CN108678135B - 一种海绵城市雨水回收*** - Google Patents

Abstract

本发明主要涉及一种雨水、污泥分离式的雨水回收***，包括多个安装在于道路上的排水井盖、区域分水箱、雨水集中分滤装置和雨水化学处理装置，其能够实现雨水和污泥的警报式分离，同时具有可靠的刮壁装置，污泥清理效果好，同时为该***配置了一种新型的自清洁防堵的排水井盖。

Description

一种海绵城市雨水回收***

技术领域

本发明涉及城市建设领域，具体涉及一种海绵城市雨水回收***。

背景技术

海绵城市，顾名思义就像海绵一样的城市，在雨季能够将城市内降雨雨水进行收集、蓄水以及净化，当需要水资源的时候，将已经储蓄的水资源进行释放加以利用。本发明主要涉及一种雨水、污泥分离式的雨水回收***，其能够实现雨水和污泥的警报式分离，同时具有可靠的刮壁装置，污泥清理效果好，同时为该***配置了一种新型的自清洁防堵的排水井盖。

市政排水井盖，是广泛安装于市政道路上的一种排水、维修设备，通常的市政井盖都是由井盖本体和贯通井盖本体的排水孔构成。虽然这种简单的井盖大部分都能正常工作，但是在一些灰尘、污水较多的场所，井盖长时间使用后，其排水孔经常会发生脏污和堵塞的情况，尤其是一些不太注意道路清洁养护的地区，尤其如此。基于此，发明人研制了一种蓄能式、具有自防堵功能的市政排水井盖。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种海绵城市雨水回收***。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种海绵城市雨水回收***，包括多个安装在于道路上的排水井盖、区域分水箱、雨水集中分滤装置和雨水化学处理装置，雨水由多个排水井盖进入下水道，并汇聚到各个区域分水箱，每个区域分水箱内的雨水由第一动力泵供水至雨水集中分滤装置，经过雨水集中分滤装置分离后的雨水进入到雨水化学处理装置；所述雨水集中分滤装置包括通过法兰可拆卸连接的过滤筒和污泥筒，过滤筒位于污泥筒上方，过滤筒内壁上固接有滤网，滤网的下方布置有刮壁圈板，刮壁圈板通过多个连杆与推杆固接，推杆由气缸中的活塞驱动做直线运动；过滤筒的下端开口，污泥筒的上端开口，过滤筒的底部安装有电动闸板门，滤网下方的过滤筒上连通内设进水阀的进水管，过滤筒的顶部通过出水管与雨水化学处理装置连通，出水管上设置出水阀，过滤筒的底部还连通有与存水箱连通的放水管，放水管上设置放水阀；污泥筒上设置有重量感应器，连杆上安装有至少一个第一压力传感器，滤网的上方安装有第二压力传感器，存水箱内安装有液位传感器。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是雨水集中分滤装置的剖视图；

