《适于沿岸架管的真空截污系统及方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《适于沿岸架管的真空截污系统及方法.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102242550A43申请公布日20111116CN102242550ACN102242550A21申请号201110085311922申请日20110406E03F1/00200601E03F5/00200601E03F5/14200601E03F5/22200601E03F5/10200601E03F3/0220060171申请人清华大学深圳研究生院地址518055广东省深圳市南山区西丽大学城清华校区72发明人管运涛许光明靳军涛陈俊刘艳臣张泽新74专利代理机构深圳新创友知识产权代理有限公司44223代理人王震宇54发明名称适于沿岸架管的真空截污系统及方法57摘要本发明公。
2、开了一种适于沿岸架管的真空截污系统，包括控制单元、污水收集管道、真空阀井、真空管道和真空泵站，污水收集管道连接真空阀井，真空阀井内设置有连接真空管道的抽水管，抽水管和真空管道之间设置有真空界面阀，真空泵站包括真空罐、真空泵和排污泵，真空管道连接真空罐，真空罐通过管路分别连接真空泵和排污泵，控制单元控制真空界面阀的开启和关闭，并控制真空泵至少在真空界面阀开启时将真空罐内的气压保持在设定的负压范围内，以及控制排污泵排送污水。本发明还相应公开了一种适于沿岸架管的真空截污方法。本发明不仅克服了老城区滨河带重力截污的弊端，而且节省了基建投资，提高了系统的运行稳定性，且便于日常维护管理。51INTCL19。
3、中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图2页CN102242555A1/2页21一种适于沿岸架管的真空截污系统，其特征在于,包括控制单元、污水收集管道、真空阀井、真空管道和真空泵站，所述污水收集管道连接真空阀井，所述真空阀井内设置有连接所述真空管道的抽水管，所述抽水管和所述真空管道之间设置有真空界面阀，所述真空泵站包括真空罐、真空泵和排污泵，所述真空管道连接所述真空罐，所述真空罐通过管路分别连接所述真空泵和所述排污泵，所述控制单元控制所述真空界面阀的开启和关闭，并控制所述真空泵至少在所述真空界面阀开启时将所述真空罐内的气压保持在设定的负压范围内，以及控制所述排污。
4、泵排送污水。2如权利要求1所述的真空截污系统，其特征在于,所述污水收集管道包括用于接入污水的多根接收立管和连接在所述多根接收立管下部的重力调蓄管，所述重力调蓄管连入所述真空阀井。3如权利要求1所述的真空截污系统，其特征在于,所述污水收集管道和所述真空阀井至少有两组，所述真空管道包括真空主管和多条真空支管，各组的污水收集管道和真空阀井分别通过相应的多条真空支管连接至所述真空主管，所述真空主管连接所述真空罐。4如权利要求13所述的真空截污系统，其特征在于,所述真空阀井内设置有连接所述控制单元的液位检测器，所述真空阀井内的液位达到设定上限液位时，所述真空界面阀受控开启，所述真空阀井内的液位降至设定下。
5、限液位时，所述真空界面阀受控延迟一段时间后关闭，所述设定下限液位不高于所述抽水管管口的水平。5如权利要求4所述的真空截污系统，其特征在于,延迟时间为1秒4秒。6如权利要求13所述的真空截污系统，其特征在于,所述真空罐井内设置有连接所述控制单元的液位检测器，所述真空罐内的液位达到设定上限液位时，所述排污泵受控开启，所述真空罐内的液位降至设定下限液位时，所述排污泵受控关闭。7如权利要求13所述的真空截污系统，其特征在于,所述真空罐设置有连接所述控制单元的气压计，所述负压范围为003MPA到0065MPA。8如权利要求13所述的真空截污系统，其特征在于,所述真空阀井上开设有溢流口。9如权利要求13所。
