專利名稱：進入水體的自適應調整排污口裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于環境水利工程入河排污裝置技術領域，具體涉及一種基于河流交匯區 域水流特性而設計的進入水體的自適應調整排污口裝置。
技術背景隨著人們對水環境污染認識的不斷深入，以及控制水污染、保護水質的可持續發 展要求，國內外已逐步形成了對工業廢水、生活污水加以處理后，通過各種模式的排 污形式進入江河、湖泊、運河、渠道、水庫和海洋等水體中?；蜥槍Σ煌貐^環境標 準的要求，對污水排放采取污染物濃度指標或總量指標，或兩者同時要求的指標加以 控制來進行排放。根據控制指標，對于未經過任何處理而排放的工業廢水、生活污水， 不管以何種方式進入水體，都需要使污染物有效地快速擴散及降解，以避免污染物再 次在局部區域內聚集，超過相應的污水排放控制執行標準。一般來講，污水的排放常以人工明渠、天然河渠為主，涵管和暗管為輔，并以與 受污水體交匯形式進入江河、湖泊、水庫和海洋等，如圖l、 2所示。由于這些排放方 式都臨近水面或在水面之上，因而排放的污水通過明渠或管道進入河道后，常在交匯 區范圍內形成特有的回流區現象，如圖3、 4所示，隨著污染物連續進入回流區，將不 斷地形成斷面環流，并在回流區聚集，影響污染物的擴散輸移及降解，使之在水體中 呈現出一條污染帶，見圖5、 6，從而引起一系列再次污染的問題。具體來說，如果排 放方式臨近水面，在排污口的水流交匯回流區，就會形成相對靜水，使污染物聚集， 不僅要造成水面富營化，滋長一些微生物，還會產生影響景觀的污染帶等現象。又如， 由于河流水位一般會隨著季節的變化而變化，當枯水季節來臨后，固定的排污口將會 大大高于水面位置，這時污水就會從空中排入河道(如圖2)，其后果是一方面高程排 放難以保證污水能進入最佳的水力輸移位置，導致污染物聚集，另一方面污染物在排 放時會與空氣發生作用，散發出難聞的污染氣味，影響空氣質量，且還會影響城市市 容。當豐水季節時，排污口的位置相對來說如果接近河流底部的話，由于河流接近底 部的水流較小，也要影響污染物的擴散輸移。另外，隨著水深的變化，水流流速分布 也會呈現相應的變化，而現有的固定不變的排污口是無法適應這些變化的，因而就不 能較好地利用水流特性輸移污染物，避免污水的再次污染。 發明內容本發明的目的是針對現有的固定不變的排污口存在的缺陷，提供一種進入水體的 自適應調整排污口裝置，該裝置不僅可以避免污水從空中進入河道，且能較好地利用 水流特性對污染物進行擴散、輸移，避免交匯回流區污水的聚集產生再次污染的問題。本發明提供的進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于該裝置包括浮子池、 固定墩、錨定桿、浮鼓、可伸縮柔性連接管、污水進口管、污水出口管、連接器，浮 子池開在緊鄰河床一側的堤岸邊，靠河床一側的中、下部池壁上開有一條通槽，槽寬 與污水出口管管徑匹配；固定墩為兩個，分別安置于通槽兩側的池底，兩錨定桿分別 固連其上，并豎直伸向浮子池頂部；浮鼓通過兩側的套環活動連接于錨定桿上；可伸 縮柔性連接管連接于污水進口管和污水出口管之間，污水進口管前端伸出浮子池外與 排污管相接，污水出口管通過浮鼓底部的連接器與浮鼓相連，其出水端穿過浮子池上 開的通槽位于河床流動的水體中。對于明渠排污形式，本發明裝置在上述結構的基礎上，在浮子池上部外側還開有 一污水沉積池，該沉積池與排污明渠相接，底部低于排污明渠底部，污水進口管前端 穿過浮子池壁位于沉積池的下部。為了使本發明裝置對污染物的擴散輸移效果更好，本發明裝置中的污水出口管的 出水端可選擇為朝流動的水體方向彎曲。本發明具有以下優點1、 由于本發明設計的浮子池與河道水體相通，因而可根據污水排放河道常年的最 低和最高水位設計浮鼓的浮力大小、可伸縮柔性連接管的長度、錨定桿的長度和下端 固定墩的高度，并利用與錨定桿活動連接的、可隨水位的變化而沿錨定桿上下浮動的 浮鼓和可伸縮柔性連接管，帶動污水出口管隨之上下移動，使其排放的污水始終處于最佳的水力交匯位置，并迅速擴散輸移，從而消除或減緩了污水進入回流區，避免污 染物聚集帶來的再次污染問題。2、 由于本發明裝置中設計的污水出口管始終處于水體中，因而避免了污水從空中 排入河道時所帶來的空氣污染和影響城市市容和景觀的問題。3、 由于本發明裝置設計的浮鼓有錨定桿上部的定位桿定位，污水出口管可始終處 于水體水面之下的最佳的水力交匯位置，再加上污水出口管的出水端可選擇朝流動的
