CN101158177B - 进入水体的自适应调整排污口装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的进入水体的自适应调整排污口装置，包括浮子池、固定墩、锚定杆、浮鼓、可伸缩柔性连接管、连接器、污水进口管、污水出口管，浮子池开在堤岸边，靠河床一侧的中、下部池壁上开有一条通槽，槽宽与污水出口管管径匹配；固定墩为两个，分别置于池底，锚定杆固连其上，并竖直伸向浮子池顶部；浮鼓通过两侧的套环，活动连接于锚定杆上；可伸缩柔性连接管连接于污水进口管和污水出口管之间，污水进口管与排污管或通过沉积池与明渠相接，污水出口管通过连接器与浮鼓相连，其出水端位于流动的水体中。本发明的污水出口管可随水位的变化而上下移动，使其排放的污水始终处于最佳的水力交汇位置，并迅速扩散输移，避免了再次污染的问题。

Description

进入水体的自适应调整排污口装置

技术领域

本发明属于环境水利工程入河排污装置技术领域，具体涉及一种基于河流交汇区域水流特性而设计的进入水体的自适应调整排污口装置。

背景技术

随着人们对水环境污染认识的不断深入，以及控制水污染、保护水质的可持续发展要求，国内外已逐步形成了对工业废水、生活污水加以处理后，通过各种模式的排污形式进入江河、湖泊、运河、渠道、水库和海洋等水体中。或针对不同地区环境标准的要求，对污水排放采取污染物浓度指标或总量指标，或两者同时要求的指标加以控制来进行排放。根据控制指标，对于未经过任何处理而排放的工业废水、生活污水，不管以何种方式进入水体，都需要使污染物有效地快速扩散及降解，以避免污染物再次在局部区域内聚集，超过相应的污水排放控制执行标准。

一般来讲，污水的排放常以人工明渠、天然河渠为主，涵管和暗管为辅，并以与受污水体交汇形式进入江河、湖泊、水库和海洋等，如图1、2所示。由于这些排放方式都临近水面或在水面之上，因而排放的污水通过明渠或管道进入河道后，常在交汇区范围内形成特有的回流区现象，如图3、4所示，随着污染物连续进入回流区，将不断地形成断面环流，并在回流区聚集，影响污染物的扩散输移及降解，使之在水体中呈现出一条污染带，见图5、6，从而引起一系列再次污染的问题。具体来说，如果排放方式临近水面，在排污口的水流交汇回流区，就会形成相对静水，使污染物聚集，不仅要造成水面富营化，滋长一些微生物，还会产生影响景观的污染带等现象。又如，由于河流水位一般会随着季节的变化而变化，当枯水季节来临后，固定的排污口将会大大高于水面位置，这时污水就会从空中排入河道(如图2)，其后果是一方面高程排放难以保证污水能进入最佳的水力输移位置，导致污染物聚集，另一方面污染物在排放时会与空气发生作用，散发出难闻的污染气味，影响空气质量，且还会影响城市市容。当丰水季节时，排污口的位置相对来说如果接近河流底部的话，由于河流接近底部的水流较小，也要影响污染物的扩散输移。另外，随着水深的变化，水流流速分布也会呈现相应的变化，而现有的固定不变的排污口是无法适应这些变化的，因而就不能较好地利用水流特性输移污染物，避免污水的再次污染。

发明内容

本发明的目的是针对现有的固定不变的排污口存在的缺陷，提供一种进入水体的自适应调整排污口装置，该装置不仅可以避免污水从空中进入河道，且能较好地利用水流特性对污染物进行扩散、输移，避免交汇回流区污水的聚集产生再次污染的问题。

本发明提供的进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于该装置包括浮子池、固定墩、锚定杆、浮鼓、可伸缩柔性连接管、污水进口管、污水出口管、连接器，浮子池开在紧邻河床一侧的堤岸边，靠河床一侧的中、下部池壁上开有一条通槽，槽宽与污水出口管管径匹配；固定墩为两个，分别安置于通槽两侧的池底，两锚定杆分别固连其上，并竖直伸向浮子池顶部；浮鼓通过两侧的套环活动连接于锚定杆上；可伸缩柔性连接管连接于污水进口管和污水出口管之间，污水进口管前端伸出浮子池外与排污管相接，污水出口管通过浮鼓底部的连接器与浮鼓相连，其出水端穿过浮子池上开的通槽位于河床流动的水体中。

