CN208363236U - 一种浮筒起落自闭控制截流管道流量的截流井 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浮筒起落自闭控制截流管道流量的截流井，包括：井壁、截流管道、浮筒、溢流管道、合污管道；采用浮筒在水面漂浮时与截流管道接触到面积控制溢流井内截流流量的大小，实现在低水位时污水全部从截流管道内流出；在高水位时浮筒逐渐堵住截流管道的端口，直至截流管道完全堵上，污水从溢流管道中流出，排放到河流中。因此，本实用新型所提出的溢流井，结构简单、制造容易、成本低廉、无需电力、无需任何精密设施、完全由水力自动控制浮筒与截流管道的间隙，截流管道出流流量最小可以达到零，且在使用过程中基本不需要维护与管理工作。

Description

一种浮筒起落自闭控制截流管道流量的截流井

技术领域

本实用新型涉及城镇排水设施，尤其涉及一种浮筒起落自闭控制截流管道流量的截流井。

背景技术

截流井是用于雨污合流管道的特殊检查井，基本功能是晴天将管道内的污水全部截流到城市污水处理厂，雨天的时候将雨污混合水溢流到河道或其他地面水体。

对于雨污合流管道系统，截流井的设置具有非常重要的意义。晴天时管道内只有污水，流量也较小，污水全部进入截流管道，经过截流管道输送到城市污水处理厂，避免污水流入水体造成污染。在雨天，降雨初期或小雨的情况下，雨水与污水的混合水水质较差，此时流量也较小，这种雨污混合水也需要全部输送到污水处理厂进行处理。当发生强降雨时，后期的雨污混合水水质相对较好，而且此时流量也非常大，应该尽可能将雨污混合水溢流到河道，控制截流管道内输送到污水处理厂的流量为小流量甚至零流量最佳。

但是当发生强降雨时，由于雨水径流量很大，管道内水位通常会迅速增加。而截流管道的高程相对较低，一般截流槽式截流井的截流管道管顶高程低于合流管道的管底高程，溢流堰式截流井的截流管道管顶高程也应该等于或低于溢流堰的高程。这样当溢流井内水位高时截流管道内会形成压力流，流量增加显著，对污水处理厂造成严重的冲击，导致污水处理厂无法正常运行。以截流倍数为3的截流井为例，理论计算的截流管道流量为4倍旱流流量，但是当截流井内水位高于井底4-5m时，槽式截流井内截流管道内的实际流量可以达到设计旱流流量的13-16倍，堰式截流井情况大致相当。跳跃堰式截流井虽然理论上可以在溢流时维持较低的截流流量甚至零流量，但是跳跃堰截流井高程要求苛刻，通常很少有管道满足设置跳跃堰的条件，而且该井占地面积较大，造价偏高，该类型截流井目前在我国应用非常少。

由于强降雨发生时截流管道内的实际流量远远大于旱流流量，而城镇污水处理厂一般按照旱流流量设计，即使设计时已经充分考虑合流管道的雨污混合水流量增加的因素，但是实际运营中也无法承受超过设计流量十几倍的雨污水，导致污水处理厂不能正常运行。目前污水处理厂普遍采取的措施是在截流管道流量很大的时候，在污水厂进水井处强制溢流，或者采取泵提升的办法将截流管道来水排放到河流或其他地面水体。这样截流管道在降雨期间就完全没有起到作用，反而导致污水厂增加动力消耗。所以必须采取有效措施，控制强降雨期间截流井内截流管道的实际流量。《室外排水设计规范》也规定，截流井内宜设置流量控制措施。

实用新型内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种浮筒起落自闭控制截流管道流量的截流井。

本实用新型提出的一种浮筒起落自闭控制截流管道流量的截流井，包括井壁、截流管道、浮筒、溢流管道、合污管道，所述井壁围合形成截流室，所述截流管道、溢流管道、合污管道均与截流室连通，所述溢流管道底端位于截流管道底端的上方。