6、述的真空截污系统，其特征在于,所述真空阀井上设置有用于传输故障信号的无线传输装置。10如权利要求1所述的真空截污系统，其特征在于,在水平路段所述真空管道铺设成具有锯齿状的纵向截面。11如权利要求1所述的真空截污系统，其特征在于,在上坡路段所述真空管道铺设成具有锯齿状的纵向截面，且锯齿的齿凹部与齿尖部之间还增设有一斜向上的提升段以适应上坡路段的坡度。12如权利要求1011所述的真空截污系统，其特征在于,每个锯齿包括斜向上地依次对接成齿凹部和齿尖部的两个弯头，优选为两个45度弯头，每个锯齿的齿尖部以优选为02的向下坡度往前延伸至下一个锯齿的齿凹部。13一种使用如权利要求112任一项所述的真空截污系。
7、统的真空截污方法，其特征在于,包括以下步骤A通过污水收集管道收集污水并输送至真空阀井内；B开启真空界面阀，使污水通过所述真空界面阀进入真空管道而被抽吸至真空泵站权利要求书CN102242550ACN102242555A2/2页3的真空罐内；C通过排污泵将污水排送出所述真空罐；通过使用真空泵，至少在步骤B将所述真空罐内的气压保持在设定的负压范围内。14如权利要求13所述的真空截污方法，其特征在于,步骤B中，检测真空阀井内的液位，当液位达到井内设定上限液位时，开启真空界面阀，当液位降至井内设定下限液位时，延迟一段时间后关闭所述真空界面阀。权利要求书CN102242550ACN102242555A1。
8、/4页4适于沿岸架管的真空截污系统及方法技术领域0001本发明涉及截污技术，特别是涉及一种适于沿岸架管的真空截污系统及方法。背景技术0002传统的滨河截污工程一般在周边下游城市污水管的地方设置截污管，直接排至市政地下管道；若没有城市管道，则首先建设城市污水管道，然后再装上截污管。根据布置形式的不同，传统重力截污技术可分为以下四种1沿河居民区及单位管道系统大面积改造，实施雨污分流；2在沿河居民区内沿与河道平行的里弄设截污管；3沿河岸架设截污管；4沿河岸开挖埋设截污管。0003由于老城区居民区建成较早，规划杂乱无章，建筑密度较大，现有技术存在以下问题1、若在区内实施大面积管道改造，存在前期调查工作。
9、量相当大，工程实施牵涉面广、实施较难、工期较长、工程投资大等问题。00042、滨河带里弄空间狭小，且本身已有管道，增设截污管难度较大，因此不宜实施里弄铺设截污管道工程。00053、重力管道管径较大，因此沿河岸挂管对河道驳坎稳定性要求较高，影响河道两岸的景观，同时管径大造成接管不便，易堵塞而需设清扫口，管理不便。00064、沿河开挖埋管需较大的坡度和埋深，需设置污水检查井、提升泵站或倒虹吸管等附属构筑物，致使施工难度、建设成本、运行维护成本大幅度增加。发明内容0007本发明的主要目的是提供一种沿岸架管的真空截污系统及真空截污方法，不仅克服了老城区滨河带重力截污的弊端，而且节省了基建投资，提高了系。
10、统的运行稳定性，且便于日常维护管理。0008为实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种适于沿岸架管的真空截污系统，包括控制单元、污水收集管道、真空阀井、真空管道和真空泵站，所述污水收集管道连接真空阀井，所述真空阀井内设置有连接所述真空管道的抽水管，抽水管和真空管道之间设置有真空界面阀，所述真空泵站包括真空罐、真空泵和排污泵，所述真空管道连接所述真空罐，所述真空罐通过管路分别连接所述真空泵和所述排污泵，所述控制单元控制所述真空界面阀的开启和关闭，并控制所述真空泵至少在所述真空界面阀开启时将所述真空罐内的气压保持在设定的负压范围内，以及控制所述排污泵排送污水。0009优选地，所述污水收集管道包括用。
11、于接入污水的多根接收立管和连接在所述多根接收立管下部的重力调蓄管，所述重力调蓄管连入所述真空阀井。0010优选地，所述污水收集管道和所述真空阀井至少有两组，所述真空管道包括真空主管和多条真空支管，各组的污水收集管道和真空阀井分别通过相应的多条真空支管连接说明书CN102242550ACN102242555A2/4页5至所述真空主管，所述真空主管连接所述真空罐。0011优选地，所述真空阀井内设置有连接所述控制单元的液位检测器，所述真空阀井内的液位达到设定上限液位时，所述真空界面阀受控开启，所述真空阀井内的液位降至设定下限液位时，所述真空界面阀受控延迟一段时间后关闭，所述设定下限液位不高于所述抽水。
