CN112431291B - 缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，包括井体和入水管，井体的两侧壁上分别设有用于入水管穿过的管孔以及将井内水体排出的出水管，所述的出水管的高度低于管孔、并高于井底，井体底板位于出水管一侧设有用于释放入水管所排出水流能量、且使水流逆流而上的消能台阶，消能台阶的顶部与出水管的底部相接；所述的入水管呈三通状，包括横管和与横管相通的竖管，所述的横管穿过管孔并密封在管孔内，横管的弯管出口与消能台阶相对，位于消能台阶的一侧的竖管其出口低于出水管的最低部，且竖管的出口用于被出流淹没。本发明结构合理、简单，在跌水过程中，有效减小臭气释放量，保护井体，缩短井体的高度，降低施工成本。

Description

缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井
技术领域
本发明涉及一种缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，属于市政给排水技术领域。
背景技术
城市排水是由城市排水系统收集、输送、处理和排放城市污水和雨水的排水方式。排水管道在转弯、管道变径、坡度变化、管底高程发生变化等处需要设置检查井，在上游管道接入下游管道存在较大高程时，上游管道流入检查井的水流对井底冲击较大，应设置跌水井，与普通窨井相比，跌水井需消除跌水的能量。
目前，污水压力释放跌水井的消能设计以竖管式、竖槽式、阶梯式形式出现。大型污水压力释放跌水井即入水管径超过D400mm后，主要为阶梯式形式或者忽略以普通污水井替代；造成污水消能过程中释放的臭气量较高。实际应用中污水有诸多臭气释放，且臭气释放量过大，对井壁造成腐蚀，还致使井盖跳动，对环境尤其在生活居住区附近引起不良影响。因此，涉及的市政污水井在消能的同时对臭气释放强度有较高要求，特别是在大型污水输送、邻近市民活动场所的情况下，将给环境质量带来负面影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构合理、简单，在跌水过程中，有效减小臭气释放量，缩短井体的高度，降低施工成本的缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井。
本发明为达到上述目的的技术方案是：一种缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，包括井体和入水管，其特征在于：所述井体设有底板，井体的两侧壁上分别设有用于入水管穿过的管孔以及将井内水体排出的出水管，所述的出水管的高度低于管孔、并高于井底，井体底板位于出水管一侧设有用于释放入水管所排出水流能量、且使水流逆流而上的消能台阶，消能台阶的顶部与出水管的底部相接；所述的入水管呈三通状，包括横管和与横管相通的竖管，所述的横管穿过管孔并密封在管孔内，横管的弯管出口与消能台阶相对，位于消能台阶的一侧的竖管其出口低于出水管的最低部，且竖管的出口用于被出流淹没。
本发明采用上述技术方案具有以下优点：
1、本发明井体内设有用于释放入水管排出水流能量、使水流逆流而上的消能台阶，入水管采用三通状的结构，横管出水横管的弯管出口与消能台阶相对，竖管的出口低于出水管的最低部，通过入水管将入水分支出流，且出水管高于井底，即能保障夜间等低流量时污水可直接竖管淹没出流排放方式，减小水流对井内主液面的冲击范围，而有效减小臭气释放量，又能在传输高峰大流量时，先将一部分污水从竖管淹没出流排放，再将另一部分从弯管出口出流而跌落在消能台阶，使水流由下而上逆向经过消能台阶进一步消解能量，有效低水流流量而对井底冲击。本发明跌水井能对多种流速状态下的水流跌落消能，减少水流对井体的冲击破坏及井体异味气体的逸出，结构合理、简单。
2、本发明将入水管分流设计、竖管淹没出流排放以及逆向的消能台阶和较大水面降低扰动技术组合，在对污水更好消能的前提下，能解决大井体污水消能要求与臭气释放量的矛盾，环保效益提升，同时跌水井的井体长度也小于传统消能跌水阶梯产生的井体长度，缩短井体的高度，降低施工成本。
3、本发明能在不改变井体体积，针对大型污水压力消能过程中，通过用于淹没出流的竖管以及水流逆向的消能台阶，臭气释放量显著减少，并降低井体及下游管道承受污水压力冲刷不利影响。加之井内垃圾不易积累垃圾淤堵，降低井内垃圾清运难度，故也能缓解大型地下井体内垃圾死角内不易清淤问题。
4、本发明井体能直接利用原有顶管工作井改造，在保持适当井面积，无需开挖新井，施工量少，节约成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井的结构示意图。
图2是图1的A向结构示意图。
其中：1—入水管，1-1—横管，1-11—弯管，1-2—竖管，2—井体，2-1—设备孔，2-2—横梁，2-3—人孔，2-4—集水坑，2-5—斜面，3—管箍，4—管道，5—刚性防水套管，6—消能台阶，7—出水管。
具体实施方式
见图1、2所示，本发明的缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，包括井体2和入水管1，井体2设有底板，该井体2可采用新建井或现有的工作井，井体2的两侧壁上分别设有用于入水管1穿过的管孔以及将井内水体排出的出水管7，入水管1与出水管7分别设置在相对的两侧壁上，或入水管1与出水管7分别设置在相邻的两侧壁上，本发明的出水管7可采用钢筋混凝土管，出水管7的管径可在DN1500mm-D2500mm，入水管1的管径可达DN1000～DN1800 mm，出水管7的管径大于入水管1的管径，出水管7的高度低于管孔、并高于井底，以保持井内存水。
见图1、2所示，本发明井体2底板位于出水管7一侧设有用于释放入水管1所排出水流能量、且使水流逆流而上的消能台阶6，且消能台阶6的顶部与出水管7的底部相接，消能台阶6的最高面与出水管7的管底持平或略低于出水管7的管底，通过消能台阶6减少水流跌落势能,并使水流由下而上逆流经过消能台阶6而进一步消解能量，再从出水管7排出，从而减少对下游管道冲刷。
见图1、2所示，本发明消能台阶6从井底至上渐收至出水管7，消能台阶6的两侧通过斜面2-5过渡至井体2底部，在水流由下而上逆向经过台阶进一步消解能量时，通过收缩的消能台阶6再从出水管7排放，而消能台阶6两侧是斜面2-5，能缓解大型地下井体2内垃圾死角内不易清淤的问题。
见图1、2所示，本发明的入水管1呈三通状，包括横管1-1和与横管1-1相通的竖管1-2，横管1-1穿过管孔并密封在管孔内，井体2的管孔处固定有刚性防水套管5，横管1-1密封安装在刚性防水套管5内，横管1-1的弯管1-11出口与消能台阶6相对，本发明的入水管1可采用金属管，弯管1-11出口管径在D1000～D1800mm，弯管1-11出口倾面与水平面之间的夹角α在0～30°，如弯管1-11出口倾面与水平面之间的夹角α在15°，横管1-1的弯管1-11出口位于与至少2～6个消能台阶6对应，能扩大水流与消能台阶6接触面积，而进一步提高消能的效果。见图1、2所示，本发明入水管1的外端与管道4通过法兰密封连接，井体2内设有横梁2-2，套装在横管1-1上的管箍3安装在横梁2-2上，将入水管1可靠安装在井体2内，入水管1的横管1-1在出水处采用弯管1-11结构，因此先通过弯管1-11改变水流方向而进行阻流，再将流出水流跌落到消能台阶6上，再使出流沿消能台阶6逆流从出水管7排出，具有很好的减少跌落势能，大幅度降低井体2的高度。
见图1、2所示，本发明位于消能台阶6的一侧的竖管1-2其出口低于出水管7的最低部，竖管1-2的管径小于横管1-1管径，且竖管1-2的出口用于被出流淹没，竖管1-2的出口低于出水管7的最低部0.8～1.5m,竖管1-2的管径小于横管1-1管径，竖管1-2的管径可在0.8～1.2m，由于竖管1-2的出口位于井内液面以下，淹没出流对井底冲击小，故能减小水流对井内主液面的冲击范围，并减少水中异味的逸出，而降低对井壁以及后下游管道的腐蚀。
见图1所示，本发明井体2的顶部分别设有设备孔2-1.和人孔2-3，设备孔2-1.和人孔2-3分别安装有井盖，井体2底板反向消能台阶6一侧设有集水坑2-4，方便垃圾清理，后序维护操作方便。

