CN110860131A - 一种海绵城市集水井的清污装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海绵城市技术领域，具体涉及一种海绵城市集水井的清污装置；包括有主进水管、集水管、过滤机构、排污机构、开关触发机构和控制器；主进水管由集水管的顶部延伸至底部，过滤机构水平焊接在集水管内，主进水管贯穿过滤机构，排污机构的输入口与集水管的底部出口固定连接，开关触发机构安装在集水管的底部、过滤机构的上表面和排污机构上，排污机构和开关触发机构与控制器通讯连接；该设备可以将集水管中的污水进行净化处理，同时自动清理回收集水管中的淤泥，工作人员只需定期清理维护过滤机构和开关触发机构便可以使设备长期工作，由此解放了大量人力物力，设备结构简单，易调试。

Description

一种海绵城市集水井的清污装置

技术领域

本发明涉及海绵城市技术领域，具体涉及一种海绵城市集水井的清污装置。

背景技术

随着城市化进程的发展和规模的不断扩大，排水管道的淤积、污染物堆积问题日趋严重，目前国内外众多城市的排水管道中存有大量的污染物，出现了不同程度的淤积问题，排水管道的淤积问题多是由于管道系统中的泥沙以及悬浮固体物沉积所引起的，现存的管道清污装置处理深层管道积累下的淤泥，不好清理，极易造成管道堵塞，会造成很大的危害。

中国专利CN209243858U公开了一种海绵城市集水井的清污装置，包括雨水管道、污泥槽、污水槽、过滤结构和污泥泵，所述雨水管道右端与污水槽内部相连通，且雨水管道左侧下端固定有污泥泵放置槽，所述污水槽侧壁上设置有溢流管，且溢流管位于过滤结构下端，所述污水槽底部设置有集污槽，且集污槽与排污口相连通，所述集污槽内部安装有桨叶结构。该海绵城市集水井的清污装置，采用在污水管道设置凹槽，且凹槽侧面设置倾斜的过滤网板，过滤网板有效的过滤水体的漂浮物，且过滤网板下端设置的支撑垫有效的将污泥收集到污泥槽中，而水体经过过滤结构将水体过滤，能够更好的进行集水的清污工作，促进海绵城市行业的发展。

该实用并没有解决集水井内部的淤泥堆积情况，大部分淤泥仍被过滤结构拦截在上部，没有渗入到下部被污泥泵从排污口抽走，结构不完善，无法达到清淤效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海绵城市集水井的清污装置，该设备可以将集水管中的污水进行净化处理，同时自动清理回收集水管中的淤泥，工作人员只需定期清理维护过滤机构和开关触发机构便可以使设备长期工作，由此解放了大量人力物力，设备结构简单，易调试。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种海绵城市集水井的清污装置，包括有主进水管、集水管、过滤机构、排污机构、开关触发机构和控制器；主进水管由集水管的顶部延伸至底部，过滤机构水平焊接在集水管内，主进水管贯穿过滤机构，排污机构的输入口与集水管的底部出口固定连接，开关触发机构安装在集水管的底部、过滤机构的上表面和排污机构上，排污机构和开关触发机构与控制器通讯连接。

作为一种海绵城市集水井的清污装置的一种优选方案，主进水管包括有市政管网和小径水管；市政管网延伸至集水管内部，市政管网处于集水管内部的输出口被封闭，该封闭面底端上与市政管网可拆卸联通有小径水管，小径水管贯穿过滤机构向下延伸，小径水管的输出口处于集水管的底部。

作为一种海绵城市集水井的清污装置的一种优选方案，集水管包括有溢流管、净水室、污泥室和排污口；溢流管处于集水管的上部，溢流管与小径水管处于同一水平位置上，集水管内部被过滤机构分隔为净水室和污泥室两个部分，溢流管处于净水室内，小径水管的输出口处于污泥室内，排污口处于污泥室的底部，排污口向圆心处凹陷。

作为一种海绵城市集水井的清污装置的一种优选方案，过滤机构包括有淤泥挡板、活性炭过滤层和渗水挡板；淤泥挡板和渗水挡板可拆卸的安装在集水管内部，淤泥挡板和渗水挡板上设置有多个渗水孔，活性炭过滤层则填充在淤泥挡板和渗水挡板之间，小径水管贯穿淤泥挡板和活性炭过滤层，淤泥挡板处于下方直接面对污泥室，活性炭过滤层处于上方直接面对净水室。

