CN107190842B - 一种用于雨水精确清污分流的控制方法 - Google Patents

一种用于雨水精确清污分流的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于雨水精确清污分流的控制方法，其包括井体和控制单元，井体设置有进水管、出水管和截污管；截污管设置有第一截流装置；出水管或井体内设置有第二截流装置；井体内设置有用于控制第一截流装置启闭的水质传感器；水质传感器的信号输出端与控制单元的控制信号输入端连接；控制单元的控制信号输出端分别于第一截流装置和第二截流装置连接，利用水质传感器监测井体内雨水特征污染物的浓度，控制截污管上第一截流装置的启闭；利用水位传感器监测井体内雨水水位实时高度，控制调蓄池进水端的第三截流装置的启闭；当井体内的雨水处于满溢状态，第二截流装置开启泄洪。本发明结构简单、使用方便，能够在各种天气情况下实现精确地清污分流。

Description

一种用于雨水精确清污分流的控制方法
技术领域
本发明涉及一种分流井清污分流的控制方法，属于分流井技术领域，具体涉及一种用于雨水精确清污分流的控制方法。
背景技术
目前市场分流井、弃流井和截流井控制技术都是采用水位控制或雨量来控制的，不管采用水位控制还是雨量控制，对彻底清污分流的效果控制都不是很好，要么大量初雨排入了自然水体，要么大量后期雨水通过截污管进入了污水处理厂。为了实现清污分流，现有技术中提出了在分流井安装水质传感器通过监控水质来实现清污分流。
如在中国实用新型专利CN205804474U的说明书中公开了一种雨水安全分流弃流器，包括雨水安全分流筒体、与雨水安全分流筒体相连通的雨水收集管、弃流管及多根进水管，进水管连接在雨水安全分流筒体底端，雨水收集管连接在雨水安全分流筒体顶端，弃流管连接在雨水安全分流筒体侧面，雨水安全分流筒体内设有格栅，格栅相互交错形成网状结构，雨水收集管上设有电动阀，电动阀通过控制线路连接PLC弃流控制柜；进水管上设有水流传感器，雨水收集管上设有水质传感器，水流传感器、水质传感器分别通过控制线路与PLC弃流控制柜相连。该种分流弃流器通过在雨水收集管上设置电动阀可以实现雨水的初步清污分流，其存在的问题是控制方法单一，无法满足连续长时间大降雨的清污分流情况。
同样，在中国发明专利CN103850331A的说明书中公开了一种分流制管网截流井系统及其控制方法，该系统包括井体和控制单元，井体侧壁上从左至右设初雨截流管，拦渣浮筒及多级可调溢流板，初雨截流管设在井体侧壁底部，其上设电动截流止回阀，拦渣浮筒和多级可调溢流板设在井体的流道上，多级可调溢流板左侧井体内设有液位传感器和水质传感器，液位传感器的信号输出端及水质传感器的信号输出端分别与控制单元的控制信号输入端连接，控制单元的控制信号输出端分别与电动截流止回阀及多级可调溢流板连接；该控制方法从初雨径流量的角度对初雨范围进行了切实定义，控制单元利用截流井内液位信号和雨水水质信号控制初雨截流管上阀门的启闭，从而在分流制管网截流井中有效实现了初雨的精确截流。其存在的问题是控制方法单一，无法满足连续长时间大降雨的清污分流情况。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种用于雨水精确清污分流的控制方法，其不仅结构简单，而且能够实际降雨情况合理控制井体内各个雨水管道的启闭，从而实现各种天气情况下雨水的精确清污分流。
为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种用于雨水精确清污分流的控制方法，其包括井体，包括进水管、出水管和截污管，截污管上设置有第一截流装置，出水管或井体内设置有第二截流装置；调蓄池，与井体连通且其进水端连接有第三截流装置；水质传感器，位于井体内且用于控制第一截流装置的启闭；水位传感器，位于井体内且用于控制第三截流装置的启闭；控制单元，其控制信号输入端与水质传感器和水位传感器连接，其控制信号输出端分别与第一截流装置、第二截流装置和第三截流装置连接；利用水质传感器监测井体内雨水特征污染物的浓度，控制截污管上第一截流装置的启闭；利用水位传感器监测井体内雨水水位实时高度，控制调蓄池进水端的第三截流装置的启闭；当井体内的雨水处于满溢状态，第二截流装置开启泄洪。
