一种无动力初期雨水弃流雨水口装置

本发明涉及市政工程，更具体的说是涉及一种无动力初期雨水弃流雨水口装置。

背景技术：

1、雨水口作为市政排水系统的关键组成部分，是地面径流进入市政排水系统的入口，是连接地上径流和地下排水管道的枢纽，能保证迅速有效地收集地面雨水，在缓解道路积水等方面发挥了重要的作用。

2、随着城市的高速发展，不透水路面面积增大，大气污染问题及土壤污染问题日益严重，大量污染物随着雨水从大气、土壤及城市道路中进入城市排水系统，既增加了城市排水设施的负担，还容易造成城市地表水体的污染，特别是初期雨水造成的环境影响。目前，由于初期雨水污染物成分复杂、污染物含量高的特点，初期雨水已经成为城市水环境污染的重要来源。初期雨水，顾名思义就是降雨初期时的雨水，一般是指地面10-15mm厚已形成地表径流的降水。由于降雨初期，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物质，前期雨水的污染程度较高，甚至超出普通城市污水的污染程度。经雨水管直排入河道，给水环境造成了一定程度的污染。加之城镇内雨水口的堵塞，会提高城市道路的积水风险，有可能导致被污染的积水汇入并污染城市水体。

3、因此，为了缓解上述问题，出现了初雨弃流技术，其将“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施进行多元化结合，有针对性地去除雨水径流中的漂浮物、颗粒物等固体垃圾，以防管道中异味逸出，使雨水在排水体系源头得到最大程度的消纳净化，减缓城市管网压力，保障雨污水进行有效收集，提高污水收集率。目前常规的初雨弃流设施包括截污式环保雨水口、弃流井、小型初雨调蓄池等，从而有效缓解城市内涝，具体的：

4、(1)截污式环保雨水口：初期雨水流经地面进入雨水箅子，再进入市政雨水管网系统。在此过程中，初期雨水带走大部分路面污染物，可在雨水径流过程中设置截污式环保雨水口，从过程中削减初期面源污染。截污式环保雨水口一般采用滤水桶雨水口，其工作原理：雨水流经雨水箅子，大的固体垃圾被拦截在雨水口外面，雨水进入滤水桶后通过滤水孔进入雨水口内，然后通过防臭管进入出水支管，雨水径流中大于滤水孔宽度的颗粒物被拦截在滤水桶内，同时雨水中的一些大颗粒物沉积到井体的沉淀区。在雨量较大时，滤水桶的溢流口可保证雨水口正常工作，防止路面径流形成洪涝。

5、(2)弃流井：主要是对雨水管道中的初期雨水进行弃流，该设备主要用于雨水收集系统。弃流井将裹挟污染物较多的初期雨水通过弃流管弃流至市政污水管道中，中后期雨水则排入市政雨水系统或河道内。目前，常见的无动力式弃流井有浮桶或者浮球阀式两种。弃流井的工作原理：旱季时，污水全部通过弃流口进入污水管，弃流口处设有闸门，可控制旱流污水流量。雨季时，降雨初始闸门保持全开，初雨通过弃流口进入市政污水管；雨量增大后，随着进水水位的上涨，弃流井内浮桶开始浮起升高，带动闸板向下逐渐关闭至设定位置，雨水排入市政雨水通道或河道。

6、(3)初雨调蓄池：初雨调蓄池一般与弃流井共同使用，将弃流井排放的部分初期雨水储存至初雨调蓄池内，待旱季，分时段(错开排放高峰)排入污水厂，以减少降雨时对污水处理厂的冲击负荷，有助于实现污水厂“两高一低”——高收集率、高进水污染物浓度及低运行水位的建设目标。

