CN114182804A - 多功能智能分流井 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多功能智能分流井，包括进水腔，进水腔的一侧平行设置有截污腔和出水腔，进水腔和截污腔通过抽水泵连通，进水腔和出水腔通过防倒灌装置连通，截污腔和出水腔通过第一闸门连通。本发明大幅提高了分流井的雨水处理能力，解决现有技术存在功能不完善，管系相对复杂，截污干管存在倒灌，无法强制泄洪，造成发生内涝的问题。

Description

多功能智能分流井

技术领域

本发明涉及雨水处理技术领域领域，尤其是涉及一种多功能智能分流井。

背景技术

截污干管水位是变化的，有时高，有时低，如排水高峰或降雨时会比较高，尤其在多雨的南方城市，地下水位高，有时甚至因为管道密封性问题，使得截污干管长期处于高水位运行（管道满流、检查井液位与地下水位平齐），会带来如下问题：（1）截污干管内污水会倒灌入分流井，甚至会通过出水口排入河道；（2）为使分流井具备截污功能，需将进水管水位憋高至截污干管水位以上，会造成分流井上游管道高水位运行，污染物沉淀淤积，减小排水系统过水能力，影响排水系统安全；（3）泄洪水位与实际运行水位差过小，溢流或泄洪频繁；（4）分流井上游管道雨污混合水携带管道内沉积的污染物排入河道，影响河道治理效果。

中国专利文献CN 110607837 A记载了一种截污井及应用，该结构在截污井内设置潜水泵，通过将潜水泵将底部的污水抽出截污井后排出，但是该结构需要较复杂的管系结构，无法应对不同场景下的分流，受制于体积和能效潜水泵通常仅考虑了旱季污水提升量，当需将污水提升至截污干管最高水位以上，扬程高，潜水泵功率大，能耗高，潜水泵立式安装，安全保护水位高，使得分流井深度大，土建造价高，因而导致使用存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明提供了一种多功能智能分流井，解决现有技术存在功能不完善，管系相对复杂，截污干管存在倒灌，无法强制泄洪，造成发生内涝的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种多功能智能分流井，包括进水腔，进水腔的一侧平行设置有截污腔和出水腔，进水腔和截污腔通过抽水泵连通，进水腔和出水腔通过防倒灌装置连通，截污腔和出水腔通过第一闸门连通。

优选的方案中，所述截污腔和出水腔分别与进水腔之间设有第一隔墙，截污腔和出水腔之间设有第二隔墙，抽水泵和防倒灌装置设置在第一隔墙上，第一闸门设置在第二隔墙上。

优选的方案中，所述第一隔墙上设有第一导流孔和第二导流孔，抽水泵贯穿设置在第一导流孔内，抽水泵的一侧设有拍门，拍门位于截污腔内，防倒灌装置设置在第二导流孔一侧。

优选的方案中，所述进水腔、截污腔和出水腔内分别设有用于监测水位的第一液位计、第二液位计和第三液位计。

优选的方案中，所述进水腔、截污腔和出水腔分别通过进水管、截污管和出水管和外部水体连通，截污管和出水管的中心高度小于进水管的中心高度，截污管的直径小于出水管直径。

优选的方案中，所述截污管一侧设有第二闸门，第二闸门位于截污腔内。

优选的方案中，所述第二隔墙上设有连通孔，第一闸门用于控制连通孔的开口大小，第一闸门位于截污腔内。

优选的方案中，还设有雨量监测单元，雨量监测单元包括雨量计，雨量计一侧设有和电控箱电连接。

优选的方案中，所述连通孔向出水腔的底部倾斜设置。

优选的方案中，还设有盖板，盖板包括第一密封盖、第二密封盖和第三密封盖，第一密封盖、第二密封盖和第三密封盖分别设置在进水腔、截污腔和出水腔的正上方。

本发明的有益效果为：（1）在防止截污干管污水倒灌的同时，可将分流井及其上游管道控制在低水位运行状态，避免管网高水位运行带来的弊端；（2）改变现有技术有去往截污干管方向有2个通道（重力流通道截污口和水泵提升后的压力流通道），且两个通道不可同时工作的情况，改为一个通道，此通道可用于重力出流，也可压力出流。（3）改变现有技术通过改变截污通道过水面积来限制截污量的方式(如限流闸门)，而采用调节抽水泵运行参数来控制截污量的方式，更灵活，更精细；（4）采用流量和扬程反比系数的抽水泵，管路省，提升高度小，水泵仅需克服截污腔和进水腔之间的液位差，更节能；（5）收到降雨预警时，可开启抽水泵，提前将进水腔水位降低至h1以下,可充分利用上游管道调蓄容积，降低管网系统溢流频次；（6）自然水体水位高于分流井泄洪水位时，可开启抽水泵，使分流井进入强制泄洪状态，避免汇水区域内涝发生。

