CN105484353B - 一种城市污水提灌站及自提灌排水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市污水提灌站，包括污水入口池、污水提灌池、溢流井和排水管，所述排水管包括依次连通、且密封设置的第一竖管、中间管和第二竖管；所述第一竖管竖向设置在污水提灌池内、且其进水端位于污水提灌池水位之下；第二竖管竖向设置在溢流井内、且其出水端位于溢流井水位之下；在所述溢流井上还设有供污水排出的溢流口，该溢流口的位置低于进水污水管下口、且高于第一竖管进水端。本发明由于溢流口低于污水入口池进水管，形成虹吸效应，在首次排水管内排尽空气充满水后，污水提灌池内的污水可自然由排水管排入溢流井内，并通过开设在溢流井上的溢流口排出，实现不需要外力作用而自然排出。

Description

一种城市污水提灌站及自提灌排水系统

技术领域

本发明涉及城市污水排水技术领域，具体涉及一种城市污水提灌站及自提灌排水系统。

背景技术

城市各类生产、生活所排放的污水，对社会环境及自然环境的影响是显而易见的普遍问题。目前，具有代表性的城市污水排放方法是：除少数危害性较大的污水源外，大部分污水形成的污染源直接排放到城市的污水输送主干管网中，然后，在大型的污水处理厂经过集中处理后，对外排放。

现有的城市污水输送管网安装时，均有千分之五的坡度，当城市污水管道安装到一定深度时，需修建一座污水提灌站。现有的污水提灌站包括污水入口池和污水提灌池，污水入口池的入水口与污水管连通，小区污水经小区污水池汇集后由污水管排入污水入口池内；污水入口池的出水口与污水提灌池连通，在污水提灌池内设置有污水提灌泵数台，用以将污水提升并排入下级污水管，再与下一个小区排放的污水汇集后进入下一级污水提灌站，或者进入污水处理厂集中处理后排放。在很多面积较大的城市，从起点到终点的污水处理厂，建有多级提灌站，每级提灌站均需要设置数台提灌泵，这种提灌站不仅浪费电力，增加政府投资，提灌站还需专人管理和维护，增加人力成本，并且提灌泵运作时噪音较大，形成一定的噪音污染，影响附近居民的生活、休息；特别是没有安装双电源的泵站，停电或线路检修时，泵站采用柴油发电机组，噪音更大、气体排放熏人，常使周边居民怨声载道。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种在运作时不需要外力作用而自然排水的城市污水提灌站，该提灌站不需要专人进行管理和维护，节省人力、电力，并且运作时不会产生机械噪声污染。

更进一步，本发明还提供了一种城市污水自提灌排水系统。

实现上述目的，本发明采用的技术手段是：

一种城市污水提灌站，包括污水入口池和污水提灌池，污水入口池的入水口与进水污水管连通，污水入口池的出水口与污水提灌池连通，还包括溢流井和排水管，所述排水管包括依次连通、且密封设置的第一竖管、中间管和第二竖管；所述第一竖管竖向设置在污水提灌池内、且其进水端位于污水提灌池水位之下；第二竖管竖向设置在溢流井内、且其出水端位于溢流井水位之下；在所述溢流井上还设有供污水排出的溢流口，该溢流口的位置低于进水污水管下口、且高于第一竖管进水端。

进一步，还包括水泵和注水管，所述水泵设置在污水提灌池内，注水管的一端伸入排水管的中间管内，另一端与水泵连接。

更进一步，还包括排气管，该排气管的一端固定在排水管的第一竖管内壁，并且管口位于第一竖管与中间管的连接处，排气管的另一端伸出污水提灌池的水面。

更进一步，所述排水管上、且位于中间管与第二竖管连接处设有止水阀。

更进一步，中间管的最高点不高于中间管与第一竖管连接处。

更进一步，所述第二竖管的出水端设置在靠近溢流井井底的位置。

更进一步，所述溢流口的位置低于污水入口池池底、且高于第一竖管进水端。

更进一步，所述污水提灌池的深度和溢流井的深度均大于污水入口池的深度。

更进一步，所述注水管和排气管均采用热熔方式固定在排水管内。

更进一步，包括多个上述的城市污水提灌站。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明设置溢流井和排水管，使排水管的进水端位于污水提灌池内，出水端位于溢流井内，由于出水端水面低于进水端水面，形成虹吸效应，在排水管内排尽空气充满水后，污水提灌池内的污水可自然由排水管排入溢流井内，并通过开设在溢流井上的溢流口排出，实现不需要外力作用而自然排水，不需要安排专人进行管理和值守，在运作时不会产生机械噪声，不会对附近居民产生影响。