12、管管口的水平。0012更优选地，延迟时间为1秒4秒。0013优选地，所述真空罐井内设置有连接所述控制单元的液位检测器，所述真空罐内的液位达到设定上限液位时，所述排污泵受控开启，所述真空罐内的液位降至设定下限液位时，所述排污泵受控关闭。0014优选地，所述负压范围为003MPA到0065MPA。0015优选地，所述真空阀井上开设有溢流口。0016优选地，所述真空阀井上设置有用于传输故障信号的无线传输装置。0017优选地，在水平路段所述真空管道铺设成具有锯齿状的纵向截面，优选地，在上坡路段所述真空管道铺设成具有锯齿状的纵向截面，且锯齿的齿凹部与齿尖部之间还增设有一斜向上的提升段以适应上坡路段的坡度。
13、。0018更优地，每个锯齿包括斜向上地依次对接成齿凹部和齿尖部的两个弯头，优选为两个45度弯头，每个锯齿的齿尖部以优选为02的向下坡度往前延伸至下一个锯齿的齿凹部。0019一种使用前述的一种真空截污系统的真空截污方法，包括以下步骤A通过污水收集管道收集污水并输送至真空阀井内；B开启真空界面阀，使污水通过所述真空界面阀进入真空管道而被抽吸至真空泵站的真空罐内；C通过排污泵将污水排送出所述真空罐；通过使用真空泵，至少在步骤B将所述真空罐内的气压保持在设定的负压范围内。0020优选地，步骤B中，检测真空阀井内的液位，当液位达到井内设定上限液位时，开启真空界面阀，当液位降至井内设定下限液位时，延迟一段。
14、时间后关闭所述真空界面阀。0021本发明有益的技术效果是本发明利用真空阀井、真空管道和真空泵站形成截污的真空通路，利用负压抽吸原理实现对污水的可控排送，具有以下突出的优点1真空管道铺设不需坡度，适用范围广，可以不受河岸走向和坡度的限制；减少了开挖深度，节省了施工空间，工程量和基建成本。00222传输系统处于密封状态，输送流速较大和持续通风，可以防止污水泄露，防止污染物在管道中沉淀淤积，防止异味或臭气产生，系统基本上不需清掏维护。00233真空管道可采用塑料管材，可以较好的避免障碍物；同时管道管径较小，采用沿河挂管对河岸稳定性要求低，同时避免了景观性问题。00244系统易于实现自动控制，全过程信。
15、息化管理，运行稳定性高，易于实施日常维护管理工作。0025本发明的真空截污系统及方法适于沿岸布管，尤其适宜于在建筑密度高、排污口杂乱、地势复杂难以实施传统重力截污工程的老城区滨河带地区进行截污。说明书CN102242550ACN102242555A3/4页6附图说明0026图1为根据本发明一个实施例的沿岸架管真空截污系统原理图；图2为一个实施例中的真空阀井结构示意图；图3为一个实施例中的真空泵站结构示意图；图4为一个实施例中的真空管道铺设方式示意图。具体实施方式0027以下通过实施例结合附图对本发明进行进一步的详细说明。0028请参阅图1图3，在一个实施例中，真空截污系统包括控制单元7、污水收。
16、集管道1、2、真空阀井3、真空管道4、5和真空泵站6。污水收集管道连接真空阀井3，真空阀井3内设置有连接真空管道4的抽水管，抽水管和真空管道4之间设置有真空界面阀14。真空泵站包括真空罐9、真空泵12和排污泵10，真空管道连接真空罐9，真空罐9通过管路分别连接真空泵12和排污泵10。工作时，控制单元7控制真空界面阀3的开启和关闭，并控制真空泵12至少在真空界面阀3开启时将真空罐9内的气压保持在设定的负压（相对于大气压而言）范围内，以在需要时将污水从真空阀井3顺利抽吸至真空罐9，以及控制排污泵10将真空罐9内的污水排送走。0029真空阀井3和真空罐9内优选地设置有液位检测器11、13，真空罐9还。
17、优选地设置有气压计8。控制单元7连接真空罐9内的液位检测器11和气压计8及真空阀井3内的液位检测器13，工作过程中，控制单元7可根据液位检测器13检测的液位情况控制开启真空界面阀，根据液位检测器11检测的液位情况控制开启排污泵以排送污水，以及根据气压计8检测的罐内气压情况控制真空泵12的运作。如本领域技术人员所容易理解，液位检测、气压检测对于控制并不是必需的，例如还可以利用流量检测，或是设定定时开启及关断等。控制单元7优选采用PLC控制系统。0030如图1所示，污水收集管道可包括多根接收立管1和重力调蓄管2，重力调蓄管2连接入真空阀井。接收立管1安装在各污水排污口下部，接收立管1下部连接重力收。
