CN216616122U - 智能分流排污装置及分流井 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能分流排污装置及分流井，智能分流排污装置包括：壳体，壳体内部为一管状腔体，以及连通管状腔体的入水口以及出水口；第一水质传感器，设置在入水口处，用于测量污水的第一水质值；第二水质传感器，设置在出水口处，用于测量出水的第二水质值；净化组件，设置在管状腔体内，包括涡轮设备和电解设备，用于对污水进行净化；控制器，电性连接第一水质传感器和第二水质传感器，通过串口读取第一水质值和第二水质值，根据第一水质值和第二水质值的差值通过闭环PID控制涡轮设备的转速以及电解设备的工作电压。通过涡轮设备进行细化颗粒，并通过电解设备对颗粒进行引导积淀，从而获得可二次利用的雨水资源。

Description

智能分流排污装置及分流井

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，尤其涉及一种智能分流排污装置及分流井。

背景技术

在城市的郊区或者特定区域进行雨水收集利用，是指通过安装汇总管对雨水进行收集，通过雨水净化装置对雨水进行净化处理，达到符合设计使用标准后返至市区进行二次利用，如工业用水、施工用水，或者景观水等；但是雨水在接触到地面或者树木、建筑后，会掺杂很多的灰尘，从而形成具备多种杂质的污水。

目前现有的分流井中，污水管道处设置污物拦截网来对污水管道内的沉淀物、漂浮物等污物进行拦截，防止污物进入井室内增加污水处理的难度，而往往由于拦截网在使用过程中久而久之容易堆积淤泥，引发堵塞的现象，从而导致雨水的二次利用效果不佳，影响二次利用的效果，如利用雨水进行景观洒水或者施工时，容易在其上覆盖厚灰导致效果不佳。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本实用新型提供了一种智能分流排污装置及分流井，能够供更智能的调节并控制雨水中的杂质含量的问题，从而实现对雨水的净化。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种智能分流排污装置，包括：壳体，壳体内部为一腔体；管状腔体包括管状腔体，以及连通管状腔体的入水口以及出水口；第一水质传感器，设置在入水口处，用于测量污水的第一水质值；第二水质传感器，设置在出水口处，用于测量出水的第二水质值；净化组件，设置在管状腔体内，包括涡轮设备和电解设备，用于对污水进行净化；控制器，电性连接第一水质传感器和第二水质传感器，通过串口读取第一水质值和第二水质值，根据第一水质值和第二水质值的差值通过闭环PID控制涡轮设备的转速以及电解设备的工作电压。

在本实用新型的实施例中，涡轮设备包括：多个旋转叶片，旋转叶片倾斜设置；旋转电机，轴连接旋转叶片，用于带动旋转叶片进行旋转；弹性密封圈，围绕旋转电机设置，用于安装于管状腔体时的密封。

在本实用新型的实施例中，智能分流排污装置还包括：虹吸器，连通于出水口，用于提供虹吸力，将污水从入水口引入出水口。

在本实用新型的实施例中，管状腔体呈现弧状，涡轮设备设置在管状腔体的弯道处。

在本实用新型的实施例中，所述管状腔体呈现U型，所述净化组件设置在所述管状腔体的底部。

在本实用新型的实施例中，管状腔体在对应涡轮设备的输出口设置有沉积腔，用于沉淀污水中的杂质。

在本实用新型的实施例中，进水口的液位高于出水口。

在本实用新型的实施例中，沉积腔连通还连通有排污口，排污口和出水口之间连接有多向阀，多向阀的输入端连通进水口，一输出端连接排污口，另一输出端连通出水口，控制器在差值大于预设阈值时，控制多向阀切换，。

在本实用新型的实施例中，排污口处设置有插接的隔污筛板。

在本实用新型的实施例中，隔污筛板设置有抽插把手以及封闭块，抽插把手连接在封闭块上，封闭块连接隔污筛板。

在本实用新型所提供的第二方面，还提供一种分流井，包括井盖，还包括上述的智能分流排污装置。

本实用新型实施例所提供的智能分流排污装置具有如下的有益效果：

综上，本实用新型实施例提供了一种利用小颗粒物质带电的原理，通过涡轮设备进行细化颗粒，并通过电解设备对颗粒进行引导积淀，从而获得可二次利用的雨水资源。且维护简单，仅需在周期对积淀的杂质进行清理，具备很大的商用空间。且通过第一水质传感器和第二水质传感器的运用，配合控制器，从而避免电解设备和涡轮设备长期开启或者以一定的额定功率运行所带来能耗上的浪费，以实现节省电能，增加设备运行可靠性和稳定性，通过实现更智能，自动化程度更高的清理。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一实施例智能分流排污装置的水路示意图；