Claims (9)

1.一种缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，包括井体(2)和入水管(1)，其特征在于：所述井体(2)设有底板，井体(2)的两侧壁上分别设有用于入水管(1)穿过的管孔以及将井内水体排出的出水管(7)，所述的出水管(7)的高度低于管孔、并高于井底，井体(2)底板位于出水管(7)一侧设有用于释放入水管(1)所排出水流能量、且使水流逆流而上的消能台阶(6)，消能台阶(6)的顶部与出水管(7)的底部相接；所述的入水管(1)呈三通状，包括横管(1-1)和与横管(1-1)相通的竖管(1-2)，所述的横管(1-1)穿过管孔并密封在管孔内，横管(1-1)的弯管(1-11)出口与消能台阶(6)相对，位于消能台阶(6)的一侧的竖管(1-2)其出口低于出水管(7)的最低部，且竖管(1-2)的出口用于被出流淹没。
2.根据权利要求1所述的缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，其特征在于：所述消能台阶(6)的宽度从井底至上渐收至出水管(7)，消能台阶(6)的两侧通过斜面(2-5)过渡至井体(2)的底板。
3.根据权利要求1所述的缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，其特征在于：所弯管(1-11)出口管径在D1000～D1800mm，弯管(1-11)出口倾面与水平面之间的夹角α在0～30°。
4.根据权利要求1所述的缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，其特征在于：所述横管(1-1)的弯管(1-11)出口与至少2～6个消能台阶(6)对应。
5.根据权利要求1所述的缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，其特征在于：所述竖管(1-2)的出口低于出水管(7)管底H在0.8～1.5m。
6.根据权利要求1所述的缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，其特征在于：所述井体(2)的管孔处固定有刚性防水套管(5)，横管(1-1)密封安装在刚性防水套管(5)内。
7.根据权利要求1所述的缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，其特征在于：所述的井体(2)内设有横梁(2-2)，套装在横管(1-1)上的管箍(3)安装在横梁(2-2)上。
8.根据权利要求1所述的缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，其特征在于：所述入水管(1)与出水管(7)分别设置在相对的两侧壁上，或入水管(1)与出水管(7)分别设置在相邻的两侧壁上。
9.根据权利要求1所述的缓解臭气释放的大型污水压力释放跌水井，其特征在于：所述井体(2)的顶部分别设有设备孔(2-1)和人孔(2-3)，井体(2)底板反向消能台阶(6)一侧设有集水坑(2-4)。
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