本發(fā)明屬于海綿城市技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置及其工作方法。

背景技術(shù)：

海綿城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來(lái)的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，也可稱(chēng)之為“水彈性城市”。國(guó)際通用術(shù)語(yǔ)為“低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”。下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。

初期降雨時(shí)，前2~5mm的雨水一般污染嚴(yán)重，流量也比較小。雨水溶解了空氣中的大量酸性氣體、汽車(chē)尾氣、工廠廢氣等污染性氣體，而且一般含有一定量的影響植物生長(zhǎng)的毒素，這些毒素可能包括硫化物、鹽分等，甚至不適當(dāng)?shù)膒H值。降落地面后，又由于沖刷瀝青油氈屋面、瀝青混凝土道路、建筑工地等，使得前期雨水中含有大量的有機(jī)物、病原體、重金屬、油脂、懸浮固體等污染物質(zhì)，因此前期雨水的污染程度較高，通常超過(guò)了普通的城市污水的污染程度。如果將前期雨水直接排入自然承受水體，將會(huì)對(duì)水體造成非常嚴(yán)重的污染，也不能將雨水直接回收利用，所以必須對(duì)前期雨水進(jìn)行棄流處理，可以設(shè)置雨污切換裝置，將降雨初期雨水分流至污水管道，降雨后期污染程度較輕的雨水經(jīng)過(guò)預(yù)處理截留水中的懸浮物、固體顆粒雜質(zhì)、沉淀、過(guò)濾，就可以達(dá)到回收利用的標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)有技術(shù)中的棄流裝置存在以下幾點(diǎn)缺點(diǎn)：（1）大部分棄流裝置的容積設(shè)置為所有初期雨水體積，容積過(guò)大、操作不便、成本高；（2）采用手動(dòng)操作排放初期雨水的裝置容易由于操作問(wèn)題失效；設(shè)置有自動(dòng)開(kāi)關(guān)的棄流裝置的容積雖然小，但構(gòu)造復(fù)雜、成本高；另外，初期雨水停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致固體顆粒雜質(zhì)沉淀，裝置極易堵塞，不利于裝置正常使用。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不做之處有必要提供一種具有創(chuàng)造性的和新穎性的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)易初期雨水單腔棄流筒，（1）大部分棄流裝置的容積設(shè)置為所有初期雨水體積，容積過(guò)大、操作不便、成本高；（2）采用手動(dòng)操作排放初期雨水的裝置容易由于操作問(wèn)題失效；設(shè)置有自動(dòng)開(kāi)關(guān)的棄流裝置的容積雖然小，但構(gòu)造復(fù)雜、成本高等缺點(diǎn)，從而達(dá)到體積小，造價(jià)低、只需要一個(gè)腔體就能實(shí)現(xiàn)全程雨水收集和棄流自動(dòng)操作。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)： 自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置，包括棄流集水清洗控制腔、集水過(guò)濾腔、棄流腔、收集雨水進(jìn)水口、收集雨水出水口、棄流雨水出水口、棄流控制孔、收集雨水過(guò)水孔、棄流腔清洗控制孔、閥體控制板、收集雨水分隔板、棄流雨水分隔板、底板、進(jìn)水端板、出水端板、頂板、漂浮閥、漂浮球、濾網(wǎng)和頂蓋；

所述自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置設(shè)置為長(zhǎng)方體形狀，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的上面設(shè)置有頂板，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的下面設(shè)置有底板，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置右側(cè)設(shè)置為進(jìn)水端板，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的左側(cè)設(shè)置為出水端板，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的內(nèi)部腔體設(shè)置有豎直的收集雨水分隔板，收集雨水分隔板將自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的內(nèi)部腔分為左側(cè)腔體和右側(cè)腔體，左側(cè)腔體容積設(shè)置為右側(cè)腔體容積的1.5~3倍；

左側(cè)腔體設(shè)置為集水過(guò)濾腔，右側(cè)腔體設(shè)置有水平的棄流雨水分隔板，棄流雨水分隔板 將右側(cè)腔體分為上部腔體和下部腔體，上部腔體設(shè)置為棄流集水清洗控制腔，下部腔體設(shè)置為棄流腔，棄流集水清洗控制腔的體積為棄流腔 體積的3~5倍；

所述進(jìn)水端板的上部設(shè)置有收集雨水進(jìn)水口，在進(jìn)水端板的下部設(shè)置有棄流雨水出水口，在出水端板的下部設(shè)置收集雨水出水口；