对于明渠排污形式，本发明装置在上述结构的基础上，在浮子池上部外侧还开有一污水沉积池，该沉积池与排污明渠相接，底部低于排污明渠底部，污水进口管前端穿过浮子池壁位于沉积池的下部。

为了使本发明装置对污染物的扩散输移效果更好，本发明装置中的污水出口管的出水端可选择为朝流动的水体方向弯曲。

本发明具有以下优点：

1、由于本发明设计的浮子池与河道水体相通，因而可根据污水排放河道常年的最低和最高水位设计浮鼓的浮力大小、可伸缩柔性连接管的长度、锚定杆的长度和下端固定墩的高度，并利用与锚定杆活动连接的、可随水位的变化而沿锚定杆上下浮动的浮鼓和可伸缩柔性连接管，带动污水出口管随之上下移动，使其排放的污水始终处于最佳的水力交汇位置，并迅速扩散输移，从而消除或减缓了污水进入回流区，避免污染物聚集带来的再次污染问题。

2、由于本发明装置中设计的污水出口管始终处于水体中，因而避免了污水从空中排入河道时所带来的空气污染和影响城市市容和景观的问题。

3、由于本发明装置设计的浮鼓有锚定杆上部的定位杆定位，污水出口管可始终处于水体水面之下的最佳的水力交汇位置，再加上污水出口管的出水端可选择朝流动的水体方向弯曲，因而可保证污水能进入最佳的水力输移位置，可消除或避免污染带的出现。

4、针对明渠排污形式，由于本发明装置中还设计了一个沉积池与之相接，因而不仅可有效的沉积污泥和漂浮物，以便于进行适时打捞，避免或减少直接排入河道，而且也延长了本装置的使用周期和寿命。

5、本发明不仅构思巧妙，适用性强，而且也为入河排污提供了一种可调节的新装置。

附图说明

图1为明渠排污形式的照片；图2为涵洞排污形式的照片；图3为污水进入水体交汇的流速分布示意图；图4为污水进入河床交汇后水流流动情况模型示意图；图5为河流水体中呈现出的一种污染带现象的照片；图6为河流水体中呈现出另一种污染带现象的照片；图7为本发明与污水排放管相接的一种装置的结构示意图；图8为本发明装置中固定墩、锚定杆、浮鼓、污水出口管的装配结构立体示意图；图9为浮鼓结构的立体示意图；图10为连接器的一种结构立体示意图；图11为连接器的另一种结构立体示意图；图12为连接器的第三种结构立体示意图；图13为本发明与污水排放明渠相接的一种结构形式示意图；图14为所用连接器为两个，且固定环为固定圆环时的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出实施例以对本发明进行具体的描述，但有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明内容作出的一些非本质的改进和调整，仍属本发明的保护范围。

实施例1

本实施例给出的装置适用于与排污管道连接。

如图7、8所示，本装置由浮子池1、固定墩3、锚定杆4、定位杆5、浮鼓6、可伸缩柔性连接管8、污水进口管9、污水出口管10、连接器11组成。

浮子池1开在紧邻河床15一侧的堤岸边，靠河床15一侧的中、下部池壁上开有一条通槽2，槽宽与污水出口管10管径匹配，以使污水出口管10能在通槽2内上下移动。固定墩3为两个，分别安置于通槽2两侧的池底，两锚定杆4分别固连其上，并竖直伸向浮子池1顶部，其间距应与浮鼓6直径匹配。定位杆5连接在两锚定杆4之间，以固定两锚定杆4上部的间距，并对浮鼓6的最高位置限位。浮鼓6通过两侧的套环7，见图9，活动套接于锚定杆4上。可伸缩柔性连接管8连接于污水进口管9和污水出口管10之间。污水进口管9前端伸出浮子池1外与排污管道相接。污水出口管10通过固定在浮鼓6底部的连接器11与浮鼓6相连，其出水端穿过浮子池1上开的通槽2位于河床15流动的水体中。其中所用的连接器11为一个或两个，本实施例为两个，见图7。每个连接器11是由连接柱12、连接翼13和固定环14组成，见图10。连接翼13为一直角三角形，共四个，通过其底边均布在连接柱12四周，固定环14位于连接柱12的底面，下部呈半圆，其大小与污水出口管10外径匹配，污水出口管10焊接其上。污水出口管10伸向河道15水体的出水端既可与水体流动方向垂直，即直管形式，也可朝流动的水体方向弯曲，即弯管形式。本实施例选择的是朝流动的水体方向弯曲，即弯管形式。

