旋流限流阀在污水截流井中的应用

第２３卷第１６期

２００７年８月

中国给水排水

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旋流限流阀在污水截流井中的应用

翟计红

（铁道第三勘察设计院，天津３００２５１）

摘要：

介绍了设置于合流制截流井中的一种新产品——旋流限流阀。该装置根据独特的

Ｌ／ｓ。

水力和空气学原理及阀体特殊的设计，可以把进入截流干管的污水量控制在一个较精确的范围内，操作简单，截流污水量的精度可达０．１

关键词：合流常ｌ排水系统；中图分类号：ＴＵ９９２．２４

污水截流并；旋流限流阀文献标识码：Ｃ

文章编号：１０００－４６０２（２００７）１６－００４３一０３

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污水截流并作为一种特殊构筑物，主要是用来截流早流污水和初期雨水，以避免它们污染水体，同时保证在雨季时截流水量尽可能恒定，以免增大污水处理厂的水量负荷，并保证雨水通畅排泄。对于合流制排水系统，污水截流井最大溢流量的确定是其设计计算的关键，目前相关设计规程推荐计算公式的应用条件，一般要求污水截流井溢流管底出口高程宜在水体洪水位以上。但实际工程难以满足该条件，且很难准确控制截流量。

目前，可采用的改造措施主要有：①减小截流管管径，降低过水断面面积；②在截流井内设置组合式调节闸板，旱季时较小闸板全开，雨季时调节较大闸板的开启度实现截流量的控制…。这两种措施虽然可以在一定程度上控制进入截流干管的雨水量，但都存在流量控制不精确、可操作性较差的特点。

１设有旋流限流阀的污水截流井系统

目前在广州、深圳等地推广采用的“限量截流系统”，可以较好地解决截流量很难精确控制的问题。该系统包括截流井、设置在截流井内的溢流堰、与截流井相连的溢流井及１座设有旋流限流阀的限流井。限量截流井系统剖面图如图ｌ所示。

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圈１污水截流井系统

第２３卷第１６期中国给水排水

该系统的核心部分为旋流限流阀，它可以根据每座截流井要求的最大截流量和井内水位变化值等具体设计基础资料，确定每个限流阀的最大通过流

量。由于其独特的水力学及空气力学原理，可以实

现在达到最大截流量的情况下，井内水位的升高对

截流量的增加无明显影响，实现准确限流的目的。

图２是普通截流井和加装旋流限流阀截流井中水位和污水截流量的Ｑ—Ｈ对比曲线。

接截流污水

＾重力流状态

至截流干管

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ｂ．旋流状态

圈３旋流限流阀的工作原理

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阀体通过流量的大小主要由阀腔的几何结构决定，包括公称直径、安装角度、阀腔容积、出口内径