所述浮筒在截流室内，所述浮筒的密度低于水的密度，所述浮筒具有第一位置状态和第二位置状态，当所述浮筒处于该第一位置状态时，浮筒封闭截流管道入口；当所述浮筒处于该第二位置状态时，浮筒打开截流管道入口。

优选地，还包括顶板，所述顶板在截流室内，且位于截流管道上方，所述顶板用于阻止浮筒向上移动。

优选地，所述截流室底部设有凹槽，所述凹槽用于容纳浮筒，所述凹槽底端位于截流管道底端下方。

优选地，还包括过滤栅格，所述过滤栅格设置在截流室内，且位于污水流向截流管道的途径上，且所述过滤栅格与井壁、顶板、凹槽、截流管道围合形成用于容纳浮筒并限制浮筒移动的隔室。

优选地，所述截流管道的断面为圆形，所述浮筒呈圆球状，所述浮筒的外径大于截流管道内径。

优选地，所述浮筒采用密度低于水的密度的实心橡胶球或者不锈钢空心球制成，浮筒漂浮于水面时，其水下湮没部分的深度为浮筒直径的60％～80％。

优选地，所述合污管道、溢流管道分别设置在相对的两个井壁上，且合污管道与溢流管道直径相当。

优选地，所述截流管道直径与溢流管道的直径比为0.2～0.5:1。

优选地，所述截流管道入口上安装有密封垫圈。

本实用新型中，所提出的溢流井，包括：井壁、截流管道、浮筒、溢流管道、合污管道；采用浮筒在水面漂浮时与截流管道接触到面积控制溢流井内截流流量的大小，实现在低水位时污水全部从截流管道内流出；在高水位时浮筒逐渐堵住截流管道的端口，直至截流管道完全堵上，污水从溢流管道中流出，排放到河流中；在截流管道的前侧设置凹槽，可以有效的改善污水进入截流管道时的流动效果，在浮筒顶部设置顶板，防止浮筒在高水位时上浮太高，不能实现封堵截流管道端口的目的，通过设置过滤格栅，可以阻隔部分大体积固体物质，有效的防止截流管道堵塞。因此，本实用新型所提出的溢流井，结构简单、制造容易、成本低廉、无需电力、无需任何精密设施、完全由水力自动控制浮筒与截流管道的间隙，截流管道出流流量最小可以达到零，且在使用过程中基本不需要维护与管理工作。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种浮筒起落自闭控制截流管道流量的截流井的结构示意图一。

图2为本实用新型提出的一种浮筒起落自闭控制截流管道流量的截流井的结构示意图二。

图中：1-井壁；2-截流管道；3-密封垫圈；4-凹槽；6-浮筒；7-过滤格栅；8-顶板；9-溢流管道；10-合污管道。

具体实施方式

参照图1-2，本实用新型提出的一种浮筒起落自闭控制截流管道流量的截流井，包括井壁1、截流管道2、浮筒6、溢流管道9、合污管道10，所述截流管道2与污水处理厂的污水进水管相连，所述溢流管道9与将雨水排向河流的排水管连接，所述合污管道10与污水排水管道和雨水排水管道连接，所述井壁1围合形成截流室，所述截流管道2、溢流管道9、合污管道10均与井壁1连接，且均与截流室连通；所述溢流管道9底端位于截流管道2底端的上方。

所述浮筒6在截流室内，所述浮筒6采用密度低于水的密度的实心橡胶球或者不锈钢空心球制成，浮筒6浮于自由水面上时，浮筒6水下湮没部分为浮筒6体积的60％～80％，所述浮筒6具有第一位置状态和第二位置状态，当所述浮筒6处于该第一位置状态时，浮筒6封闭截流管道2入口；当所述浮筒6处于该第二位置状态时，浮筒6打开截流管道2入口。

当截流井内的污水水位较低时，由于溢流管道高于截流管道，污水优先进入截流管道，通过截流管道2流到污水处理厂，进而对污水进行处理，当截流井内污水较多时，浮筒上浮并将截流管道2封堵住，使雨水只能通过溢流管道流入河流，即减轻了污水处理的负担，同时可以达到快速泄洪的目的。

