污水真空收集處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于污水收集及處理領域，尤其涉及一種利用真空技術實現污水收集和處理的一體化、小型化系統。
【背景技術】
[0002]在城市及居住人口密集地區，污水的收集多采用重力式管道收集方式，建筑物內的污水流入室外窨井，污水管道按一定的坡度敷設，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施，為防止管道內污水堵塞，管道敷設時往往需要采用一定的坡度，因此，污水管道一般埋深相對較深，工程投資高。
[0003]隨著我國城鎮化進程的加快，小城鎮和農村污水處理的壓力越來越大，很多村鎮住戶之間位置相對分散，特別是在農村地形變化較大、河流多的情況下，如依靠傳統的重力管道收集方式，管道敷設難度較大，管道實施較困難，有的根本無法實施，導致很多數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，對周圍環境衛生和地表景觀造成較大影響。此外，農村污水量小，污水輸送管道長，管道內污水在旱流時流速小，管道易堵塞且滲漏嚴重，旱天污水大多直接滲入地下，收集不到污水，而在雨天時由于雨水滲入，污水溢流嚴重，農村河流普遍遭到污染，還嚴重威脅到地下水，嚴重影響周圍環境，給居民的健康帶來較大威脅。
[0004]究其原因，現有的小城鎮和農村污水處理工藝設計并未結合其污水收集量及處理量小的特點，而仍然是沿用和照搬大、中型規模城市污水處理工藝和設計參數，造成工程投資和運行費用整體過高。除此以外，傳統的重力排污系統還存在眾多弊端:
[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定的地區，不適合周圍水域水位高的居民區或地坑不宜挖掘過深的地區；
[0006]2、不能靈活與其他專業管線進行整體協調，不適合居民居住比較分散地區或地下已埋設了其他市政等公共設施的地方；
[0007]3、需較大的坡度和埋深，在地勢平坦的地區需設置大量污水檢查井，提升栗站或倒虹吸管等附屬構筑物，管徑較大，工程開挖量大，致使施工難度、建設和維護成本大幅增加。
[0008]近年來真空收集處理技術在一定范圍內得到了推廣和應用，其工作原理是:由控制器感應真空收集井內液位傳感器的信號，從而控制排污管上真空閥門的開閉，實現污水的抽吸。但是為了實現上述控制器的動作，還需要增加額外的動力設備，這便直接增加了布置管線時的工作強度。尤其對于一些基礎設施薄弱的偏遠山區，常常會因尋找不到電力設施而影響施工。
【實用新型內容】
[0009]鑒于此，本實用新型針對居住分散、地形變化大的小城鎮和農村污水收集處理系統的不足，提供了一種污水真空收集和處理系統，該系統利用真空輸送管線中的負壓自動開啟真空閥門，使得污水在無需額外增設動力設備的條件下自動排入真空輸送管線，這對于電力設施欠缺的山區尤其關鍵。本實用新型具有自動收集、定量排放、不需人工值守的優點，且結構簡單，方便實用。
[0010]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種污水真空收集處理系統，包括污水匯流管線、真空收集井、真空輸送管線、真空栗站和污水處理器。
[0011]其中，污水匯流管線用于將從用戶端排出的污水引至真空收集井中。真空收集井包括閥井，從閥井內部向上延伸的排污管，以及與排污管相連的真空閥門，真空輸送管線安裝在該真空閥門上。所述真空閥門包括工作腔，與排污管相對接的介質進口，與真空輸送管線相連接的介質出口，以及與工作腔相通、用于控制介質進口和介質出口通斷的先導閥。在真空輸送管線上還設有取氣口，上述先導閥上設置有與該取氣口相對接的真空接口，與大氣相通的大氣接口，以及用于感應閥井內部液位的壓力接口。在壓力接口上還裝設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管，以及與該氣壓傳導管相連用于感應井內液位的感應管。所述真空栗站一方面提供負壓系統的動力，另一方面將從真空輸送管線中排出的污水轉運至污水處理器中。優選的，真空閥門的排水口徑為 Φ 7 5mm。
