CN108930327A - 一种有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拦渣沉砂装置的技术领域，具体为一种有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，其特征在于：该沉砂装置包括除渣室（5）和主体（1），所述除渣室（5）与主体（1）连通，并于连通处设拦渣网（4）；所述主体（1）侧壁安装连接进水管（3），而主体（1）内部安装搅拌构造，所述搅拌构造上方安装导砂椎（13），所述导砂椎（13）上方安装中心筒（11），所述中心筒（11）连接安装导流筒（8），所述导流筒（8）顶部安装连接有连通除渣室（5）的撇渣管（7）和贯穿主体（1）侧壁安装的出水管（10）；所述除渣室（5）和主体（1）顶部设有盖板（6）。本发明具有能将漂浮物与泥沙有效分离等特点。

Description

一种有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置

技术领域

本发明涉及一种拦渣沉砂装置的技术领域，具体涉及一种有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置。

背景技术

分流制雨水管末端排放的降雨径流携带大量的污染物，有时候出流水质甚至劣于合流制溢流，因此，在排放前对分流制雨水径流进行净化以便减少对受纳水体的污染，是很有必要的；且我国正大力推进建设“渗、滞、蓄、净、排”的“海绵城市”，其控制指标之一就是雨水径流污染。综合各类因素，适合于我国降低雨水径流污染的装置的需求也越来越迫切。

目前常用于控制市政雨水污染的装置主要有初期雨水弃流装置、雨水沉淀井、截污挂篮等，但是效果均不是很理想，若能有效控制市政雨水径流污染物，降低进入受纳水体的污染量，不仅能够减轻水体的污染量，提高水环境质量，且顺应我国大力建设海绵城市的国情。

通常采用的典型装置及存在的问题如下：

1）初期雨水径流装置

传统的初期雨水弃流装置在排污管上设置下浮球，浮球下端装有弹簧，下雨时打在浮球上的压力随着径流量的变化而变化，通过控制浮球上下的移动实现初期雨水的弃流，但是其具有弃流量难以控制且污染物控制效果不稳定等缺点；还有一种电动阀门弃流装置，虽然控制效果好，却有寿命短、维修复杂和成本高等缺点。

2）雨水沉沙井

雨水沉沙井，它就是雨水检查井的底部在其连接的最低管道标高基础上再下降30到50公分，可以截留较大的可沉固体，但对沉淀速率慢的细小颗粒、胶体物以及溶解性污染物的去除效果差，且对水中的漂浮物没有去除作用。需及定期清理井内截留的污染物，清理时也不方便。

经检索到有关的专利文献，列举一些如下：

1、中国专利<申请号> 201711419068.3<发明名称>雨水除渣沉沙装置<摘要>一种雨水除渣沉沙装置，包括依次设置且连通的旋流筒、浮渣截留室、竖流沉砂室和均衡出水室，旋流筒沿竖直方向设置，旋流筒设置有进口管路和第一排水口，进口管路在竖直方向上高于第一排水口，进口管路沿旋流筒切向设置并与旋流筒内腔连通，第一排水口设置在旋流筒的筒壁上，第一排水口与浮渣截留室连通；浮渣截留室与竖流沉砂室之间的连接壁底部开设有第二通孔；竖流沉砂室与均衡出水室之间的连接壁中部开设有第三通孔；均衡出水室与竖流沉砂室相对的侧壁下部设置有排水管路。

2、中国专利 <申请号>201720510650.X<实用新型名称>旋流沉砂池<摘要>公开了旋流沉砂池，包括池体和支撑架，池体由上至下依次为沉沙区、缓冲区、砂斗，砂斗底部设置排砂结构，搅拌装置，包括驱动电机以及由该驱动电机驱动的搅拌器，驱动电机安装在池体顶部的盖板的中部，搅拌器的搅拌叶位于缓冲区中部，沉沙区为正四棱柱，缓冲区为截去顶部的倒正四棱锥，池体和支撑架由浇注一体成型，且在沉沙区其中一个外壁视窗口，该视窗口采用透明玻璃制成。