作为一种海绵城市集水井的清污装置的一种优选方案，排污机构包括有污泥泵、污泥管、排污管和污泥泵安装槽；处于集水管外部的市政管网的侧面上固定安装有污泥泵安装槽，污泥泵安装槽内部固定安装有污泥泵，污泥泵的输入口连接有污泥管的一端口，污泥管的另一端口与排污口固定连接，污泥泵的输出口连接有排污管，排污管贯穿并延伸至污泥泵安装槽的外侧，污泥泵与控制器通讯连接。

作为一种海绵城市集水井的清污装置的一种优选方案，开关触发机构包括有防回流机构，防回流机构安装在渗水挡板的上表面上，防回流机构包括有伺服电机、防水壳、固定密封叶片和旋转密封叶片；固定密封叶片固定安装在渗水挡板的上表面上，伺服电机的输出轴固定连接在固定密封叶片的轴心处，旋转密封叶片活动安装在固定密封叶片上，防水壳通过法兰与旋转密封叶片连接，伺服电机则固定安装在旋转密封叶片上，防水壳处于伺服电机内部，伺服电机与控制器通讯连接。

作为一种海绵城市集水井的清污装置的一种优选方案，开关触发机构还包括有压力传感器和电磁阀；压力传感器固定安装在集水管的底部，压力传感器的检测端设置在污泥室的内部，电磁阀与污泥管固定连接，压力传感器和电磁阀与控制器通讯连接。

本发明的有益效果：

地下水和渗漏水通过水渠和各种管道流入主进水管内，再由主进水管导入到集水管内部，污水持续灌入集水管内，当水量没有达到过滤机构所处高度，污水存储与过滤机构下方的集水管空间内，进行静置沉淀，当水量捉奸积累超过过滤机构所设定的液位时，经过过滤机构的过滤，超过过滤机构所在液位的水被过滤机构过滤净化，则过滤机构上部为清液，污泥颗粒被过滤机构拦截，过滤机构下部的浊液的浓度逐渐上升，当污水持续灌入，集水管内液面不断上升，过滤机构下部的浊液浓度不断提高，污泥含量升高，净水大多数被挤到过滤机构上部时，将开关触发机构触发，开关触发机构将过滤机构上部密封防止净水回流到过滤机构下部并且打开对排污机构的管路封闭，同时将信号发送给控制器，控制器向排污机构发出工作信号，排污机构工作将过滤机构下部的污泥抽出并且将污泥排放到待处理槽处，过滤机构下部的污泥经过清理，浓度不断降低，此时再次将开关触发机构触发，开关触发机构向控制器发送信号，控制器向排污机构发送停止信号，同时开关触发机构打开对过滤机构的封闭并且封闭排污机构管路；

该设备可以将集水管中的污水进行净化处理，同时自动清理回收集水管中的淤泥，工作人员只需定期清理维护过滤机构和开关触发机构便可以使设备长期工作，由此解放了大量人力物力，设备结构简单，易调试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所述的一种海绵城市集水井的清污装置的立体图；

图2是本发明实施例所述的一种海绵城市集水井的清污装置的立体剖视图；

图3是图2的A处局部放大图；

图4是本发明实施例所述的一种海绵城市集水井的清污装置的过滤机构俯视图；

图5是图4的B-B方向剖视图；

图6是本发明实施例所述的一种海绵城市集水井的清污装置的防回流机构俯视图；

图7是图6的C-C方向剖视图。

图中：

1、主进水管；1a、市政管网；1b、小径水管；

2、集水管；2a、溢流管；2b、净水室；2c、污泥室；2d、排污口；

3、过滤机构；3a、淤泥挡板；3b、活性炭过滤层；3c、渗水挡板；

4、排污机构；4a、污泥泵；4b、污泥管；4c、排污管；4d、污泥泵安装槽；

5、开关触发机构；5a、压力传感器；5b、防回流机构；5b1、伺服电机；5b2、防水壳；5b3、固定密封叶片；5b4、旋转密封叶片；5c、电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图7所示的一种海绵城市集水井的清污装置，包括有主进水管1、集水管2、过滤机构3、排污机构4、开关触发机构5和控制器；主进水管1由集水管2的顶部延伸至底部，过滤机构3水平焊接在集水管2内，主进水管1贯穿过滤机构3，排污机构4的输入口与集水管2的底部出口固定连接，开关触发机构5安装在集水管2的底部、过滤机构3的上表面和排污机构4上，排污机构4和开关触发机构5与控制器通讯连接；