18、集调蓄管2，以收集调蓄污水，断续的污水通过重力短管2进入真空阀井3。0031真空阀井3优选采用不锈钢材质箱体，如图2所示，其内设置有液位检测装置13、真空界面阀14及抽水管。当液位达到设定上限时，液位检测装置将检测到的信号传至PLC控制系统，PLC控制系统接收到该信号后，向真空阀井3内的真空界面阀14发出开启信号，真空界面阀14开启，污水被抽吸到真空管道。设定下限液位不高于抽水管管口的水平，污水液位下降到设定下限时，液位检测系统再次发出信号至PLC控制系统，PLC控制系统发出延时关闭信号，真空界面阀延时关闭。延时时间可调，例如14S，具体可视真空管道传输距离大小而定。真空界面阀关闭的时延过程中。
19、，真空管道吸入一定的大气，气体将推动污水在真空管网内继续运动，直至真空泵站。延时之后控制真空界面阀14关闭。0032真空阀井3上可根据需要设置溢流口，使得当系统出现故障、检修或者雨天水量较大时使部分水溢流，从而维持真空截污系统的正常运行。污水可溢流至河道，避免造成上级城市市政管网系统的运行。0033PLC控制系统、真空阀井3的顶部等适当位置可安装无线传输装置15，借此可远程说明书CN102242550ACN102242555A4/4页7传输故障信息至维护人员的移动通讯设施，以便于日常维护工作的开展。0034如图1所示，污水收集管道1、2和真空阀井3可设置多组，以适应多处地点截污的需求，真空管道。
20、包括真空主管5和多条真空支管4，各组的污水收集管道和真空阀井分别通过相应的真空支管4连接至真空主管5，真空主管5连接真空罐9。真空管道外部优选设置石棉保温材料，从而保证冬季气温较低时系统的正常运行。0035如图3所示，真空罐9内安装液位检测器11和气压计8，气压计8例如为电接点真空压力表。可以设置多个真空泵12和排污泵10以构成真空泵组和排污泵组，真空泵组的进气口通过管路和截止阀（未图示）与真空罐9连接，真空泵组负责维持真空罐9及其连接的真空管网真空度；排污泵组的进口通过管路与真空罐9连接，负责将罐内的污水排放至下级污水管网或污水处理厂。根据所接收的电接点真空压力表的检测信号，PLC控制系统控。
21、制真空泵的启闭，使真空罐9内的负压保持在设定的上限值和下限值之间，优选为003MPA到0065MPA之间。当真空罐9内的压力低于设定下限值时，PLC控制系统控制开启真空泵组；达到上限值时，PLC控制系统控制关闭真空泵组。当真空罐9内收集的污水达到设定的上限液位时，根据液位检测器传来的液位检测信号，PLC控制系统控制排污泵组开启，将污水输送至上级管网或污水处理厂，直至当污水降到设定的下限液位时，控制排污泵组关闭。0036真空泵站6优选还设置有尾气处理装置，从而可减小对环境的污染。0037控制单元7运行方式可以设置为手动或自动。可采用触摸式的可视化操作界面。通过安装计数器，可记录真空泵站运行参数。。
22、0038图4表示了真空管道优选的铺设方式。如图4所示，在上坡路段（A）和水平路段（B），真空管道为锯齿状铺设，即真空管道呈现锯齿状的纵向截面，每个锯齿包括斜向上地依次对接成齿凹部B1和齿尖部B2的两个弯头，优选为两个45度弯头，其中，在上坡路段的锯齿的齿凹部与齿尖部之间还增设有一斜向上的提升段B3以适应上坡路段的坡度。更优选地，每个锯齿的齿尖部B2以02的向下坡度往前延伸至下一个锯齿的齿凹部B1。在下坡路段（C），真空管道可按实际坡度平整铺设而不设置锯齿。0039在一个实施例中，使用前述的一种真空截污系统的真空截污方法包括以下步骤A通过污水收集管道收集污水并输送至真空阀井内；B开启真空界面阀，。
23、使污水通过所述真空界面阀进入真空管道而被抽吸至真空泵站的真空罐内；C通过排污泵将污水排送出所述真空罐；通过使用真空泵，至少在步骤B将所述真空罐内的气压保持在设定的负压范围内。0040优选地，步骤B中，检测真空阀井内的液位，当液位达到井内设定上限液位时，开启真空界面阀，当液位降至井内设定下限液位时，延迟一段时间后关闭所述真空界面阀。0041真空截污方法更优的实施方式可结合附图14参考前述内容，不再予以赘述。0042以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。说明书CN102242550ACN102242555A1/2页8图1图2说明书附图CN102242550ACN102242555A2/2页9图3图4说明书附图CN102242550A。