CN111926904A - 一种自动启闭截污溢流闸门系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动启闭截污溢流闸门系统，属于市政排水系统技术领域，旨在解决市政雨污水管网雨污分流控制的问题；包括启闭闸门单元、溢流井和与溢流井连通的合流管渠、截污管；溢流井内固定设有溢流墙，溢流墙将溢流井的底部分隔成合流室和雨水室；溢流墙上活动设有溢流水位调节板；启闭闸门单元包括底板、曲臂、闸门、平衡块和浮球；本发明中的设计，无需电源，无需维护，大大减小了系统运营成本；填补了具有完善截污溢流功能的国内无动力自动启闭闸门系统的空白；该系统既可应用在城镇雨污水管网改造雨污分流时增设污水管道的工程中，也可应用在已建污水管但污水源头未进行彻底分流的污水管道中，增加污水截污，雨水溢流的功能。

Description

一种自动启闭截污溢流闸门系统

技术领域

本发明涉及市政排水系统技术领域，具体为一种自动启闭截污溢流闸门系统。

背景技术

历史以来无论城市还是乡村，雨污水排放基本都是雨污合流体制。为此多年来国家投入大量资金进行雨污分流改造，大中城市雨污分流改造已基本整改到位，但是在数量更多，幅员更广的乡镇农村，合流制仍旧普遍存在。这是造成农村房前屋后黑臭水体，沟渠、河道污染主要原因。因此，通过对合流水或将雨污分流不彻底的污水管，进行雨污分流，将污水收纳至污水处理设施或市政污水干管是解决水环境污染问题的重要手段。

但是与城市不同，乡镇农村大部分为低层房屋，住宅密度小,污水源分散且街巷窄小，如果走家入户,对每户进行雨污分流改造，工作量巨大且实施困难，难以一步到位。为解决污水收纳问题，采取暂时保留无法改造的雨污水合流管,在其末端通过专业的截污溢流井进行雨污水分流后收纳，成了目前行之有效的污水收纳方法。

传统的截污溢流井分为两类，一类为无污水启闭闸门的截污溢流井，另一类为电动启闭闸门的截污溢流井。

无污水启闭闸门的截污溢流井，井内仅设置溢流墙，下雨时由于无启闭污水闸门，雨天雨水大量排往污水处理设施或污水干管，造成设施或污水处理厂污水溶度被稀释，严重破坏设施生化系统，加大了设施负荷，降低污水处理效果，甚至不得已将污水溢流至尾水，造成再次污染,应停止使用。

另一类电动启闭闸门截污溢流井，虽然增加了电动启闭闸门，解决了雨天雨水大量排往污水处理设施或污水干管的问题，但是依旧存在以下难以解决的问题：

a)它需要占据2.5*3米左右的地下井室空间。乡村道路狭窄，房屋间距小，无法实施。

b)需要与之匹配的较大集中的污水量。乡村村落大都只有百位级别的住户且分布零散，日污水量最多也就只有一两百立方米，设备能力严重浪费。

c)需要电源才能运行。乡村电源网线分布不完善，许多位置需要专门布设电缆，增加了工程复杂性及投资成本。

d)需要日常运行维护。电机及机械均需要日常维护，乡村技术力量及资金受限均难以配备专门的运维人员。

e)电动启闭截污系统动辄几十万元的巨大投资。乡村污水分布零散，需要设置截污溢流井的位置多，巨大的投资在乡村是不可能的。

发明内容

针对上述困扰市政行业技术问题，本发明的目的是提供一种自动启闭截污溢流闸门系统，彻底改变了传统电动启闭机闸门系统动辄几十万元造价的使用局限性，在目前国内城乡污水治理改造工程中具有巨大的应用前景；无需电源，无需维护，大大减小了系统运营成本；填补了具有完善截污溢流功能的国内无动力自动启闭闸门系统的空白；该系统既可应用在城镇雨污水管网改造雨污分流时增设污水管道的工程中，也可应用在已建污水管但污水源头未进行彻底分流的污水管道中，增加污水截污，雨水溢流的功能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种自动启闭截污溢流闸门系统，其特征在于，包括启闭闸门单元、溢流井和与所述溢流井连通的合流管渠、截污管；所述溢流井内固定设有溢流墙，所述溢流墙将所述溢流井的底部分隔成合流室和雨水室；所述溢流墙上活动设有溢流水位调节板；