7、目前雨水收集利用技术已获得人们的关注，陆续有诸多专利和技术披露出来，例如：中国专利公开cn114634268b“一种初期雨水污染物的多级处理系统”该专利通过雨水沉淀分流装置、催化区域、微电复合填料区域以及改性填料区域，通过对初期雨水的多级处理，可以依次去除污水中的多环芳烃(菲)污染以及其他主要污染物，但是，该专利对初期雨水进行了多级处理，从成本上大大提高。中国专利cn101956420a“用于场地雨水收集回用的雨水弃流井装置”，是由进水槽、弃流槽和收集槽组成，进水槽上设有进水管、格栅、出水口，弃流槽上设有弃流装置、弃流管，收集槽上设有雨水收集阀、雨水排放阀、雨水收集管、雨水排放管，并在进水槽、弃流槽和收集槽上分别设置检修人孔。雨水通过进水管进入进水槽，通过格栅隔除树叶等漂浮物后从出水口进入收集槽，初期雨水水质较差通过弃流装置弃流排放，当雨水排放一段时间后，水质较为干净时，弃流装置关闭，打开雨水收集阀，收集槽内的雨水通过雨水收集管进入雨水收集水箱，雨水收集水箱内的雨水即可用于回用，当雨水收集水箱注满雨水后，打开雨水排放阀，收集槽内的雨水通过雨水排放管排出。弃流装置采用流量、时间、浊度控制，实现自控运行。此弃流装置结构复杂，并需在各弃流井布设电源，实用性值得商榷，实际难以得到推广。中国公开专利cn113152623a“一种市政雨污分流装置及方法”该专利通过池体、盖板、隔墙和具有开口的分流槽，发明了一种市政雨污分流装置及方法，实现在雨量不同时进行污水和雨水分流。但是该专利不能根据实际需求灵活调整初期弃流量，使用不方便。

8、因此，如何提供一种结构简单、成本低，以及可调整初期弃流量，以根据雨水口安装位置的周围环境实现初期雨水的截留弃流，克服现有的下雨时可能出现的初期雨水弃流不理想导致的初期雨水截留不彻底流入河道和初期雨水弃流过多，增加污水处理厂处理压力的无动力初期雨水弃流雨水口装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种结构简单、成本低，以及可调整初期弃流量，以根据雨水口安装位置的周围环境实现初期雨水的截留弃流，克服现有的下雨时可能出现的初期雨水弃流不理想导致的初期雨水截留不彻底流入河道和初期雨水弃流过多，增加污水处理厂处理压力的无动力初期雨水弃流雨水口装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种无动力初期雨水弃流雨水口装置，其设置在雨水井内部，并位于所述雨水井井口处的雨水篦子的下方，包括：

4、固定框，所述固定框位于所述雨水篦子的下方，所述固定框的外侧壁与所述雨水井的内壁接触且固定连接，所述固定框的框口为雨水流入口，所述固定框底端面上通过第一连接杆固定有封板，所述封板底端面上均布固定有多个第二连接杆；

5、支撑杠杆，所述支撑杠杆为均布在多个所述第二连接杆外周侧的多个，每个所述支撑杠杆的支点与对应的所述第二连接杆的杆端连接；

6、配重体，所述配重体与多个所述支撑杠杆一端均连接；

7、初期弃流内桶，所述初期弃流内桶的上桶口固定有上封闭环形板，所述第一连接杆穿过所述上封闭环形板布置，所述初期弃流内桶的内周壁上固定有下压环形板，多个所述支撑杠杆的另一端均与所述下压环形板的底端面接触，所述封板位于所述上封闭环形板和所述下压环形板之间，所述封板外周侧与所述初期弃流内桶的内壁之间具有弃流间隙，所述初期弃流内桶一侧底部连接有污水初期弃流排水管；

8、雨水外桶，所述雨水外桶间隔套固在所述初期弃流内桶的外部，所述雨水外桶与所述初期弃流内桶之间具有集雨空间，所述雨水外桶底部连接有与所述雨水井相通的外桶雨水排水管，所述污水初期弃流排水管穿过所述集雨空间、所述雨水外桶的桶壁、所述雨水井的井壁与污水管道连接；

9、其中，当装置为初期雨水收集状态时，所述上封闭环形板顶端面与所述固定框的底端面接触，所述上封闭环形板底端面与所述封板顶端面间隔布置；当装置为雨水直排状态时，所述上封闭环形板顶端面与所述固定框的底端面间隔布置，所述上封闭环形板底端面与所述封板顶端面接触。