实施例2

本实施例给出的装置也适用于与排污管道连接。

如图7、8所示，本装置也由浮子池1、固定墩3、锚定杆4、定位杆5、浮鼓6、可伸缩柔性连接管8、污水进口管9、污水出口管10、连接器11组成。

本实施例与实施例1不同的是：1)所用的连接器11为一个，该连接器11上的固定环14为固定圆环，位于连接柱12的底面，其内径大小与污水出口管10外径匹配，见图11，安装时污水出口管10穿过其中。其余部件的结构与连接关系因与实施例1完全相同，故略去不述。

实施例3

本实施例给出的装置也适用于与排污管道连接。

如图7、8所示，本装置也由浮子池1、固定墩3、锚定杆4、定位杆5、浮鼓6、可伸缩柔性连接管8、污水进口管9、污水出口管10、连接器11组成。

本实施例与实施例1不同的是：1)所用的连接器11为一个，该连接器11上的固定环14为活动圆环，活动圆环14是由两个半圆圈组成，其中一个固定在连接柱12底面，另一个可通过螺栓与之连接，其内径大小与污水出口管10外径匹配，见图12，安装时污水出口管10穿过其中。2)污水出口管10的出水端为直管。其余部件的结构与连接关系因与实施例1完全相同，故略去不述。

实施例4

本实施例给出的装置适用于与排污明渠连接。

如图13所示，本装置由浮子池1、沉积池16、固定墩3、锚定杆4、定位杆5、浮鼓6、可伸缩柔性连接管8、污水进口管9、污水出口管10、连接器11组成。

浮子池1开在紧邻河床15一侧的堤岸边，靠河床15一侧的中、下部池壁上开有一条通槽2，槽宽与污水出口管10管径匹配，以使污水出口管10能在通槽2内上下移动。沉积池16开在浮子池1上部外侧，该沉积池16与排污明渠17相接，底部低于排污明渠17底部。固定墩3为两个，分别安置于通槽2两侧的池底，两锚定杆4分别固连其上，并竖直伸向浮子池1顶部，其间距应与浮鼓6直径匹配。定位杆5连接在两锚定杆4之间，以固定两锚定杆4上部的间距，并对浮鼓6的最高位置限位。浮鼓6通过两侧的套环7，见图9，活动套接于锚定杆4上。可伸缩柔性连接管8连接于污水进口管9和污水出口管10之间。污水进口管10前端穿过浮子池1壁位于沉积池17的下部。污水出口管10通过固定在浮鼓6底部的连接器11与浮鼓6相连，其出水端穿过浮子池1上开的通槽2位于河床15流动的水体中。其中所用的连接器11为一个或两个，本实施例为一个，见图8。每个连接器11是由连接柱12、连接翼13和固定环14组成，见图9，连接翼13为一直角三角形，共四个，通过其底边均布在连接柱12四周，固定环14位于连接柱12的底面，下部呈半圆，其大小与污水出口管10外径匹配，污水出口管10焊接其上。污水出口管10伸向水体的出水端既可与水体流动方向垂直，即直管形式，也可朝流动的水体方向弯曲，即弯管形式。本实施例选择的是朝流动的水体方向弯曲，即弯管形式，见图13。

实施例5

本实施例给出的装置也适用于与排污明渠连接。

如图13所示，本装置也由浮子池1、沉积池17、固定墩3、锚定杆4、定位杆5、浮鼓6、可伸缩柔性连接管8、污水进口管9、污水出口管10、连接器11组成。

本实施例与实施例4不同的是所用的连接器11为两个，该连接器11上的固定环14为固定圆环，位于连接柱12的底面，其内径大小与污水出口管10外径匹配，见图14，安装时污水出口管10穿过其中。其余部件的结构与连接关系因与实施例4完全相同，故略去不述。

实施例6

本实施例给出的装置也适用于与排污明渠连接。

如图13所示，本装置也由浮子池1、沉积池17、固定墩3、锚定杆4、定位杆5、浮鼓6、可伸缩柔性连接管8、污水进口管9、污水出口管10、连接器11组成。

本实施例与实施例4不同的是：所用的连接器11为一个，该连接器11上的固定环14为活动圆环，活动圆环14是由两个半圆圈组成，其中一个固定在连接柱12底面，另一个可通过螺栓与之连接，其内径大小与污水出口管10外径匹配，见图12，安装时污水出口管10穿过其中。其余部件的结构与连接关系因与实施例4完全相同，故略去不述。

