基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置

技术领域

本申请涉及雨水处理的领域，尤其是涉及一种基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置。

背景技术

初期雨水，即降雨初期时的雨水，一般是指地面10～15mm厚已形成地表径流的降水。由于降雨初期，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得初期雨水中含有大量的污染物质，初期雨水的污染程度甚至超出普通城市污水的污染程度。

如果将初期雨水直接排入自然承受水体，将会对水体造成非常严重的污染，因此必须对初期雨水进行弃流处理。可以设置初期弃流过滤装置，将降雨初期雨水弃流至污水管道，降雨后期污染程度较轻的雨水经过截污挂篮截留水中的悬浮物、固体颗粒杂质后，可以直接排入自然承受水体，有效地保护我们的自然水体环境。

公开号为CN108487369A的发明专利提出了一种初期雨水收集系统，包括第一收集管、流量传感器、分流模块、第二收集管、收集池、污染检测模块及控制模块，第一收集管用于收集地面降雨，流量传感器用于实时获取第一收集管中的雨水径流量，并将所获取到的雨水径流量发送给控制模块，分流模块在初始状态下用于将第一收集管中的雨水引入收集池中，污染检测模块用于实时检测收集池中的雨水污染物浓度，并将所获取的污染物浓度发送给控制模块，控制模块用于根据获取到的雨水径流量及污染物浓度向分流模块发送控制指令，分流模块还用于根据所接收到的控制指令将第一收集管中的雨水引入第二收集管中。

由于初期雨水中含有垃圾，水中垃圾会影响上述初期雨水收集系统中流量传感器和污染检测模块的正常运行，例如水中塑料垃圾蒙住流量传感器或污染检测模块的检测部位，导致检测结果误差变大，使初期雨水收集系统不能正常发挥作用。

发明内容

为了解决初期雨水中的垃圾影响流量传感器和污染检测模块正常运行的问题，本申请提供一种基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置。

本申请提供的一种基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置采用如下的技术方案：

一种基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置，包括收集池，收集池连接雨水管道、排水管和污水管，所述排水管和污水管的管口均设有单向阀，单向阀包括环形板和连接于环形板上的若干韧性阀瓣，环形板上的所有韧性阀瓣无缝拼合且拼合体凹入管内；收集池内设有垃圾储管，垃圾储管通过可变形管连接雨水管道，垃圾储管远离雨水管道的一端封闭，垃圾储管的侧壁固定连接有第一管道和第二管道，第一管道与第二管道互相平行或共轴，第一管道和第二管道分别位于垃圾储管两侧且均与垃圾储管内部相通，第一管道和第二管道均与垃圾储管的封闭端具有距离；第一管道正对排水管，第二管道正对污水管，第一管道和第二管道的管口均设有插管，插管用于伸入排水管或污水管撑开韧性阀瓣的拼合体，第一管道内设有第一电动开关阀，第二管道内设有第二电动开关阀；收集池内设有导向结构和驱动装置，导向结构用于使第一管道和第二管道仅能沿自身轴向移动，驱动装置用于驱动第一管道和第二管道移动。

通过采用上述技术方案，第一管道和第二管道处于初始状态时均不与单向阀接触，且第一电动开关阀和第二电动开关阀打开，因此第一管道和排水管之间、第二管道与污水管之间均有间隙供出水；

下雨时，雨水管道中的初期雨水先涌入垃圾储管的封闭端，雨水中的较大垃圾留在垃圾储管的封闭端后，初期雨水从第一管道和第二管道向收集池排水，初期雨水中较小的垃圾留在收集池中；

待收集池进水一定时间，携带垃圾的初期雨水已基本排尽，此时关闭第一电动开关阀，利用驱动装置驱动第二管道的插管插入污水管中的单向阀，将已排除垃圾但受重金属污染严重的初期雨水通过污水管排向污水处理厂；

待污水管中的污染检测模块检测到雨水的污染降低达到预设值时，污染检测模块反馈信号给控制器，控制器控制第一电动开关阀打开、第二电动开关阀关闭，并控制驱动装置驱动第一管道的插管插入排水管中的单向阀，将受污染程度低的中后期雨水通过排水管排向自然承受水体。

可选的，所述导向结构包括固定于收集池内的垫板、固定于垫板两侧的侧挡板、固定于垫板上方的顶板，第一管道或第二管道插于垫板、顶板及两块侧挡板围成的空间内，且垫板、顶板、侧挡板的内侧壁与第一管道或第二管道的外壁相切。