[0012]污水在重力作用下經污水匯流管線流入真空收集井，當真空收集井中污水收集達到一定量時，真空閥門自動打開，將污水吸至真空輸送管線，接著污水進入真空栗站的真空污水貯槽內，真空栗運轉或停止維持系統內一個穩定負壓度，以利于污水輸送。當污水在真空污水貯槽內的液位達到預定液位時，污水輸送栗啟動，將污水輸送至污水處理器進行凈化處理。經凈化處理后的出水，達到GB18918 — 2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的一級標準后，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的啟閉無需增加額外動力設備即可完成。其工作過程如下:當閥井內的污水逐漸增多時，感應管內的液位隨之升高，迫使管內氣壓升高，管內氣壓通過氣壓傳導管傳遞到真空閥門的先導閥。當罐內液位達到預定高度時，先導閥自動切換到真空接口，將真空閥門與真空輸送管線相連。工作腔內空氣被吸走，在介質入口大氣壓下，真空閥門打開。由于真空閥門兩端的排污管、真空輸送管線的空氣壓力不同，閥門一經開啟，污水便被高速吸入真空輸送管線。當閥井內的污水被吸走過程中，水位逐漸下降，感應管內的氣壓也隨之下降，當下降到預定液位時，先導閥切換至大氣接口，同時真空閥門與真空輸送管線斷開，真空閥門關閉，污水停止排放，至此完成一個真空收集井的收集排放過程。
[0014]本實用新型針對現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真空閥門造成損害的問題，對真空收集井進行了進一步改進，所述真空收集井包括與污水匯流管線相連的慪肥井，以及與慪肥井相通的閥井。在慪肥井與閥井之間設置有污水連通口，以及布置在污水連通口上的過濾格柵。優選的，上述過濾格柵設置在污水連通口靠近慪肥井的一側，在過濾格柵的上部還安裝有格柵拉桿，進而便于定時對過濾格柵進行更換。污水經污水匯流管線流入慪肥井中進行分解、發酵，在過濾格柵的阻隔下較大的漂浮物留在慪肥井中，污水則通過污水連通口逐漸進入閥井中，此后的工作原理與上述相同，在此不再贅述。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，在閥井中部設有密封板，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，上下層嚴實密封，更好的控制臭氣，進而改善周邊環境。在真空閥室的側壁上開有用于安置真空輸送管線的穿插口，密封板上開設有排污管穿插口和感應管穿插口，將閥門和污水隔絕，便于維護。
[0016]為了防止較大漂浮物穿過過濾格柵進入系統造成管路的堵塞，在污水暫存罐內還設置有過濾裝置。過濾裝置底部沉入井底，上部鑲嵌在密封板上可活動部位，過濾裝置的上部2/3處為過濾區域，由一定間隔的不銹鋼網圍制，過濾裝置下部1/3處為攔截區域，用于將污水中混入的沉積物阻隔在污水暫存罐的外側。
[0017]本實用新型的其中一個技術難點在于，如何在保證密封性的條件下，將UPVC材料的真空輸送管線中的取氣口接入先導閥中來。具體采用的技術方案如下，在真空輸送管線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出口密封連接至真空輸送管線，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形連接件的一個出口連接有絲堵或壓力儀表，另一個出口通過第二接頭裝設有軟管，該軟管的另一端連接至所述先導閥的真空接口。作為本實用新型的另一種實施方案，在變徑與第一接頭之間還設有第二管道。上述第一管道、變徑和第二管道均垂直向上延伸布置，如此設計可防止真空輸送管線內污水倒流進先導閥的真空接口處，實現氣液分離，更進一步的，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]作為本實用新型一種具體的連接方式，上述第一接頭的兩端均設有外螺紋，變徑和第二 T形連接件上均設有與外螺紋相適配的內牙。第二接頭為快插式管接頭。此外為進一步提高密封性，在上述各管件的連接處還設有密封膠或密封圈。
[0019]進一步的，真空輸送管線采用UPVC材料制成，其公稱壓力大于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材料制得。
[0020]污水在抽吸過程中，管道會有輕微的晃動，時間一長，軸向竄動加大，影響抽吸效果，甚至會造成吸不上水的后果，閥井內還設有用于防止排污管軸向竄動的高度調節裝置。進一步的，高度調節裝置包括支撐板，沿支撐板高度方向垂直開設的一組安裝孔，以及通過螺栓固定在安裝孔內的連接件;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。當然該高度調節裝