CN109252577A - 雨污直连系统有组织除气的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雨污直连系统有组织除气的装置，将城市污水管网划分为多个子系统，在每一个子系统中，位于最上游的检查井的污水进口处、位于最下游的检查井的污水出口处均安装有阻气装置，并将附近高层建筑的排水立管连接在最上游的检查井上，将附近高层建筑的雨水立管连接在最下游的检查井上；在每个子系统中，对除了最上游检查井之外的其余检查井的井盖上的通气孔进行封堵；所述的阻气装置包括安装在污水管中的多个阻隔板，所述的多个阻隔板由上至下依次布设，且每个阻隔板可独立旋转。本发明装置能有效改善污水管道内的通风效果，成本低且安装使用方便，为城市污水管网中有害气体的处理提供了一种新思路和切实有效的方法。

Description

雨污直连系统有组织除气的装置

技术领域

本发明属于水处理设备技术领域，涉及对排水管网中有害气体的处理，具体涉及一种雨污直连系统有组织除气的装置。

背景技术

城市排水管网是城市建设的重要组成部分，传统的污水管道设计仅仅简单地基于水力学条件和污染物的迁移现象，疏忽了管道内微生物的生化反应以及有毒有害气体的通风，导致污水管道内的气流通风不畅，在城市的某些管段有毒有害气体大量聚集，产生易爆危险，严重影响附近居民的生活环境，且在排水管网的维护过程中，这些因素往往会导致管道腐蚀，寿命缩短，维修成本增加。

近些年来，随着生活水平的提高，人们对城市排水管网的恶臭气体的抱怨也越来越多，国内外学者对此进行了大量的研究，是人们对管道内有毒有害气体的产生和气体流动有了一定的认识，也提出了很多控制措施，这些措施总体上可以分为三类：

(1)提高管道内污水环境的氧化还原电位，控制硫化物和甲烷的产生。

(2)提高污水环境的pH值，抑制产甲烷菌和硫酸盐还原菌的活性。

(3)投加金属盐，控制硫化氢和甲烷。

上述措施虽然对硫化氢的控制确实有效，但是却存在着不同程度的缺陷。例如:提高氧化还原电位的措施:注氧和加入硝酸氮，虽都能控制硫化氢，但是一定程度上也增加了脂肪酸的消耗，对下游的脱氮除鳞产生不利影响；提高pH所加的碱石灰，设备复杂，且当连续加入时，成本非常高；铁盐投加也一样，对管道内硫化氢控制非常有效，但是连续加入装置复杂并且会导致有害气体控制成本增加。

发明内容

本发明的思路是加强污水管道自然通风，利用自然通气的方法排除污水管道内有毒有害气体并改善污水管道内厌氧环境，在此基础上提出了一种雨污直连系统有组织除气的装置。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种雨污直连系统有组织除气的装置，将城市污水管网划分为多个子系统，每个子系统包括两个或两个以上相邻的检查井之间的部分，在每一个子系统中，记位于最上游的检查井为第一检查井，位于最下游的检查井为第二检查井；

所述的第一检查井的污水进口处、第二检查井的污水出口处均安装有阻气装置，并将第一检查井附近的排水立管连接在第一检查井上，将第二检查井附近的雨水立管连接在第二检查井上；在每个子系统中，对除了第一检查井之外的其余检查井的井盖上的通气孔进行封堵；

所述的阻气装置包括安装在污水管中的多个阻隔板，所述的多个阻隔板由上至下依次布设，且每个阻隔板可独立旋转。

进一步地，所述的第一检查井采用跌水井。

进一步地，所述的多个阻隔板中，位于最下部的阻隔板的位置不低于污水管中的常水位。

进一步地，所述的阻气装置包括对称设置的一对竖向立架，所述的一对竖向立架之间间隔设置有多个相互平行的中心轴，所述的多个阻隔板分别安装在中心轴上。

进一步地，所述的阻隔板的侧面设置有转套，所述的中心轴穿过转套。

进一步地，所述的竖向立架的侧面设置有多根横向支杆，横向支杆固定安装在所述的第一检查井、第二检查井的井壁上。

进一步地，所述的阻气装置一侧的排水管中安装有阻隔板驱动装置，阻隔板驱动装置包括：

沿竖直方向设置的限位杆，在限位杆上由上至下装配有多个可在限位杆上滑动的浮球，每一个浮球对应一个阻隔板；每一个浮球均通过一根拉绳连接与其对应的阻隔板，其中，拉绳的一端连接在阻隔板的前侧，继而绕过阻隔板上部后，再绕过绕杆的下方后与浮球连接；所述的绕杆固定在污水管的侧壁上，绕杆的位置低于阻隔板上部。