Claims (10)

1.一种进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于该装置包括浮子池(1)、固定墩(3)、锚定杆(4)、浮鼓(6)、可伸缩柔性连接管(8)、污水进口管(9)、污水出口管(10)、连接器(11)，浮子池(1)开在紧邻河床(15)一侧的堤岸边，靠河床(15)一侧的中、下部池壁上开有一条通槽(2)，槽宽与污水出口管(10)管径匹配；固定墩(3)为两个，分别安置于通槽(2)两侧的池底，两锚定杆(4)分别固连其上，并竖直伸向浮子池(1)顶部；浮鼓(6)通过两侧的套环(7)活动连接于锚定杆(4)上；可伸缩柔性连接管(8)连接于污水进口管(9)和污水出口管(10)之间，污水进口管(9)前端穿过浮子池(1)壁与排污管相接，污水出口管(10)通过浮鼓(6)底部的连接器(11)与浮鼓(6)相连，其出水端穿过浮子池(1)上开的通槽(2)位于河床(15)流动的水体中。

2.按照权利要求1所述的进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于浮子池(1)上部外侧还开有一沉积池(16)，该沉积池(16)与排污明渠(17)相接，底部低于排污明渠(17)底部，污水进口管(10)前端穿过浮子池(1)壁位于沉积池(16)的下部。

3.按照权利要求1或2所述的进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于两锚定杆(4)的上部还连接有一定位杆(5)；污水出口管(10)的出水端朝流动的水体方向弯曲。

4.按照权利要求1或2所述的进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于浮鼓(6)底部的连接器(11)为一个或两个。

5.按照权利要求3所述的进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于浮鼓(6)底部的连接器(11)为一个或两个。

6.按照权利要求1或2所述的进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于浮鼓(6)底部的连接器(11)由连接柱(12)、连接翼(13)和固定环(14)组成，连接翼(13)为一直角三角形，共四个，通过其底边均布在连接柱(12)四周，固定环(14)位于连接柱(12)的底面，下部呈半圆，其大小与污水出口管(10)外径匹配，污水出口管(10)焊接其上。

7.按照权利要求5所述的进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于浮鼓(6)底部的连接器(11)由连接柱(12)、连接翼(13)和固定环(14)组成，连接翼(13)为一直角三角形，共四个，通过其底边均布在连接柱(12)四周，固定环(14)位于连接柱(12)的底面，下部呈半圆，其大小与污水出口管(10)外径匹配，污水出口管(10)焊接其上。

8.按照权利要求1或2所述的进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于浮鼓(6)底部的连接器(11)由连接柱(12)、连接翼(13)和固定环(14)组成，连接翼(13)为一直角三角形，共四个，通过其底边均布在连接柱(12)四周，固定环(14)，固定环(14)为固定圆环或活动圆环，位于连接柱(12)的底面，其内径大小与污水出口管(10)外径匹配，污水出口管(10)穿过其中；活动圆环(14)是由两个半圆圈组成，其中一个固定在连接柱(12)上，另一个通过螺栓与之连接。

9.按照权利要求3所述的进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于浮鼓(6)底部的连接器(11)由连接柱(12)、连接翼(13)和固定环(14)组成，连接翼(13)为一直角三角形，共四个，通过其底边均布在连接柱(12)四周，固定环(14)，固定环(14)为固定圆环或活动圆环，位于连接柱(12)的底面，其内径大小与污水出口管(10)外径匹配，污水出口管(10)穿过其中；活动圆环(14)是由两个半圆圈组成，其中一个固定在连接柱(12)上，另一个通过螺栓与之连接。

10.按照权利要求5所述的进入水体的自适应调整排污口装置，其特征在于浮鼓(6)底部的连接器(11)由连接柱(12)、连接翼(13)和固定环(14)组成，连接翼(13)为一直角三角形，共四个，通过其底边均布在连接柱(12)四周，固定环(14)，固定环(14)为固定圆环或活动圆环，位于连接柱(12)的底面，其内径大小与污水出口管(10)外径匹配，污水出口管(10)穿过其中；活动圆环(14)是由两个半圆圈组成，其中一个固定在连接柱(12)上，另一个通过螺栓与之连接。

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