所述收集雨水分隔板高度的4/5~5/6的位置設(shè)置有收集雨水過(guò)水孔，所述收集雨水分隔板高度3/5~2/3的位置設(shè)置有棄流腔清洗控制孔，所述棄流雨水分隔板設(shè)置有棄流控制孔；

所述棄流控制孔下方設(shè)置閥體控制板，所述閥體控制板設(shè)置為梯形筒狀，下面直徑大，上面直徑小，閥體控制板與所述棄流雨水分隔板固定連接；所述閥體控制板的下面設(shè)置有漂浮閥，漂浮閥通過(guò)直桿與棄流集水清洗控制腔中的漂浮球連接；

初始狀態(tài)時(shí)，漂浮閥位于底部，漂浮球的頂部接近棄流腔清洗控制孔；當(dāng)雨水收集階段，漂浮閥塞住棄流控制孔和閥體控制板，此時(shí)，漂浮球的底部為棄流腔清洗控制孔之上。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述收集雨水出水口的橫截面積設(shè)置為收集雨水過(guò)水孔的橫截面積的1~1.1倍，所述收集雨水過(guò)水孔的橫截面積設(shè)置為收集雨水進(jìn)水口 的橫截面積的1~1.1倍，所述收集雨水進(jìn)水口 的橫截面積設(shè)置為棄流雨水出水口 的橫截面積的10~50倍，所述棄流雨水出水口 的橫截面積設(shè)置為棄流控制孔 的橫截面積的1~1.1倍；所述棄流雨水出水口 的橫截面積設(shè)置為棄流腔清洗控制孔 的橫截面積的10~20倍。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述集水過(guò)濾腔內(nèi)設(shè)置濾網(wǎng)，，所述集水過(guò)濾腔頂部的頂板上設(shè)置有清理內(nèi)部淤泥的頂蓋。

自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的工作方法，包括以下步驟：

①小流量流速初期雨水通過(guò)收集雨水進(jìn)水口進(jìn)入棄流集水清洗控制腔；

②初期雨水均通過(guò)棄流控制孔進(jìn)入通過(guò)棄流腔，并經(jīng)過(guò)棄流雨水出水口排出；

③中期雨水流量和流速不斷加大，棄流腔內(nèi)雨水不斷升高，之后污染較小的雨水在棄流集水清洗控制腔內(nèi)不斷升高；

④漂浮球不斷升起，帶動(dòng)漂浮閥升起并將棄流控制孔慢慢關(guān)閉；

⑤雨水由收集雨水孔、棄流腔清洗控制孔不斷進(jìn)行集水過(guò)濾腔內(nèi)，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾并通過(guò)收集雨水出水口排出；

⑥雨水逐漸減小并停止，棄流集水清洗控制腔內(nèi)的雨水逐漸降低，雨水由棄流腔清洗控制孔不斷流出；

⑦當(dāng)雨水降低至漂浮球最高的位置，漂浮球慢慢下降，漂浮閥逐漸降低并將棄流控制孔慢慢打開(kāi)；

⑧較為潔凈的雨水沖洗棄流腔并從棄流雨水出水口排出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于：（1）本發(fā)明裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工十分簡(jiǎn)便，體積小，造價(jià)低；（2）只需要一個(gè)腔體就能實(shí)現(xiàn)全程雨水收集和棄流自動(dòng)操作，初期雨水得到快速有效的排放，中后期雨水有效收集，雨停后能自動(dòng)打開(kāi)排污口排放剩余雨水，有效保證整個(gè)裝置的清潔狀態(tài)，始終保證裝置正常運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置示意圖。

圖中序號(hào)說(shuō)明：1棄流集水清洗控制腔、2集水過(guò)濾腔、3棄流腔、4收集雨水進(jìn)水口、5收集雨水出水口、6棄流雨水出水口、7棄流控制孔、8收集雨水過(guò)水孔、9棄流腔清洗控制孔、10閥體控制板、11收集雨水分隔板、12棄流雨水分隔板、13底板、14進(jìn)水端板、15出水端板、16頂板、17漂浮閥、18漂浮球、19濾網(wǎng)、20頂蓋。

具體實(shí)施方式：

為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

結(jié)合圖1 ，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置，包括棄流集水清洗控制腔1、集水過(guò)濾腔2、棄流腔3、收集雨水進(jìn)水口4、收集雨水出水口5、棄流雨水出水口6、棄流控制孔7、收集雨水過(guò)水孔8、棄流腔清洗控制孔9、閥體控制板10、收集雨水分隔板11、棄流雨水分隔板12、底板13、進(jìn)水端板14、出水端板15、頂板16、漂浮閥17、漂浮球18、濾網(wǎng)19和頂蓋20；