在具体实施方式中，所述截流管道2的断面为圆形，所述浮筒呈圆球状，所述浮筒6的直径为截流管道2内径的1.6倍，圆球状的浮筒6设置可以匹配常用的圆形管道，使浮筒封堵截流管道2的效果更好。

在具体实施方式中，还包括顶板8，所述顶板8在截流室内，且位于截流管道2上方，所述顶板8用于阻止浮筒6向上移动，其中顶板距离截流管道管顶内壁的垂直距离为0.30D，D为截流管道管径，当所述浮筒6处于第一位置状态时，所述顶板8与浮筒6上端正好接触。当截流室内水位继续上升时，顶板8可以阻止浮筒6上浮，使浮筒6始终停留在截流管道2入口处，对截流管道2进行封堵果，进而使截流管道实现截流目的。

在具体实施方式中，所述截流室底部设有凹槽4，所述凹槽4用于容纳浮筒6，所述凹槽4底端位于截流管道2底端下方。通过凹槽4的设置，当截流室内污水处于低水位时，所述浮筒6的中心低于截流管道2的中性轴线，使浮筒6不能封闭截流管道2，污水能够通过截流管道2流到污水厂，进而对污水进行处理。

在具体实施方式中，还包括过滤栅格7，所述过滤栅格7设置在截流室内，且位于污水流向截流管道的途径上，且所述过滤栅格7与井壁1、顶板8、凹槽4、截流管道2围合形成用于容纳浮筒6并限制浮筒6移动的隔室。过滤格栅的设置可以拦截部分杂物，防止大型悬浮物进入截流管道，增加工作的同时还可能堵塞管道。同时顶板与过滤栅格的结合还可以防止浮筒漂浮到其他地方，无法实现封闭截流管道入口的目的。

在具体实施方式中，所述截流管道2安装有具有密封效果的密封垫圈3，进而可以在高水位下，将截流管道入口完全封堵住，防止雨水流入截流管道，进而减少污水处理厂的工作量。

在具体实施方式中，所述合污管道10、溢流管道9分别设置在相对的两个井壁1上，且合污管道与溢流管道9直径相当。使合污管道10、溢流管道9单位时间内排放的污水流量相同，避免因溢流管道单位流量过小，污水不能及时排出，对截流井产生较大的压力，进而容易造成管道损坏。

在具体实施方式中，所述截流管道2直径与溢流管道9的直径比设置为0.2～0.5：1，也就是溢流管道9的单位流量为截流管道2单位流量的4～25倍。根据相关人员通过大量测量数据分析，强降雨时合污管道内的流量为旱流流量的十几倍，通过这样的管道比例设置，当合污管道内流量较大时，溢流管道可以及时将雨水排放到河流里，防止城市内涝。

本实施例的溢流井的具体工作过程中，本截流井采用浮筒6随截流井内水位的高低处于不同的位置，从而实现低水位小流量时截流，高水位大流量时彻底停止截流而完全溢流。

当截流井内处于旱流时刻，只有污水，流量较小，截流管道2的水位也较低，浮筒6由于重力作用跌落在凹槽4内，浮筒6中心远低于截流管道管中线轴线。浮筒6无法覆盖住截流管道进口，污水从浮筒6与管道之间的间隙流过。

当截流井内开始有雨水流入，流量开始增加，当水位达到70％～80％充满度时，浮筒6上升到足够的高度，此时浮筒6与截流管道之间的间隙很小，水流速加快，浮筒6处于不稳定状态，但仍没有完全闭合。

当截流井内有大量雨水涌入，水位增加接近截流管道2顶部，即充满度达到95％，此时浮筒6上升到中心线正好与截流管道2中心线一致，在水流作用下，浮筒6将截流管道2入口完全封闭。此时截流管道2流量完全停止，全部雨污混合水从溢流管道9流出。