图3是刮壁圈板的相关结构示意图；

图4是排水井盖的正面剖视图；

图5是排水井盖的外部轴测图；

图6是金属板的轴测图；

图7是海绵板的轴测图；

图8是环形气囊和活塞杆的轴测图；

图9是活动铁块和磁石块相关构件的轴测图；

图10是清洁孔、排水孔的空间形状图；

图11是图4中A处的局部放大图；

图12是当活动铁块吸合于磁石块上时A出的局部放大图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

请参见如图1-3所示的一种海绵城市雨水回收***，包括多个安装在于道路上的排水井盖100、区域分水箱101、雨水集中分滤装置102和雨水化学处理装置103，雨水由多个排水井盖100进入下水道，并汇聚到各个区域分水箱101，每个区域分水箱101内的雨水由第一动力泵104供水至雨水集中分滤装置102，经过雨水集中分滤装置102分离后的雨水进入到雨水化学处理装置103；所述雨水集中分滤装置102包括通过法兰105可拆卸连接的过滤筒106和污泥筒107，过滤筒106位于污泥筒107上方，过滤筒106内壁上固接有滤网108，滤网108 的下方布置有刮壁圈板109，刮壁圈板109通过多个连杆110与推杆111固接，推杆111由气缸112中的活塞113驱动做直线运动；过滤筒106的下端开口，污泥筒107的上端开口，过滤筒106的底部安装有电动闸板门126，滤网108 下方的过滤筒106上连通内设进水阀114的进水管115，过滤筒106的顶部通过出水管116与雨水化学处理装置103连通，出水管116上设置出水阀124，过滤筒106的底部还连通有与存水箱117连通的放水管118，放水管118上设置放水阀119。污泥筒107上设置有重量感应器，连杆110上安装有至少一个第一压力传感器121，滤网108的上方安装有第二压力传感器122，存水箱117 内安装有液位传感器；平时电动闸板门126处于关闭状态，雨水由进水管115 进入到过滤筒106中，经过滤网108过滤后，由出水管116溢出至雨水化学处理装置103，当检测到第一压力传感器121与第二压力传感器122之差超过设定值时(这时表明滤网上方积累的大颗粒污泥已经较多)，关闭进水阀114和出水阀124，并打开放水阀119放尽过滤筒106中的存水，启动气缸112上下驱动刮壁圈板109，将滤网108下方的过滤筒106内壁污泥刮落，随后打开电动闸板门126将集聚的污泥放入污泥筒107中(然后恢复原状继续运行过滤筒的过滤功能)；当重量感应器检测到的总重量超过设定值时(由于过滤筒106和污泥筒107的总体积都是固定的，雨水的本身的密度波动也不大，因此重量感应器超过设定值时，表明污泥筒107中集聚的污泥接近满载)，通过远程报警器(图中未示出，与重量感应器连接)向监控人员发出报警，监控人员到就地将污泥筒107与过滤筒106拆卸开来，进行污泥倾倒操作，当液位传感器检测到水位超过设定值时，启动第二动力泵125将存水箱117中的水供向雨水化学处理装置103。所述雨水化学处理装置103为浸没式紫外线杀菌排灯消毒池。所述气缸112安装于过滤筒106的上方，所述进水管11 5与第一动力泵104出口连通。

如图4-12所示，排水井盖100包括井盖本体1和贯穿井盖本体1的排水孔 2，井盖本体1上固接有海绵板3，海绵板3上开设有多个弹簧孔4，弹簧孔4 内置有第一弹簧5，第一弹簧5的下端与井盖本体1表面固接，第一弹簧5的上端与位于海绵板3上的金属板6底端固接，海绵板3和金属板6上分别开设有与排水孔2同轴的海绵板排水孔7和金属板排水孔8；井盖本体1的底面固接有至少一个活塞缸9，活塞缸9内置有活塞10，活塞10上端通过连杆11与金属板6固接；井盖本体1的底面还固接有环形气囊12，环形气囊12的中心孔13与排水孔2同轴，活塞缸9通过供气管14与环形气囊12连通；井盖本体 1的底端开设有与环形气囊12连通的L型进气孔，L型进气孔的竖孔15内壁上固接有固定板16，固定板16上开设有多个通气孔17，固定板16上端通过第二弹簧18与活动铁块19固接，活动铁块19的上端固接有活动杆20，L型进气孔拐角处上方的井盖本体内固定镶接有用于吸合活动铁块19的磁石块21，活动杆20穿过磁石块21并向上延伸至海绵板3开设的容纳孔22中，L型进气孔的水平孔23与多个清洁气孔24连通，清洁气孔24的末端开口于排水孔2的侧壁上；活动铁块19与磁石块21的吸合力设定为：当活动铁块19的上沿越过水平孔23的下沿时，活动铁块19被磁石块21吸合，当活动铁块19与磁石块21 吸合到一起时，活动杆20的上沿刚好接触金属板6的底端；当金属板6运动至最低的水平高度时，活动铁块19的上沿不高于水平孔23的下沿。

作为进一步的优选方案，所述金属板6具有外凸沿25，所述井盖本体1具有卡位凸沿26，外凸沿25的上表面与卡位凸沿26的下表面接触。

作为进一步的优选方案，对于上表面经常有车辆碾压通过的井盖来说，如何在不影响车辆行驶的安全性基础上，达到本发明的蓄能目的，是十分重要的，这就要求必须合理设置金属板6的最大移动距离，不能过大，经过发明人的多次反复试验，所述金属板6的最大移动距离不超过10mm的情况下，一般车型的车辆经过井盖时，车上人员基本不会有起伏感，也不会对车辆的正常运行造成影响。