通过在进水腔和截污腔之间设置抽水泵，可以强制将进水腔内的水抽排至截污井内，保证进水腔的蓄容能力维持在较高水平，同时截污井内的截污管设置第二闸门，可以控制截污井内的水体流向。另外，第一闸门将截污腔和出水腔连通，形成了一个闭环结构，在截污腔内的水位高于出水腔时，通过同时开启抽水泵和防倒灌装置强排进水腔内的水，保证了排放的效率高，同时避免了截污腔受外部高水位自然水体倒灌的问题，借助超声波液位计和雨量监测单元，将抽水泵、防倒灌装置、第一闸门和第二闸门协调，整体运行稳定，处理高效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的俯视示意图；

图2是图1的A-A向示意图；

图3是图1的B-B向示意图；

图4是图1的C-C向示意图；

图5是本发明的安装拦渣装置正视示意图；

图6是本发明的拦渣装置整体结构示意图状态一；

图7是本发明的拦渣装置整体结构示意图状态二；

图8是本发明的拦渣装置整体结构正视示意图；

图9是本发明的拦渣装置整体结构正视示意图；

图10是本发明的拦渣装置整体爆炸示意图。

图中：进水腔1；进水管101；第一液位计102；截污腔2；截污管201；第二液位计202；出水腔3；出水管301；第三液位计302；抽水泵4；泵体401；拍门402；防倒灌装置5；第一隔墙6；第一导流孔601；第二导流孔602；第一闸门7；第二闸门8；第二隔墙9；连通孔10；雨量监测单元11；雨量计1101；电控箱1102；盖板12；第一密封盖1201；第二密封盖1202；第三密封盖1203；拦渣装置13；拦截网1301；第一底板1302；第一侧板1303；插板1304；提篮1305；耳板1306；第一挂钩1307；第二挂钩1308；固定板1309；限位板1310；第一过滤孔1311；第一手提1312；第二底板1313；第二侧板1314；挡板1315；第二过滤孔1316；第二手提1317；固定孔1318。

具体实施方式

如图1-10中，一种多功能智能分流井，包括进水腔1，进水腔1的一侧平行设置有截污腔2和出水腔3，进水腔1和截污腔2通过抽水泵4连通，进水腔1和出水腔3通过防倒灌装置5连通，截污腔2和出水腔3通过第一闸门7连通。抽水泵4采用QJB-W泵，防倒灌装置5至少包括下开式堰门、液动旋转堰门、水力止回堰门、闸门、拍门、鸭嘴阀中的一种由此结构，以使得抽水泵4可以将进水腔1内的水抽至截污腔2内，避免了当进水腔1内水位低于截污腔2内时，无法降低进水腔1内水位，不能维持进水腔1的高蓄容能力的问题，当截污腔2内水位高于出水腔3时，截污腔2根据需要可以打开闸门7加快截污腔2内的水位下降的速度，运行更高效。

优选的方案中，所述截污腔2和出水腔3分别与进水腔1之间设有第一隔墙6，截污腔2和出水腔3之间设有第二隔墙9，抽水泵4和防倒灌装置5设置在第一隔墙6上，第一闸门7设置在第二隔墙9上。由此结构，第一隔墙6和第二隔墙9保证了进水腔1、截污腔2和出水腔3之间单独的水体隔断作用，抽水泵4和防倒灌装置5则能随时根据需要将进水腔1内的水向下游抽排引导。

优选的方案中，所述第一隔墙6上设有第一导流孔601和第二导流孔602，抽水泵4贯穿设置在第一导流孔601内，抽水泵4的一侧设有拍门402，拍门402位于截污腔2内，防倒灌装置5设置在第二导流孔602一侧。由此机构，以使得抽水泵4安装方便，同时拍门402避免了当截污腔2外部的自然水体处于高水位时倒灌进入到进水腔1内，安全高效。