图2是本实用新型一实施例智能分流排污装置的简易连接拓扑图；

图3是本实用新型一实施例智能分流排污装置中净化组件中涡轮设备的结构示意图；以及

图4是本实用新型实施例所提供的智能分流排污装置所组成的系统连接拓扑图。

附图标记说明

100、智能分流排污装置； 20、净化组件；

201、涡轮设备； 202、电解设备；

201a、旋转叶片； 201b、旋转电机；

201c、弹性密封圈； 30、换向阀；

40、虹吸器； 401、入水口；

402、出水口； 11、第一TDS传感器；

10、第二TDS传感器； 12、控制器；

13、输入接口； 15、输出接口；

16、报警设备； 17、远程收发模块；

18、物联网平台； 19、远程管理平台。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

下面参考附图描述本实用新型的智能分流排污装置。

请参阅图1以及图2，图1是本实用新型一实施例智能分流排污装置的水路示意图。图2是本实用新型一实施例智能分流排污装置的简易连接拓扑图。在该实施例中所提供的一种智能分流排污装置100，包括：

净化组件20，包括涡轮设备201和电解设备202，涡轮设备201采用高速旋转叶片，以将雨水中的大颗粒物质进行细化成微小颗粒，电解设备202通过正电极(阴极)和负电极(阳极)，使得微小颗粒在电极的作用下分别移动至对应的一极，进而实现阳离子向阴极移动，反之阴离子向阳极移动，从而将微小颗粒沉浸，实现雨水的净化。

可以理解，雨水在接触到地面或者建筑物后，容易掺杂地面上的杂质，在进入下水道后，通常在地表的井盖或者筛网隔离体积大的物质后，污水中掺杂随超大颗粒和粗颗粒的进入汇总管。

本实用新型实施例首先在井盖的汇总管下水处设置净化组件20，净化组件20中的涡轮设备201通过旋转叶片将污水中的粗颗粒(100-1000um)或者超大颗粒(1000um以上)进行细化，使其变成悬浮的细颗粒(1-100um)。

先参阅图3，图3是本实用新型一实施例智能分流排污装置中净化组件中涡轮设备的结构示意图。涡轮设备201包括：

多个旋转叶片201a，旋转叶片201a倾斜设置；

旋转电机201b，轴连接旋转叶片201a，用于带动旋转叶片201a进行旋转；

弹性密封圈201c，围绕旋转电机201b设置，用于安装时的密封。

进一步地，旋转电机201b的输出端通过轴连接旋转叶片201a，其中旋转叶片201a(由于旋转叶片201a的叶数过多，导致图示会出现不清晰，在本实用新型中进行了简化)分别连接在轴上并沿着污水的流动方向设置的越来越紧密，以提高对颗粒进行细化的效果。

旋转电机201b通过带动旋转叶片201a旋转，使得污水中的颗粒被细化且高速旋转，并从输出端所带出。

更进一步地，弹性密封圈201c环绕在涡轮设备201整体壳体的外侧，用户在使用时，可以将弹性密封圈201c卡在汇总管中，利用弹性密封圈201c的形变完全密封汇总管，使得污水仅从旋转叶片201a处通过。

继续参照图1和图2所示，该智能分流排污装置100可以包括壳体(图未标号)，壳体内部为一管状腔体直接连接在下水道的汇总管中，主要用于收集雨水，以给雨水提供一个承载道，雨水顺应承载道流动；

结合上述再参考图1、图2，智能分流排污装置100的净化组件20，设置在管状腔体内，涡轮设备201通过旋转细化杂质颗粒，电解设备202将雨水中的带电大颗粒离子进行引导归类，其作用均用于对污水进行净化，使得净化组件20满足可二次使用的洁净要求；

其中，连通管状腔体的入水口401以及出水口402，从地上井所筛选大型固体杂质后的雨水，进入净化组件20首先经由涡轮设备201细化颗粒，继而通过电解设备202进行杂质分离，从而将水中的小颗粒杂质实现隔离；

为了更好地理解该方案，本实用新型实施例阐述本实用新型一个总的发明构思：

由于细微颗粒易带负电的特性，基于利用电解原理，向阳极(正级极)移动，类似电泳除尘，污水本身作为液体介质，给予电解设备202的正极板和负极板施加电位使其具备电位差，从而污水经由正极板和负极板之间时，颗粒会由于吸引力对应向正极板移动，加上自身水流速度，在设计时将正极板设置在下侧，则理论上颗粒加上自身速度，会在电解设备202沿着水流方向上的一侧沉积成可见的垢状杂质，只需要定期对正极板一侧的区域清垢，则可以实现对雨水进行物理上的净化，满足二次使用的要求。