作为进一步的优选方案，所述环形气囊12的中心孔13直径大于排水孔的直径。

作为进一步的优选方案，所述供气管中设置有指向环形气囊12的单向阀27，所述水平孔23中设置有指向清洁气孔24的单向阀27。

作为进一步的优选方案，所述活动铁块19的圆周侧面上固接有橡胶气封圈 (图中未示出)。

作为进一步的优选方案，最上端的清洁气孔具有向上的倾斜角度，以方便清洁海绵板排水孔7和金属板排水孔8的侧壁。

作为进一步的优选方案，当环形气囊12内气压为一个本地大气压时，活动铁块19的上沿至少低于水平孔的下沿5mm。

作为进一步的优选方案，所述金属板6为铁质板。

作为进一步的优选方案，所述海绵板排水孔7和金属板排水孔8的直径不小于排水孔2的直径。

该井盖使用时，如果有行人或者车辆踩踏、碾压井盖本体1，金属板6受力后克服第一弹簧5向下进行小距离的移动(海绵板3的存在能够有效缓冲下行的能量，尽量减小行人和车辆的起伏感)，金属板6带动连杆11和活塞10下行，将空气通过单向阀27压缩进环形气囊12中，环形气囊12内的气压提高的同时，活动铁块19克服第二弹簧18的弹簧力向上移动一小段距离；当行人或车辆离开金属板6上方后，金属板6在第一弹簧5的弹簧力下上行恢复到原位置。在多个行人或车辆碾压井盖本体1后，活动铁块19不断被向上推进，直至活动铁块19的上沿越过水平孔23的下沿(图11中的点画线K)时，活动铁块19被磁石块21吸合至如图12的位置，此时环形气囊12的较高压力空气经过水平孔23 的单向阀27，由各个清洁气孔24喷向排水孔2、海绵板排水孔7和金属板排水孔8的侧壁上，进行吹扫清洁。此时，活动杆20抵压于金属板6的下端，待下一次有行人或者车辆经过时，金属板6下行，并推动活动杆20和活动铁块19 下行，活动铁块19回到图4和图11所示的原始位置，进入下一个吹扫清洁循环。

本发明的有益效果：1、能够实现雨水和污泥的警报式自动分离，同时具有可靠的刮壁装置，污泥清理效果好。

2、将行人或车辆的多次碾压能量，转化为环形气囊12的较高气压能量储存起来，待气压达到一定数值时，自动对排水孔2进行不定期的吹扫清洁，可以有效防止排水孔2由于灰尘、污物过多而堵塞。

3、本发明是将多次碾压能量累积为气压能量，这样就能尽量减小每次金属板6的最大下行距离，减轻行人或车辆的起伏感，保证行人和车辆的正常行走和驾驶。

4、无需使用电磁阀、气泵等价格昂贵的机电设备，制造成本低，能量完全来自外界的能量，运行成本低，且结构集成度高。

5、通过改变第二弹簧18的原始长度、活动铁块19与磁石块21之间的原始间距，可以方便地改变环形气囊12的动作阈值，从而根据不同的环境选择吹扫阈值。例如，对于一些行人和车辆较少的地段，可以使适当降低动作阈值，从而缩短吹扫周期；而对于行人和车辆较多的地段，可以使适当提高动作阈值，从而提高每次吹扫的效果。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种海绵城市雨水回收***，其特征是，包括多个安装在于道路上的排水井盖、区域分水箱、雨水集中分滤装置和雨水化学处理装置，雨水由多个排水井盖进入下水道，并汇聚到各个区域分水箱，每个区域分水箱内的雨水由第一动力泵供水至雨水集中分滤装置，经过雨水集中分滤装置分离后的雨水进入到雨水化学处理装置；所述雨水集中分滤装置包括通过法兰可拆卸连接的过滤筒和污泥筒，过滤筒位于污泥筒上方，过滤筒内壁上固接有滤网，滤网的下方布置有刮壁圈板，刮壁圈板通过多个连杆与推杆固接，推杆由气缸中的活塞驱动做直线运动；过滤筒的下端开口，污泥筒的上端开口，过滤筒的底部安装有电动闸板门，滤网下方的过滤筒上连通内设进水阀的进水管，过滤筒的顶部通过出水管与雨水化学处理装置连通，出水管上设置出水阀，过滤筒的底部还连通有与存水箱连通的放水管，放水管上设置放水阀；污泥筒上设置有重量感应器，连杆上安装有至少一个第一压力传感器，滤网的上方安装有第二压力传感器，存水箱内安装有液位传感器。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市雨水回收***，其特征是，平时电动闸板门处于关闭状态，雨水由进水管进入到过滤筒中，经过滤网过滤后，由出水管溢出至雨水化学处理装置，当检测到第一压力传感器与第二压力传感器之差超过设定值时，关闭进水阀和出水阀，并打开放水阀放尽过滤筒中的存水，启动气缸上下驱动刮壁圈板运动，将滤网下方的过滤筒内壁污泥刮落，随后打开电动闸板门将集聚的污泥放入污泥筒中；当重量感应器检测到的总重量超过设定值时，通过远程报警器向监控人员发出报警，当液位传感器检测到水位超过设定值时，启动第二动力泵将存水箱中的水供向雨水化学处理装置。

