CN211395907U - 道路式一体化智能截污井 - Google Patents

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段乔
孙松伟
杨志颖
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Abstract

本实用新型公开一种道路式一体化智能截污井,包括一体化的井体,井体为单层双层钢结构或者双层钢结构,在井体上方设置有与井体间隔的井盖,在井体上设置相对的进水口和出水口,在进水口向出水口方向依次设置截污格栅和排水闸,在井体的侧面设置下排污口和上排污口,在下排污口处设置截污闸和水泵,水泵与上排污口连通;截污井还设置有监测设备、液压集成模块和控制终端,排水闸和截污闸与液压集成模块液压传动连接;本实用新型结构精简、施工方便、可以实现自动化控制的智能化截污井;高度集成化和自动化实现了降雨期截流量的自动化控制;截污格栅可以将固体污染物进行拦截,截污效果好。

Description

道路式一体化智能截污井
技术领域
本实用新型属于截污井技术领域,具体涉及一种道路式一体化智能截污井。
背景技术
初期雨水成为城市水体污染的主要污染源之一,主要是由于初期雨水将路面和管网中沉积的污染物冲刷进入水体。
现在常用的截污井有三种形式:跳跃式截污井,堰式截污井和槽式截污井。跳跃式截污井和槽式截污井有一个共同的缺点:当瞬时来水量较大时,就可能出现溢流,截住污水流的效果很不理想,尽管堰式截污井能克服这一缺点,但当下雨时雨量较大且持续时间较长时,堰式截污井的截污效果比较差,它会将前期污染物较大的雨水与后期污染物较小的雨水混合后溢流到水体,虽然起到了截流作用,但没有起到最大限度的截污作用。
截污井主要功能是将城市旱流污水和初期雨水截污进入截污管,但上述传统的三种截污井采用混凝土浇筑而成,集成化和自动控制化程度低,施工不便,且容易落入其他建筑物。另外,不能根据下雨期的水量和水质情况对截流量进行有效的调节,尤其是无法拦截住下雨初期伴随雨水进入截污井内的路面沉积和固体污染物,使得大量固体拉挤直接进入排污管道造成堵塞,另外增加了污水处理厂的工作压力。所以亟需一种施工便捷、自动化程度高、智能高效的截污井,最大程度地消减进入下游水体中的污染物含量,以免城市水体遭受到严重污染,也可以减少城市内涝问题的发生;另一方面,能够保证在雨季时,将溢流的雨水排入河道中,以免增大城市污水处理厂的水量负荷。
实用新型内容
发明目的:针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的是提供一种结构精简、施工方便、可以实现自动化控制的智能化截污井。
技术方案:为了实现上述发明目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种道路式一体化智能截污井,包括一体化的井体,所述井体为单层双层钢结构或者双层钢结构,在所述井体上方设置有与井体间隔的井盖,在所述井体上设置相对的进水口和出水口,在进水口向出水口方向依次设置截污格栅和排水闸,在井体的侧面设置下排污口和上排污口,在所述下排污口处设置截污闸和水泵,所述水泵与上排污口连通;
所述截污井还设置有监测设备、液压集成模块和控制终端,所述排水闸和截污闸与液压集成模块液压传动连接;所述监测设备包括雨量计、监测井内水位的第一水位计、监测井外水位的第二水位计以及监测井内水质的水质监测仪,所述水泵、第一水位计、第二水位计、水质监测仪、雨量计和液压集成模块分别与控制终端连接。
作为优选,在所述井体的双层钢结构内设置有钢筋笼,安装时在双层钢结构内进行混凝土浇筑。
作为优选,在所述截污格栅内设置有液压提升吊篮,所述液压提升吊篮与液压集成模块连接。
作为优选,所述井体的上端设置检修口,在所述检修口外周设置有与道路相连接的井口外接模块。
作为优选,所述井口外接模块包括用于阻挡施工材料的预制混凝土条件环和止水结构。
作为优选,所述止水结构为橡胶圈或者沥青麻丝填充物。
作为优选,在所述井体内设置有与出水口连通的溢流口,所述第二水位计的高度低于溢流口的上端面。