结合图1以及图2，基于以上的总发明构思，将管状腔体呈现弧状，其中进水口401连接地表的井盖的汇总管，以引入污水，涡轮设备201设置在管状腔体的弯道处，污水顺着管状腔体流入涡轮设备201，以完成粗颗粒和超大颗粒细化为小颗粒，电解设备202设置在涡轮设备201的输出端，使得小颗粒向正极板一端移动，正极板在本实用新型实施例中为下侧，需要说明的是，由于污水在弧形的管状腔体下本身具有一定的势能，所以颗粒具备沿着管状腔体的速度，在电解设备202还会受到正极板的场力，从而逐渐积累在电解设备202的正极板沿着污水流动方向的一侧。

进一步地，管状腔体整体呈现“U”字型，净化组件20设置在管状腔体的底部，这样有利于颗粒沉积在所期望的底部，且在入水口401进入时具备一定的动力势能。

更进一步地，管状腔体在对应涡轮设备的输出口设置有沉积腔(未标号)，也就是管状腔体对应“U”型底部凹陷的位置，对应为净化组件20中正极板沿着水流方向的下流一侧，其实就是特别用于在电解设备202下沉淀污水中的杂质在该处，以方面集中处理。

可以理解，根据以上，对污水进行净化后会产生垢状杂质依附在净化组件20沿着水流方向的下流一侧，那么后续将颗粒在电解设备202一侧所积累的垢状杂质定期清理即可，为了解决该问题，在本实用新型一实施例所提供的方案为：

沉积腔处还连通有排污口(未标号)，排污口和出水口之间连接有多向阀，通过多向阀使得水流可以在A、B两路切换，B路对应排污口，用于排除颗粒所沉积的垢状杂质，而A路对应放水口，用于放出正常净化后的可二次利用的水。

进一步地，将进水口401设置为高于出水口402，随着污水逐渐从进水口401进入，控制净化组件20的涡轮设备201和净化设备202开始工作，在正常情况下多向阀在A路上，随着污水的逐渐增多和挤压，污水自身具备的势能使得污水逐渐沿着A方向流动，随后慢慢从出水口402放出。

在一些实施例中，智能分流排污装置100还包括：

虹吸器40，连通于出水口402，用于提供虹吸力，将污水从入水口引入出水口。

可以理解，在具备虹吸器40的情况下可以无需将进水口401设置为高于出水口402，且通过虹吸器40可以更好地控制污水水流速度，从而避免雨水过量时水流过快，导致颗粒无法很好的沉淀。

当涡轮设备201和净化设备202经过预设的周期时，可以通过多向阀使得水流切换至B路，此时可以关闭涡轮设备201和电解设备202，垢状杂质被排出。

在一些实施例中，电解设备202可以在此时反向电解，即切换正极和负极的电位，此时正极切换成了负极，异性相斥的情况下，从而使得垢状杂质脱离正极板一侧，并在水流作用下从排污口排出。

在一些实施例中，也可以采用人工清除垢状杂质，再排污口处设置有插接的隔污筛板(图未示出)。隔污筛板设置有抽插把手(图未示出)以及封闭块(图未示出)，抽插把手连接在封闭块上，封闭块连接隔污筛板，即通过设置一个人工开启排污口的结构，可以人工使得水流切换至B路，可以理解，本实用新型主要基于上述的一个总发明构思，在以上结构上作出的简单改进，如改变切换方式，仍然属于本实用新型实施例所涵盖的保护范围内。

综上，本实用新型实施例提供了一种利用小颗粒物质带电的原理，通过涡轮设备201进行细化颗粒，并通过电解设备202对颗粒进行引导积淀，从而获得可二次利用的雨水资源，且维护简单，仅需在周期对积淀的杂质进行清理，具备很大的商用空间。

参阅图2以及图4，图4是本实用新型实施例所提供的智能分流排污装置所组成的系统连接拓扑图。在本实用新型实施例的另一方面，由于雨水每次所携带颗粒大小无法推测，电解设备202和涡轮设备201长期开启所带来能耗上的浪费，且有时候颗粒较小，则无需涡轮设备进行大功率细化，为了解决这一问题，本实用新型实施例还提供一个方案为：该智能分流排污装置还包括：

第一TDS(Total dissolved solids：总溶解固体)传感器11，又称水质传感器，设置在入水口101a处，用于测量污水的第一水质值；

第二TDS(水质)传感器10，设置在出水口101b处，用于测量出水的第二水质值；

控制器12，电性连接第一水质传感器11和第二水质传感器10，通过串口(即输入接口13)读取第一水质值和第二水质值，根据第一水质值和第二水质值的差值通过闭环PID控制净化组件20的工作电压，即涡轮设备201的转速以及电解设备202的工作电压，从而避免电解设备202和涡轮设备201长期开启或者以一定的额定功率运行所带来能耗上的浪费，以实现节省电能，增加设备运行可靠性和稳定性。

