本發(fā)明涉及液體的回收與處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及安全分流裝置及應(yīng)用其的雨水回收系統(tǒng)和污水回流系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近幾年，隨著全球水資源的日益減少，對(duì)雨水的有效利用得到了廣泛的關(guān)注。但由于降雨初期，雨水溶解了空氣中的大量酸性氣體、汽車尾氣、工廠廢氣等污染性氣體，降落地面后，又由于沖刷屋面、瀝青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物質(zhì)，前期雨水的污染程度較高，不適于回收利用。

在具體的工程設(shè)計(jì)中，需在雨水收集管與雨水蓄水池之間設(shè)置安全分流裝置。前期雨水在流經(jīng)安全分流裝置時(shí)先行排放掉，在雨量增大后，水質(zhì)變好后進(jìn)行收集?，F(xiàn)有的安全分流裝置主要包括井體和連接于井體側(cè)壁上的雨水收集管、排水管和集水管，雨水收集管標(biāo)高最高，集水管標(biāo)高最低，排水管位于中間位置。該安全分流裝置雖具有分流功能，但運(yùn)行過程雨水中的泥沙和較重的雜質(zhì)會(huì)沉淀在井底，需要定期清理，否則由于集水管距離井底較近，雖然降雨初期進(jìn)行了棄流排放，但井底沉淀的泥沙仍會(huì)有一部分隨水流進(jìn)入雨水蓄水池，造成后續(xù)處理成本增高。

現(xiàn)有的安全分流裝置還有將排水管設(shè)于井底，集水管標(biāo)高低于雨水收集管，此布置方式可減少污泥沉淀，但由于實(shí)際工程設(shè)計(jì)中雨水收集管網(wǎng)和排水管網(wǎng)標(biāo)高基本相同，而雨水蓄水池的標(biāo)高較低，因此，如將排水管設(shè)置在井底，在不增設(shè)其他設(shè)備情況下，會(huì)由于高差無法將初期雨水排入排水管網(wǎng)；如增加其他設(shè)備，則造價(jià)和運(yùn)營(yíng)成本又會(huì)大大提高。

污水生物處理在生物菌種馴化培養(yǎng)期間，由于初期生物膜尚未形成，其出水水質(zhì)尚不能滿足工藝設(shè)計(jì)要求的出水水質(zhì)指標(biāo)，需采取回流生物馴化處理。一般情況下，在適宜的溫度條件下，生物馴化周期約30-45天。在馴化期間，生物處理池出水需分流到污水處理前端的調(diào)節(jié)池。目前常用的有三種方式：一、單純采用水泵內(nèi)循環(huán)回流，采用此方式存在如下問題：在水泵抽吸期間，生物處理池水深處于動(dòng)態(tài)變化之中，即此方式不能有效控制生物處理池的水深，進(jìn)而導(dǎo)致生物處理池的水力停留時(shí)間HRT和污泥停留時(shí)間SRT不穩(wěn)定，同時(shí)引起生物處理段的溶解氧DO和活性污泥濃度工藝指標(biāo)變化，會(huì)延長(zhǎng)生物馴化周期。二、設(shè)置液位監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)檢測(cè)生物處理池的液位高度，并通過PLC控制系統(tǒng)控制回流泵的啟停，此方式液位高度控制穩(wěn)定，但造價(jià)高，而且回流泵啟停頻繁，運(yùn)營(yíng)成本較高。三、采用現(xiàn)有的安全分流裝置通過溢流方式回流，此方式生物處理池的液位高度穩(wěn)定，但回流過程污水中的污泥會(huì)沉淀在安全分流裝置的底部，需要定期清理，而且由于污泥沉淀，回流到調(diào)節(jié)池中的污水中污泥含量較少，造成生物處理池進(jìn)水活性污泥濃度降低，延長(zhǎng)生物馴化周期。