通过采用上述技术方案，实现了对第一管道、第二管道移动方向的限制。

可选的，所述驱动装置包括固定于收集池内的电磁铁，电磁铁用于吸引或排斥垃圾储管沿平行于第一管道的轴线方向移动。

通过采用上述技术方案，电磁铁通过线圈供电，因此可以通过远程控制线圈的通、断电来远程控制电磁铁启动或关闭。

可选的，所述垃圾储管固定连接两块铁板，收集池内固定两个电磁铁，每个电磁铁用于吸引一块铁板。

通过采用上述技术方案，通过电磁铁吸引对应的铁板来使第一管道与排水管接通，或使第二管道与污水管接通。

可选的，所述垃圾储管固定连接两块永磁铁，收集池内固定两个电磁铁，每个电磁铁用于吸引或排斥一块永磁铁；当两个电磁铁均排斥对应的永磁铁时，两个插管与对应单向阀的韧性阀瓣具有距离。

通过采用上述技术方案，采用电磁铁排斥永磁铁的方案，相比于电磁铁吸引垃圾储管的方案，更容易使两个永磁铁与两个电磁铁保持距离，从而使第一管道与排水管之间、第二管道与污水管之间均具有间隙供排水至收集池。

可选的，所述插管包括若干弧形板，相邻弧形板之间具有间隙。

通过采用上述技术方案，降低了插管对第一管道、第二管道排水至收集池的阻力。

可选的，所述垃圾储管包括倾斜部和水平部，倾斜部向下倾斜，水平部位于倾斜部与可变形管之间，第一管道和第二管道固定于水平部上。

通过采用上述技术方案，向下倾斜的倾斜部更容易留存垃圾，其内的垃圾不易从倾斜部中随水流出至第一管道或第二管道。

可选的，所述垃圾储管的封闭端可拆卸连接封板。

通过采用上述技术方案，拆开封板即可清理垃圾储管中留存的垃圾。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.解决了初期雨水中的垃圾影响流量传感器和污染检测模块正常运行的问题；

2.实现了自动对初期雨水的弃流。

附图说明

图1是本申请实施例1中基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置的俯视图；

图2是本申请实施例1中第一管道的管口内部结构示意图；

图3是本申请实施例1中排水管的管口内部结构示意图；

图4是图1的A-A方向剖视图；

图5是本申请实施例2中基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置的俯视图；

图6是本申请实施例3中基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置的俯视图。

附图标记说明：1、收集池；2、雨水管道；3、排水管；4、污水管；5、第一管道；6、第二管道；7、可变形管；8、单向阀；9、环形板；10、韧性阀瓣；11、导向结构；12、驱动装置；13、垃圾储管；14、插管；15、垫板；16、侧挡板；17、顶板；18、电磁铁；19、铁芯；20、线圈；21、铁板；22、永磁铁；23、弧形板；24、倾斜部；25、水平部；26、封板；27、第一电动开关阀；28、第二电动开关阀；29、铁环。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

实施例1

本申请实施例1公开一种基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置。参照图1，基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置包括收集池1，收集池1的池壁上接通雨水管道2、排水管3和污水管4，其中排水管3和污水管4位于收集池1的相对两侧内壁上。收集池1内还设有十字型四通管，十字型四通管实质由三根管组成，三根管为垃圾储管13、第一管道5、第二管道6，第一管道5和第二管道6分别固定于垃圾储管13的两侧，第一管道5和第二管道6距离垃圾储管13远离雨水管道2的一端至少2m。雨水管道2通过可变形管7接通垃圾储管13，可变形管7为波纹管或软管。垃圾储管13远离雨水管道2的一端用封板26封闭，封板26与管口通过螺钉可拆卸连接。

参照图1，垃圾储管13为一根直管，且垃圾储管13的中轴线与雨水管道2的中轴线平行或共线。第一管道5的中轴线与第二管道6的中轴线平行或共线，第一管道5正对排水管3，即第一管道5的中轴线与排水管3的中轴线共线，第二管道6正对污水管4。第一管道5内设有第一电动开关阀27，第二管道6内设有第二电动开关阀28，排水管3和污水管4的管口处均设有单向阀8。

参照图2，第一管道5和第二管道6的内壁靠近管口处均无缝焊接固定铁环29，铁环29上固定伸出管口的插管14。当第一管道5向排水管3运动时，第一管道5的插管14插于排水管3内并作用于单向阀8，使单向阀8打开，单向阀8未与插管14接触时则处于关闭状态。同样地，第二管道6向污水管4运动时，第二管道6的插管14插于污水管4内并作用于单向阀8，使单向阀8打开。

参照图3，单向阀8由环形板9和若干片韧性阀瓣10组成，韧性阀瓣10连接于环形板9的中心孔内壁上，所有韧性阀瓣10围绕中心孔的圆心等距分布。单向阀8的所有韧性阀瓣10未受力时无缝拼合，且拼合体凹入管内。单向阀8由塑料制成，被压弯的韧性阀瓣10在取消压力后能够迅速恢复原状。插管14伸入排水管3或污水管4可撑开韧性阀瓣10的拼合体，从而实现管道连通，而插管14脱离韧性阀瓣10时，韧性阀瓣10迅速复位切断管道连通。