地下水和渗漏水通过水渠和各种管道流入主进水管1内，再由主进水管1导入到集水管2内部，污水持续灌入集水管2内，当水量没有达到过滤机构3所处高度，污水存储与过滤机构3下方的集水管2空间内，进行静置沉淀，当水量捉奸积累超过过滤机构3所设定的液位时，经过过滤机构3的过滤，超过过滤机构3所在液位的水被过滤机构3过滤净化，则过滤机构3上部为清液，污泥颗粒被过滤机构3拦截，过滤机构3下部的浊液的浓度逐渐上升，当污水持续灌入，集水管2内液面不断上升，过滤机构3下部的浊液浓度不断提高，污泥含量升高，净水大多数被挤到过滤机构3上部时，将开关触发机构5触发，开关触发机构5将过滤机构3上部密封防止净水回流到过滤机构3下部并且打开对排污机构4的管路封闭，同时将信号发送给控制器，控制器向排污机构4发出工作信号，排污机构4工作将过滤机构3下部的污泥抽出并且将污泥排放到待处理槽处，过滤机构3下部的污泥经过清理，浓度不断降低，此时再次将开关触发机构5触发，开关触发机构5向控制器发送信号，控制器向排污机构4发送停止信号，同时开关触发机构5打开对过滤机构3的封闭并且封闭排污机构4管路；

该设备可以将集水管2中的污水进行净化处理，同时自动清理回收集水管2中的淤泥，工作人员只需定期清理维护过滤机构3和开关触发机构5便可以使设备长期工作，由此解放了大量人力物力，设备结构简单，易调试。

主进水管1包括有市政管网1a和小径水管1b；市政管网1a延伸至集水管2内部，市政管网1a处于集水管2内部的输出口被封闭，该封闭面底端上与市政管网1a可拆卸联通有小径水管1b，小径水管1b贯穿过滤机构3向下延伸，小径水管1b的输出口处于集水管2的底部；

当城市处于旱季或工业用水量少，导致地下水和渗漏水量小，市政管网1a内的污水量较小，由此使得少量污水长期储存在集水管2内底部静置沉淀，可能会堵塞小径水管1b，该设备将小径水管1b的直径设置为小于市政管网1a的直径，当大量污水从市政管网1a涌入小径水管1b，水压将变高，使得小径水管1b内的薄层沉淀被冲开，整个设备可以正常工作，小径水管1b不会被堵塞。

集水管2包括有溢流管2a、净水室2b、污泥室2c和排污口2d；溢流管2a处于集水管2的上部，溢流管2a与小径水管1b处于同一水平位置上，集水管2内部被过滤机构3分隔为净水室2b和污泥室2c两个部分，溢流管2a处于净水室2b内，小径水管1b的输出口处于污泥室2c内，排污口2d处于污泥室2c的底部，排污口2d向圆心处凹陷；

常态下排污机构4与集水管2内部不连通，在没有达到开关触发机构5的触发条件时，集水管2内的水不会再重力作用下从排污机构4内流走，当净水室2b内的净水过多达到溢流管2a所处液位高度时，净水从溢流管2a内流走，使得净水室2b内的液位始终保持在一个平稳的高度，而由于过滤机构3的过滤效果，而且排污机构4的不导通，污泥从液体中的悬浊颗粒浓度将逐渐上升，直到污泥室2c内的污泥持续堆积，污泥含水量越来越少，浓度持续上升，从而触发开关触发机构5工作，从排污口2d排出污泥。

过滤机构3包括有淤泥挡板3a、活性炭过滤层3b和渗水挡板3c；淤泥挡板3a和渗水挡板3c可拆卸的安装在集水管2内部，淤泥挡板3a和渗水挡板3c上设置有多个渗水孔，活性炭过滤层3b则填充在淤泥挡板3a和渗水挡板3c之间，小径水管1b贯穿淤泥挡板3a和活性炭过滤层3b，淤泥挡板3a处于下方直接面对污泥室2c，活性炭过滤层3b处于上方直接面对净水室2b；

当污水被灌入污泥室2c中，液位持续升高，当液位上升至淤泥挡板3a处，污水中的大颗粒污泥被淤泥挡板3a拦下，继续上升，污水中的小颗粒和溶解性污染物被活性炭过滤层3b拦下，而净水部分可以上升到净水室2b内，渗水挡板3c用于限制活性炭过滤层3b。