10、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种无动力初期雨水弃流雨水口装置，该装置在收集初期弃流雨水后会由初期雨水收集状态切换到雨水直排状态，具体的，刚刚降雨时，该装置处于初期雨水收集状态，即支撑杠杆的一端在配重体的下拉作用下，使得支撑杠杆的另一端向上顶托下压环形板，使上封闭环形板顶端面与固定框的底端面接触，上封闭环形板底端面与封板顶端面间隔布置，从而使得初期雨水从雨水篦子流入雨水井口，首先经过雨水流入口流入到封板上，然后经过弃流间隙流入到初期弃流内桶中，随着降雨的进行，初期雨水流入初期弃流内桶后，当初期弃流桶、雨水外桶和收集到的初期雨水的重量加起来大于配重体时，即达到了由初期雨水收集状态切换到雨水直排状态的触发条件，初期弃流内桶和雨水外桶会向下移动，进而下压环形板下压支撑杠杆的另一端，使得支撑杠杆的一端上抬，即配重体上抬，此时，上封闭环形板顶端面与固定框的底端面间隔布置，上封闭环形板底端面与封板顶端面接触，该装置切换到雨水直排状态，雨水不再进入初期弃流内桶，完成初期雨水收集，此时，后期的雨水会经过雨水流入口流入到上封闭环形板顶端面与固定框的底端面的间隙，并流入到集雨空间内即雨水外桶中，同时，初期弃流内桶内收集到的初期弃流会通过污水初期弃流排水管缓慢排放到市政污水管道中，最终经污水处理厂进行污水处理，而缓慢排放的同时雨水外桶会同时收集后期雨水，增加雨水外桶和初期弃流内桶整体的重量(总重量为雨水外桶和初期弃流内桶自身重量、剩余初期弃流雨水和雨水外桶内收集的雨水重量之和)，该总重量不会导致初期弃流排水重量过多而在降雨时由雨水直排状态恢复到初期雨水收集状态，进而错误的将后期雨水当成初期雨水弃流而增加污水处理厂处理压力。并且，雨水直排状态时，雨水流进雨水外桶，雨水外桶装满后溢流排放到雨水井管网中并排放到河道中，雨水外桶内收集满雨水后，即使初期弃流内桶内雨水排完之后，总重量(雨水外桶和初期弃流内桶自身重量、雨水外桶内收集的雨水重量之和)仍然大于配重体的重量，也会保证雨水外桶和初期弃流内桶不会抬起。降雨停止后，雨水外桶不再收集雨水，随着底部外桶雨水排水管的缓慢排水，在雨水外桶和初期弃流内桶自身重量、剩余初期弃流雨水和雨水外桶内剩余的雨水重量之和的总重量小于配重体的重量后，在配重体的作用下，该装置重新由雨水直排状态恢复到初期雨水收集状态，完成无动力初期弃流过程。因此，该装置结构简单、成本低，无需外部电源，维护简单，并且可通过调整配重体重量灵活调整初期弃流量，从而能够根据雨水口安装位置的周围环境实现初期雨水的截留弃流，克服现有的下雨时可能出现的初期雨水弃流不理想导致的初期雨水截留不彻底流入河道和初期雨水弃流过多，增加污水处理厂处理压力。以及不会浪费后期干净雨水，减轻城市雨水资源的流失和水涝伤害，科学合理的利用城市雨水资源，大大提高水资源的利用效率，有效改善区域生态环境。

11、进一步的，所述支撑杠杆的另一端具有两个滚轮，两个所述滚轮分别与所述下压环形板的两个相邻的底端面滚动接触。

12、采用上述技术方案产生的有益效果是：两个滚轮分别与下压环形板的两个相邻的底端面滚动接触，使得初期弃流内桶在上下移动过程中，稳定性高，不会发生偏移。

13、进一步的，还包括截污挂篮，所述截污挂篮搭接在所述雨水流入口上，且位于所述封板的上方。

14、采用上述技术方案产生的有益效果是：截污挂篮可过滤初期雨水混杂的树叶、塑料袋等垃圾，避免垃圾堵塞弃流间隙而造成初期雨水不能正常的流入到初期弃流内筒中。

15、进一步的，还包括初期弃流截污滤网，所述初期弃流截污滤网位于所述下压环形板的下方，并位于多个所述支撑杠杆的内侧，所述初期弃流截污滤网的外周壁与多个所述第二连接杆的杆壁固定连接。