因此，針對(duì)上述現(xiàn)有的安全分流裝置在實(shí)際使用中的若干缺點(diǎn)，如何能開發(fā)一種能夠避免雜質(zhì)沉積、維護(hù)方便的安全分流裝置，成為當(dāng)前業(yè)界急需改進(jìn)的目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種能夠避免雜質(zhì)沉積、維護(hù)方便的安全分流裝置，從而克服現(xiàn)有的安全分流裝置易于沉淀雜質(zhì)、需要清理，維護(hù)不便的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的安全分流裝置，包括集液管和液體分流管，以及連接在所述集液管下端和液體分流管下端之間的導(dǎo)流管，所述集液管、液體分流管與所述導(dǎo)流管形成U形管狀結(jié)構(gòu)；所述集液管上連接有進(jìn)液管，所述液體分流管上連接有收液管和排液管，所述進(jìn)液管的管頂標(biāo)高高于所述收液管的管頂標(biāo)高和所述排液管的管底標(biāo)高，所述收液管的管頂標(biāo)高低于所述排液管的管底標(biāo)高,所述收液管的輸出端用于連接液體啟閉裝置。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述導(dǎo)流管包括連接在所述集液管下端的收縮段，連接在所述液體分流管下端的擴(kuò)散段，以及連接在所述收縮段與擴(kuò)散段之間的過渡段；所述收縮段沿集液管下端至過渡段入口內(nèi)徑逐漸變小，所述擴(kuò)散段沿過渡段出口至液體分流管下端內(nèi)徑逐漸擴(kuò)大。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述過渡段為內(nèi)徑不變的一段弧形彎管。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述收縮段的長(zhǎng)度不超過所述擴(kuò)散段的長(zhǎng)度。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述液體分流管的管徑不超過所述集液管的管徑。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述液體啟閉裝置為閥門、泵或雨水棄流器。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述集液管和液體分流管的頂部均設(shè)有檢修口，所述檢修口上設(shè)有上蓋。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述集液管、液體分流管以及導(dǎo)流管為一體化結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明要解決的第二個(gè)問題是提供一種能夠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便且回收的雨水水質(zhì)較好的雨水回收系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種雨水回收系統(tǒng)，包括上述的安全分流裝置，所述安全分流裝置的進(jìn)液管用于與雨水收集管網(wǎng)連接，所述排液管用于與排水管網(wǎng)連接，所述收液管用于與雨水蓄水池連接。

本發(fā)明要解決的第三個(gè)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，且回流污水中活性污泥含量較高的污水回流系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種污水回流系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池和生物處理池，還包括上述的安全分流裝置，所述生物處理池的出水口與所述進(jìn)液管連通，所述排液管通過回流管道與所述調(diào)節(jié)池連通。

采用這樣的設(shè)計(jì)后，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本裝置具有由集液管、液體分流管、導(dǎo)流管共同形成了U形管狀結(jié)構(gòu)，液體必須流經(jīng)裝置底部，且流經(jīng)裝置底部時(shí)流速較高，湍流混合作用較強(qiáng)，有利于將裝置中的雜質(zhì)沖洗后經(jīng)排液管排出，避免了雜質(zhì)沉積，維護(hù)方便。

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作，造價(jià)低，管理方便。

3、利用管徑的收縮和擴(kuò)大來增加裝置底部液體流速，擾動(dòng)和湍流作用增強(qiáng)，進(jìn)一步減少底部污泥沉淀。

4、利用液體的不可壓縮性，將進(jìn)液管中液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，可有效調(diào)節(jié)液體排出的標(biāo)高，使安全分流裝置的安裝標(biāo)高的適用范圍更廣。

5、設(shè)置帶有上蓋的檢修口，便于日常檢修和檢測(cè)水質(zhì)。

6、安全分流裝置底部不會(huì)形成污泥沉淀，回收的雨水在分流環(huán)節(jié)不會(huì)增加污泥攜帶量，收集的雨水水質(zhì)較好，且在雨水收集階段，水質(zhì)較好的雨水不會(huì)通過排液管排出，在降雨強(qiáng)度小的時(shí)候，能最大量的收集雨水。