3、中国专利 <申请号>201620690278.0<实用新型名称>一种旋流沉砂池<摘要>一种旋流沉砂池，包括沉砂池池体，所述池体包括上部的分选区，中部的集沙区及下部的集沙斗，所述分选区侧面设有进水口，中央设有出水口，所述池体中央安装有轴向搅拌桨，所述搅拌桨上部与驱动装置连接，中部水平设置螺旋桨叶，下部靠近集沙斗，所述池体中央还设有轴向的松沙管及提砂管，所述松沙管及提砂管下端伸入下部的集沙斗，上端与气提装置相连，所述气提装置连接砂水分离器。

从检索到的文献我们可以了解到，现有技术均是致力改善雨水中漂浮物与泥沙分离的能力，但实际应用起来设施造价较高，构造较复杂，维护管理麻烦，安装使用条件要求高，运行发挥的实际效益有限；所以，为了克服现有技术缺陷，仍需对现有的技术改进创新。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，而提供一种简单有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置。

为了实现上述发明的目的，所采取的技术方案为：

一种有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，该沉砂装置包括除渣室和主体，所述除渣室与主体连通，并于连通处设拦渣网；所述主体侧壁安装连接进水管，而其内部安装搅拌构造，所述搅拌构造上方安装导砂椎，所述导砂椎上方安装中心筒，所述中心筒连接安装导流筒，所述导流筒顶部和贯穿主体侧壁安装的出水管连通，并位于导流筒上方安装有连通除渣室的撇渣管；所述除渣室和主体顶部设有盖板。

优选地，所述搅拌构造包括分气管、通气管和法兰接口，所述通气管一端安装连接分气管，其另一端安装连接法兰接口。

优选地，所述分气管设有2个及以上的气孔，当分气管内通气后，将气体通过气孔往主体底部四周喷射，起到搅动储砂室内的沉砂处于浮动状态，便于将泥沙抽取出来，也从而达到清理储砂室内泥沙的目的，可很方便地与取砂车（可同吸粪车）联动起来进行取砂作业。

优选地，所述搅拌构造包括接头件、连杆和搅拌叶片；所述接头件连接连杆的一端，所述连杆的另一端连接安装搅拌叶片。

优选地，所述导砂椎与主体底部之间形成储砂室。

优选地，所述中心筒顶端设有排砂口。

优选地，所述导砂椎呈倒圆锥形状。

优选地，所述主体呈空心圆柱形状。

优选地，所述中心筒上段呈空心圆柱形状，其下段呈空心圆锥形状。

优选地，所述进水管的出口与主体内壁呈相切形式。

优选地，所述导流筒呈圆柱形状，有助于进水管输送来的水沿主体内壁继续向下向内向上多维旋转。

优选地，所述导砂椎与主体底部之间形成储砂室。

优选地，所述导砂椎呈倒圆锥形状，能较为方便将沉淀下落的泥沙快速滚落至储砂室，能避免泥沙堆积于导砂椎上。

优选地，所述进水管的出口与主体内壁呈相切形式，使得从进水管进入主体内的水沿主体内壁切向旋转向下，将泥沙等重物质沉淀物向下带，经导砂椎和中心筒作用落入储砂池内；而轻物质漂浮物在水流旋转过程上浮，被送至主体上部的撇渣管，并被撇渣管排入除渣室内，定期人工取渣去除。

本发明与已有技术相比所取得的有益效果：

1、本发明抗水流冲击性强，具有高效除砂效果的同时，兼有去除浮渣的作用。本发明利用固体颗粒在旋转时的筛分原理以及轻物质在水中上浮表面的性能，充分利用进出水口水力滞留条件，使水流沿导流筒与中心筒之间的多维旋转流动，由于密度的不同实现砂水分离，漂浮物浮离，水由出水管流出，砂则沉入井体底部的储砂池。主体上部带有大量浮渣的水将沿撇渣管进入除渣室内，经过拦渣网清水再流回主体井内，实现了水的无动力回流，这是一个可自动循环的工作过程，因此除渣效果稳定良好，降低了除渣再次溢流污染回水体的几率。