所述启闭闸门单元包括底板、曲臂、闸门、平衡块和浮球；所述底板固定置于所述溢流井的侧壁上；所述曲臂活动置于所述底板上；所述闸门活动置于所述合流室一侧的所述曲臂上；所述浮球固定置于所述曲臂上，所述平衡块活动置于所述曲臂上，且所述浮球和所述平衡块位于靠近所述雨水室一侧的所述曲臂上。

所述底板上固定设有双轴承支座，所述双轴承支座内转动设有连接轴，所述连接轴的一端与所述曲臂固定连接。

优选地，所述曲臂的两端分别设有滑槽；所述滑槽内活动设有调节螺钉；所述闸门和所述平衡块分别通过所述调节螺钉滑动设置在所述曲臂上。

优选地，所述闸门上固定设有延长板，所述延长板上活动设有走轮。

优选地，所述截污管的管口处固定设有异型孔口板。

优选地，所述浮球为流线型实心泡沫塑料浮球。

本发明的有益效果在于：本发明中的设计，彻底改变了传统电动启闭机闸门系统动辄几十万元造价的使用局限性，在目前国内城乡污水治理改造工程中具有巨大的应用前景；无需电源，无需维护，大大减小了系统运营成本；填补了具有完善截污溢流功能的国内无动力自动启闭闸门系统的空白；既可应用在城镇雨污水管网改造雨污分流时增设污水管道的工程中，也可应用在已建污水管但污水源头未进行彻底分流的污水管道中，增加污水截污，雨水溢流的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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为本发明实施例提供的一种自动启闭截污溢流闸门系统的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图。

附图标记说明：

溢流井1、合流管渠2、异型孔口板3、启闭闸门单元4、溢流墙5、截污管6、走轮7、延长板8、闸门9、底板10、曲臂11、平衡块12、浮球13、溢流水位调节板14。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图2所示，一种自动启闭截污溢流闸门系统，包括启闭闸门单元4、溢流井1和与溢流井1连通的合流管渠2；溢流井1的底部固定设有溢流墙5，溢流墙5将溢流井1的底部分隔成合流室和雨水室；溢流井1上设有截污管6；启闭闸门单元4的启闭根据雨水室的水位高低进行控制；溢流墙5内活动设有溢流水位调节板14，可以根据实际运行污水量大小调整溢流水位调节板14的高低，保证污水全部截污，雨水全部溢流的效果；

启闭闸门单元4包括底板10、曲臂11、闸门9、平衡块12和浮球13；浮球13为流线型实心泡沫塑料浮球，采用PVC发泡塑料实芯浮筒制成，采用弧形形状，保证水阻力较小；曲臂11跨越合流室和雨水室设置；底板10固定置于溢流井1的侧壁上；曲臂11活动置于底板10上；闸门9活动置于合流室一侧的曲臂11上；曲臂11上固定设有连接板，浮球13固定置于曲臂11上的连接板上，平衡块12活动置于曲臂11上，且浮球13和平衡块12位于靠近雨水室一侧的曲臂11上。

进一步的，底板10上固定设有双轴承支座，双轴承支座内转动设有连接轴，连接轴的一端与曲臂11固定连接，且该双轴承支座位于溢流墙5的上方，曲臂11以该双轴承支座为旋转中心，可进行转动，保证闸门9的启闭大小与雨水量的大小成正比。

进一步的，曲臂11的两端分别设有滑槽；滑槽内活动设有调节螺钉；闸门9和平衡块12分别通过调节螺钉滑动设置在曲臂11上，闸门9的位置调节，能够保证闸门9与截污管6的管口中心对齐；平衡块12的位置调节，能够保证启闭力矩最佳发挥。