优选的方案中，所述进水腔1、截污腔2和出水腔3内分别设有用于监测水位的第一液位计102、第二液位计202和第三液位计302。第一液位计102、第二液位计202和第三液位计302均采用超声波液位计，由此结构，保证了能精确的监测进水腔1、截污腔2和出水腔3的液位，且整体稳定性好。

优选的方案中，所述进水腔1、截污腔2和出水腔3分别通过进水管101、截污管201和出水管301和外部水体连通，截污管201和出水管301的中心高度小于进水管101的中心高度，截污管201的直径小于出水管301直径。由此结构，以使得进水管101可以利用进水腔1的蓄容能力储水，将上游的水体降速缓冲，同时截污管201适配抽水泵4的流量，使用效果更好。

在进水腔1内设置有拦渣装置13，拦渣装置13用于将从进水管101流入的水体进行粗过滤。

拦渣装置13包括拦截网1301，拦截网1301通过第一挂钩1307和第二挂钩1308与进水腔1上部连接，拦截网1301上滑设有插板1304，插板1304一侧设有提篮1305，提篮1305用于将杂物提升至进水腔1的顶部后收集清除。插板1304上部设有第一手提1312，插板1304上还设有多个第一过滤孔1311，操作快捷方便。第一挂钩1307和第二挂钩1308分别从横向和纵向对拦截网1301进行限位锁止，保证了拦截网1301在使用过程中，不会被水体冲刷失稳滑落。

拦截网1301包括第一底板1302，第一底板1302两侧平行设置有第一侧板1303，第一侧板1303的上部设有耳板1306，耳板1306上设置有固定孔1318，第一挂钩1307和第二挂钩1308可拆卸的设置在固定孔1318内，两个第一侧板1303顶部通过固定板1309连接，固定板1309和第一底板1302之间平行设置有两个限位板1310，插板1304位于两个限位板1310之间。

第一底板1302向进水腔1的底部倾斜设置，不仅能缓冲进水管101流出的水，同时从进水管101流出的水也可以对于第一底板1302进行冲刷，将滤渣向提篮1305一侧积累。提篮1305包括第二底板1313，第二底板1313倾斜斜率和第一底板1302相匹配，第二底板1313远离插板1304的一侧设有第二侧板1314，第二底板1313和第二侧板1314之间设有挡板1315，挡板1315上均匀设有多个第二过滤孔1316，第二底板1313上设有方便操作的第二手提1317。

在一段时间的粗滤后，滤渣受水体冲刷在插板1304一侧积累，此时操作提拉插板1304，则滤渣可以滑入到提篮1305内，然后复位关闭插板1304，将提篮1305取出，则可以将滤渣收集处理，然后重新放入提篮，如此反复操作能 将滤渣完全清除，整体使用简单方便，同时当需要对拦截网1301进行维护时，可以通过第一挂钩1307和第二挂钩1308将拦截网1301取出进水腔1外。

优选的方案中，所述截污管201一侧设有第二闸门8，第二闸门8位于截污腔2内。由此结构，以使得可以单独关闭截污腔2的排污口，阻断截污腔2和外部自然水体的联系，从而实现截污腔2内的水体导流通过出水腔3排出的功能。

优选的方案中，所述第二隔墙9上设有连通孔10，第一闸门7用于控制连通孔10的开口大小，第一闸门7位于截污腔2内。由此结构，以使得可以将截污腔2内的水利用液位差，在自身重力下排放至出水腔3内。

优选的方案中，还设有雨量监测单元11，雨量监测单元11包括雨量计1101，雨量计1101一侧设有和电控箱1102电连接。由此结构，以使得可以根据雨量监测单元11及时调整进水腔1内的水位，保证进水腔1内的蓄容能力满足雨量大小的需要，整体智能高效。

优选的方案中，所述连通孔10向出水腔3的底部倾斜设置。由此结构，以使得在重力作用下，导流效果更好，同时连通孔10直径从截污腔2一侧向出水腔3一侧沿着倾斜方向逐渐变小。

优选的方案中，还设有盖板12，盖板12包括第一密封盖1201、第二密封盖1202和第三密封盖1203，第一密封盖1201、第二密封盖1202和第三密封盖1203分别设置在进水腔1、截污腔2和出水腔3的正上方。由此结构，以使得保证了分流井内部的设施运转和使用的安全，同时避免了外部杂物进入到分流井内。

