[0001] 本发明属于污水收集及处理领域，尤其涉及一种利用真空技术实现污水收集和处理的一体化、小型化系统。

[0002] 在城市及居住人口密集地区，污水的收集多采用重力式管道收集方式，建筑物内的污水流入室外窨井，污水管道按一定的坡度敷设，污水依靠重力沿管道输送到污水提升井，然后由泵站提升到污水处理设施，为防止管道内污水堵塞，管道敷设时往往需要采用一定的坡度，因此，污水管道一般埋深相对较深，工程投资高。

[0003] 随着我国城镇化进程的加快，小城镇和农村污水处理的压力越来越大，很多村镇住户之间位置相对分散，特别是在农村地形变化较大、河流多的情况下，如依靠传统的重力管道收集方式，管道敷设难度较大，管道实施较困难，有的根本无法实施，导致很多数村庄的污水只能采取的随意排放方式，污水直接排入周边河道水沟，对周围环境卫生和地表景观造成较大影响。此外，农村污水量小，污水输送管道长，管道内污水在旱流时流速小，管道易堵塞且渗漏严重，旱天污水大多直接渗入地下，收集不到污水，而在雨天时由于雨水渗入，污水溢流严重，农村河流普遍遭到污染，还严重威胁到地下水，严重影响周围环境，给居民的健康带来较大威胁。

[0004] 究其原因，现有的小城镇和农村污水处理工艺设计并未结合其污水收集量及处理量小的特点，而仍然是沿用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺和设计参数，造成工程投资和运行费用整体过高。除此以外，传统的重力排污系统还存在众多弊端：

[0005] 1、易受地形限制，不适合有许多起伏、岩石层浅的地方或土壤不稳定的地区，不适合周围水域水位高的居民区或地坑不宜挖掘过深的地区；

[0006] 2、不能灵活与其他专业管线进行整体协调，不适合居民居住比较分散地 区或地下已埋设了其他市政等公共设施的地方；

[0007] 3、需较大的坡度和埋深，在地势平坦的地区需设置大量污水检查井，提升泵站或倒虹吸管等附属构筑物，管径较大，工程开挖量大，致使施工难度、建设和维护成本大幅增加。

[0008] 近年来真空收集处理技术在一定范围内得到了推广和应用，其工作原理是：由控制器感应真空收集井内液位传感器的信号，从而控制排污管上真空阀门的开闭，实现污水的抽吸。但是为了实现上述控制器的动作，还需要增加额外的动力设备，这便直接增加了布置管线时的工作强度。尤其对于一些基础设施薄弱的偏远山区，常常会因寻找不到电力设施而影响施工。

[0055] 实施例1，

[0056] 请参阅图1，一种污水真空收集处理系统，包括污水汇流管线101、真空收集井102、真空输送管线103、真空泵站104和污水处理器105。

[0057] 其中，污水汇流管线101将从用户端排出的污水引至真空收集井102中。一个真空收集井102可对应若干个从用户端引出的污水汇流管线101。真空输送管线103的一端从真空收集井102引出，另一端延伸至真空泵站104的真空污水贮槽71。

[0058] 真空泵站104包含真空污水贮槽71、真空泵72、污水输送泵73、电气控制系统和发电机。所述真空污水贮槽71用于收集来自真空收集井的污水，其上分别连接有真空泵72和污水输送泵73，该真空污水贮槽采用不锈钢材料制成，表面作防蚀处理。真空泵72用于提供负压系统的动力，其使用水环式真空泵，真空度可达-0.097MPa。在真空污水贮槽71上还设有液位检测器74，电气控制系统根据液位检测器检测的液位情况控制开启污水输送泵以排送污水。污水输送泵73用于排放真空污水贮槽内的污水，并将该污水输送至污水处理器中进行净化。电气控制系统用于控制真空系统的工作，控制对象包括液位检测器、马达启动控制开关及过载保护装置、泵自动交替运转设施、运转计时器、故障警报、真空度自动记录系统、停电时自动切换紧急发电机供电系统。

[0059] 本发明的工作原理如下：污水在重力作用下经污水汇流管线101流入真空收集井102，当真空收集井102中污水收集达到一定量时，真空阀门3自动打开，将污水吸至真空输送管线103，接着污水进入真空泵站104的真空污水贮槽71内，真空泵72运转或停止维持系统内一个稳定负压度，以利于污水输送。当污水在真空污水贮槽71内的液位达到预定液位时，污水输送泵73启动，将污水输送至污水处理器进行净化处理。