2、在排水管内设置与水泵连接的注水管，初次使用时，在水泵的作用下通过注水管往排水管内注水，以排尽排水管内的空气，其结构简单，排气效果好。

3、在排水管内还设置排气管，便于观察排水管的排气情况，方便控制注水时间，防止因排水管内空气未能完全排尽而影响污水排出效果。

附图说明

图1本发明提灌站结构示意图。

其中，1为污水入口池，2为进水污水管，3为污水提灌池，4为过滤网，5为排水管，6为溢流井，7为水泵，8为注水管，9为排气近，10为原市政出水污水管，11为溢流口，51为第一竖管，52为第二竖管，53为中间管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步描述：

参见图1：城市污水提灌站包括污水入口池1、污水提灌池3、溢流井6和排水管5。污水入口池1的入水口与进水污水管2连通，小区污水经小区污水池汇集后由进水污水管2排入污水入口池1内，进水污水管2沿水流方向向下倾斜，本实施例中，进水污水管2沿水流方向具有5‰的坡度。污水入口池1的出水口与污水提灌池3连通，在污水入口池1与污水提灌池3之间设有杂物过滤网4，污水入口池1内的污水经过滤网4过滤后进入污水提灌池3内。为了增加污水储量，污水提灌池3的深度大于污水入口池1的深度，即污水提灌池3池底低于污水入口池1池低。

排水管5为PE管，其包括第一竖管51、第二竖管52以及位于第一竖管51与第二竖管52之间、且两端分别与第一竖管51和第二竖管52连通的中间管53，第一竖管51、第二竖管52和中间管53依次连通且密封设置。第一竖管51竖向设置在污水提灌池3内，本实施例中，第一竖管51的进水端设置在靠近污水提灌池3池底的位置，在第一竖管51进水端与污水提灌池3池底预留进水空间即可。第二竖管竖52竖向设置在溢流井6内，第二竖管52的出水端设置在靠近溢流井6井底的位置。中间管53的一端穿过污水提灌池3池壁与第一竖管51连通，中间管53的另一端穿过溢流井6井壁与第二竖管52连通，中间管53可以为直管，也可以沿水流方向向下倾斜形成一定坡度，如5‰的坡度，甚至可以随地势高低起伏，本发明对此没有限制。

在溢流井6上还设有供污水排出的溢流口11，该溢流口11的位置低于进水污水管2下口、且高于第一竖管51进水端，优选的，溢流口11的位置低于污水入口池1池底、且高于第一竖管51进水端。污水提灌池3内的污水由第一竖管51、中间管53和第二竖管52排入溢流井6内，由溢流口11经出水污水管10排入下一级提灌站，最后排入污水处理厂进行处理。

本发明的工作原理为：污水由进水污水管2排入污水入口池1，经过滤网4过滤后排入污水提灌池3内；当污水提灌池3内的污水没过排水管5进水端（即第一竖管进水端）后，采用外力排出排水管5内的空气，使排水管5内注满水，将污水排入溢流井6并淹没排水管5出水端（即第二竖管出水端），防止空气进入排水管5；此时，由于排水管出水端低于排水管进水端，污水提灌池内的污水由于虹吸效应而被自然吸出，溢流井内的污水水位逐渐升高，当升高到溢流口11时，污水从溢流口11排出，与下一个小区排放的污水汇集后进入下一级污水提灌站。当污水提灌池3水位下降至溢流口11水平面位置时，排水管5由于落差原因而不再排水，而由于此时在污水提灌池3和溢流井6内仍有积水将排水管5的两端淹没在水平面之下，排水管5内没有空气进入，此时排水管5内的水处于静止状态而“相持”，当污水提灌池3水位再次上升，落差出现，排水管5又开始自然排水，如此循环。

本发明提灌站只在初始启动时需要采用水泵或其他设备排尽排水管5中的空气，在正常工作时不需要任何动力设备即可自然排水，做到了100%节能，无需安排专人值守，一个人即可管理几十个提灌站，并且适用面广，适用于城市所有的提灌站，本发明提灌站在运行时完全没有任何机械噪声，不会对附近的居民造成影响。

