一种采用旋流分离的雨水截污井技术领域
本实用新型属于雨污分离技术领域，具体涉及一种采用旋流分离的雨水截污井。
背景技术
随着经济的飞速发展，城市人口在不断增加，随之带来大量垃圾和各种污染物，污染物在降雨过程中随着雨水径流进入城市市政或排水管道，管道的末端往往通向城市河流水系，从而将大量污染物带入受纳水体，导致水体的物理化学及微生物特性发生变化，甚至被恶化，这成为当今影响水质的主导因素。
河道水体中的污染物绝大部分由颗粒物碎片或碎屑组成，然而流入河道的降雨径流中携带着大量颗粒物，包括交通或居民生活产生的碎屑、大气中的沉降物等，且有些颗粒物表面还吸附了大量有毒物质；另外机动车的存在使得路面径流中携带了油类物质、重金属等，由于这些物质特殊的物理化学性质，使其一旦进入雨水管道中就很难被截留，最终排放至河流中造成更严重的水体污染。因此，在城市排水管网系统中有必要采用一种简单高效的新型分离式截污装置去除污染物，将雨水径流携带的污染物在进入受纳水体前，得到有效的拦截收集或处理，降低城市水系非点源污染。
发明内容
本实用新型目的是：针对上述背景技术中提及的问题，而提供一种结构简单的采用旋流分离的雨水截污井，其能够高效截留雨水中的垃圾杂物、颗粒物、漂浮物、浮油等污染物，从而大大减少雨水径流对河道水体的污染，保证下游管网的通畅。
本实用新型的技术方案是：一种采用旋流分离的雨水截污井，包括井筒，其特征在于所述井筒内设有旋流单元和位于旋流单元下方的沉淀单元，所述旋流单元包括旋流筒及设置其内部的内筒，所述旋流筒和井筒间隔留有供雨水旋流通过的外环形空间，并且井筒上连接有与该外环形空间连通的进水管；而所述内筒与旋流筒之间间隔留有供雨水旋流通过的内环形空间，并且所述旋流筒上连接有与该内环形空间连通的出水管；所述沉淀单元包括设于内筒下方并与井筒内壁固定的漏斗和位于漏斗下方的存储池。
优选的，本实用新型中所述进水管与井筒切向连接，以便于更好的产生旋流效果。
优选的，本实用新型中所述内筒的底部固定或一体连有一圈锥形挡污罩，所述漏斗位于该锥形挡污罩的下方。
优选的，本实用新型中所述旋流筒与井筒的轴心线重合，同时所述内筒与旋流筒的轴心线也重合。
进一步的，本实用新型中所述旋流筒顶部固定或一体连有中间开孔的盖板，该盖板同时与所述内筒固定或一体相连，并且内筒顶部与盖板上的所述孔相对并连通。实际实施时，盖板中间的开孔直径可以与内筒的内径设计的一致。
优选的，上述旋流筒顶部的盖板上开有通气孔，通气孔的作用是保证当内筒注满水后仍有气压输送，避免旋流筒内部真空，影响水流的旋流运转。
更进一步的，本实用新型还包括支撑架，所述支撑架由角钢固定于井筒内壁，而所述旋流筒顶部的盖板与支撑架通过螺栓固定。从而使得旋流筒能够悬吊在井筒内，当然本实用新型中旋流筒也可以通过其他的支架形式固定，例如采用与井筒内壁卡扣定位的吊架和卡箍定位悬吊在井筒内，本实用新型对此不做约束。
进一步的，本实用新型中所述漏斗通过螺栓与井筒内壁固定。
优选的，本实用新型中所述井筒的顶部设有可开启的清污盖。
进一步的，本实用新型中所述存储池与井筒底部拼接或者一体成型。实际施工作业时，井筒是埋入地下一定深度的混凝土或水泥结构，其可以是上下敞口的形式，这样在井筒底部可以预先挖好存储池，与井筒进行拼接。当然也可以直接浇铸制造底部闭口的井筒，使得存储池一体成型于井筒下部。
本实用新型实际使用过程中，其进、出水管均可通过柔性接头（衬管和橡胶卡箍）与市政雨水管网进行连接，其中出水管可藉由在井筒壁上开孔引出，当然也可以从井筒顶部引出。所述旋流筒、内筒、漏斗均优选采用PVC或PE材料制作，在满足强度的情况下制作加工时应尽量减少其重量。其中旋流筒、内筒和盖板可以一体注塑成型，当然也可以制成独立部件再通过胶粘结固定。