7、可用于污水生物處理采用溢流的方式回流，進(jìn)液管與生物處理池的出水管連接，排液管與調(diào)節(jié)池連通。易于控制生物處理池的有效水深，安全分流裝置內(nèi)不會(huì)形成不必要的污泥沉積，同時(shí)保證了回流污水中活性污泥具有較高的濃度。

綜上所述，本發(fā)明的安全分流裝置具有由集液管、液體分流管、導(dǎo)流管形成的U形管狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)于現(xiàn)有的井體結(jié)構(gòu)，液體必須流經(jīng)裝置的底部，且流經(jīng)裝置底部時(shí)流速較高，湍流混合作用較強(qiáng)，沉淀在裝置底部的雜質(zhì)在液體沖刷和湍流作用下被混合在液體中，進(jìn)而隨著液體一同經(jīng)排液管排出，避免了雜質(zhì)沉積，維護(hù)方便。

附圖說明

上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明的安全分流裝置的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的安全分流裝置的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的雨水回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的污水回流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、集液管，2、液體分流管，3、導(dǎo)流管，4、進(jìn)液管，5、集液管，6、排液管，7、雨水棄流器，8、雨水蓄水池，9、調(diào)節(jié)池，10、生物處理池。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明提供的安全分流裝置，包括集液管1和液體分流管2，以及連接在所述集液管1下端和液體分流管2下端之間的導(dǎo)流管3，所述集液管1、液體分流管2與所述導(dǎo)流管3形成U形管狀結(jié)構(gòu)。其中，所述集液管1和液體分流管2可為豎直管或傾斜管。所述集液管1、液體分流管2以及導(dǎo)流管3可為一體化結(jié)構(gòu)。

所述集液管1上連接有進(jìn)液管4，所述液體分流管2上連接有收液管5和排液管6，所述進(jìn)液管4的管頂標(biāo)高高于所述收液管5的管頂標(biāo)高和所述排液管6的管底標(biāo)高，所述收液管5的管頂標(biāo)高低于所述排液管6的管底標(biāo)高,所述收液管5的輸出端用于連接液體啟閉裝置。所述液體啟閉裝置可以是閥門、泵或雨水棄流器。

此外，所述集液管1和液體分流管2的頂部可進(jìn)一步設(shè)置檢修口，所述檢修口上設(shè)有上蓋，便于日常檢修和對(duì)液體進(jìn)行檢測(cè)。

該安全分流裝置具有由集液管1、液體分流管2、導(dǎo)流管3形成的U形管狀結(jié)構(gòu)，液體必須流經(jīng)裝置底部，而一般建筑、路面與安全分流裝置具有較大的高差，通過勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來的動(dòng)能，在裝置底部形成較高的液體流速，湍流混合作用較強(qiáng)，沉淀在裝置底部的雜質(zhì)在液體沖刷和湍流作用下被混合在液體中，進(jìn)而隨著液體一同經(jīng)排液管6排出，避免雜質(zhì)沉積，維護(hù)方便。

如圖2所示，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述安全分流裝置中的導(dǎo)流管3包括連接在所述集液管1下端的收縮段，連接在所述液體分流管2下端的擴(kuò)散段，以及連接在所述收縮段與擴(kuò)散段之間的過渡段；所述收縮段沿集液管1下端至過渡段入口內(nèi)徑逐漸變小，所述擴(kuò)散段沿過渡段出口至液體分流管2下端內(nèi)徑逐漸擴(kuò)大。這種設(shè)置方式利用管徑的收縮增加了液體流速，擾動(dòng)和湍流作用增強(qiáng)，進(jìn)一步減少了底部污泥沉淀。