2、本发明管理维护简单灵活。储砂室内设置了穿孔管，可通过空气动力对底部沉淀物进行搅动疏松，且中心筒顶部带有盖板的开口，方便伸入管道进行底部沉砂抽吸，与真空泵或吸粪车相连接，抽提沉砂室内沉淀物，因此该装置的管理维护运行简单灵活。

3、本发明适应性广，安全可靠。本发明不仅适用于市政雨水排水系统，同时适用于其他各类型的雨水排水系统，如建筑小区、厂区雨水排水系统。且操作简单、安全卫生，功效高。

4、本发明采用独特的结构形式，可采用不同材料制造，造价低，能耗省，能基本靠水力自动运行，组合功能全，水力条件好，施工维护方便，科学合理，实现了对雨水中污染物的高效拦截。

附图说明

图1为本发明一种有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置的结构示意图；

图2为本发明装置的俯视结构示意图；

图3为带有搅拌叶的搅拌构造结构示意图；

图1中的A-A剖面图为撇渣管的截面结构示意图；

图中序号及对应名称为：主体-1，储砂室-2，进水管-3，拦渣网-4，出渣室-5，盖板-6，撇渣管-7，导流筒-8，法兰接口-9，出水管-10，中心筒-11，通气管-12，导砂椎-13，分气管-14，气孔-15，排砂口-16，接头件-17，连杆-18，搅拌叶片-19。

具体实施方式

以下是结合本发明的实施例，对本发明进行详细说明：

实施例1：

如图1至2所示，一种有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，该沉砂装置包括除渣室5和主体1，所述除渣室5与主体1连通，并于连通处设拦渣网4；所述主体1侧壁安装连接进水管3，而主体1内部安装搅拌构造，所述搅拌构造的搅拌部件上方安装导砂椎13，所述导砂椎13上方安装中心筒11，所述中心筒11连接安装导流筒8，所述导流筒8顶部和贯穿主体1侧壁安装的出水管10连通，并位于导流筒8上方安装有连通除渣室5的撇渣管7；所述除渣室5和主体1顶部设有盖板6，盖板6平时处于关闭状态，需要清理主体1底部的泥沙等沉淀物时才打开，盖板6能起到防护作用。

所述导砂椎13与主体1底部之间形成储砂室2，储砂室2利于收集泥沙等沉淀物。

所述进水管3、出水管10与主体1侧壁之间密闭性良好，无水渗漏。

所述搅拌构造包括分气管14、通气管12和法兰接口9，所述通气管12一端安装连接分气管14，其另一端安装连接法兰接口9；分气管14安装于主体1底部，通气管12贯穿中心筒11再安装连接法兰接口9。

所述通气管12贯穿导砂椎13、中心筒11，再在顶部连接安装法兰接口9。

所述分气管14设有2个及以上的气孔15，气孔15能将分气管14内的气体往四周喷射。

所述中心筒11顶端设有排砂口16，排砂口16与通气管12相邻。

所述法兰接口9能灵活与空气泵、压缩机或压缩空气管道连接，通过空气泵、压缩机或压缩空气管道向通气管12内输送气体，气体经通气管12被输送至分气管14，气体通过分气管14上的气孔15向四周喷射，从而实现对储砂室2内的泥沙等沉淀物进行搅动，使得泥沙等沉淀物处于漂浮状态，跟随液体具有一定的流动性，利于随后连接取砂泵将泥沙等沉淀物抽离储砂室2，取砂泵可位于取砂车或吸粪车上便于联动取砂。

所述主体设有盖板6，盖板6是便于为后续清理储砂室2内的泥沙等沉淀物所预留，盖板6上设有取砂口能便于插入软管等管道的一端，软管等管道另一端连接真空泵、浆料泵或吸粪车相连接，通过真空泵、浆料泵或吸粪车作用，从而能通过软管等管道将储砂室2内的泥沙等沉淀物抽出，实现对储砂室2清理的目的。

所述撇渣管7朝除渣室倾斜5～30°，使得落于其内的漂浮物在自身重力和水压作用沿撇渣管7自动流入除渣室5，除渣室5可以砖砌、混凝土构造，也可以由玻璃钢、PVC板材、不锈钢或碳钢制成。

