CN109797830A - 一种雨污分流装置 - Google Patents

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王健
梁万仓
郭宇飞
房远方
赵朋涛
李盈
张宏强
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Yangling Ruiwo Water Conservancy And Hydropower Planning And Design Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于气象条件驱动的雨污分流装置。该装置包括集雨场、自动进排水系统、集水箱、浮球、浮球传动系统、变向传动系统和渠道或管道的闸(阀)门启闭系统,集水箱底部设置有排水管,排水管上设置有可开关排水管的自动进、排水系统,集雨场通过引水管与集水箱和自动进、排水系统连通,浮球设置在集水箱内,浮球通过浮球传动系统、变向传动系统与闸(阀)门启闭系统连接。本发明适用范围较广,可以解决雨水收集中初期雨水自动分流收集和乡村生活污水自动分流收集的问题。

Description

一种雨污分流装置
技术领域
本发明属于水利工程及水环境、水生态保护领域,涉及城市、农村雨污水分流收集、水资源匮乏区雨水收集的雨污分流装置,是一种基于气象条件驱动的雨污分流装置。
背景技术
生活污水主要源自人们的日常生活、饮食起居所产生的废水,城市居民一般通过下水道或排污管道排出,污水排出后经过污水管网收集后统一进行净化处理,使水质达到国家的相关标准后再排到河道里或作为城市生态用水,使水资源循环利用;随着社会经济的发展,农村生活污水排放量逐年增多,而目前村镇在基础设施建设方面比较落后,在村庄建设中大都没有考虑雨污分流,在下雨时,雨水与污水混合在一起,致使大部分地方雨水和污水无法集中收集和处理,尤其是农村村民对雨污合流的危害认识不够,生活污水随意排放对农村环境造成的影响日益加剧。
随着社会经济的发展和环境保护意识的增强,再加上水资源日益短缺,为了能够更好的利用各种水资源,在城市及农村发展建设中均需考虑雨水、污水的收集处理,水资源匮乏区收集的雨水可作为农作物补充灌溉水源或人饮水源,因此在水资源匮乏区大力推广雨水收集利用技术,既能降低雨洪灾害,又能提高水资源利用效率。一种雨污分流装置的研发,可大大提高雨水资源的利用效率,同时可为农村和水资源匮乏区提供一种雨水收集的雨污分流装置,解决雨水收集中初期雨水自动分流的问题。
发明内容
针对背景技术中存在的上述技术问题,本发明提供一种适用于范围较广的雨污分流装置,以解决雨水收集中初期雨水自动雨污分流的问题。
本发明的技术解决方案是:本发明为一种雨污分流装置,可根据降水情况自动启闭渠道闸门或管道闸阀,进行生活污水或初期雨水的收集。其特殊之处在于:该装置包括集雨场、自动进排水系统、集水箱、浮球、浮球传动系统、变向传动系统和渠道或管道的闸(阀)门启闭系统,集水箱底部设置有排水管,排水管上设置有可开关排水管的自动进、排水系统,集雨场通过引水管与集水箱和自动进、排水系统连通,浮球设置在集水箱内,浮球通过浮球传动系统、变向传动系统与闸(阀)门启闭系统连接。
上述浮球传动系统包括设置有传动齿条的浮球传动杆、可限定浮球传动杆只能上下移动的固定装置,固定装置设置在集水箱内,浮球传动杆设置在浮球上方,浮球传动杆通过变向传动系统与闸(阀)门启闭系统连接。
上述变向传动系统包括齿轮、转动杆和直伞齿轮,浮球传动杆通过传动齿条与齿轮连接,齿轮通过转动杆与直伞齿轮连接,直伞齿轮与闸(阀)门启闭系统连接。
上述闸(阀)门启闭系统包括螺杆启闭机和闸门或阀门,直伞齿轮通过螺杆启闭机与闸门连接。
上述固定装置为上下贯通的浮球槽,浮球置于浮球槽内,浮球槽下部设置有进水孔。
上述浮球传动杆底部设置有与浮球形状相应的弧形浮球板,弧形浮球板设置在浮球上方,与浮球固紧连接。
上述齿轮通过支座设置在集水箱上。
上述自动进、排水系统包括自调节容器、可开关排水管的弹簧阀,集雨场通过引水管与自调节容器连通,自调节容器通过可伸缩软管与集水箱连通,自调节容器底部设置有渗流孔,自调节容器通过传动杆与弹簧阀连接。
上述自调节容器上方设置有可排水的溢流管。
上述自调节容器通过固定架设置在集水箱外侧,所述自调节容器可沿固定架上下移动。
本发明提供的雨污分流装置采用一种优化的排水体制,在降雨时,将初期雨水(含有大量的杂物,污染浓度较高)与生活污水收集到污水处理装置中,进行净化处理,然后再排入蓄水池。而让后期较为干净的雨水直接流入蓄水池,沉淀后即可利用。而在雨停时,通过雨污分流装置的浮球传动系统、闸(阀)门启闭系统和自动进、排水系统的巧妙设置,使雨污分流装置自动恢复到下雨前的状态,无需人为操作,操作、管理、运行简单。
因此本发明可实现污水和初期雨水的集中收集,降低污水处理设施的负荷,保证污水处理效率,对于减轻污水处理压力以及雨水收集利用具有广阔的应用前景,大大提升农村的环境质量和雨水高效利用技术,切实改善广大群众的生存环境和生活质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的自动进、排水系统结构示意图;
图3为本发明的浮球传动系统和闸门(阀)启闭系统结构示意图。
图4为图3的侧视图。
附图标记如下:
1、变向传动系统,2、闸(阀)门启闭系统,3、浮球传动系统,4、集水箱,5、集雨场,6、引水管,7、自动进、排水系统,8、可伸缩软管,9、浮球,10、固定装置,11、溢流管,12、自调节容器,13、渗流孔,14、传动杆,15、弹簧阀,16、排水管,17、固定架,18、浮球传动杆,19、传动齿条,20、齿轮、21、支座,22、转动杆,23、直伞齿轮,24、螺杆启闭机,25、螺杆,26、渠道或管道,27、弧形浮球板,28、进水孔,29、浮球槽,30、闸(阀)门。
具体实施方式
参见图1、2、3、4,本发明较佳实施例的结构包括集雨场5、集水箱4、浮球9、浮球传动系统3和可关开渠道或管道的闸(阀)门启闭系统2,集水箱4底部设置有可排水的排水管16,排水管16上设置有可开关排水管16的自动进、排水系统7,集雨场5通过引水管6与自动进、排水系统7、集水箱4连通。
浮球传动系统3包括设置有传动齿条19的浮球传动杆18、可限定浮球传动杆18只能上下浮动的固定装置10,固定装置10设置在集水箱4内,浮球传动杆18设置在浮球9上方,与浮球9固紧连接,在本实施例中,为更好让浮球传动杆18随浮球9运动,浮球传动杆18底部还可设置有与浮球9形状相应的弧形浮球板27,弧形浮球板27设置在浮球9上方,与浮球9固紧连接。浮球9通过浮球传动系统3,变向传动系统1与闸(阀)门启闭系统2连接,固定装置10为上下贯通的浮球槽29,浮球9置于浮球槽29内,浮球槽29设置有进水孔28,当集水箱4蓄水时,水从进水孔28进入到浮球槽29,带动浮球9向上运动。
变向传动系统1包括齿轮20、转动杆22和直伞齿轮23,浮球传动杆18通过传动齿条19与齿轮20连接,齿轮20通过支座21设置在集水箱4上,其通过转动杆22与直伞齿轮23连接。
闸门(阀)启闭系统2包括螺杆启闭机24与闸门或阀门30,直伞齿轮23通过螺杆启闭机24与闸门或阀门30连接。当浮球9向上运动时,将弧形浮球板27顶起,带动浮球传动杆18向上运动,通过浮球传动杆18上的传动齿条19带动转动杆22旋转,转动杆22带动直伞齿轮23旋转,直伞齿轮23带动螺杆启闭机24,通过螺杆启闭机24的螺杆25关闭或开启闸(阀)门30。
自动进、排水系统7包括自调节容器12、设置在排水管16上的弹簧阀15,集雨场5通过引水管6与自调节容器12连通,自调节容器12通过可伸缩软管8与集水箱4连通,自调节容器12底部设置有渗流孔13,自调节容器12通过传动杆14与弹簧阀15连接,自调节容器12上方设置有溢流管11,当集水箱4中的水蓄满时,多余的水可从溢流管11排出。自调节容器12通过固定架17设置在集水箱4外侧,自调节容器12可沿固定架17上下移动。降雨状态下,当降雨达到所需量,即雨水在集雨场5聚集达到一定高度时,雨水通过引水管6流入自调节容器12中,在雨水重力作用下,自调节容器12沿固定架17通过传动杆14挤压弹簧阀15,可关闭弹簧阀15,从而关闭排水管16;当雨停时,集雨场5中没有水再通过引水管6流入自调节容器12中时,自调节容器12中的水通过渗流孔13排出,无水压时,弹簧阀15的弹簧恢复原状,带动弹簧阀15的阀门向上运动,打开排水管16。
使用时,将本发明的雨污分流装置,置于污水沟与排水沟交界处,闸(阀)门30置于渠道或管道26上,排水沟的堰坎前端地势较后端地势为低,平常状态下(不下雨或降雨量较小时),雨污分流装置的排水管16和闸(阀)门30均处于开启状态,因堰坎前端地势低,污水直接通过雨污分流装置经渠道或管道26流入污水处理设施,经过处理后通过引水管、引入排水沟的堰坎后端的蓄水池中。降雨状态下,当降雨达到所需量,即雨水在集雨场5聚集达到一定高度时,雨水通过引水管6流入自调节容器12中,在雨水重力作用下,自调节容器12沿固定架17通过传动杆14挤压弹簧阀15,可关闭弹簧阀15,从而关闭排水管16,同时自调节容器12中的水通过可伸缩软管8汇入集水箱4中,集水箱4开始进行蓄水,当水位达到一定值时,集水箱4中的水通过进水孔28进入到浮球槽29内,带动浮球9向上运动,传递浮力,将弧形浮球板27顶起,带动浮球传动杆18向上运动,通过浮球传动杆18上的传动齿条19带动齿轮20正向旋转,齿轮20带动转动杆22旋转,转动杆22通过直伞齿轮23带动螺杆启闭机24,通过螺杆启闭机24的螺杆25关闭闸(阀)门30,带动闸(阀)门30关闭渠道或管道26,让后期较为干净的雨水直接越过排水沟的堰坎流入堰坎后端的蓄水池中。当雨停时,集雨场5中没有水再通过引水管6流入自调节容器12中时,自调节容器12中的水通过渗流孔13排出,无水压时,弹簧阀15的弹簧恢复原状,带动弹簧阀15的阀门向上运动,打开排水管16,集水箱4中的水通过排水管16流入污水沟,集水箱4的水位开始降低,浮球槽29内的水从进水孔28中排出,浮球9与浮球传动杆18是一个整体,靠浮球9与浮球传动杆18的自身重力下降,通过浮球传动杆18上的传动齿条19带动齿轮23反向旋转,齿轮23带动转动杆22反向旋转,转动杆22通过直伞齿轮23带动螺杆启闭机24,通过螺杆启闭机24的螺杆25打开闸(阀)门30,带动闸(阀)门30打开渠道或管道26,雨污分流装置16的排水管16和闸(阀)门30均恢复成下雨的开启状态,污水直接通过雨污分流装置16经污水沟流入污水处理装置中。
因此,本发明的最大优势是由气象条件驱动,无需人为操作,操作、管理、运行简单,更好地利于雨水的收集利用和生活污水的集中管理,降低水量对污水处理设施的冲击,保证污水处理效率。附属作用为美化村镇环境,改善雨后呈现的脏乱差现象,为居民提供一种舒适的生活环境,提高居民生活品质。