进一步地，控制器12还可以在差值大于预设阈值时，控制多向阀切换水路(即A路或者B路)，同时控制电解设备202反向电解，从而实现自动周期清理垢状杂质。

可以理解，当差值大于预设阈值时，则认为垢状杂质已经积累较多，影响到了出水口的第二水质值，且随着电解设备202的正极板电解过程中的垢状杂质积累，电解效果会越来越差，此时差值也无法满足阈值的要求，此时需要进行清理垢状杂质，通过上述方式可以实现更智能，自动化程度更高的清理。

在该实施例中，控制器12引脚处的输出接口15还连接有报警设备16，报警设备16可以是蜂鸣器、指示灯、或者语音喇叭的其中一种，当第一TDS值或者第二TDS值大于预设的风险阈值时，如第一TDS值过大时，则认为此时的颗粒过大，涡轮设备201无法进行细化，立马进行报警处理，以免损坏设备。

进一步地，控制器12还可以连接远程收发模块17，远程收发模块17可以是Wifi收发模块，可以通过物联网平台18和后台的远程管理平台19进行通信，后台的维护人员可以知晓每个雨水收集点的情况，在需要维护修理发生时可以派遣嚼劲的人员进行检修，实现智能化的一体式管理。

综上，本实用新型实施例提供了一种利用小颗粒物质带电的原理，通过涡轮设备进行细化颗粒，并通过电解设备对颗粒进行引导积淀，从而获得可二次利用的雨水资源，且维护简单，仅需在周期对积淀的杂质进行清理，具备很大的商用空间。且通过第一水质传感器和第二水质传感器的运用，配合控制器，从而避免电解设备和涡轮设备长期开启或者以一定的额定功率运行所带来能耗上的浪费，以实现节省电能，增加设备运行可靠性和稳定性，通过实现更智能，自动化程度更高的清理。

本实用新型实施例还提供一种分流井(图未示)，包括上述的智能分流排污装置。

本领域技术人员也应当理解，如果将本实用新型所提供的智能分流装置、经过简单变化、在其上述方法增添功能进行组合、或者在其装置上进行替换，如各组件进行型号材料上的替换、使用环境进行替换、各组件几何关系进行简单替换等；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的方法/设备/装置，用这样的方法/设备/装置替代本实用新型的方法和装置均同样落在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种智能分流排污装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内部为一管状腔体，以及连通所述管状腔体的入水口以及出水口；

第一水质传感器，设置在所述入水口处，用于测量污水的第一水质值；

第二水质传感器，设置在所述出水口处，用于测量出水的第二水质值；

净化组件，设置在所述管状腔体内，包括涡轮设备和电解设备，用于对所述污水进行净化；

控制器，电性连接第一水质传感器和第二水质传感器，通过串口读取第一水质值和第二水质值，根据所述第一水质值和第二水质值的差值通过闭环PID控制涡轮设备的转速以及电解设备的工作电压。

2.根据权利要求1所述的智能分流排污装置，其特征在于，所述涡轮设备包括：

多个旋转叶片，所述旋转叶片倾斜设置；

旋转电机，轴连接所述旋转叶片，用于带动旋转叶片进行旋转；

弹性密封圈，围绕所述旋转电机设置，用于安装时的密封。

3.根据权利要求2所述的智能分流排污装置，其特征在于，所述智能分流排污装置还包括：

虹吸器，连通于所述出水口，用于提供虹吸力，将所述污水从所述入水口引入所述所述出水口。

4.根据权利要求3所述的智能分流排污装置，其特征在于，所述管状腔体呈现U型，所述净化组件设置在所述管状腔体的底部。

5.根据权利要求4所述的智能分流排污装置，其特征在于，所述管状腔体在对应所述涡轮设备的输出口设置有沉积腔，用于沉淀污水中的杂质。

6.根据权利要求4所述的智能分流排污装置，其特征在于，所述进水口的液位高于所述出水口。

7.根据权利要求5所述的智能分流排污装置，其特征在于，所述沉积腔连通还连通有排污口，所述排污口和所述出水口之间连接有多向阀，控制器在所述差值大于预设阈值时，控制所述多向阀切换。

8.根据权利要求1所述的智能分流排污装置，其特征在于，所述排污口处设置有插接的隔污筛板。

9.根据权利要求1-8任一项所述的智能分流排污装置，其特征在于，所述隔污筛板设置有抽插把手以及封闭块，所述抽插把手连接在所述封闭块上，所述封闭块连接所述隔污筛板。

10.一种分流井，其特征在于，包括1至9任一项所述的智能分流排污装置。

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