排污机构4包括有污泥泵4a、污泥管4b、排污管4c和污泥泵安装槽4d；处于集水管2外部的市政管网1a的侧面上固定安装有污泥泵安装槽4d，污泥泵安装槽4d内部固定安装有污泥泵4a，污泥泵4a的输入口连接有污泥管4b的一端口，污泥管4b的另一端口与排污口2d固定连接，污泥泵4a的输出口连接有排污管4c，排污管4c贯穿并延伸至污泥泵安装槽4d的外侧，污泥泵4a与控制器通讯连接；

当开关触发机构5被触发，污泥管4b导通，净水室2b被封闭，控制器发来信号使污泥泵4a工作，污泥泵4a将污泥室2c中的淤泥抽出并且通过排污管4c将污泥排放到待处理槽中。

开关触发机构5包括有防回流机构5b，防回流机构5b安装在渗水挡板3c的上表面上，防回流机构5b包括有伺服电机5b1、防水壳5b2、固定密封叶片5b3和旋转密封叶片5b4；固定密封叶片5b3固定安装在渗水挡板3c的上表面上，伺服电机5b1的输出轴固定连接在固定密封叶片5b3的轴心处，旋转密封叶片5b4活动安装在固定密封叶片5b3上，防水壳5b2通过法兰与旋转密封叶片5b4连接，伺服电机5b1则固定安装在旋转密封叶片5b4上，防水壳5b2处于伺服电机5b1内部，伺服电机5b1与控制器通讯连接；

当污泥泵4a工作时，为了防止净化后的水也一并被污泥泵4a抽走，使用防回流机构5b将渗水挡板3c封闭，伺服电机5b1的输出轴固定在固定密封叶片5b3上，而固定密封叶片5b3本身固定在渗水挡板3c上，所以当要封闭渗水挡板3c时，伺服电机5b1本身旋转，带动旋转密封叶片5b4旋转将渗水挡板3c上露出的渗水孔封闭，使得净水无法回流到污泥室2c内，当要打开渗水挡板3c时，伺服电机5b1反向旋转，将渗水挡板3c上的渗水孔打开。

开关触发机构5还包括有压力传感器5a和电磁阀5c；压力传感器5a固定安装在集水管2的底部，压力传感器5a的检测端设置在污泥室2c的内部，电磁阀5c与污泥管4b固定连接，压力传感器5a和电磁阀5c与控制器通讯连接；

在集水管2的污泥室2c底端一定高度上设置有压力传感器5a，压力传感器5a将时刻监视污泥室2c内此深度下液体的压强变化，当液体中的高度不变，影响该深度的就是液体的浓度，当污泥室2c内污泥含量不断上升，压力传感器5a所监测到的压力也在不断变大，当压力到达设定值时，压力传感器5a向控制器发送信号，控制器向防回流机构5b发送封闭渗水挡板3c的信号，向电磁阀5c发送导通信号，向污泥泵4a发送工作信号，随着污泥室2c内污泥被抽走，压力传感器5a受到的压力逐渐减小，当小到设定值时，压力传感器5a再次向控制器发送信号，控制器则向防回流机构5b、电磁阀5c和污泥泵4a发送复位和停止工作信号。

本发明的工作原理：

污水从市政管网1a涌入小径水管1b，小径水管1b将污水送入污泥室2c，而由于过滤机构3的过滤效果，而且排污机构4的不导通，当污水被灌入污泥室2c中，液位持续升高，当液位上升至淤泥挡板3a处，污水中的大颗粒污泥被淤泥挡板3a拦下，继续上升，污水中的小颗粒和溶解性污染物被活性炭过滤层3b拦下，而净水部分可以上升到净水室2b内，渗水挡板3c用于限制活性炭过滤层3b，当净水室2b内的净水过多达到溢流管2a所处液位高度时，净水从溢流管2a内流走，使得净水室2b内的液位始终保持在一个平稳的高度，当污泥室2c内污泥含量不断上升，压力传感器5a所监测到的压力也在不断变大，当压力到达设定值时，压力传感器5a向控制器发送信号，控制器向防回流机构5b发送封闭渗水挡板3c的信号，伺服电机5b1本身旋转，带动旋转密封叶片5b4旋转将渗水挡板3c上露出的渗水孔封闭，使得净水无法回流到污泥室2c内，污泥管4b导通，控制器发来信号使污泥泵4a工作，污泥泵4a将污泥室2c中的淤泥抽出并且通过排污管4c将污泥排放到待处理槽中，当小到设定值时，压力传感器5a再次向控制器发送信号，控制器则向防回流机构5b、电磁阀5c和污泥泵4a发送复位和停止工作信号。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (7)