进一步地，所述的限位杆上间隔固定有多个分隔板，分隔板的数量与所述浮球的数量相同，每一个分隔板上方设置一个浮球。

进一步地，所述的雨水立管与第二检查井之间设置有倒U型管。

进一步地，所述的雨水立管的上端设置有雨水斗，下端连接雨水管网，雨水立管的侧壁上设置有与所述第二检查井连接的连接管，所述的倒U形管串联在连接管中。

进一步地，所述的雨水斗上方设置有通风装置，通风装置包括覆盖在雨水斗上的筛板，雨水斗周围设置有一圈下挡板，下挡板上沿周向间隔分布有多个支架，位于所述多个支架的顶部设置有上挡板。

本发明与现有技术相比，具有以下技术特点：

1.本发明针对排水管网整个系统有毒有害气体提出子系统划分处理思路，并采用百叶式阻气装置加强直连系统的自然通风效果，同时采用排水立管直连到跌水检查井处增强气流的卷吸作用效果。

2.本发明装置能有效改善污水管道内的通风效果，成本低且安装使用方便，为城市污水管网中有害气体的处理提供了一种新思路和切实有效的方法。

附图说明

图1为本发明装置的整体结构布设示意图；

图2为第一检查井的结构示意图(排水立管未排水时)；

图3为第一检查井的结构示意图(排水立管排水时)；

图4为第二检查井的结构示意图；

图5为阻气装置的结构示意图；

图6为阻隔板部分的结构示意图；

图7为阻隔板驱动装置的结构示意图；

图8为通风装置的结构示意图；

图9为通风装置的轴向剖视示意图。

图中标号表示：1卫生器具，2通气帽，3排水立管，4阻气装置，5污水进口，6污水出口，7第一检查井，8倒U型管，9雨水立管，10雨水斗，11第二检查井，12竖向立架，13横向支杆，14中心轴，15阻隔板，16固定孔口，17绕杆，18限位杆，19分隔板，20浮球，21拉绳，22上挡板，23垂直挡板，24下挡板，25筛板，26连接管，27通气孔，28转套。

具体实施方式

本发明公开了一种雨污直连系统有组织除气的装置，将城市污水管网划分为多个子系统，每个子系统包括两个或两个以上相邻的检查井之间的部分(包括检查井、检查井之间的污水管)；所述的相邻的检查井是指沿着同一条污水管线上相邻的两个或多个检查井；

在每一个子系统中，记位于最上游的检查井为第一检查井7，位于最下游的检查井为第二检查井11；所述的上游、下游是针对于污水的流动方向而言的。

所述的第一检查井7的污水进口5处、第二检查井11的污水出口6处均安装有阻气装置4，并将第一检查井7附近的排水立管3连接在第一检查井7上，将第二检查井11附近的雨水立管9连接在第二检查井11上；优选地，所述的排水立管3选用第一检查井7附近高层建筑(例如写字楼、居民楼)的排水立管3，如图1所示，排水立管3连接高层建筑的住户家中的卫生器具1的排水管，并在排水立管3的最顶部设置有通气帽2，这样卫生器具1在排水时，污水将促使气流向下运动进入到第一检查井7中。

所述的阻气装置4包括安装在(与检查井连接的)污水管中的多个阻隔板15，所述的多个阻隔板15由上至下依次布设，且每个阻隔板15可独立旋转。通过阻气装置4将污水管网划分成了多个子系统，每个子系统的两端各有一个阻气装置4，这样就相当于对污水管网中的有害气体划分成了一个个子区域。

在每个子系统中，对除了第一检查井7之外的其余检查井的井盖上的通气孔27进行封堵，使得污水管内的气体不四处扩散；如图3和图4所示，第一检查井7的井盖上的通气孔27保持畅通，使外界空气可进入到第一检查井7中。图1给出的子系统示例中，只有两个检查井，其中左侧上游的为第一检查井7，右侧下游的为第二检查井11。如子系统包含多个检查井时，则在第一检查井7、第二检查井11之间还存在其余的检查井，将这些检查井的井盖上的通气孔27也进行封堵。

作为一种优选实施方案，第一检查井7采用跌水井，如图2所示，跌水井的污水进口5位置高于污水出口6位置，产生污水落差。本发明的原理是：

第一检查井7采用跌水井时，上游污水管的污水从污水进口5跌落到第一检查井7中时，夹杂气体一起下落在第一检查井7内造成负压，外界新鲜空气在负压作用下从第一检查井7井盖上的通气孔27进入到第一检查井7中，给子系统内部补充新鲜空气，改善子系统中的厌氧环境；随着污水沿着污水管的流动，也将带动新鲜空气在污水管中移动。高层建筑中的住户使用卫生器具1排水时，污水从排水立管3进入到第一检查井7中，由于排水立管3顶部与大气连通，因此也可以带动外界空气进入到第一检查井7中，一方面向子系统中补充外界气体，另一方面推动下游污水管内气体的运动。而在排水立管3不排水时，新鲜空气在第一检查井7内负压的作用下也会通过排水立管3进入第一检查井7中。