工作原理：

晴天时，自然水体防倒灌装置5处于关闭状态，第二闸门8处于常开状态，第一闸门7处于常闭状态，若截污腔水位hw≤进水腔水位h2，此时污水通过水泵叶轮空隙重力流至截污腔2，进而通过截污管201进入截污干管。

若hw≥h2，表明此时截污干管水位较高，污水无法重力排入截污干管，此时开启QJB-W泵，通过水泵将进水腔污水强排至截污干管；直至进水腔水位hj低于h1,此时关闭QJB-W泵，停止强排，拍门402关闭，防止截污干管水倒灌入进水腔。

收到降雨预警时，可开启QJB-W泵，提前将进水腔水位降低至h1以下。

降雨时，截污干管水位hw会上升，同时进入截污干管的污水量受到QJB-W泵过水孔洞尺寸限制，进水腔水位hj也会逐渐上升，达到泄洪水位h3之前，即hj≤h3时，QJB-W泵工作状态与晴天一致。保持防倒灌装置5处于全关闭或堰顶高于hc状态，防止自然水体倒灌。

进水腔水位hj达到泄洪水位h3后，即hj≥h3时，比较hj与hc,若hj≥hc，开启防倒灌装置，分流井进入泄洪状态，同时关闭QJB-W泵；若hj＜hc，则仍保持防自然水体倒灌装置关闭状态；同时开启闸门2，关闭闸门1，开启QJB-W泵，将进水腔雨水提升强排至自然水体，以防止汇水区域地面积水引发内涝。

雨量监测单元11监测到降雨结束后，延时关闭防倒灌装置5，分流井泄洪状态结束，恢复截污状态。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能智能分流井，其特征是：包括进水腔（1），进水腔（1）的一侧平行设置有截污腔（2）和出水腔（3），进水腔（1）和截污腔（2）通过抽水泵（4）连通，进水腔（1）和出水腔（3）通过防倒灌装置（5）连通，截污腔（2）和出水腔（3）通过第一闸门（7）连通。

2.根据权利要求1所述一种多功能智能分流井，其特征是：所述截污腔（2）和出水腔（3）分别与进水腔（1）之间设有第一隔墙（6），截污腔（2）和出水腔（3）之间设有第二隔墙（9），抽水泵（4）和防倒灌装置（5）设置在第一隔墙（6）上，第一闸门（7）设置在第二隔墙（9）上。

3.根据权利要求2所述一种多功能智能分流井，其特征是：所述第一隔墙（6）上设有第一导流孔（601）和第二导流孔（602），抽水泵（4）贯穿设置在第一导流孔（601）内，抽水泵（4）的一侧设有拍门（402），拍门（402）位于截污腔（2）内，防倒灌装置（5）设置在第二导流孔（602）一侧。

4.根据权利要求1所述一种多功能智能分流井，其特征是：所述进水腔（1）、截污腔（2）和出水腔（3）内分别设有用于监测水位的第一液位计（102）、第二液位计（202）和第三液位计（302）。

5.根据权利要求1所述一种多功能智能分流井，其特征是：所述进水腔（1）、截污腔（2）和出水腔（3）分别通过进水管（101）、截污管（201）和出水管（301）和外部水体连通，截污管（201）和出水管（301）的中心高度小于进水管（101）的中心高度，截污管（201）的直径小于出水管（301）直径。

6.根据权利要求5所述一种多功能智能分流井，其特征是：所述截污管（201）一侧设有第二闸门（8），第二闸门（8）位于截污腔（2）内。

7.根据权利要求2所述一种多功能智能分流井，其特征是：所述第二隔墙（9）上设有连通孔（10），第一闸门（7）用于控制连通孔（10）的开口大小，第一闸门（7）位于截污腔（2）内。

8.根据权利要求1所述一种多功能智能分流井，其特征是：还设有雨量监测单元（11），雨量监测单元（11）包括雨量计（1101），雨量计（1101）一侧设有和电控箱（1102）电连接。

9.根据权利要求7所述一种多功能智能分流井，其特征是：所述连通孔（10）向出水腔（3）的底部倾斜设置。

10.根据权利要求1所述一种多功能智能分流井，其特征是：还设有盖板（12），盖板（12）包括第一密封盖（1201）、第二密封盖（1202）和第三密封盖（1203），第一密封盖（1201）、第二密封盖（1202）和第三密封盖（1203）分别设置在进水腔（1）、截污腔（2）和出水腔（3）的正上方。

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