1.一种海绵城市集水井的清污装置，其特征在于，包括有主进水管（1）、集水管（2）、过滤机构（3）、排污机构（4）、开关触发机构（5）和控制器；主进水管（1）由集水管（2）的顶部延伸至底部，过滤机构（3）水平焊接在集水管（2）内，主进水管（1）贯穿过滤机构（3），排污机构（4）的输入口与集水管（2）的底部出口固定连接，开关触发机构（5）安装在集水管（2）的底部、过滤机构（3）的上表面和排污机构（4）上，排污机构（4）和开关触发机构（5）与控制器通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市集水井的清污装置，其特征在于，主进水管（1）包括有市政管网（1a）和小径水管（1b）；市政管网（1a）延伸至集水管（2）内部，市政管网（1a）处于集水管（2）内部的输出口被封闭，该封闭面底端上与市政管网（1a）可拆卸联通有小径水管（1b），小径水管（1b）贯穿过滤机构（3）向下延伸，小径水管（1b）的输出口处于集水管（2）的底部。

3.根据权利要求2所述的一种海绵城市集水井的清污装置，其特征在于，集水管（2）包括有溢流管（2a）、净水室（2b）、污泥室（2c）和排污口（2d）；溢流管（2a）处于集水管（2）的上部，溢流管（2a）与小径水管（1b）处于同一水平位置上，集水管（2）内部被过滤机构（3）分隔为净水室（2b）和污泥室（2c）两个部分，溢流管（2a）处于净水室（2b）内，小径水管（1b）的输出口处于污泥室（2c）内，排污口（2d）处于污泥室（2c）的底部，排污口（2d）向圆心处凹陷。

4.根据权利要求3所述的一种海绵城市集水井的清污装置，其特征在于，过滤机构（3）包括有淤泥挡板（3a）、活性炭过滤层（3b）和渗水挡板（3c）；淤泥挡板（3a）和渗水挡板（3c）可拆卸的安装在集水管（2）内部，淤泥挡板（3a）和渗水挡板（3c）上设置有多个渗水孔，活性炭过滤层（3b）则填充在淤泥挡板（3a）和渗水挡板（3c）之间，小径水管（1b）贯穿淤泥挡板（3a）和活性炭过滤层（3b），淤泥挡板（3a）处于下方直接面对污泥室（2c），活性炭过滤层（3b）处于上方直接面对净水室（2b）。

5.根据权利要求3所述的一种海绵城市集水井的清污装置，其特征在于，排污机构（4）包括有污泥泵（4a）、污泥管（4b）、排污管（4c）和污泥泵安装槽（4d）；处于集水管（2）外部的市政管网（1a）的侧面上固定安装有污泥泵安装槽（4d），污泥泵安装槽（4d）内部固定安装有污泥泵（4a），污泥泵（4a）的输入口连接有污泥管（4b）的一端口，污泥管（4b）的另一端口与排污口（2d）固定连接，污泥泵（4a）的输出口连接有排污管（4c），排污管（4c）贯穿并延伸至污泥泵安装槽（4d）的外侧，污泥泵（4a）与控制器通讯连接。

6.根据权利要求4所述的一种海绵城市集水井的清污装置，其特征在于，开关触发机构（5）包括有防回流机构（5b），防回流机构（5b）安装在渗水挡板（3c）的上表面上，防回流机构（5b）包括有伺服电机（5b1）、防水壳（5b2）、固定密封叶片（5b3）和旋转密封叶片（5b4）；固定密封叶片（5b3）固定安装在渗水挡板（3c）的上表面上，伺服电机（5b1）的输出轴固定连接在固定密封叶片（5b3）的轴心处，旋转密封叶片（5b4）活动安装在固定密封叶片（5b3）上，防水壳（5b2）通过法兰与旋转密封叶片（5b4）连接，伺服电机（5b1）则固定安装在旋转密封叶片（5b4）上，防水壳（5b2）处于伺服电机（5b1）内部，伺服电机（5b1）与控制器通讯连接。

7.根据权利要求5所述的一种海绵城市集水井的清污装置，其特征在于，开关触发机构（5）还包括有压力传感器（5a）和电磁阀（5c）；压力传感器（5a）固定安装在集水管（2）的底部，压力传感器（5a）的检测端设置在污泥室（2c）的内部，电磁阀（5c）与污泥管（4b）固定连接，压力传感器（5a）和电磁阀（5c）与控制器通讯连接。

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