3.根据权利要求2所述的一种海绵城市雨水回收***，其特征是，所述雨水化学处理装置为浸没式紫外线杀菌排灯消毒池。

4.根据权利要求3所述的一种海绵城市雨水回收***，其特征是，所述气缸安装于过滤筒的上方，所述进水管与第一动力泵出口连通。

5.根据权利要求4所述的一种海绵城市雨水回收***，其特征是，所述排水井盖包括井盖本体和贯穿井盖本体的排水孔，井盖本体上固接有海绵板，海绵板上开设有多个弹簧孔，弹簧孔内置有第一弹簧，第一弹簧的下端与井盖本体表面固接，第一弹簧的上端与位于海绵板上的金属板底端固接，海绵板和金属板上分别开设有与排水孔同轴的海绵板排水孔和金属板排水孔；井盖本体的底面固接有至少一个活塞缸，活塞缸内置有活塞，活塞上端通过连杆与金属板固接；井盖本体的底面还固接有环形气囊，环形气囊的中心孔与排水孔同轴，活塞缸通过供气管与环形气囊连通；井盖本体的底端开设有与环形气囊连通的L型进气孔，L型进气孔的竖孔内壁上固接有固定板，固定板上开设有多个通气孔，固定板上端通过第二弹簧与活动铁块固接，活动铁块的上端固接有活动杆，L型进气孔拐角处上方的井盖本体内固定镶接有用于吸合活动铁块的磁石块，活动杆穿过磁石块并向上延伸至海绵板开设的容纳孔中，L型进气孔的水平孔与多个清洁气孔连通，清洁气孔的末端开口于排水孔的侧壁上；当活动铁块的上沿越过水平孔的下沿时，活动铁块被磁石块吸合，当活动铁块与磁石块吸合到一起时，活动杆的上沿刚好接触金属板的底端；当金属板运动至最低的水平高度时，活动铁块的上沿不高于水平孔的下沿。

6.根据权利要求5所述的一种海绵城市雨水回收***，其特征是，所述金属板具有外凸沿，所述井盖本体具有卡位凸沿，外凸沿的上表面与卡位凸沿的下表面接触。

7.根据权利要求6所述的一种海绵城市雨水回收***，其特征是，所述金属板的最大移动距离不超过10mm，所述环形气囊的中心孔直径大于排水孔的直径。

8.根据权利要求7所述的一种海绵城市雨水回收***，其特征是，当环形气囊内气压为一个本地大气压时，活动铁块的上沿至少低于水平孔的下沿5mm。

9.根据权利要求8所述的一种海绵城市雨水回收***，其特征是，所述供气管中设置有指向环形气囊的单向阀，所述水平孔中设置有指向清洁气孔的单向阀。

10.根据权利要求9所述的一种海绵城市雨水回收***，其特征是，所述活动铁块的圆周侧面上固接有橡胶气封圈，最上端的清洁气孔具有向上的倾斜角度，所述金属板为铁质板，所述海绵板排水孔和金属板排水孔的直径不小于排水孔的直径。

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