污水真空收集處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于污水收集及處理領(lǐng)域，尤其涉及一種利用真空技術(shù)實(shí)現(xiàn)污水收集和處理的一體化、小型化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市及居住人口密集地區(qū)，污水的收集多采用重力式管道收集方式，建筑物內(nèi)的污水流入室外窨井，污水管道按一定的坡度敷設(shè)，污水依靠重力沿管道輸送到污水提升井，然后由栗站提升到污水處理設(shè)施，為防止管道內(nèi)污水堵塞，管道敷設(shè)時(shí)往往需要采用一定的坡度，因此，污水管道一般埋深相對(duì)較深，工程投資高。
[0003]隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，小城鎮(zhèn)和農(nóng)村污水處理的壓力越來(lái)越大，很多村鎮(zhèn)住戶(hù)之間位置相對(duì)分散，特別是在農(nóng)村地形變化較大、河流多的情況下，如依靠傳統(tǒng)的重力管道收集方式，管道敷設(shè)難度較大，管道實(shí)施較困難，有的根本無(wú)法實(shí)施，導(dǎo)致很多數(shù)村莊的污水只能采取的隨意排放方式，污水直接排入周邊河道水溝，對(duì)周?chē)h(huán)境衛(wèi)生和地表景觀造成較大影響。此外，農(nóng)村污水量小，污水輸送管道長(zhǎng)，管道內(nèi)污水在旱流時(shí)流速小，管道易堵塞且滲漏嚴(yán)重，旱天污水大多直接滲入地下，收集不到污水，而在雨天時(shí)由于雨水滲入，污水溢流嚴(yán)重，農(nóng)村河流普遍遭到污染，還嚴(yán)重威脅到地下水，嚴(yán)重影響周?chē)h(huán)境，給居民的健康帶來(lái)較大威脅。
[0004]究其原因，現(xiàn)有的小城鎮(zhèn)和農(nóng)村污水處理工藝設(shè)計(jì)并未結(jié)合其污水收集量及處理量小的特點(diǎn)，而仍然是沿用和照搬大、中型規(guī)模城市污水處理工藝和設(shè)計(jì)參數(shù)，造成工程投資和運(yùn)行費(fèi)用整體過(guò)高。除此以外，傳統(tǒng)的重力排污系統(tǒng)還存在眾多弊端:
[0005]1、易受地形限制，不適合有許多起伏、巖石層淺的地方或土壤不穩(wěn)定的地區(qū)，不適合周?chē)蛩桓叩木用駞^(qū)或地坑不宜挖掘過(guò)深的地區(qū)；
[0006]2、不能靈活與其他專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)進(jìn)行整體協(xié)調(diào)，不適合居民居住比較分散地區(qū)或地下已埋設(shè)了其他市政等公共設(shè)施的地方；
[0007]3、需較大的坡度和埋深，在地勢(shì)平坦的地區(qū)需設(shè)置大量污水檢查井，提升栗站或倒虹吸管等附屬構(gòu)筑物，管徑較大，工程開(kāi)挖量大，致使施工難度、建設(shè)和維護(hù)成本大幅增加。
[0008]近年來(lái)真空收集處理技術(shù)在一定范圍內(nèi)得到了推廣和應(yīng)用，其工作原理是:由控制器感應(yīng)真空收集井內(nèi)液位傳感器的信號(hào)，從而控制排污管上真空閥門(mén)的開(kāi)閉，實(shí)現(xiàn)污水的抽吸。但是為了實(shí)現(xiàn)上述控制器的動(dòng)作，還需要增加額外的動(dòng)力設(shè)備，這便直接增加了布置管線(xiàn)時(shí)的工作強(qiáng)度。尤其對(duì)于一些基礎(chǔ)設(shè)施薄弱的偏遠(yuǎn)山區(qū)，常常會(huì)因?qū)ふ也坏诫娏υO(shè)施而影響施工。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]鑒于此，本實(shí)用新型針對(duì)居住分散、地形變化大的小城鎮(zhèn)和農(nóng)村污水收集處理系統(tǒng)的不足，提供了一種污水真空收集和處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用真空輸送管線(xiàn)中的負(fù)壓自動(dòng)開(kāi)啟真空閥門(mén)，使得污水在無(wú)需額外增設(shè)動(dòng)力設(shè)備的條件下自動(dòng)排入真空輸送管線(xiàn)，這對(duì)于電力設(shè)施欠缺的山區(qū)尤其關(guān)鍵。本實(shí)用新型具有自動(dòng)收集、定量排放、不需人工值守的優(yōu)點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。
