一種負(fù)壓排水系統(tǒng)及排水方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種負(fù)壓排水系統(tǒng)及排水方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]負(fù)壓排水系統(tǒng)是對傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的有益補充，符合新興的生態(tài)排水理念。目前國內(nèi)采用負(fù)壓排水系統(tǒng)的主要工程有上海Fl賽車場負(fù)壓排水系統(tǒng)、廣州白云國際會議中心負(fù)壓排水系統(tǒng)、上海鐵路南站真空卸污系統(tǒng)等。
[0003]與傳統(tǒng)重力污水排放系統(tǒng)相比，負(fù)壓排水系統(tǒng)具有以下特點:管道敷設(shè)不需坡度，適用范圍廣；系統(tǒng)密封性高；管徑小、埋深淺、無淤泥、運行費用低等多種優(yōu)點。負(fù)壓排水系統(tǒng)作為一種新型的排水系統(tǒng)，其具有較大的應(yīng)用潛力、廣泛使用場合和優(yōu)越的工程與技術(shù)經(jīng)濟的優(yōu)勢，但一方面由于其并沒有被人們認(rèn)知、接受，另一方面受傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的約束，所以負(fù)壓排水系統(tǒng)在我國應(yīng)用極少，尚無系統(tǒng)的研究。目前的排水系統(tǒng)尚存在一些問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種負(fù)壓排水系統(tǒng)及排水方法，排污效果好，方便排污模擬試驗。
[0005]一種負(fù)壓排水系統(tǒng)，包括真空閥井和真空罐，所述負(fù)壓排水系統(tǒng)還包括第一閥門、抽水管、真空管道和進(jìn)氣管，所述抽水管的第一端伸入所述真空閥井的底部，所述抽水管的第二端通過真空管道與真空罐連接，所述第一閥門設(shè)置在所述真空閥井與真空罐之間，所述進(jìn)氣管的第一端與所述抽水管連通，所述進(jìn)氣管的第二端與大氣壓連通，所述進(jìn)氣管與抽水管之間的接口在所述抽水管的第二端的上方，在所述真空閥井內(nèi)的水流入所述真空罐而下降至設(shè)定液位下限后再經(jīng)過設(shè)定時長，關(guān)閉所述第一閥門；其中所述設(shè)定液位下限在所述接口所處的高度位置。
[0006]在一個實施例中，所述負(fù)壓排水系統(tǒng)還包括第一液位檢測器，所述第一液位檢測器用于安裝在所述真空閥井的不同液位高度，所述第一液位檢測器所處的位置對應(yīng)所述設(shè)定液位下限。
[0007]在一個實施例中，所述負(fù)壓排水系統(tǒng)還包括第二閥門和第三閥門，所述真空管道包括第一真空管道和第二真空管道，所述第一真空管道與第二真空管道的長度不同，所述抽水管的第二端通過所述第一真空管道與所述真空罐連接，所述抽水管的第二端通過所述第二真空管道與所述真空罐連接，所述第二閥門控制所述第一真空管道的通斷，所述第三閥門控制所述第二真空管道的通斷。
[0008]在一個實施例中，所述真空管道包括上升真空管管道和下降真空管道。
[0009]在一個實施例中，還包括滑槽、固定件和軟管，相鄰的上升真空管道和下降真空管道通過軟管連接，所述固定件能固定在所述滑槽的不同高度位置，所述固定件用于支撐所述軟管。
[0010]在一個實施例中，還包括第四閥門和排污栗，所述排污栗的入口與所述真空罐的底部出口連接，所述排污栗的出口通過所述第四閥門與所述真空罐的頂部開口連接。
[0011 ] 在一個實施例中，還包括水箱，所述排污栗的出口與所述水箱的入口連接，所述水箱的出口與所述真空閥井的進(jìn)水口連接。
[0012]在一個實施例中，還包括真空栗和用于檢測所述真空罐內(nèi)的氣壓的氣壓計，若所述氣壓計檢測的氣壓大于設(shè)定氣壓上限，則所述真空栗停止對所述真空罐進(jìn)行抽真空，若所述氣壓計檢測的氣壓小于設(shè)定氣壓下限，則所述真空栗對所述真空罐進(jìn)行抽真空。
[0013]在一個實施例中，還包括第二液位檢測器，所述第二液位檢測器用于檢測所述真空罐內(nèi)的水位，當(dāng)所述真空罐內(nèi)的水位高于真空罐設(shè)定液位上限時，所述排污栗從所述真空罐中抽水，當(dāng)所述真空罐內(nèi)的水位低于真空罐設(shè)定液位下限時，所述排污栗停止從所述真空罐中抽水。
[0014]本發(fā)明還提供了一種采用所述負(fù)壓排水系統(tǒng)的排水方法，包括如下步驟:
[0015]使所述真空罐的氣壓達(dá)到設(shè)定氣壓；
[0016]若所述真空閥井內(nèi)的水達(dá)到設(shè)定液位上限時，開啟所述第一閥門，所述真空閥井內(nèi)的水經(jīng)過所述第一閥門進(jìn)入所述真空罐內(nèi)；若所述真空閥井內(nèi)的水到達(dá)設(shè)定液位下限時，再經(jīng)過設(shè)定時長，關(guān)閉所述第一閥門。
[0017]本負(fù)壓排水系統(tǒng)的排污效果好，可以為負(fù)壓排水系統(tǒng)的理論研究提供現(xiàn)實基礎(chǔ)，而且可以模擬已有系統(tǒng)，提高其運行穩(wěn)定性，且便于日常維護管理。
【【附圖說明】】