作为优选,所述第二水位计为投入式压力水位计,所述投入式压力水位计测量排水闸外侧水位。
作为优选,所述液压集成模块设置在位于井外的控制终端内,所述控制终端还连接有无线通讯设备。
作为优选,所述井盖为道路双开井盖,在所述检修口处设有摄像头,所述摄像头与控制终端连接,在所述井体内还设置有检修楼梯。
有益效果:与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
1、本实用新型公开的截污井集成化和自动化控制程度高,可实现现场手动、自动和远程启停控制,可以实时对截污井中设备运行情况进行监视,并且可以采集水量和水质信息,为市政工作提供基础的数据支撑。可以根据下雨期的水量自动调节,实现对初期污染雨水的截污和截流,使得受污染的雨水排入污水处理厂,减少对自然水体的污染,保护环境。
2、本实用新型可采用双层钢结构的井壁,截污井安装在地面下时,在双层钢结构内进行混凝土浇筑。双层的井壁结构更加稳固,对于直径较大(截污井直径可达2-3米)的截污井尤其适用。
3、本实用新型设置截污格栅和液压提升吊篮,可以将生活污水和初期雨水中的固体污染物进行拦截并且方便提出清理,避免造成排水管道的堵塞,不会使得固体污染物进入污水处理厂加重污水处理厂的工作压力。
4、本实用新型精简了井体内部的上部机构,从而缩小了井体进水管顶至井体顶的尺寸;同时将原一体化智能截污井的井盖改成双开井盖,其井盖与井体上端检查口处设有的井口外接模块进行连接,此井口外接模块可以阻挡建筑垃圾落入一体化道路智能截污井内,同时可以有效防止地下水的入渗;实现了一体化智能截污井的应用扩大化,同时降低了施工难度,提高了施工效率。
附图说明
图1是本实用新型的主视图。
其中,1、井体,2、进水口,3、出水口,4、下排污口,5、上排污口,6、溢流堰,7、检修口,8、井口外接模块,8a、预制混凝条件环,8b、沥青麻丝, 9、截污格栅,10、检修楼梯,11、排水闸,12、截污闸,13、水泵,14、第一水位计,15、第二水位计,16、摄像头,17、通讯端,18、控制终端,19、雨量计,20、井盖。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐明本实用新型。
本实施例的一种道路式一体化智能截污井,包括一体化的井体1,井体1为单层双层钢结构或者双层钢结构,在井体1上方设置有与井体1间隔的井盖20,在井体1上设置相对的进水口2和出水口3,在进水口2向出水口3方向依次设置截污格栅9和排水闸11,在井体1的侧面设置下排污口4和上排污口5,在下排污口5处设置截污闸12和水泵13,水泵13与上排污口5连通;下排污口4 和上排污口5连通污水管网和污水处理厂,下排污口4为重力排污口,上排污口 5为压力排污口,当污水管网的水位低于截污井内的水位时,直接开启截污闸12 通过下排污口进行重力流排出污水,当污水管网的水位高于截污井内的水位时,则只能通过水泵13将污水通过上排污口5排出,水泵13采用潜污泵。
截污井还设置有监测设备、液压集成模块和控制终端18,排水闸11和截污闸12与液压集成模块液压传动连接;监测设备包括雨量计19、监测井内水位的第一水位计14、监测井外水位的第二水位计15以及监测井内水质的水质监测仪 (图中未示出),水泵13、第一水位计14、第二水位计15、水质监测仪、雨量计19和液压集成模块分别与控制终端18连接。第一水位计14、第二水位计15、水质监测仪向控制终端18传送井内水量和水质信号,雨量计19传送雨量信号,控制井内相应的闸门开启和关闭。
本实用新型的井体1可以为单层的不锈钢井壁,也可以为双层的不锈钢井壁以增加稳固性,在井体1的双层钢结构内设置横竖交错扎接的钢筋笼,截污井安装在地面下时,在双层钢结构内进行混凝土浇筑。双层的井壁结构更加稳固,对于直径较大(截污井直径可达2-3米)的截污井尤其适用。本实用新型施工时采用沉井式施工,做好沉井再将截污井放到沉井里。