为了更进一步的便于本提灌站的运行，在排水管5内还设有排气管9和注水管8，在污水提灌池3内还设有水泵7。排气管9和注水管8均为PPR管，排气管9的一端固定在排水管5的第一竖管51内壁，并且管口位于第一竖管51与中间管53的连接处，排气管9的另一端伸出污水提灌池3的水面。注水管8的一端伸入排水管5的中间管53内，另一端与水泵7连接。采用这样的结构，提灌站在初始运行时，通过水泵7将污水由注水管8抽入排水管5内，污水进入排水管5内、且充满排水管5，同时空气由排气管9或排水管5进水端排出，在观察到排水管5进水端有回水声或排气管9出水时表示排水管5内的空气已被排尽而充满水，此时可将水泵7关闭，污水提灌池3内的污水由于虹吸效应而被自然排入溢流井6内。在排水管5自然排水时，将排气管9的另一端封闭或浸没在污水提灌池水3中，防止空气由排气管9进入排水管5内；本实施例中，在排气管9的另一端安装有排气阀（图中未画出），在排水管5注水排气时，将排气阀打开，使排水管5内的空气可由排气管9排出，在自然排水时，将排气阀关闭，防止外部空气由排气管9进入排水管5内，影响排水管自然排水。注水管8和排气管9均可采用热熔方式固定在排水管5内。

更进一步的，为确保排水管5管道内的空气被排尽而注满水，在排水管5上、且位于中间管53与第二竖管52连接处安装有止水阀（图中未画出）。在注水时，打开排气管9上的排气阀，关闭排水管5上的止水阀，使注水进入排水管的中间管后回流；在空气排尽、水注满时，关闭排气管9上的排气阀，一次性打开排水管5上的止水阀，使排水管5正常排水。

当初始注水采用注水管注水方式时，中间管53的最高点不高于中间管53与第一竖管51连接处；当初始注水采用大口径水泵与排水管连接直接注水时，对中间管53的最高点没有限制。

本发明提灌站不但可用于城市污水排水系统，还可用于城市远距离引水工程，使水在没有动力加压情况下，由高向低输出。

更进一步的，本发明提供一种城市污水自提灌排水系统，该系统包括多个本发明所述的污水提灌站，减小现有管道因5‰的坡度而造成的较大落差，采用“长度换空间”理念，解决了现有排水系统因管网落差较大而采用水泵提升污水所造成的人力、物力浪费以及环境污染问题，本系统不需要大规模的水泵长时间动作，不但节省电能，还不需要专人值守，系统全自动运行，根据排水管两端水平面落差自动调节流量、在运作过程中没有噪音污染。

由于版面有限，图示无法显示标准的比例尺，此图仅是原理图，图中排水管5，在实际应用中，有数百米长

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种城市污水提灌站，包括污水入口池和污水提灌池，污水入口池的入水口与进水污水管连通，污水入口池的出水口与污水提灌池连通，其特征在于，还包括溢流井和排水管，所述排水管包括依次连通、且密封设置的第一竖管、中间管和第二竖管；所述第一竖管竖向设置在污水提灌池内、且其进水端位于靠近污水提灌池池底的位置；第二竖管竖向设置在溢流井内、且其出水端位于溢流井水位之下；在所述溢流井上还设有供污水排出的溢流口，该溢流口的位置低于进水污水管下口、且高于第一竖管进水端；还包括水泵和注水管，所述水泵设置在污水提灌池内，注水管的一端由排水管进水端伸入排水管的中间管内，另一端与水泵连接；所述排水管上、中间管与第二竖管连接处设有止水阀；还包括排气管，该排气管的一端固定在排水管的第一竖管内壁，并且管口位于第一竖管与中间管的连接处，排气管的另一端伸出污水提灌池的水面；所述排气管的另一端安装有排气阀；所述中间管的最高点不高于中间管与第一竖管连接处。

2.根据权利要求1所述的城市污水提灌站，其特征在于，所述第二竖管的出水端设置在靠近溢流井井底的位置。

3.根据权利要求1项所述的城市污水提灌站，其特征在于，所述溢流口的位置低于污水入口池池底、且高于第一竖管进水端。

4.根据权利要求1所述的城市污水提灌站，其特征在于，所述污水提灌池的深度和溢流井的深度均大于污水入口池的深度。

5.根据权利要求1所述的城市污水提灌站，其特征在于，所述注水管和排气管均采用热熔方式固定在排水管内。

6.城市污水自提灌排水系统，其特征在于，包括多个如权利要求1~5中任一项所述的城市污水提灌站。