位于最下游的第二检查井11的污水出口6处安装有阻气装置4，所述的多个阻隔板15中，位于最下部的阻隔板15的位置不低于污水管中的常水位，优选地，阻气装置4的下部与常水位相接；污水管内的气体到达第二检查井11中之后，被阻气装置4所阻隔，由于阻气装置4中阻隔板15的作用，使得有害气体不能进入到下一个子系统中，而附近高层建筑的雨水立管9(即高层建筑排除雨水的管道)连接在了第二检查井11的井壁上，由于第二检查井11的井盖上通气孔27被封闭，因此气体将通过雨水立管9排出到大气中，由此加强了污水管道自然通风。阻气装置4中由上至下设置了多个可独立旋转的阻隔板15，当污水管内的污水水位升高时，可推动阻隔板15旋转，由此使得阻隔板15在阻隔有害气体的同时，也不会影响污水的正常流动。采用这样的布设方式，阻气装置4起到阻隔和局部加压的作用，增强了子系统的自然通风，不仅仅实现温差效应下产生的通气效果，更重要的系统内外压强差的作用，使得气流从雨水立管9排出。如某一个子系统中没有跌水井，则第一检查井7采用普通的检查井，即内部水位没有落差的检查井，但第一检查井7采用普通的检查井时，没有采用跌水井效果好。

在相邻的子系统中，上游子系统的第二检查井11即作为下游子系统的第一检查井7。第一检查井7、第二检查井11附近的高层建筑，例如可以为50m范围内的高层建筑；在进行子系统划分时，应使子系统的第一检查井7、第二检查井11附近有高层建筑为宜；并且使第一检查井7为跌水井时最佳。

本方案中，所述的雨水立管9与第二检查井11之间设置有倒U型管8；具体地，雨水立管9的上端设置有雨水斗10，下端连接雨水管网，雨水立管9的侧壁上设置有与所述第二检查井11连接的连接管26，所述的倒U形管串联在连接管26中，即将连接管26上截去一部分然后将倒U形管串联；优选地，连接管26与雨水立管9连接部分的夹角为45°，以防止暴雨天气雨水进入到第二检查井11中。

阻气装置4的结构如图5和图6所示，所述的阻气装置4包括对称设置的一对竖向立架12，所述的一对竖向立架12之间间隔设置有多个相互平行的中心轴14，所述的多个阻隔板15分别安装在中心轴14上。本实施例中，竖向立架12的横截面呈“凹”字形，两个竖向立架12上等间距开孔，将所述的中心轴14两端安装在所述的孔中，以使中心轴14等间距平行布设，一个中心轴14上安装一个阻隔板15，通过中心轴14实现阻隔板15的转转。具体地，如图6所示，所述的阻隔板15的侧面设置有转套28，所述的中心轴14穿过转套28；转套28为圆形空心套，中心轴14穿过转套28中，使得转套28可带动阻隔板15旋转。在阻气装置4中，上下相邻的阻隔板15间距较小，例如不大于0.5cm，以有效阻止气体的通过。所述的间距是指上方的阻隔板15与相邻的阻隔板15上转套28之间的距离。

对于阻气装置4的安装方式，如图5所示，所述的竖向立架12的侧面设置有多根横向支杆13，横向支杆13固定安装在所述的第一检查井7、第二检查井11的井壁上，以对阻气装置4进行固定安装。

作为上述技术方案的进一步优化，阻气装置4一侧的排水管中安装有阻隔板15驱动装置，阻隔板15驱动装置包括：

沿竖直方向(垂直于水平面的方向)设置的限位杆18，在限位杆18上由上至下装配有多个可在限位杆18上滑动的浮球20，每一个浮球20对应一个阻隔板15；每一个浮球20均通过一根拉绳21连接与其对应的阻隔板15，其中，拉绳21的一端连接在阻隔板15的前侧，通过固定孔口16与阻隔板15连接，另一端绕过阻隔板15上部后到达阻隔板15后侧，再绕过绕杆17的下方后与浮球20连接；所述的绕杆17固定在污水管的侧壁上，绕杆17的位置低于阻隔板15上部；所述的限位杆18上间隔固定有多个分隔板19，分隔板19的数量与所述浮球20的数量相同，每一个分隔板19上方设置一个浮球20。

本实施例中，所述的阻隔板15的上部是指转套28所在的位置。阻隔板15驱动装置中，一个浮球20对应一个分隔板19、一根拉绳21、一个绕杆17、一个阻隔板15，其中绕杆17的安装位置要低于阻隔板15上部，即阻隔板15上转套28所在的位置；优选地，一个浮球20对应的分隔板19的位置也高于绕杆17的位置，但低于阻隔板15上部。