所述自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置設(shè)置為長(zhǎng)方體形狀，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的上面設(shè)置有頂板16，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的下面設(shè)置有底板13，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置右側(cè)設(shè)置為進(jìn)水端板14，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的左側(cè)設(shè)置為出水端板15，自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的內(nèi)部腔體設(shè)置有豎直的收集雨水分隔板11，收集雨水分隔板11將自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的內(nèi)部腔分為左側(cè)腔體和右側(cè)腔體，左側(cè)腔體容積設(shè)置為右側(cè)腔體容積的1.5~3倍；

左側(cè)腔體設(shè)置為集水過(guò)濾腔2，右側(cè)腔體設(shè)置有水平的棄流雨水分隔板12，棄流雨水分隔板12 將右側(cè)腔體分為上部腔體和下部腔體，上部腔體設(shè)置為棄流集水清洗控制腔1，下部腔體設(shè)置為棄流腔3，棄流集水清洗控制腔1的體積為棄流腔3 體積的3~5倍；

所述進(jìn)水端板14的上部設(shè)置有收集雨水進(jìn)水口4，在進(jìn)水端板14的下部設(shè)置有棄流雨水出水口6，在出水端板15的下部設(shè)置收集雨水出水口5；

所述收集雨水分隔板11高度的4/5~5/6的位置設(shè)置有收集雨水過(guò)水孔8，所述收集雨水分隔板11高度3/5~2/3的位置設(shè)置有棄流腔清洗控制孔9，所述棄流雨水分隔板12設(shè)置有棄流控制孔7；

所述棄流控制孔7下方設(shè)置閥體控制板10，所述閥體控制板10設(shè)置為梯形筒狀，下面直徑大，上面直徑小，閥體控制板10與所述棄流雨水分隔板12固定連接；所述閥體控制板10的下面設(shè)置有漂浮閥17，漂浮閥17通過(guò)直桿與棄流集水清洗控制腔1中的漂浮球18連接；

初始狀態(tài)時(shí)，漂浮閥17位于底部，漂浮球18的頂部接近棄流腔清洗控制孔9；當(dāng)雨水收集階段，漂浮閥17塞住棄流控制孔7和閥體控制板10，此時(shí)，漂浮球18的底部為棄流腔清洗控制孔9之上。

最為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述收集雨水出水口5的橫截面積設(shè)置為收集雨水過(guò)水孔8的橫截面積的1~1.1倍，所述收集雨水過(guò)水孔8的橫截面積設(shè)置為收集雨水進(jìn)水口4 的橫截面積的1~1.1倍，所述收集雨水進(jìn)水口4 的橫截面積設(shè)置為棄流雨水出水口6 的橫截面積的10~50倍，所述棄流雨水出水口6 的橫截面積設(shè)置為棄流控制孔7 的橫截面積的1~1.1倍；所述棄流雨水出水口6 的橫截面積設(shè)置為棄流腔清洗控制孔9 的橫截面積的10~20倍。

最為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述集水過(guò)濾腔2內(nèi)設(shè)置濾網(wǎng)19，，所述集水過(guò)濾腔2頂部的頂板16上設(shè)置有清理內(nèi)部淤泥的頂蓋20。

自動(dòng)雨水棄流收集與清洗裝置的工作方法，包括以下步驟：

①小流量流速初期雨水通過(guò)收集雨水進(jìn)水口4進(jìn)入棄流集水清洗控制腔1；

②初期雨水均通過(guò)棄流控制孔7進(jìn)入通過(guò)棄流腔3，并經(jīng)過(guò)棄流雨水出水口6排出；

③中期雨水流量和流速不斷加大，棄流腔3內(nèi)雨水不斷升高，之后污染較小的雨水在棄流集水清洗控制腔1內(nèi)不斷升高；

④漂浮球18不斷升起，帶動(dòng)漂浮閥17升起并將棄流控制孔7慢慢關(guān)閉；

⑤雨水由收集雨水孔8、棄流腔清洗控制孔9不斷進(jìn)行集水過(guò)濾腔2內(nèi)，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)19過(guò)濾并通過(guò)收集雨水出水口5排出；

⑥雨水逐漸減小并停止，棄流集水清洗控制腔1內(nèi)的雨水逐漸降低，雨水由棄流腔清洗控制孔9不斷流出；

⑦當(dāng)雨水降低至漂浮球18最高的位置，漂浮球18慢慢下降，漂浮閥17逐漸降低并將棄流控制孔7慢慢打開(kāi)；

⑧較為潔凈的雨水沖洗棄流腔3并從棄流雨水出水口6排出。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。