进一步的，截污管6的管口处固定设有异型孔口板3。

进一步的，闸门9上固定设有延长板8，延长板8上活动设有走轮7，走轮7能够随着曲臂11的旋转在异型孔口板3上滑动，保证闸门9运行过程中与异型孔口板3始终保持设计间距，确保启闭灵敏，截污溢流功能正常发挥。

系统主要功能如下：

根据晴天雨天溢流井2雨水室内水位上升与下降，利用浮球13的浮力，自动控制截污管6管口处的闸门9启闭，保证了晴天时污水及初期雨水排往污水管，雨天时污水管口处的闸门9自动关闭，雨水溢流回归自然水体。

日常晴天：上游合流管渠内仅存在污水，按照GB50014-2006《室外排水设计规范》规定，污水管径DN300-DN400污水管道最大设计充满度为0.55至0.65，雨水室无溢流雨水污水闸门9全开启，污水在溢流墙5的拦截下排往截污管6。同时系统也允许溢流墙5溢流水位调节板14根据运行管理要求，人工调整调节板的高度，达到合理拦截污水量的要求。保证晴天污水全部收纳至污水处理设施或污水处理厂。

初雨阶段：雨水冲刷地表及上游合流管渠2，合流管渠2内雨污水仍然为污水，此时合流水水位持续上涨，但尚未达到溢流墙5标高，合流水在溢流墙5拦截下仍旧排往截污管6方向。

持续下雨：合流管渠2内水位不断上升，溢过溢流墙5，雨水排往溢流墙5下游的雨水室，雨水室内水位开始逐渐上升，系统逐渐关闭污水闸门9，当水位上升至污水充满度(或设定水位)时，完全关闭污水闸门9。起到了阻止雨水排往污水处理设施或污水处理厂的目的，让雨水回归自然水体。

停雨阶段：雨水渐停，雨水室水位逐渐下降，污水闸门9逐渐开启。

恢复晴天：雨停后雨水室水位回到晴天标高，污水闸门9彻底开启，回到第一个阶段，循环往复。

本发明中的设计，彻底改变了传统电动启闭机闸门系统动辄几十万元造价的使用局限性，在目前国内城乡污水治理改造工程中具有巨大的应用前景；无需电源，无需维护，大大减小了系统运营成本；填补了具有完善截污溢流功能的国内无动力自动启闭闸门系统的空白；既可应用在增设污水管道的工程中，也可应用在已建污水管但污水源头未进行彻底分流的污水管道中，增加污水截污，雨水溢流的功能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种自动启闭截污溢流闸门系统，其特征在于，包括启闭闸门单元、溢流井和与所述溢流井连通的合流管渠、截污管；所述溢流井内固定设有溢流墙，所述溢流墙将所述溢流井的底部分隔成合流室和雨水室；所述溢流墙上活动设有溢流水位调节板；

所述启闭闸门单元包括底板、曲臂、闸门、平衡块和浮球；所述底板固定置于所述溢流井的侧壁上；所述曲臂活动置于所述底板上；所述闸门活动置于所述合流室一侧的所述曲臂上；所述浮球固定置于所述曲臂上，所述平衡块活动置于所述曲臂上，且所述浮球和所述平衡块位于靠近所述雨水室一侧的所述曲臂上。

2.如权利要求1所述的一种自动启闭截污溢流闸门系统，其特征在于，所述底板上固定设有双轴承支座，所述双轴承支座内转动设有连接轴，所述连接轴的一端与所述曲臂固定连接。

3.如权利要求1所述的一种自动启闭截污溢流闸门系统，其特征在于，所述曲臂的两端分别设有滑槽；所述滑槽内活动设有调节螺钉；所述闸门和所述平衡块分别通过所述调节螺钉滑动设置在所述曲臂上。

4.如权利要求1所述的一种自动启闭截污溢流闸门系统，其特征在于，所述闸门上固定设有延长板，所述延长板上活动设有走轮。

5.如权利要求1所述的一种自动启闭截污溢流闸门系统，其特征在于，所述截污管的管口处固定设有异型孔口板。

6.如权利要求1所述的一种自动启闭截污溢流闸门系统，其特征在于，所述浮球为流线型实心泡沫塑料浮球。

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