所述的分隔板19的作用是限制浮球20的初始位置，驱动装置的作用是，以图7为例，当污水管中的污水水位上升时，与最下方的浮球20接触，水位继续上升时，该浮球20随着水位不断升高位置，由于浮球20可以在限位杆18上下滑动，因此在浮力的作用下，通过拉绳21拖动其对应的阻隔板15，使阻隔板15发生旋转，以便于污水的通过。通过这样的结构，使得阻气装置4能适应不同的水位变化，只有靠近水位的阻隔板15能旋转而开启，而上部的阻隔板15位置不发生变化，仍可有效阻挡气体通过。

为了便于气体的排除，本方案中，所述的雨水斗10上方设置有通风装置，通风装置包括覆盖在雨水斗10上的筛板25，雨水斗10周围设置有一圈下挡板24，下挡板24上沿周向间隔分布有多个支架，位于所述多个支架的顶部设置有上挡板22。所述的支架是由两个垂直挡板23垂直焊接构成的L形结构。该通风装置，加强了雨水斗10上部气流的风速，使得有毒有害气体的浮力增大，以便于有害气体的排除。

Claims (10)

1.一种雨污直连系统有组织除气的装置，其特征在于，将城市污水管网划分为多个子系统，每个子系统包括两个或两个以上相邻的检查井之间的部分，在每一个子系统中，记位于最上游的检查井为第一检查井(7)，位于最下游的检查井为第二检查井(11)；

所述的第一检查井(7)的污水进口(5)处、第二检查井(11)的污水出口(6)处均安装有阻气装置(4)，并将第一检查井(7)附近的排水立管(3)连接在第一检查井(7)上，将第二检查井(11)附近的雨水立管(9)连接在第二检查井(11)上；在每个子系统中，对除了第一检查井(7)之外的其余检查井的井盖上的通气孔(27)进行封堵；

所述的阻气装置(4)包括安装在污水管中的多个阻隔板(15)，所述的多个阻隔板(15)由上至下依次布设，且每个阻隔板(15)可独立旋转。

2.如权利要求1所述的雨污直连系统有组织除气的装置，其特征在于，所述的第一检查井(7)采用跌水井。

3.如权利要求1所述的雨污直连系统有组织除气的装置，其特征在于，所述的多个阻隔板(15)中，位于最下部的阻隔板(15)的位置不低于污水管中的常水位。

4.如权利要求1所述的雨污直连系统有组织除气的装置，其特征在于，所述的阻气装置(4)包括对称设置的一对竖向立架(12)，所述的一对竖向立架(12)之间间隔设置有多个相互平行的中心轴(14)，所述的多个阻隔板(15)分别安装在中心轴(14)上。

5.如权利要求4所述的雨污直连系统有组织除气的装置，其特征在于，所述的阻隔板(15)的侧面设置有转套(28)，所述的中心轴(14)穿过转套(28)。

6.如权利要求4所述的雨污直连系统有组织除气的装置，其特征在于，所述的竖向立架(12)的侧面设置有多根横向支杆(13)，横向支杆(13)固定安装在所述的第一检查井(7)、第二检查井(11)的井壁上。

7.如权利要求1所述的雨污直连系统有组织除气的装置，其特征在于，所述的阻气装置(4)一侧的排水管中安装有阻隔板(15)驱动装置，阻隔板(15)驱动装置包括：

沿竖直方向设置的限位杆(18)，在限位杆(18)上由上至下装配有多个可在限位杆(18)上滑动的浮球(20)，每一个浮球(20)对应一个阻隔板(15)；每一个浮球(20)均通过一根拉绳(21)连接与其对应的阻隔板(15)，其中，拉绳(21)的一端连接在阻隔板(15)的前侧，继而绕过阻隔板(15)上部后，再绕过绕杆(17)的下方后与浮球(20)连接；所述的绕杆(17)固定在污水管的侧壁上，绕杆(17)的位置低于阻隔板(15)上部。

8.如权利要求7所述的雨污直连系统有组织除气的装置，其特征在于，所述的限位杆(18)上间隔固定有多个分隔板(19)，分隔板(19)的数量与所述浮球(20)的数量相同，每一个分隔板(19)上方设置一个浮球(20)。

9.如权利要求1所述的雨污直连系统有组织除气的装置，其特征在于，所述的雨水立管(9)与第二检查井(11)之间设置有倒U型管(8)。

10.如权利要求1所述的雨污直连系统有组织除气的装置，其特征在于，所述的雨水斗(10)上方设置有通风装置，通风装置包括覆盖在雨水斗(10)上的筛板(25)，雨水斗(10)周围设置有一圈下挡板(24)，下挡板(24)上沿周向间隔分布有多个支架，位于所述多个支架的顶部设置有上挡板(22)。