[0010]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種污水真空收集處理系統(tǒng)，包括污水匯流管線(xiàn)、真空收集井、真空輸送管線(xiàn)、真空栗站和污水處理器。
[0011]其中，污水匯流管線(xiàn)用于將從用戶(hù)端排出的污水引至真空收集井中。真空收集井包括閥井，從閥井內(nèi)部向上延伸的排污管，以及與排污管相連的真空閥門(mén)，真空輸送管線(xiàn)安裝在該真空閥門(mén)上。所述真空閥門(mén)包括工作腔，與排污管相對(duì)接的介質(zhì)進(jìn)口，與真空輸送管線(xiàn)相連接的介質(zhì)出口，以及與工作腔相通、用于控制介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口通斷的先導(dǎo)閥。在真空輸送管線(xiàn)上還設(shè)有取氣口，上述先導(dǎo)閥上設(shè)置有與該取氣口相對(duì)接的真空接口，與大氣相通的大氣接口，以及用于感應(yīng)閥井內(nèi)部液位的壓力接口。在壓力接口上還裝設(shè)有向下延伸至閥井的敏感元件，該敏感元件包括安裝在壓力接口上的氣壓傳導(dǎo)管，以及與該氣壓傳導(dǎo)管相連用于感應(yīng)井內(nèi)液位的感應(yīng)管。所述真空栗站一方面提供負(fù)壓系統(tǒng)的動(dòng)力，另一方面將從真空輸送管線(xiàn)中排出的污水轉(zhuǎn)運(yùn)至污水處理器中。優(yōu)選的，真空閥門(mén)的排水口徑為 Φ 7 5mm。
[0012]污水在重力作用下經(jīng)污水匯流管線(xiàn)流入真空收集井，當(dāng)真空收集井中污水收集達(dá)到一定量時(shí)，真空閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，將污水吸至真空輸送管線(xiàn)，接著污水進(jìn)入真空栗站的真空污水貯槽內(nèi)，真空栗運(yùn)轉(zhuǎn)或停止維持系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)穩(wěn)定負(fù)壓度，以利于污水輸送。當(dāng)污水在真空污水貯槽內(nèi)的液位達(dá)到預(yù)定液位時(shí)，污水輸送栗啟動(dòng)，將污水輸送至污水處理器進(jìn)行凈化處理。經(jīng)凈化處理后的出水，達(dá)到GB18918 — 2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后，排放至村莊周邊的河道和水渠。
[0013]值得一提的是，上述真空收集井中真空閥門(mén)的啟閉無(wú)需增加額外動(dòng)力設(shè)備即可完成。其工作過(guò)程如下:當(dāng)閥井內(nèi)的污水逐漸增多時(shí)，感應(yīng)管內(nèi)的液位隨之升高，迫使管內(nèi)氣壓升高，管內(nèi)氣壓通過(guò)氣壓傳導(dǎo)管傳遞到真空閥門(mén)的先導(dǎo)閥。當(dāng)罐內(nèi)液位達(dá)到預(yù)定高度時(shí)，先導(dǎo)閥自動(dòng)切換到真空接口，將真空閥門(mén)與真空輸送管線(xiàn)相連。工作腔內(nèi)空氣被吸走，在介質(zhì)入口大氣壓下，真空閥門(mén)打開(kāi)。由于真空閥門(mén)兩端的排污管、真空輸送管線(xiàn)的空氣壓力不同，閥門(mén)一經(jīng)開(kāi)啟，污水便被高速吸入真空輸送管線(xiàn)。當(dāng)閥井內(nèi)的污水被吸走過(guò)程中，水位逐漸下降，感應(yīng)管內(nèi)的氣壓也隨之下降，當(dāng)下降到預(yù)定液位時(shí)，先導(dǎo)閥切換至大氣接口，同時(shí)真空閥門(mén)與真空輸送管線(xiàn)斷開(kāi)，真空閥門(mén)關(guān)閉，污水停止排放，至此完成一個(gè)真空收集井的收集排放過(guò)程。