在本发明的一种优选实施方案中，雨水特征污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN、TP中的一种或多种组合。
在本发明的一种优选实施方案中，当水质传感器检测的井体内雨水污染物浓度低于标准值时，判定为清水，第二截流装置开启、第一截流装置和第三截流装置关闭，将井体内雨水通过出水管直接排放自然水体；当水质传感器检测的井体内雨水污染物浓度高于标准值，判定为污水，且水位传感器检测的井体内雨水水位高度低于设定值时，第一截流装置开启、第二截流装置和第三截流装置关闭，将井体内雨水通过截污管排放污水处理厂；当水质传感器检测的井体内雨水污染物浓度高于标准值且水位传感器检测的井体内雨水水位高度高于设定值时，第一截流装置和第三截流装置开启，第二截流装置关闭，将井体内雨水部分通过截污管排放污水处理厂，部分进入调蓄池；当井体内的雨水处于满溢状态，第二截流装置开启泄洪。
在本发明的一种优选实施方案中，第一截流装置为流量控制闸门或者流量控制堰门；流量控制闸门或者流量控制堰门设置于截污管的进水口处。
在本发明的一种优选实施方案中，第二截流装置为下开式堰门或者下开式闸门；下开式堰门或者下开式闸门设置于出水管的进水口处或者井体内。
在本发明的一种优选实施方案中，第三截流装置为堰门或者闸门。
在本发明的一种优选实施方案中，出水管连通自然水体。
在本发明的一种优选实施方案中，截污管连通污水处理厂。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、使用方便，能够在各种天气情况下实现精确地清污分流；本发明通过在分流井的各个管道上设置单独的闸门同时配合水质传感器和控制单元实现了对初期雨水的精确清污分流，同时本发明还通过将分流井连通调蓄池并配合水位传感器，实现了连续将雨水时中后期雨水的合理清污分流；最后当连续长时间强降雨时，为了防止雨水无法及时排出倒灌造成洪涝灾害，控制单元控制下开式堰门开启强排分流井内的所有雨水。
附图说明
图1是本发明实施例一种用于雨水精确清污分流的控制方法的结构示意图；
图2是本发明实施例一种用于雨水精确清污分流的控制方法的A-A剖视图；
图中：1-井体，2-进水管，3-出水管，4-截污管，5-第一截流装置，6-第二截流装置，7-水质传感器，8-控制单元，9-调蓄管，10-调蓄池，11-第三截流装置，12-水位传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由说明书附图所示的一种用于雨水精确清污分流的控制方法的结构示意图可知，本发明包括井体1和控制单元8，井体1上设置有进水管2、出水管3和截污管4；进水管2与合流制或混流制城市干管连通；出水管3连通自然水体；截污管4连通污水处理厂；截污管4设置有第一截流装置5；出水管3或井体1内设置有第二截流装置6；井体1内设置有用于控制第一截流装置5启闭的水质传感器7，水质传感器7实时监控井内水的特征污染物浓度，特征污染物可以是其中一种，也可以是几种；水质传感器7的信号输出端与控制单元8的控制信号输入端连接；控制单元8的控制信号输出端分别于第一截流装置5和第二截流装置6连接；进水管2和出水管3同轴布置；截污管4的中心轴线与进水管2的中心轴线相互垂直；第一截流装置5为流量控制闸门或者流量控制堰门；流量控制闸门或者流量控制堰门设置于截污管4的进水口处；第二截流装置6为下开式堰门或者下开式闸门；下开式堰门或者下开式闸门设置于出水管3的进水口处或者井体1内；井体1通过调蓄管9与调蓄池10连通；调蓄管9设置有第三截流装置11；第三截流装置11为堰门或者闸门；井体1内设置有用于控制第三截流装置11启闭的水位传感器12；水位传感器12的信号输出端与控制单元8的控制信号输入端连接；控制单元8的控制信号输出端与第三截流装置11连接。
使用本发明时，当初期雨水通过进水管2进入井体1时，水质传感器7实时监控井内水的特征污染物浓度；
当检测的水中污染物浓度低于标准值时，判定为清水，此时截污管4上的第一截流装置5关闭，调蓄池9进口处的第三截流装置11关闭，通向自然水体出水管3上的第二截流装置6开启，雨水直接排到自然水体；