在截污格栅9内设置有液压提升吊篮(图中未示出),液压提升吊篮包括设置在截污格栅9内的吊篮和位于井口上部的液压马达,液压马达连接钢丝绳辊筒,并利用钢丝绳和定滑轮连接,以上结构均是现有技术的常用设备,不再赘述。截污格栅9的作用是将污水中的固体垃圾尤其是降雨期道路上随雨水进入截污井内的固体垃圾进行拦截,防止固体垃圾堵塞管道以及排入污水处理厂增加污水处理厂的工作压力;液压提升吊篮的设置方便固体垃圾的定期清理,液压集成模块与提升吊篮的液压马达通过液压管路连接,液压集成模块驱动液压马达将吊篮提升。
井体的上端设置检修口7,在检修口7外周设置有与道路相连接的井口外接模块8。井口外接模块8包括用于阻挡施工材料的预制混凝土条件环8a和止水结构8b。止水结构8b为橡胶圈或者沥青麻丝填充物,井口外接模块8设置在井体1外周并与地面连接,防止防建筑物落入,并且施工便捷。
在井体1内设置有与出水口3连通的溢流口6,溢流口主要是用于井内设备故障,井内水的溢流,高度是根据当地的外河水位而定。
第二水位计15为投入式压力水位计,投入式压力水位计测量排水闸11外侧水位。排水闸11把井内井外的水分隔,排水闸外侧连通井外水位,在井内设置一根管道插在排水闸11的外侧,投入式压力水位计安装在管子里,测量井外水位,当井外水位高于井内水位时,关闭排水闸11,防止外河水倒灌。第一水位计14可以采用超声波水位计,监测井内水位,控制闸门的启闭。水质监测常用的是在线COD监测和在线SS监测。
液压集成模块设置在位于井外的控制终端18内,控制终端18还连接有无线通讯设备,进行远程通信。雨量计19设置在控制终端18上方的竖杆上,采集下雨时的雨量信息,并传输给控制终端18。液压集成模块包括电机,液压泵,油箱,蓄能器,电磁阀组等,均是现有技术的设备,液压集成模块与采用液压控制的排水闸11、截污闸12、液压提升吊篮液压传动连接,同时液压集成模块通过电磁阀组与控制终端连接,最终由控制终端控制排水闸11、截污闸12、液压提升吊篮的动作。
井盖20为道路双开井盖,在检修口7处设有红外摄像头16,摄像头16与控制终端18连接,便于查看井内情况。为了便于进入井体1内进行维修和定期处理截污格栅9内的垃圾,在井体1内还设置有检修楼梯10。
和现有的智能化截污井相比,本实用新型精简了井体内部的上部机构,从而缩小了井体1进水口顶至井体1顶的尺寸;同时将原一体化智能截污井的井盖改成双开井盖,井盖20与井体1上端检修口7处设有的井口外接模块8进行连接,井盖20与井体1不直接接触,井盖20所受的力不会直接作用在井体1上,保护井体2不受损,井口外接模块8还可防止建筑垃圾落入截污井内,同时可以有效防止地下水的入渗;将一体化智能截污井的应用扩大化,同时降低了施工难度,提高了施工效率。
智能截污井控制目标:“晴天污水不溢流,雨天河水不倒灌,远程联动,无人值守”,控制终端18采用SCADA控制系统,通过水位计、雨量计、水质监控仪等感知仪器收集数据,上传云平台服务器,自动选择对应模式,控制排水堰门(下开式)、截污闸及水泵动作,本实用新型的工作的4中场景模式,具体如下:
A.晴天截污模式:在晴天时,雨量计19为零,全部为污水,控制终端18 控制排水闸11关闭,城市污水由进水口2进入经过截污格栅9将固体污染物拦截在内,控制终端18向液压集成模块发送信号,液压集成模块控制截污闸12 开启,排水闸11关闭,当外部污水管网的水位低于截污井内的水位时,污水经过下排污口4直接重力流排污,排入周边污水管网,当外部污水管网的水位高于截污井内的水位时污水通过水泵和上排污口提升至周边污水管网。
水质监测仪可以实时监测截污井内的水质情况,并将信号传送至控制终端 18,控制终端18将信息通过通讯端17发送至控制台,为市政工作采集晴天状态下污水的水量和水质提供信息。
B.初雨模式:下雨初期,地表径流带着污染物进入井体1内,控制终端18 控制排水闸11关闭,截污闸12开启,初期雨水和城市污水一样通过进水口2 进入截污格栅9并通过截污闸12排出,同时第一水位计14实时监测井体1内水位,超过警戒值时,第一水位计14向控制终端18发送信号,控制终端18控制水泵13开启,水泵13将污水抽入上排污口5加速初期雨水排出;此时外部雨量计19实时测量降雨量和降雨时间,当降雨量超过初期雨水预设值并保持至预设时长时,控制终端18控制水泵13和截污闸12关闭,排水闸11开启,后期雨水直接排放至自然水体。当降雨发生时,雨量计可测量出降雨强度(根据GB 50400-2006》建筑与小区雨水利用工程技术规范》。