[0014]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有真空收集井不具有慪肥功能，以及污水中混入的較大漂浮物易對(duì)真空閥門(mén)造成損害的問(wèn)題，對(duì)真空收集井進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，所述真空收集井包括與污水匯流管線(xiàn)相連的慪肥井，以及與慪肥井相通的閥井。在慪肥井與閥井之間設(shè)置有污水連通口，以及布置在污水連通口上的過(guò)濾格柵。優(yōu)選的，上述過(guò)濾格柵設(shè)置在污水連通口靠近慪肥井的一側(cè)，在過(guò)濾格柵的上部還安裝有格柵拉桿，進(jìn)而便于定時(shí)對(duì)過(guò)濾格柵進(jìn)行更換。污水經(jīng)污水匯流管線(xiàn)流入慪肥井中進(jìn)行分解、發(fā)酵，在過(guò)濾格柵的阻隔下較大的漂浮物留在慪肥井中，污水則通過(guò)污水連通口逐漸進(jìn)入閥井中，此后的工作原理與上述相同，在此不再贅述。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，在閥井中部設(shè)有密封板，該密封板將閥井分成上下兩層，由上層的真空閥室和下層的污水暫存罐組成，上下層嚴(yán)實(shí)密封，更好的控制臭氣，進(jìn)而改善周邊環(huán)境。在真空閥室的側(cè)壁上開(kāi)有用于安置真空輸送管線(xiàn)的穿插口，密封板上開(kāi)設(shè)有排污管穿插口和感應(yīng)管穿插口，將閥門(mén)和污水隔絕，便于維護(hù)。
[0016]為了防止較大漂浮物穿過(guò)過(guò)濾格柵進(jìn)入系統(tǒng)造成管路的堵塞，在污水暫存罐內(nèi)還設(shè)置有過(guò)濾裝置。過(guò)濾裝置底部沉入井底，上部鑲嵌在密封板上可活動(dòng)部位，過(guò)濾裝置的上部2/3處為過(guò)濾區(qū)域，由一定間隔的不銹鋼網(wǎng)圍制，過(guò)濾裝置下部1/3處為攔截區(qū)域，用于將污水中混入的沉積物阻隔在污水暫存罐的外側(cè)。
[0017]本實(shí)用新型的其中一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)在于，如何在保證密封性的條件下，將UPVC材料的真空輸送管線(xiàn)中的取氣口接入先導(dǎo)閥中來(lái)。具體采用的技術(shù)方案如下，在真空輸送管線(xiàn)的取氣口處安裝有第一 T形連接件，該第一 T形連接件的左右兩個(gè)出口密封連接至真空輸送管線(xiàn)，上方出口密封連接有第一管道，該第一管道的另一端安裝有變徑，該變徑通過(guò)第一接頭連接有第二 T形連接件，該第二 T形連接件的一個(gè)出口連接有絲堵或壓力儀表，另一個(gè)出口通過(guò)第二接頭裝設(shè)有軟管，該軟管的另一端連接至所述先導(dǎo)閥的真空接口。作為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方案，在變徑與第一接頭之間還設(shè)有第二管道。上述第一管道、變徑和第二管道均垂直向上延伸布置，如此設(shè)計(jì)可防止真空輸送管線(xiàn)內(nèi)污水倒流進(jìn)先導(dǎo)閥的真空接口處，實(shí)現(xiàn)氣液分離，更進(jìn)一步的，所述第二 T形連接件上與軟管相連的出口，與第二 T形連接件上與第一接頭相連的出口垂直布置。
[0018]作為本實(shí)用新型一種具體的連接方式，上述第一接頭的兩端均設(shè)有外螺紋，變徑和第二 T形連接件上均設(shè)有與外螺紋相適配的內(nèi)牙。第二接頭為快插式管接頭。此外為進(jìn)一步提高密封性，在上述各管件的連接處還設(shè)有密封膠或密封圈。
[0019]進(jìn)一步的，真空輸送管線(xiàn)采用UPVC材料制成，其公稱(chēng)壓力大于1.0MPa。上述第一T形連接件、第一管道和變徑均采用UPVC材料制得，第一接頭、第二接頭和第二 T形連接件采用不銹鋼或銅質(zhì)材料制得。
[0020]污水在抽吸過(guò)程中，管道會(huì)有輕微的晃動(dòng)，時(shí)間一長(zhǎng)，軸向竄動(dòng)加大，影響抽吸效果，甚至?xí)斐晌簧纤暮蠊?，閥井內(nèi)還設(shè)有用于防止排污管軸向竄動(dòng)的高度調(diào)節(jié)裝置。進(jìn)一步的，高度調(diào)節(jié)裝置包括支撐板，沿支撐板高度方向垂直開(kāi)設(shè)的一組安裝孔，以及通過(guò)螺栓固定在安裝孔內(nèi)的連接件;該連接件包括與排污管相適配的彎曲部，以及從彎曲部的兩端分別向安裝孔延伸的固定部。當(dāng)然該高度調(diào)節(jié)裝