Claims (10)

1.一种雨污分流装置,其特征在于:该装置包括集雨场、自动进排水系统、集水箱、浮球、浮球传动系统,变向传动系统和渠道或管道的闸(阀)门启闭系统,所述集水箱底部设置有排水管,所述排水管上设置有可开关排水管的自动进、排水系统,所述集雨场通过引水管与集水箱和自动进、排水系统连通,所述浮球设置在集水箱内,浮球通过浮球传动系统、变向传动系统与闸(阀)门启闭系统连接。
2.根据权利要求1所述的雨污分流装置,其特征在于:所述浮球传动系统包括设置有传动齿条的浮球传动杆、可限定浮球传动杆只能上下移动的固定装置,所述固定装置设置在集水箱内,浮球传动杆设置在浮球上方,浮球传动杆通过变向传动系统与闸(阀)门启闭系统连接。
3.根据权利要求2所述的雨污分流装置,其特征在于:所述变向传动系统包括齿轮、转动杆和直伞齿轮,所述浮球传动杆通过传动齿条与齿轮连接,所述齿轮通过转动杆与直伞齿轮连接,所述直伞齿轮与闸(阀)门启闭系统连接。
4.根据权利要求3所述的雨污分流装置,其特征在于:所述闸(阀)门启闭系统包括螺杆启闭机和闸门或闸门,所述直伞齿轮通过螺杆启闭机与闸门或阀门连接。
5.根据权利要求4所述的雨污分流装置,其特征在于:所述固定装置为上下贯通的浮球槽,所述浮球置于浮球槽内,所述浮球槽下部设置有进水孔。
6.根据权利要求4所述的雨污分流装置,其特征在于:所述浮球传动杆底部设置有与浮球形状相应的弧形浮球板,所述弧形浮球板设置在浮球上方,与浮球固紧连接。
7.根据权利要求6所述的雨污分流装置,其特征在于:所述齿轮通过支座设置在集水箱上。
8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的雨污分流装置,其特征在于:所述自动进、排水系统包括自调节容器、可开关排水管的弹簧阀,所述集雨场通过引水管与自调节容器连通,所述自调节容器通过可伸缩软管与集水箱连通,所述自调节容器底部设置有渗流孔,所述自调节容器通过传动杆与弹簧阀连接。
9.根据权利要求8所述的雨污分流装置,其特征在于:所述自调节容器上方设置有可排水的溢流管。
10.根据权利要求9所述的雨污分流装置,其特征在于:所述自调节容器通过固定架设置在集水箱外侧,所述自调节容器可沿固定架上下移动。
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