动调流截流井设备，其特征在于，所述合流污水法兰短管、鸭嘴阀法兰短管、溢流水管、截流污水进水管和截流污水出水管均采用玻璃钢管;所述旋流限流阀采用不锈钢材质制成;所述鸭嘴阀采用橡胶材质制成。
【文档编号】E03F5/00GK205502190SQ201620254369
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】何文章, 乐捷, 刘晓芸, 赵晖
【申请人】长江勘测规划设计研究有限责任公司上海分公司