等。旋流限流阀可采用干式和湿式两种安装方式，将旋流限流阀单独安装在与截流井相连的限流井内，称为干式安装；如果场地条件限制，可取消限流

井，将旋流限流阀直接设于截流井内，限流阀的出水

圈２截流井中水位和污水截流量的变化曲线

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管接入截流干管，该种方式为湿式安装（见图４）。

在南方一些老城区大多采用雨、污合流排水系统，由于建设年代久远，街道非常狭窄，最窄处不到

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由图２可知，加装限流阀后截流井对污水的截

流量随水位的升高其增长趋势明显变缓，起到了限流的作用。但需注意，不同安装角度的旋流阀其水

位与截流量的关系曲线稍有差异。

ｍ。在这些路段设置污水截流井时，为避免对临

街建筑物地基的影响，截流井结构必须紧凑，旋流阀

通常选择湿式安装，在不增加井体平面尺寸的前提

下实现截流污水的精确计量。为防止旋流阀堵塞后引起的排水不畅等问题，通常在旋流阀圆形阀盖

（靠上部）上用钢丝绳与截流井井盖连接，在旱季正

２旋流限流阀的作用原理和安装方式

旋流限流阀阀腔不含任何活动部件，水流通过

切向入水口进入阀腔，当流量较小时，水流在阀腔内

常排污隋况下，如果井内水位高出阀体很多，表明有

堵塞现象，应通过提拉钢丝绳将阀盖拉开，放空并内

污水，进行人工清理。一般情况下，合流污水管道中大颗粒杂物较多，对旋流阀的正常运行影响较大，除

以重力流方式通过，旋流限流阀不存在任何阻力；随

着流量的增大，空气通过旋流限流阀的气孔进入阀

腔，阻隔水流使水流形成一种轴对称式的旋流，并在阀腔内形成高速的切向速度，同时在阀腔中部形成一个空气柱，减小出口的过水截面面积，阻隔大部分的出水，实现控制截流量的目的。其工作原理如图

３所示。

设置必要的拦污设施（如格栅、格网等）外，还应增加人工巡查的频率，平常情况下２—３个月检查一

次，雨季应半个月检查一次，暴雨过后则必须检查。

在管网的中途提升泵站或污水处理厂的进水泵

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藿计红：旋流限流罔在污水截流井中的应用第２３豢第１６期

站前等场合，由于对排水可靠性的要求比较高，不可旋流限流阀（限流阀安装于单独的限流井内，采用能中断排水，同时要保证工作人员有一个良好的卫于式安装），根据设计的最大截流量和截流并内可生环境，旋流阀通常采用干式安装（配套安装检修能的水位变化值，由设备供应商选定成品规格，并负用闸阀）。旋流限流阀安装在单独的井内，正常运责调试安装。截流管道作为污水泵站的进水干管，行时井内地面没有污水不会影响维修人员的正常作溢流排出管道接入改造后的景观河道，较好地实现业；旋流阀出现故障后，关闭旋流阀前闸阀，开启旁了进入泵站的污水最大流量的自动控制（根据资通阀门，可以在井下进行检修，阀门采用加长阀杆以料，旋流阀截流污水量的精度可达０．１ｔ／ｓ），保证方便地面操作。

水泵在合理、高效的状态下运行。经过一段时间的运行，限流阀的使用情况良好。

４结论

旋流限流阀的流量曲线呈“Ｓ”形，依靠水流本身起到限流的作用，不存在磨损和老化的问题，具有操作安全性高、限流精确、安装快速方便、抗腐蚀（材质为３０４／３０６不锈钢）等特点，在欧洲和北美地区得到广泛应用。目前该种旋流限流阀开始在我国南方地区得到推广使用，并取得了良好效果。

山安装平面图

由于合流制污水排放系统在我国应用非常广检侈孔

泛，如何控制雨季时通过截流井进入污水截流干管的雨水量，以及保证污水泵站和污水处理厂的正常运行显得尤为必要，旋流式限流阀的推广应用，可为解决这一技术问题提供一种新的途径。

参考文献：

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水，２００２，１８（７）：６２—６４．

圈４旋流限流阀的湿式安装

‰４

［２］张宏达，杨曦，何强．德国的截流井及相关设计［Ｊ］．

Ｗｅｔｔｙｐｅｈｍａｌｌａｆｉｅｎ《ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ

ｅｏｗ－岫ｖａｌｖｅ

中国给水排水，２００５，２１（６）：１０４—１０６．

３工程应用实例

为了提高深圳地表河道的水体质量，彻底切断电话：１３８０３０ｌ醯３１

污水无限制排入，深圳市对污染严重的大沙河、福田Ｅ—ｍａｉｌ：ｄⅢｉｊｉｈｏｎ９２００２＠ｓｉｎ＆ｅｏｍ

河、平山河、龙华河等多条河道实施了截污改造工通讯地址：３００２５１天津市河北区金沙江路３３号增ｌ号

程瞄】。在进入中途污水提升泵站和污水处理厂前铁三院机环处

的合流制截流井中均采用了德国ｕＦＴ公司生产的

收稿日期＿＇２００７一舵一∞

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