参照图2和图4，第一管道5和第二管道6具有向收集池1排水的功能，为减小插管14对排水的阻力，设计插管14由若干弧形板23围成不连续的圆环状，相邻弧形板23之间的间隙供水和水中垃圾排至收集池1。

参照图2，收集池1内还设有用于驱动第一管道5和第二管道6移动的驱动装置12，以及限制第一管道5和第二管道6仅能沿自身轴向移动的导向结构11。

参照图1和图4，导向结构11由固定于收集池1池底的垫板15、固定于垫板15两侧的侧挡板16、固定于垫板15上方的顶板17组成。第一管道5或第二管道6插于由垫板15、顶板17及两块侧挡板16围成的空间内，且垫板15、顶板17、侧挡板16的内侧壁与第一管道5或第二管道6的外壁相切。

参照图1，驱动装置12由电磁铁18和永磁铁22组成，电磁铁18的铁芯19固定于顶板17上，铁芯19上缠绕的线圈20引出收集池1外连接电源，两块永磁铁22固定于由垃圾储管13、第一管道5、第二管道6组成的十字型四通管上，两块永磁铁22位于两个电磁铁18之间，电磁铁18用于吸引最近的一个永磁铁22沿平行于第一管道5的轴线方向移动。永磁铁22的磁极方向是固定的，而电磁铁18的磁极方向根据其线圈20中的电流方向而定，因此通过改变线圈20中的电流方向可以控制电磁铁18与永磁铁22相互吸引或相互排斥。

参照图1，当控制一个电磁铁18吸引对应的永磁铁22时，同时控制另一个电磁铁18排斥对应的永磁铁22，可以达到使第一管道5向排水管3移动或使第二管道6向污水管4移动的效果。当控制两个电磁铁18都排斥对应的永磁铁22时，可以达到使第一管道5的插管14与排水管3的管口保持距离，同时第二管道6的插管14与污水管4的管口保持距离的效果，从而使第一管道5和第二管道6可以同时向收集池1内出水。

本申请实施例一种基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置的实施原理为：

参照图1，第一管道5和第二管道6处于初始状态时均不与单向阀8接触，且第一电动开关阀27和第二电动开关阀28打开，因此第一管道5和排水管3之间、第二管道6与污水管4之间均有间隙供出水；

下雨时，雨水管道2中的初期雨水先涌入垃圾储管13的封闭端，雨水中的较大垃圾留在垃圾储管13的封闭端后，初期雨水从第一管道5和第二管道6向收集池1排水，初期雨水中较小的垃圾留在收集池1中；

收集池1内具有液位传感器，待收集池1进水一定时间，携带垃圾的初期雨水已基本排尽，此时液位传感器被触发，液位传感器反馈信号给控制器，控制器关闭第一电动开关阀27、启动驱动装置12，驱动装置12中一个电磁铁18吸引对应的永磁铁22、另一个电磁铁18排斥对应的永磁铁22，从而驱动第二管道6的插管14插入污水管4中的单向阀8，将已排除垃圾但受重金属污染严重的初期雨水通过污水管4排向污水处理厂；

待污水管4中的污染检测模块检测到雨水的污染降低达到预设值时，污染检测模块反馈信号给控制器，控制器控制第一电动开关阀27打开、第二电动开关阀28关闭、启动驱动装置12，驱动装置12中一个电磁铁18吸引对应的永磁铁22、另一个电磁铁18排斥对应的永磁铁22，从而驱动第一管道5的插管14插入排水管3中的单向阀8，将受污染程度低的中后期雨水通过排水管3排向自然承受水体。

实施例2

本申请实施例2公开一种基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置。参照图5，基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置与实施例1不同的是，未采用永磁铁22，而是在由垃圾储管13、第一管道5、第二管道6组成的十字型四通管上焊接固定两块铁板21，用电磁铁18吸引铁板21，不必改变电磁铁18的线圈20电流方向。当需要十字型四通管向一侧移动时，用一个电磁铁18吸引铁板21，而另一个电磁铁18不通电；当需要十字型四通管向收集池1排水时，两个电磁铁18都不通电，水流的冲击力会使十字型四通管自动移动至污水管4与排水管3中间的位置，使第一管道5和第二管道6均能够向收集池1中排水。

实施例3

本申请实施例3公开一种基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置。参照图6，基于雨污分流市政道路初期雨水收集装置与实施例1不同的是，垃圾储管13不是一根直管，而是由水平部25和倾斜部24组成，倾斜部24向下倾斜，水平部25位于倾斜部24与可变形管7之间，第一管道5和第二管道6固定于水平部25上。向下倾斜的倾斜部24更容易留存垃圾，其内的垃圾不易从倾斜部24中随水流出至第一管道5或第二管道6。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。