一体化分流井如何闸门控制截流
一、控制方式分类
一体化分流井的闸门截流控制主要分为电动控制和水动/气动控制两类,前者依赖电力驱动闸门,后者通过流体压力(水/气)改变组件形态实现截流。
1. 电动控制(主流方式)
核心组件:控制装置(如PLC可编程逻辑控制器)、闸门机构(如第一闸门/截污管、第二闸门/初雨管、第三闸门/处理管)、电磁阀、电动机、传感器(液位计、水质传感器、雨量计)。
工作原理:通过传感器采集天气情况、井内液位、污染物浓度等数据,传输至PLC,PLC根据预设逻辑驱动电磁阀或电动机,控制闸门的开启/关闭或升降,实现截流管、雨水管、处理管的通断。例如,(分流井及其控制方法)提到:晴天时,PLC开启第一闸门(截污管),关闭第二、第三闸门(初雨管、处理管),使污水全部流入污水处理厂;雨天时,根据液位和浓度调整闸门状态。
2. 水动/气动控制(新型节能方式)
核心组件:弹性套筒、密封壳(形成气腔/水腔)、输水/输气管道、控制阀、水源(水塔/市政管网)
工作原理:通过输水干管路向密封壳与弹性套筒之间的气腔/水腔冲入有压气体或水体,使弹性套筒变形,改变流通通道的截面积,从而控制出水口的截止(截流)或导通(排放)。例如,(设置有截流装置的分流井)提到:当气腔冲入有压气体时,弹性套筒收缩,流通通道变小,截止第二出水口(截污管);当放出气体时,弹性套筒恢复,流通通道变大,导通第二出水口。(分流井控制系统)提到:用市政自来水管网作为水源,通过输水分管路连接水动截流组件,通过控制阀控制进水/排水,实现第二出水管的截流。

二、控制依据(关键参数)
一体化分流井的闸门控制需综合以下参数,确保截流的精准性和适应性:
| 参数类型 | 具体指标 | 传感器/模块 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 天气情况 | 晴天/雨天 | 雨量计(天气检测模块) | 决定截流策略(晴天截污、雨天分阶段处理) |
| 井内状态 | 井内液位(正常/警戒水位) | 超声波液位计、静压式液位计 | 判断是否需要截流或排放(如液位过高时开启雨水管) |
| 污水水质 | 污染物浓度(COD、SS等) | 水质传感器、COD在线分析仪 | 区分初期雨水(浓度高需截流)与中后期雨水(浓度低可排放) |
| 井外状态 | 井外液位(河道/自然水体水位) | 雷达液位计、防倒灌控制模块 | 防止河水倒灌(如井外水位高时提升闸门) |
三、控制流程(典型场景)
根据天气、液位、水质的变化,一体化分流井的闸门控制分为晴天模式、雨天模式、防倒灌模式、停电模式四大场景,确保全工况覆盖。
1. 晴天模式(无雨)
控制逻辑:晴天时,合流管内主要为污水,需全部截流至污水处理厂。
操作流程:天气检测模块判断为晴天,PLC开启第一闸门(截污管),关闭第二闸门(初雨管)和第三闸门(处理管),使污水通过截污管流入污水处理厂。
2. 雨天模式(分阶段处理)
初期雨水(污染重):
雨量小、污染物浓度高(如COD>临界值)时,PLC关闭雨水管闸门,开启截污管闸门,将初期雨水截流至污水处理厂,避免污染自然水体。
中后期雨水(污染轻):
随着雨量增加,井内液位上升,污染物浓度降低至临界值(如COD<临界值)时,PLC开启雨水管闸门,关闭截污管闸门,使中后期雨水直排至自然水体,减少污水处理厂负荷。
警戒水位(应急排放):
当井内液位达到警戒水位(如超过井深2/3)时,若污染物浓度仍高,PLC开启截污管闸门和调蓄设施闸门(第二闸门),将雨水暂存至调蓄池;若浓度低,直接开启雨水管闸门,避免内涝)。
3. 防倒灌模式(河水倒灌风险)
控制逻辑:当井外液位(如河道水位)高于井内液位时,需防止河水倒灌至污水管。
操作流程:防倒灌控制模块检测到井外液位≥临界值(如第一井外液位线h1),驱动闸门上升至高于井外液位(如第一高度q1>h1),阻断倒灌路径。
4. 停电模式(应急处理)
控制逻辑:停电时,闸门需保持当前状态,避免误操作;恢复供电后,优先检查防倒灌状态。
操作流程:停电处理模块检测到停电,锁定闸门的位置和状态(如保持截污管开启),并发出报警;恢复供电后,防倒灌控制模块首先判断井外液位,若有倒灌风险,驱动闸门上升。
总结
一体化分流井的闸门截流控制是多参数融合、多模式切换的智能化过程,通过电动或水动/气动方式,结合天气、液位、水质等参数,实现晴天截污、雨天分阶段处理、防倒灌、停电应急等功能,确保雨污分流的精准性和系统的稳定性。其核心逻辑是“按需截流”:在污染严重时(晴天、初期雨水)截流至污水处理厂,在污染较轻时(中后期雨水)直排至自然水体,平衡了环境保护与污水处理负荷。