C.暴雨直排模式:雨量达到峰值时,当第一水位计14监测到井内水位高于第二水位计15时,排水闸11打开,向河道内排水。发送信号给控制终端18,控制终端18控制水泵13和截污闸12关闭,排水闸11开启,雨水流入河道,实现暴雨行洪,也可根据天气信息,在降雨前期,启动水泵,动力提升,通过上排污口5排放污水,加速污水排出,最大限度地扩大井内的调蓄空间。
D、防倒灌模式:当外河水高于污水管网水位时,排水闸11自动完全关闭,阻止河水倒灌至污水管网,减少污水处理厂的处理负担。
本实用新型的控制终端18采用SCADA智能化控制系统,能够实现现场手动、自动和远程启停控制,可以将第一水位计14、第二水位计15、水质监测仪监测的信息及摄像头16所拍摄下的场景均通过通讯端17传输到的移动终端上,这里的移动终端可为手机APP或电脑,用户可实时对截污井中设备运行情况进行监视,并且可以采集污水的水量和水质信息,同时用户可通过移动终端中的用户端向控制终端发出信号,建立一个特殊的远程服务,然后通过这个远程服务,使用各种远程控制功能发送远程控制命令,从而进行控制和管理。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种道路式一体化智能截污井,其特征在于:包括一体化的井体(1),所述井体(1)为单层双层钢结构或者双层钢结构,在所述井体(1)上方设置有与井体(1)间隔的井盖(20),在所述井体(1)上设置相对的进水口(2)和出水口(3),在进水口(2)向出水口(3)方向依次设置截污格栅(9)和排水闸(11),在井体(1)的侧面设置下排污口(4)和上排污口(5),在所述下排污口(4)处设置截污闸(12)和水泵(13),所述水泵(13)与上排污口(5)连通;
所述截污井还设置有监测设备、液压集成模块和控制终端(18),所述排水闸(11)和截污闸(12)与液压集成模块液压传动连接;所述监测设备包括雨量计(19)、监测井内水位的第一水位计(14)、监测井外水位的第二水位计(15)以及监测井内水质的水质监测仪,所述水泵(13)、第一水位计(14)、第二水位计(15)、水质监测仪、雨量计(19)和液压集成模块分别与控制终端(18)连接。
2.根据权利要求1所述的道路式一体化智能截污井,其特征在于:在所述井体(1)的双层钢结构内设置有钢筋笼,安装时在双层钢结构内进行混凝土浇筑。
3.根据权利要求1所述的道路式一体化智能截污井,其特征在于:在所述截污格栅(9)内设置有液压提升吊篮,所述液压提升吊篮与液压集成模块连接。
4.根据权利要求1所述的道路式一体化智能截污井,其特征在于:所述井体的上端设置检修口(7),在所述检修口(7)外周设置有与道路相连接的井口外接模块(8)。
5.根据权利要求4所述的道路式一体化智能截污井,其特征在于:所述井口外接模块(8)包括用于阻挡施工材料的预制混凝土条件环(8a)和止水结构(8b)。
6.根据权利要求5所述的道路式一体化智能截污井,其特征在于:所述止水结构(8b)为橡胶圈或者沥青麻丝填充物。
7.根据权利要求1所述的道路式一体化智能截污井,其特征在于:在所述井体(1)内设置有与出水口(3)连通的溢流口(6)。
8.根据权利要求1所述的道路式一体化智能截污井,其特征在于:所述第二水位计(15)为投入式压力水位计,所述投入式压力水位计测量排水闸(11)外侧水位。
9.根据权利要求1所述的道路式一体化智能截污井,其特征在于:所述液压集成模块设置在位于井外的控制终端内,所述控制终端还连接有无线通讯设备。
10.根据权利要求4所述的道路式一体化智能截污井,其特征在于:所述井盖(20)为道路双开井盖,在所述检修口(7)处设有摄像头(16),所述摄像头(16)与控制终端(18)连接,在所述井体(1)内还设置有检修楼梯(10)。
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