所述拦渣网4可以是钢丝材质、聚乙烯材质。

所述主体1呈空心圆柱形状，主体1可以是砖砌、混凝土构造，也可以由玻璃钢、不锈钢或碳钢制成。

所述中心筒11上段呈空心圆柱形状，其下段呈空心圆锥形状。

所述导流筒8呈圆柱形状。

所述进水管3的出口与主体1内壁呈相切形式，而从进水管3喷射出的水沿着主体1内壁旋转向下，漂浮物上浮至主体上部，并落入撇渣管7内，经撇渣管7输送至除渣室5内；而导砂椎13呈倒圆锥形状和中心筒下部呈圆锥形状，旋转向下的水流，沿中心筒11的转而向上旋转至出水管，而泥沙等沉淀物往下回落，从而将漂浮物和泥沙等沉淀物分离。

实施例2：

如图3所示，搅拌构造的另一种连接结构，该搅拌构造包括搅拌叶片19、连杆18和接头件17，所述连杆18与导流筒8之间采用滚动轴承连接，所述连杆18一端安装连接搅拌叶片19，其另一端安装连接接头件17，并在接头件17下方导流筒8顶部开设排砂口16；接头件17方面能与电动机或搅动手把连接，通过电动机或搅动手把驱动，带动连杆18转动，连杆18带动搅拌叶片19转动，搅拌叶片19搅动储砂室2内的泥沙等沉淀物，迫使泥沙等沉淀物漂浮，提高其流动性，能利于将泥沙等沉淀物抽出储砂室2，达到清理储砂室2的目的。

所述接头件17可为梅花形弹性联轴器、直齿圆柱齿轮、万向联轴器或皮带轮中任一种。

所述连杆18贯穿导砂椎13、中心筒11，再在其顶部连接安装连接件17。

以上所述本发明的沉砂装置不仅适合于市政雨水排水系统污染物的去除，也适用于各建筑小区、厂区的雨水排水系统污染物的去除，具有去除效果好、管理维护简单、施工简单及无运行成本等优点。

以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，该沉砂装置包括除渣室（5）和主体（1），其特征在于：所述除渣室（5）与主体（1）连通，并于连通处设拦渣网（4）；所述主体（1）侧壁安装连接进水管（3），而主体（1）内部安装搅拌构造，所述搅拌构造上方安装导砂椎（13），所述导砂椎（13）上方安装中心筒（11），所述中心筒（11）连接安装导流筒（8），所述导流筒（8）顶部和贯穿主体（1）侧壁安装的出水管（10）连通，并位于导流筒（8）上方安装有连通除渣室（5）的撇渣管（7）；所述除渣室（5）和主体（1）顶部设有盖板（6）。

2.根据权利要求1所述的有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，其特征在于：所述搅拌构造包括分气管（14）、通气管（12）和法兰接口（9），所述通气管（12）一端安装连接分气管（14），其另一端安装连接法兰接口（9）。

3.根据权利要求2所述的有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，其特征在于：所述分气管（14）设有2个及以上的气孔（15）。

4.根据权利要求1所述的有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，其特征在于：所述搅拌构造包括接头件（17）、连杆（18）和搅拌叶片（19）；所述接头件（17）连接连杆（18）的一端，所述连杆（18）的另一端连接安装搅拌叶片。

5.根据权利要求1所述的有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，其特征在于：所述导砂椎（13）与主体（1）底部之间形成储砂室（2）。

6.根据权利要求1所述的有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，其特征在于：所述中心筒（11）顶端设有排砂口（16）。

7.根据权利要求1所述的有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，其特征在于：所述导砂椎（13）呈倒圆锥形状。

8.根据权利要求1所述的有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，其特征在于：所述主体（1）呈空心圆柱形状。

9.根据权利要求1所述的有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，其特征在于：所述中心筒（11）上段呈空心圆柱形状，其下段呈空心圆锥形状。

10.根据权利要求1所述的有效截留雨水中泥沙与漂流物的沉砂装置，其特征在于：所述进水管（3）的出口与主体（1）内壁呈相切形式。