16、采用上述技术方案产生的有益效果是：初期弃流截污滤网会过滤一些尘沙污泥，避免雨水中的尘沙污泥进入到初期弃流内桶中，增加初期弃流内桶的重量，而提前触发装置由初期雨水收集状态切换到雨水直排状态的触发条件，即使得初期雨水收集状态切换到雨水直排状态的触发条件，使得水质不达标的部分初期雨水进入到雨水井管网中而排入河道造成污染。因此，该装置可避免初期雨水弃流的不理想导致的初期雨水截留不彻底而流入雨水井管网并排入河道造成的污染的问题。

17、进一步的，所述下压环形板为倾斜布置，所述下压环形板的高端侧位于所述弃流间隙的下方，所述下压环形板的低端侧位于所述初期弃流截污滤网上方。

18、采用上述技术方案产生的有益效果是：便于初期雨水经过弃流间隙后能够全部顺着倾斜的下压环形板流入到初期弃流截污滤网中进行杂质的再次过滤后，初期雨水才能进入到初期弃流内桶中，从而保证了进入到初期弃流内桶中的初期雨水不会因含有大量的尘沙污泥而加重了初期弃流桶的自身重量，进而提前触发装置由初期雨水收集状态切换到雨水直排状态的触发条件，即使得初期雨水收集状态切换到雨水直排状态的触发条件，使得水质不达标的部分初期雨水进入到雨水井管网中而排入河道造成污染。

19、进一步的，所述污水初期弃流排水管为软管。

20、采用上述技术方案产生的有益效果是：当出现大暴雨情况时，该装置也能正常无动力运行，随着强降雨，初期雨水快速流入初期弃流内桶，使得装置快速由初期雨水收集状态切换到雨水直排状态，雨水流入雨水外桶，但这时雨水可能将雨水井口灌满雨水，雨水井口外溢，局部内涝，又因污水初期弃流排水管材质较软，雨水井口内雨水压力会使污水初期弃流排水管受到挤压，不再将初期雨水排到污水管道内，这样有效防止因为初期雨水排放过多而使雨水桶整体重量(初期弃流桶、雨水外桶和初期弃流桶收集到的初期雨水和雨水外桶内收集的雨水的总重量)减少，雨水桶(初期弃流桶和雨水外桶的总称)浮力增大而上浮，而使该装置由雨水直排状态恢复到初期雨水收集状态。从而使得在暴雨期间，该装置可以一直处于雨水直排状态，进而能够将内涝的雨水快速排入雨水井中，减轻内涝灾害的发生。

21、进一步的，所述外桶雨水排水管的直径小于所述污水初期弃流排水管的直径。

22、采用上述技术方案产生的有益效果是：这样可保证外桶雨水排水管的流速比污水初期弃流排水管的流速小，确保装置在弃流过程中雨水直排状态不会错误的切换到初期雨水收集状态，使得装置在初期雨水收集后一直处于雨水直排状态，避免了水质达标的后期雨水进入到初期弃流内桶而输送到污水处理厂而浪费污水处理厂的资源。

23、进一步的，所述封板上设有可开合的清污门体。

24、采用上述技术方案产生的有益效果是：打开清污门体，可以对初期弃流截污滤网上的尘沙污泥进行清理，保证初期弃流截污滤网的过滤效果。

25、进一步的，所述初期弃流内桶内位于所述污水初期弃流排水管下方的位置设有隔板，所述隔板将所述初期弃流内桶分隔为上初期雨水弃流室和下雨水室，所述下雨水室通过其侧壁上的连通孔与所述集雨空间连通。

26、采用上述技术方案产生的有益效果是：增大雨水外桶对后期雨水的收集能力。