当检测的水中污染物浓度高于标准值时，判定为污水，此时截污管4上的第一截流装置5开启，脏水以设定的流量流向污水处理厂，通向自然水体出水管3上的第二截流装置6保持关闭；当降雨持续，由于截污管4流量有限，位于井体1的雨水会不断上升，此时调蓄池9进口处的第三截流装置11的启闭状态由井内的水位传感器12测定的液位高度来决定，当井内的液位高度没有超过设定的高度时，第三截流装置11保持关闭状态，即调蓄池9不进水，当井内的液位高度超过设定的高度时，第三截流装置11开启，调蓄池进水；当降雨持续时间过长、或者降雨量过大造成井体1水位告急则需启动防洪程序，此时截污管4上的第一截流装置5关闭，调蓄池9进口处的第三截流装置11关闭，通向自然水体出水管3上的第二截流装置6开启，雨水直接排到自然水体。
本专利中的控制单元8可以是中国专利CN103850331A中所公开使用的控制单元，也可以是中国专利CN205804474U所公开的PLC控制柜，只要控制单元8的输入端可以接收水质传感器7和水位传感器12的信号，并经过分析处理后输出用于控制各个截流装置的启闭即可。
应当理解的是，以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于雨水精确清污分流的控制方法，其特征在于：包括
井体(1)，包括进水管(2)、出水管(3)和截污管(4)，所述截污管(4)上设置有可启闭且可控制流量的第一截流装置(5)，所述出水管(3)或所述井体(1)内设置有第二截流装置(6)；
调蓄池(10)，与井体(1)连通，且其进水端连接有第三截流装置(11)；
水质传感器(7)，位于所述井体(1)内且用于控制所述第一截流装置(5)的启闭；
水位传感器(12)，位于所述井体(1)内且用于控制所述第三截流装置(11)的启闭；
控制单元(8)，其控制信号输入端与所述水质传感器(7)和所述水位传感器(12)连接，其控制信号输出端分别于所述第一截流装置(5)、所述第二截流装置(6)和第三截流装置(11)连接；
利用水质传感器(7)监测井体(1)内雨水特征污染物的浓度，
控制截污管(4)上第一截流装置(5)的启闭；
利用水位传感器(12)监测井体(1)内雨水水位实时高度，控制调蓄池(10)进水端的第三截流装置(11)的启闭；
当井体(1)内的雨水处于满溢状态，第二截流装置(6)开启泄洪。
2.根据权利要求1所述的一种用于雨水精确清污分流的控制方法，其特征在于：雨水特征污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN、TP中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的一种用于雨水精确清污分流的控制方法，其特征在于：
当水质传感器(7)检测的井体(1)内雨水污染物浓度低于标准值时，判定为清水，第二截流装置(6)开启、第一截流装置(5)和第三截流装置(11)关闭，将井体(1)内雨水通过出水管(3)直接排放自然水体；
当水质传感器(7)检测的井体(1)内雨水污染物浓度高于标准值，判定为污水，且水位传感器(12)检测的井体(1)内雨水水位高度低于设定值时，第一截流装置(5)开启、第二截流装置(6)和第三截流装置(11)关闭，将井体(1)内雨水通过截污管(4)排放污水处理厂；
当水质传感器(7)检测的井体(1)内雨水污染物浓度高于标准值且水位传感器(12)检测的井体(1)内雨水水位高度高于设定值时，第一截流装置(5)和第三截流装置(11)开启，第二截流装置(6)关闭，将井体(1)内雨水部分通过截污管(4)排放污水处理厂，部分进入调蓄池(10)；
当井体(1)内的雨水处于满溢状态，第二截流装置(6)开启泄洪。
4.根据权利要求1所述的一种用于雨水精确清污分流的控制方法，其特征在于：所述第一截流装置(5)为流量控制闸门或者流量控制堰门；所述流量控制闸门或者流量控制堰门设置于所述截污管(4)的进水口处。
5.根据权利要求1所述的一种用于雨水精确清污分流的控制方法，其特征在于：所述第二截流装置(6)为下开式堰门或者下开式闸门；所述下开式堰门或者下开式闸门设置于所述出水管(3)的进水口处或者所述井体(1)内。
6.根据权利要求1所述的一种用于雨水精确清污分流的控制方法，其特征在于：所述第三截流装置(11)为堰门或者闸门。
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