水體方向彎曲，因而可保證污水能進入最佳的水力輸移位置，可消除或避免污染帶的 出現。4、 針對明渠排污形式，由于本發明裝置中還設計了一個沉積池與之相接，因而不 僅可有效的沉積污泥和漂浮物，以便于進行適時打撈，避免或減少直接排入河道，而 且也延長了本裝置的使用周期和壽命。5、 本發明不僅構思巧妙，適用性強，而且也為入河排污提供了一種可調節的新裝置。


圖1為明渠排污形式的照片；圖2為涵洞排污形式的照片；圖3為污水進入水體 交匯的流速分布示意圖；圖4為污水進入河床交匯后水流流動情況模型示意圖；圖5 為河流水體中呈現出的一種污染帶現象的照片；圖6為河流水體中呈現出另一種污染 帶現象的照片；圖7為本發明與污水排放管相接的一種裝置的結構示意圖；圖8為本 發明裝置中固定墩、錨定桿、浮鼓、污水出口管的裝配結構立體示意圖；圖9為浮鼓 結構的立體示意圖；圖IO為連接器的一種結構立體示意圖；圖11為連接器的另一種 結構立體示意圖；圖12為連接器的第三種結構立體示意圖；圖13為本發明與污水排 放明渠相接的一種結構形式示意圖；圖14為所用連接器為兩個，且固定環為固定圓環時的立體結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖給出實施例以對本發明進行具體的描述，但有必要在此指出的是以 下實施例只用于對本發明作進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，本領 域的技術人員根據上述本發明內容作出的一些非本質的改進和調整，仍屬本發明的保 護范圍。實施例1本實施例給出的裝置適用于與排污管道連接。如圖7、 8所示，本裝置由浮子池l、固定墩3、錨定桿4、定位桿5、浮鼓6、可 伸縮柔性連接管8、污水進口管9、污水出口管IO、連接器ll組成。浮子池1開在緊鄰河床15—側的堤岸邊，靠河床15—側的中、下部池壁上開有 一條通槽2，槽寬與污水出口管10管徑匹配，以使污水出口管10能在通槽2內上下移 動。固定墩3為兩個，分別安置于通槽2兩側的池底，兩錨定桿4分別固連其上，并
豎直伸向浮子池l頂部，其間距應與浮鼓6直徑匹配。定位桿5連接在兩錨定桿4之間，以固定兩錨定桿4上部的間距，并對浮鼓6的最高位置限位。浮鼓6通過兩側的套環7，見圖9,活動套接于錨定桿4上。可伸縮柔性連接管8連接于污水進口管9和污水出口管10之間。污水進口管9前端伸出浮子池1外與排污管道相接。污水出口管10通過固定在浮鼓6底部的連接器11與浮鼓6相連，其出水端穿過浮子池1上開的通槽2位于河床15流動的水體中。其中所用的連接器11為一個或兩個，本實施例為兩個，見圖7。每個連接器11是由連接柱12、連接翼13和固定環14組成，見圖10。連接翼13形如一直角三角形，共四個，通過其底邊均布在連接柱12四周，固定環14位于連接柱12的底面，下部呈半圓，其大小與污水出口管IO外徑匹配，污水出口管IO焊接其上。污水出口管10伸向河道15水體的出水端既可與水體流動方向垂直，即直管形式，也可朝流動的水體方向彎曲，即彎管形式。本實施例選擇的是朝流動的水體 方向彎曲，即彎管形式。實施例2本實施例給出的裝置也適用于與排污管道連接。如圖7、 8所示，本裝置也由浮子池l、固定墩3、錨定桿4、定位桿5、浮鼓6、 可伸縮柔性連接管8、污水進口管9、污水出口管IO、連接器ll組成。本實施例與實施例1不同的是1)所用的連接器11為一個，該連接器11上的固 定環14為固定圓環，位于連接柱12的底面，其內徑大小與污水出口管IO外徑匹配， 見圖11,安裝時污水出口管10穿過其中。其余部件的結構與連接關系因與實施例1 完全相同，故略去不述。實施例3本實施例給出的裝置也適用于與排污管道連接。如圖7、 8所示，本裝置也由浮子池l、固定墩3、錨定桿4、定位桿5、浮鼓6、 可伸縮柔性連接管8、污水進口管9、污水出口管IO、連接器ll組成。本實施例與實施例1不同的是1)所用的連接器11為一個，該連接器11上的固 定環14為活動圓環，活動圓環14是由兩個半圓圈組成，其中一個固定在連接柱12底 面，另一個可通過螺栓與之連接，其內徑大小與污水出口管10外徑匹配，見圖12，安 裝時污水出口管10穿過其中。2)污水出口管10的出水端為直管。其余部件的結構與 連接關系因與實施例l完全相同，故略去不述。