本实用新型的工作原理如下：
本实用新型具体可以安装在雨水管网的旁侧进行离线处理，也可在线安装于雨水观察井内，或布置于城区内雨水管网末端，或排入河道前的雨水管网构筑物前，作为预处理装置。
降雨开始后，雨水逐渐在路面或屋顶产生径流，通过路边或建筑物旁的雨水口进入市政雨水管网，并汇集流向本实用新型的雨水截污井中。无论降雨强度大小，雨水在管网流动过程中已具有一定速度，随即切向进入井筒，并在井筒和旋流筒之间的外环形空间的导向下形成旋流，随后雨水从旋流筒下方进入旋流筒与内筒构成的内环形空间内，雨水继续环绕内筒旋转，并逐渐流向内环形空间的顶部，最后由出水管流出重新排入市政雨水管网。
应该说本实用新型的上述旋流单元的独特结构最大化了雨水在井筒内的停留时间，充分利用了旋流作用产生的离心力达到了分离雨水中污染物质的效果。此过程中，雨水径流携带的较重（密度大于水）的污染物颗粒在旋流产生的离心力和重力作用下沉淀，沉淀物通过内筒下部的锥形挡污罩和漏斗进入井筒底部的存储池内，而较轻（密度小于水）的漂浮物，如塑料垃圾或浮油则上浮，贮存于外环形空间内。
贮存于外环形空间内的污染物通过人工开启井筒顶部的清污盖即可方便定期清掏，而沉淀单元底部的储存池则可长期（例如较长的雨期）贮存分离沉淀后的污染物，减少清掏养护次数。并且雨水旋流过程中，由于锥形挡污罩和漏斗的存在，既保证了将污染物可靠导向储存池，又保证进入储存池中的污染物免受水流扰动而引起二次上浮的情况发生。
本实用新型的优点是：
本发明提供的这种采用旋流分离的雨水截污井，其独特设计的旋流单元结构最大化了雨水在井筒内的停留时间，充分利用旋流离心和重力沉降作用高效、持续地分离地表雨水中的垃圾杂物、颗粒物、漂浮物、浮油等各类污染物。除此之外，还具有以下优点：
1）本实用新型整体结构简单，零部件少，易于制造和实施，生产和使用成本低；
2）本实用新型借助雨水自流的动力和重力工作，无需专门的外部动力驱动，节能效果出色；
3）本实用新型独特的旋流单元结构最大化了污染物的分离效率，且结构紧凑，最小化了占地面积和水头损失；
4）本实用新型中由于锥形挡污罩和漏斗的设计，既保证了将污染物可靠导向储存池，又保证进入储存池中的污染物免受水流扰动而引起二次上浮的情况发生，极大的提高了排污质量；
5）本实用新型处理量大，可对整个降雨过程的雨水径流进行处理；
6）本实用新型中外环形空间内的污染物可直接人工清掏，而存储池内的沉淀污染物则可长期（例如较长的雨期）贮存，减少清掏养护次数，最后亦可通过真空清理车进行井底沉淀物的移除，清理和维护较为方便。
总体来说，本实用新型对于雨水内的固体颗粒物和漂浮物的清理效率高，能大大减少这些污染物流入河道，保证下游管网的通畅，是一种用于解决雨水径流中悬浮物和颗粒物污染的较为经济可行的装置。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型雨水截污井的结构俯视图；
图2为本实用新型雨水截污井的结构侧剖视图。
其中：1、进水管；2、井筒；3、旋流筒；4、内筒；5、支撑架；6、角钢；7、通气孔；8、出水管；9、锥形挡污罩；10、漏斗；11、存储池；12、清污盖；13、盖板；14、孔；A、外环形空间；B、内环形空间。
具体实施方式