較佳地，所述過渡段采用內(nèi)徑不變的一段弧形彎管，弧形彎管阻力小，易于水流順暢通過，而且沒有擋住污泥的死角。此外，為實(shí)現(xiàn)更好的清淤效果，所述收縮段的長(zhǎng)度最好不超過所述擴(kuò)散段的長(zhǎng)度。所述液體分流管2的管徑最好不超過所述集液管1的管徑。由于液體分流管2管徑較細(xì)，液體流速較高，液體能夠達(dá)到的標(biāo)高更高。利用液體的不可壓縮性，將進(jìn)液管4中液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，可有效調(diào)節(jié)液體排出的標(biāo)高，使安全分流裝置的安裝標(biāo)高的適用范圍更廣。

本發(fā)明還提供了一種雨水回收系統(tǒng)，包括上述的安全分流裝置，所述安全分流裝置的進(jìn)液管4用于與雨水收集管網(wǎng)連接，所述排液管6用于與排水管網(wǎng)連接，所述收液管5用于與雨水蓄水池8連接。配合參閱圖3所示，所述雨水回收系統(tǒng)的收液管6通過雨水棄流器7與所述雨水蓄水池8連接。該雨水回收系統(tǒng)的工作步驟如下：

1)在降雨初期進(jìn)入安全分流裝置的雨水，水質(zhì)較差，此時(shí)關(guān)閉收液管5上連接的雨水棄流器7，雨水通過排液管6排入排水管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了初期棄流功能；

2)當(dāng)降雨持續(xù)一段時(shí)間后，水質(zhì)變好，打開收液管5連接的雨水棄流器7，由于收液管5的標(biāo)高低于排液管6的標(biāo)高，水流通過雨水棄流器7流入雨水蓄水池8，并停止外排，實(shí)現(xiàn)了雨水收集功能；

3)雨水蓄水池8蓄滿后,水位達(dá)到一定標(biāo)高，此時(shí)關(guān)閉雨水棄流器7，停止向雨水蓄水池8補(bǔ)水，液體分流管2內(nèi)的水位上升，進(jìn)而水流從排液管6排出，實(shí)現(xiàn)了溢流功能。

由于安全分流裝置底部不會(huì)形成污泥沉淀，回收的雨水在分流環(huán)節(jié)不會(huì)增加污泥攜帶量，收集的雨水水質(zhì)較好，且在雨水收集階段，水質(zhì)較好的雨水不會(huì)通過排液管6排出，在降雨強(qiáng)度小的時(shí)候，能最大量的收集雨水。

請(qǐng)配合參閱圖4所示，本發(fā)明還提供了一種污水回流系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池9和生物處理池10，還包括上述的安全分流裝置，所述生物處理池10的出水口與所述進(jìn)液管4連通，所述排液管6通過回流管道與所述調(diào)節(jié)池9連通。

污水回流系統(tǒng)的工作步驟如下：

1)前期生物處理池10污泥菌種馴化期間，關(guān)閉收液管5，當(dāng)生物處理池10中的液位達(dá)到溢流標(biāo)高時(shí)，污水通過排液管6回流到前端的調(diào)節(jié)池9，重新進(jìn)入處理流程；

2)當(dāng)生物處理池10污泥菌種馴化穩(wěn)定，出水水質(zhì)較好時(shí)，打開收液管5，出水通過收液管5進(jìn)入污水處理系統(tǒng)的下一處理工序的設(shè)備內(nèi)，進(jìn)入下一處理流程。

采用上述的安全分流裝置的污水回流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，且污水中的活性污泥會(huì)全部帶入調(diào)節(jié)池9中，即保證生物處理池10維持穩(wěn)定的液位高度，又保證了回流到調(diào)節(jié)池9中污水的活性污泥濃度，有利于提高處理效果。

綜上所述，本發(fā)明的安全分流裝置具有由集液管、液體分流管、導(dǎo)流管形成的U形管狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)于現(xiàn)有的井體結(jié)構(gòu)，液體必須流經(jīng)裝置的底部，且流經(jīng)裝置底部時(shí)流速較高，湍流混合作用較強(qiáng)，沉淀在裝置底部的雜質(zhì)在液體沖刷和湍流作用下被混合在液體中，進(jìn)而隨著液體一同經(jīng)排液管排出，避免了雜質(zhì)沉積，維護(hù)方便。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。