實施例4本實施例給出的裝置適用于與排污明渠連接。如圖13所示，本裝置由浮子池l、沉積池16、固定墩3、錨定桿4、定位桿5、浮 鼓6、可伸縮柔性連接管8、污水進口管9、污水出口管IO、連接器ll組成。浮子池1開在緊鄰河床15 —側的堤岸邊，靠河床15 —側的中、下部池壁上開有 一條通槽2，槽寬與污水出口管10管徑匹配，以使污水出口管10能在通槽2內上下移 動。沉積池16開在浮子池1上部外側，該沉積池16與排污明渠17相接，底部低于排 污明渠17底部。固定墩3為兩個，分別安置于通槽2兩側的池底，兩錨定桿4分別固 連其上，并豎直伸向浮子池l頂部，其間距應與浮鼓6直徑匹配。定位桿5連接在兩 錨定桿4之間，以固定兩錨定桿4上部的間距，并對浮鼓6的最高位置限位。浮鼓6 通過兩側的套環7，見圖9,活動套接于錨定桿4上。可伸縮柔性連接管8連接于污水 進口管9和污水出口管IO之間。污水進口管IO前端穿過浮子池1壁位于沉積池17的 下部。污水出口管10通過固定在浮鼓6底部的連接器11與浮鼓6相連，其出水端穿 過浮子池1上開的通槽2位于河床15流動的水體中。其中所用的連接器11為一個或 兩個，本實施例為一個，見圖8。每個連接器11是由連接柱12、連接翼13和固定環 14組成，見圖9,連接翼13形如一直角三角形，共四個，通過其底邊均布在連接柱12 四周，固定環14位于連接柱12的底面，下部呈半圓，其大小與污水出口管IO外徑匹 配，污水出口管10焊接其上。污水出口管IO伸向水體的出水端既可與水體流動方向 垂直，即直管形式，也可朝流動的水體方向彎曲，即彎管形式。本實施例選擇的是朝 流動的水體方向彎曲，即彎管形式，見圖B。實施例5本實施例給出的裝置也適用于與排污明渠連接。如圖13所示，本裝置也由浮子池l、沉積池17、固定墩3、錨定桿4、定位桿5、 浮鼓6、可伸縮柔性連接管8、污水進口管9、污水出口管IO、連接器ll組成。本實施例與實施例4不同的是所用的連接器11為兩個，該連接器11上的固定環 14為固定圓環，位于連接柱12的底面，其內徑大小與污水出口管IO外徑匹配，見圖 14，安裝時污水出口管10穿過其中。其余部件的結構與連接關系因與實施例4完全相 同，故略去不述。實施例6
本實施例給出的裝置也適用于與排污明渠連接。如圖13所示，本裝置也由浮子池l、沉積池17、固定墩3、錨定桿4、定位桿5、 浮鼓6、可伸縮柔性連接管8、污水進口管9、污水出口管IO、連接器ll組成。本實施例與實施例4不同的是所用的連接器ll為一個，該連接器ll上的固定 環14為活動圓環，活動圓環14是由兩個半圓圈組成，其中一個固定在連接柱12底面， 另一個可通過螺栓與之連接，其內徑大小與污水出口管10外徑匹配，見圖12，安裝時 污水出口管10穿過其中。其余部件的結構與連接關系因與實施例4完全相同，故略去 不述。
權利要求
1、一種進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于該裝置包括浮子池(1)、固定墩(3)、錨定桿(4)、浮鼓(6)、可伸縮柔性連接管(8)、污水進口管(9)、污水出口管(10)、連接器(11)，浮子池(1)開在緊鄰河床(15)一側的堤岸邊，靠河床(15)一側的中、下部池壁上開有一條通槽(2)，槽寬與污水出口管(10)管徑匹配；固定墩(3)為兩個，分別安置于通槽(2)兩側的池底，兩錨定桿(4)分別固連其上，并豎直伸向浮子池(1)頂部；浮鼓(6)通過兩側的套環(7)活動連接于錨定桿(4)上；可伸縮柔性連接管(8)連接于污水進口管(9)和污水出口管(10)之間，污水進口管(9)前端穿過浮子池(1)壁與排污管相接，污水出口管(10)通過浮鼓(6)底部的連接器(11)與浮鼓(6)相連，其出水端穿過浮子池(1)上開的通槽(2)位于河床(15)流動的水體中。
2、 按照權利要求l所述的進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于浮子池 (1)上部外側還開有一沉積池(16)，該沉積池(16)與排污明渠(17)相接，底部低于排污明渠(17)底部，污水進口管(10)前端穿過浮子池(1)壁位于沉積池(16) 的下部。
3、 按照權利要求1或2所述的進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于兩 錨定桿(4)的上部還連接有一定位桿(5);污水出口管(10)的出水端朝流動的水體 方向彎曲。