实施例：结合图1和图2所示为本实用新型一种采用旋流分离的雨水截污井的具体实施方式。其具有井筒2，所述井筒2内设有旋流单元和位于旋流单元下方的沉淀单元，所述旋流单元包括旋流筒3及设置其内部的内筒4，所述旋流筒3和井筒2间隔留有供雨水旋流通过的外环形空间A，并且井筒2上连接有与该外环形空间A连通的进水管1；而所述内筒4与旋流筒3之间间隔留有供雨水旋流通过的内环形空间B，并且所述旋流筒3上连接有与该内环形空间B连通的出水管8；所述沉淀单元包括设于内筒4下方并与井筒2内壁固定的漏斗10和位于漏斗10下方的存储池11。
本实施例中所述旋流筒3与井筒2的轴心线重合，同时所述内筒4与旋流筒3的轴心线也重合。并且本实施例中所述进水管1与井筒2切向连接，便于更好的产生旋流。
本实施例中所述内筒4的底部一体连有一圈锥形挡污罩9，所述漏斗10位于该锥形挡污罩9的下方。
本实施例中所述旋流筒3顶部固定有中间开孔14的盖板13，该盖板13同时与所述内筒4固定，内筒4顶部与盖板13上的所述孔14相对并连通。并且本实施例中内筒4的内径与盖板13上的孔14的直径相同。同时在所述盖板13上开有通气孔7，该通气孔7的作用是保证当内筒4注满水后仍有气压输送，避免旋流筒3内部真空，影响水流的旋流运转。
本实施例中井筒2内壁上通过角钢6固定有支撑架5，所述旋流筒3顶部的盖板13与支撑架5通过螺栓固定，从而使得旋流筒3能够悬吊在井筒2内。
本实施例中所述旋流筒3上部设置盖板，盖板中间开口并与内筒4连接；内筒4上部与旋流筒3盖板连接并相通，旋流筒3通过上部盖板与内筒4连接并相通。
本实施例中所述旋流筒3与井筒2通过支撑架5连接，所述支撑架5由角钢6固定于井筒2内壁，旋流筒3与支撑架5通过螺栓固定。而所述漏斗10通过螺栓与井筒2内壁固定。
本实施例中所述井筒2的顶部设有可开启的清污盖12，而所述存储池11与井筒2底部一体成型。
结合图1和图2所示，其具体工作原理如下：
本实用新型具体可以安装在雨水管网的旁侧进行离线处理，也可在线安装于雨水观察井内，或布置于城区内雨水管网末端，或排入河道前的雨水管网构筑物前，作为预处理装置。
降雨开始后，雨水逐渐在路面或屋顶产生径流，通过路边或建筑物旁的雨水口进入市政雨水管网，并汇集流向本实用新型的雨水截污井中。无论降雨强度大小，雨水在管网流动过程中已具有一定速度，随即通过进水管1切向进入井筒2，并在井筒2和旋流筒3之间的外环形空间A的导向下形成旋流，随后雨水从旋流筒3下方进入旋流筒3与内筒4构成的内环形空间B内，雨水继续环绕内筒4旋转，并逐渐流向内环形空间B的顶部，最后由出水管8流出重新排入市政雨水管网。
应该说本实用新型的上述旋流单元的独特结构最大化了雨水在井筒内2的停留时间，充分利用了旋流作用产生的离心力达到了分离雨水中污染物质的效果。此过程中，雨水径流携带的较重（密度大于水）的污染物颗粒在旋流产生的离心力和重力作用下沉淀，沉淀物通过内筒4下部的锥形挡污罩9和漏斗10进入井筒2底部的存储池11内，而较轻（密度小于水）的漂浮物，如塑料垃圾或浮油则上浮，贮存于外环形空间A内。
贮存于外环形空间A内的污染物通过人工开启井筒2顶部的清污盖12即可方便定期清掏，而沉淀单元底部的储存池11则可长期（例如较长的雨期）贮存分离沉淀后的污染物，减少清掏养护次数。并且雨水旋流过程中，由于锥形挡污罩9和漏斗10的存在，既保证了将污染物可靠导向储存池11，又保证进入储存池11中的污染物免受水流扰动而引起二次上浮的情况发生。
整个过程中，雨水先通过进水管1进入井筒2，在最终流出井筒2之前，先沿旋流筒3与井筒2之间的外环形空间A旋转向下，随即进入旋流筒3与内筒4之间的内环形空间B，旋转向上运动至出水管8，这样最大化了雨水在井筒2内的停留时间，并通过旋流作用产生的离心力达到分离污染物的效果。
当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。