[0018]圖1是本發(fā)明一種實施例的負(fù)壓排水系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明一種實施例的負(fù)壓排水系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明一種實施例的負(fù)壓排水系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明一種實施例的負(fù)壓排水系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明一種實施例的負(fù)壓排水系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實施方式】】
[0023]以下對發(fā)明的較佳實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]如圖1至5所示，一個實施例的負(fù)壓排水系統(tǒng)包括:控制單元7、循環(huán)水箱1、真空閥井2、第一閥門3、進(jìn)氣管8、抽水管9、液位檢測器10、真空管道5和真空栗站6。真空栗站6包括氣壓計4、真空罐16、真空栗17、排污栗23和液位檢測器24，真空栗17可以采用水環(huán)式真空栗(包含抽真空水箱18)。
[0025]循環(huán)水箱I的出水口連接真空閥井2的進(jìn)水口，抽水管9的第一端伸入真空閥井2的底部，抽水管9的第二端通過真空管道5與真空罐16連接，第一閥門3可以采用電動蝶閥，第一閥門3設(shè)置在真空罐16與真空閥井2之間(例如可以設(shè)置在抽水管9與真空管道5之間，或者真空管道5上)，抽水管9可以設(shè)置在真空閥井2內(nèi)，進(jìn)氣管8的第一端與抽水管9連通，進(jìn)氣管8的第二端與大氣壓連通(例如可以伸出真空閥井2的外面)，進(jìn)氣管8與抽水管9之間的接口在抽水管9的第二端的上方。
[0026]液位檢測器10用于檢測真空閥井2內(nèi)的液體的高度，其可以包括最高液位檢測器(對應(yīng)設(shè)定液位上限)和最低液位檢測器(對應(yīng)設(shè)定液位下限)，當(dāng)液位超過設(shè)定液位上限時最高液位檢測器可以檢測出來，同樣，當(dāng)液位低于設(shè)定液位下限時最低液位檢測器也可以檢測出來。設(shè)定液位下限應(yīng)該不高于進(jìn)氣管8與抽水管9之間的接口。
[0027]真空罐16通過管路分別連接真空栗17和排污栗23。液位檢測器24用于檢測真空罐16內(nèi)的液體的高度，液位檢測器24可以包括最高液位檢測器(對應(yīng)設(shè)定液位上限)和最低液位檢測器(對應(yīng)設(shè)定液位下限)，當(dāng)液位超過設(shè)定液位上限時最高液位檢測器可以檢測出來，同樣，當(dāng)液位低于設(shè)定液位下限時最低液位檢測器也可以檢測出來。氣壓計4用于檢測真空罐16內(nèi)的氣壓。
[0028]控制單元7分別與液位檢測器10、液位檢測器24和氣壓計4電連接。控制單元7可以采用PLC控制系統(tǒng)。
[0029]工作時，控制單元7控制第一閥門3的開啟和關(guān)閉，并控制真空栗17至少在第一閥門3開啟時將真空罐16內(nèi)的氣壓保持在設(shè)定的負(fù)壓(相對于大氣壓而言)范圍內(nèi)(可以在-0.03MPa到-0.065MPa之間)，若氣壓計4檢測的氣壓大于設(shè)定氣壓上限，則真空栗17停止對真空罐16進(jìn)行抽真空，若氣壓計4檢測的氣壓小于設(shè)定氣壓下限，則真空栗17對真空罐16進(jìn)行抽真空，從而維持真空罐16內(nèi)的負(fù)壓。因此，當(dāng)?shù)谝婚y門3打開時，真空閥井2內(nèi)的污水可以通過第一閥門3和真空管道被抽入真空罐16，而當(dāng)真空罐16內(nèi)的污水足夠時，可以控制排污栗23將真空罐7內(nèi)的污水排送走。
[0030]控制單元7可根據(jù)液位檢測器10檢測的液位情況控制開啟第一閥門3。當(dāng)液位超過設(shè)定液位上限時，控制單元7控制第一閥門3開啟，水從真空閥井2內(nèi)依次通過抽水管9、第一閥門3和真空管道5進(jìn)入真空罐16內(nèi)。當(dāng)液位低于設(shè)定液位下限后再經(jīng)過設(shè)定時長，第一閥門3才關(guān)閉，這樣在這段時間內(nèi)，大氣的氣體可以從進(jìn)氣管8進(jìn)入真空管道5，這部分吸入的氣體將推動污水在真空管道5內(nèi)繼續(xù)運動，直至真空罐16。在一個實施例中，污水液位下降到設(shè)定液位下限后，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出延時關(guān)閉信號，第一閥門3延時關(guān)閉，延時時間可調(diào)(I?4s)，具體可視試驗設(shè)置的氣液比而定。延時之后控制第一閥門3關(guān)閉。抽吸污水的過程中，可以記錄抽吸速度。
[0031]在一個實施例中，液位檢測器10可以是磁翻板液位裝置，磁翻板液位裝置在設(shè)定液位上限和設(shè)定液位下限分別配有液位檢測傳感器，通過設(shè)置磁翻板液位裝置的液位設(shè)置可以實現(xiàn)真空閥井2體積調(diào)節(jié)。液位設(shè)置完畢，真空閥井2容納液體批容量體積(污水體積)也就一定。通過觀察磁翻板液位計液位變化，記錄抽吸速度。
[0032]排污栗23的入口與真空罐16的出水口連接，排污栗23的出水口與下級污水管網(wǎng)或污水處理廠連接。控制單元7根據(jù)液位檢測器24檢測的液位情況控制開啟排污栗23以排送污水