4、 按照權利要求1或2所述的進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于浮 鼓(6)底部的連接器(11)為一個或兩個。
5、 按照權利要求3所述的進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于浮鼓(6) 底部的連接器(11)為一個或兩個。
6、 按照權利要求1或2所述的進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于浮 鼓(6)底部的連接器(11)由連接柱(12)、連接翼(13)和固定環(14)組成，連 接翼(13)形如一直角三角形，共四個，通過其底邊均布在連接柱(12)四周，固定 環(14)位于連接柱(12)的底面，下部呈半圓，其大小與污水出口管(10)外徑匹 配，污水出口管(10)焊接其上。
7、 按照權利要求5所述的進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于浮鼓(6) 底部的連接器(11)由連接柱(12)、連接翼(13)和固定環(14)組成，連接翼(13)形如一直角三角形，共四個，通過其底邊均布在連接柱(12)四周，固定環(14)位 于連接柱(12)的底面，下部呈半圓，其大小與污水出口管(10)外徑匹配，污水出 口管(10)焊接其上。
8、 按照權利要求1或2所述的進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于浮 鼓(6)底部的連接器(11)由連接柱(12)、連接翼(13)和固定環(14)組成，連 接翼(13)形如一直角三角形，共四個，通過其底邊均布在連接柱(12)四周，固定 環(14)，固定環(14)為固定圓環或活動圓環，位于連接柱(12)的底面，其內徑大 小與污水出口管(10)外徑匹配，污水出口管(10)穿過其中；活動圓環(14)是由 兩個半圓圈組成，其中一個固定在連接柱(12)上，另一個通過螺栓與之連接。
9、 按照權利要求3所述的進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于浮鼓(6) 底部的連接器(11)由連接柱(12)、連接翼(13)和固定環(14)組成，連接翼(13) 形如一直角三角形，共四個，通過其底邊均布在連接柱(12)四周，固定環(14)，固 定環(14)為固定圓環或活動圓環，位于連接柱(12)的底面，其內徑大小與污水出 口管(10)外徑匹配，污水出口管(10)穿過其中；活動圓環(14)是由兩個半圓圈 組成，其中一個固定在連接柱(12)上，另一個通過螺栓與之連接。
10、 按照權利要求5所述的進入水體的自適應調整排污口裝置，其特征在于浮鼓 (6)底部的連接器(11)由連接柱(12)、連接翼(13)和固定環(14)組成，連接翼(13)形如一直角三角形，共四個，通過其底邊均布在連接柱(12)四周，固定環 (14)，固定環(14)為固定圓環或活動圓環，位于連接柱(12)的底面，其內徑大小 與污水出口管(10)外徑匹配，污水出口管(10)穿過其中；活動圓環(14)是由兩 個半圓圈組成，其中一個固定在連接柱(12)上，另一個通過螺栓與之連接。
全文摘要
本發明公開的進入水體的自適應調整排污口裝置，包括浮子池、固定墩、錨定桿、浮鼓、可伸縮柔性連接管、連接器、污水進口管、污水出口管，浮子池開在堤岸邊，靠河床一側的中、下部池壁上開有一條通槽，槽寬與污水出口管管徑匹配；固定墩為兩個，分別置于池底，錨定桿固連其上，并豎直伸向浮子池頂部；浮鼓通過兩側的套環，活動連接于錨定桿上；可伸縮柔性連接管連接于污水進口管和污水出口管之間，污水進口管與排污管或通過沉積池與明渠相接，污水出口管通過連接器與浮鼓相連，其出水端位于流動的水體中。本發明的污水出口管可隨水位的變化而上下移動，使其排放的污水始終處于最佳的水力交匯位置，并迅速擴散輸移，避免了再次污染的問題。
文檔編號E03F1/00GK101158177SQ200710049669
公開日2008年4月9日 申請日期2007年8月3日 優先權日2007年8月3日
發明者劉興年, 曹叔尤, 楊青遠, 王協康 申請人:四川大學