当截流井内水位继续增加，由于受到顶板8的限位作用，浮筒6球心一直与管道中心线处于相同的高度上，所以浮筒6无法继续上升，在水压和水流的作用下，浮筒6紧紧闭合在管道口，截流管道2无流量。

当降雨停止，截流井内水位下降到50％充满度左右时，在重力作用下，浮筒6下降，浮筒6与截流管道2的入口之间出现间隙，截流井内的污水将重新通过截流管道2流出。

本实用新型中，所提出的溢流井，包括：井壁1、截流管道2、浮筒6、溢流管道9、合污管道10；采用浮筒6在水面漂浮时与截流管道2接触到面积控制溢流井内截流流量的大小，实现在低水位时污水全部从截流管道2内流出；在高水位时浮筒6逐渐堵住截流管道2的端口，直至截流管道2完全堵上，污水从溢流管道9中流出，排放到河流中；在截流管道的前侧设置凹槽4，可以有效的改善污水进入截流管道2时的流动效果，在浮筒6顶部设置顶板8，防止浮筒6在高水位时上浮太高，不能实现封堵截流管道2端口的目的，通过设置过滤格栅7，可以阻隔部分大体积固体物质，有效的防止截流管道2堵塞。因此，本实用新型所提出的溢流井，结构简单、制造容易、成本低廉、无需电力、无需任何精密设施、完全由水力自动控制浮筒6与截流管道2的间隙，截流管道2出流流量最小可以达到零，且在使用过程中基本不需要维护与管理工作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种浮筒起落自闭控制截流管道流量的截流井，其特征在于，包括井壁(1)、截流管道(2)、浮筒(6)、溢流管道(9)、合污管道(10)，所述井壁(1)围合形成截流室，所述截流管道(2)、溢流管道(9)、合污管道(10)均与截流室连通，所述溢流管道(9)底端位于截流管道(2)底端的上方；

所述浮筒(6)在截流室内，所述浮筒(6)的密度低于水的密度，所述浮筒(6)具有第一位置状态和第二位置状态，当所述浮筒(6)处于该第一位置状态时，浮筒(6)封闭截流管道(2)入口；当所述浮筒(6)处于该第二位置状态时，浮筒(6)打开截流管道(2)入口。

2.根据权利要求1所述的截流井，其特征在于，还包括顶板(8)，所述顶板(8)在截流室内，且位于截流管道(2)上方，所述顶板(8)用于阻止浮筒(6)向上移动。

3.根据权利要求2所述的截流井，其特征在于，所述截流室底部设有凹槽(4)，所述凹槽(4)用于容纳浮筒(6)，所述凹槽(4)底端位于截流管道(2)底端下方。

4.根据权利要求3所述的截流井，其特征在于，还包括过滤栅格(7)，所述过滤栅格(7)设置在截流室内，且位于污水流向截流管道的途径上，所述过滤栅格(7)与井壁(1)、顶板(8)、凹槽(4)、截流管道(2)围合形成用于容纳浮筒(6)并限制浮筒(6)移动的隔室。

5.根据权利要求1所述的截流井，其特征在于，所述截流管道(2)的断面为圆形，所述浮筒呈圆球状，所述浮筒(6)的外径大于截流管道(2)内径。

6.根据权利要求1所述的截流井，其特征在于，所述浮筒(6)采用密度低于水的密度的实心橡胶球或者不锈钢空心球制成，浮筒(6)漂浮于水面时，其水下湮没部分的深度为浮筒直径的60％～80％。

7.根据权利要求1所述的截流井，其特征在于，所述合污管道(10)、溢流管道(9)分别设置在相对的两个井壁(1)上，且合污管道与溢流管道(9)直径相当。

8.根据权利要求1所述的截流井，其特征在于，所述截流管道(2)直径与溢流管道(9)的直径比为0.2～0.5:1。

9.根据权利要求1所述的截流井，其特征在于，所述截流管道(2)入口上安装有密封垫圈(3)。