[0060] 请参阅图2至4，真空收集井102包括阀井1，从阀井1内部向上延伸的排污管2，与排污管2相连的真空阀门3，以及与真空阀门3连接且向下延伸至阀井的敏感元件5。真空输送管线103安装在该真空阀门3上。

[0061] 阀井1由钢筋混泥土浇筑而成，包括井盖17、井壁18和井底19。阀井1中部设有凸台15，凸台15上安装密封板16，将阀井分为上下两层，该密封板16上开设有排污管穿插口和感应管穿插口。阀井上层为真空阀室11，上层 井壁开有用于安置真空输送管线103的穿插口
13。阀井下层设有污水暂存罐12，用于短时间储存污水，在污水暂存罐12的侧壁上设有用于安置污水汇流管线101的开口。

[0062] 污水汇流管线101连接每家每户用水处，一户或者几户共用一个阀井，具体根据住户的用水量、住户之间分散程度灵活确定。住户污水通过倾斜向下铺设的污水汇流管线进入阀井中。污水汇流管线101采用PVC材料制得。污水暂存罐12采用SBS改性沥青防水卷材做好防水措施。根据实际情况，阀井也可采用玻璃钢、不锈钢、碳钢防腐等制作而成，形状可圆形或方形。

[0063] 污水暂存罐12内还设置有过滤装置7。过滤装置底部沉入井底，上部镶嵌在密封板16上可活动部位，过滤装置的上部2/3处为过滤区域，由一定间隔的不锈钢网围制，过滤装置下部1/3处为拦截区域，用于将污水中混入的沉积物阻隔在污水暂存罐的外侧。

[0064] 此外，真空阀门3包括工作腔，与排污管2相对接的介质进口，与真空输送管线相连接的介质出口，以及与工作腔相通、用于控制介质进口和介质出口通断的先导阀。

[0065] 请参阅图5，在真空输送管线103上还设有取气口34，上述先导阀上设置有与该取气口相对接的真空接口31，真空接口31处连接有软管67。在取气口34处安装有第一T形连接件61，该第一T形连接件61左边出口连接至真空阀门的介质出口，右边出口连接至真空输送管线，上部出口密封连接有第一管道62，该第一管道62的端部连接有变径63，该变径63通过第一接头68螺纹连接至第二T形连接件65，该第二T形连接件65的上部出口连接有压力仪表66，左侧出口安装有与软管67相连接的第二接头69。

[0066] 上述真空输送管线103采用UPVC材料制成，其公称压力大于1.0MPa。第一T形连接件61、第一管道62和变径63均采用UPVC材料制得，第二T形连接件65、第一接头68和第二接头69采用不锈钢或铜质材料制得。

[0067] 在先导阀上还设置有与大气相通的大气接口32，该大气接口32通过管道连接有空气过滤器14。

[0068] 先导阀上还设置有用于感应阀井内部液位的压力接口33。在压力接口33下部还装设有敏感元件5。其中，敏感元件5包括安装在压力接口上的气压传导管51，以及与该气压传导管51相连用于感应井内液位的感应管52。

[0069] 请参阅图6至7，阀井1内还设有用于防止排污管2轴向窜动的高度调节装置8。高度调节装置8包括支撑板81，沿支撑板81高度方向垂直开设的一组安装孔82，以及通过螺栓固定在安装孔内的连接件83。该连接件83包括与排污管2相适配的弯曲部84，以及从弯曲部84的两端分别向安装孔延伸的固定部85。

[0070] 真空输送管线103上还装设有备用管路9，该备用管路9包括安装在真空输送管线103上的三通阀91，以及连接在三通阀91上的钢丝软管92。钢丝软管92上还设有二通阀门
93，阀井侧壁上设有拉钩94，该二通阀门93由拉钩94固定在井壁上沿。该钢丝软管92的端部可延伸至阀井底部。

[0071] 请一并参阅图8至11，污水处理器105优选采用可拆式MBR膜处理器，其包括五个单元：污泥池41、兼氧池42、好氧池43、膜池44和控制间45。

[0072] 其中，污泥池41与兼氧池42设置成一列，再与好氧池43、膜池44和控制间45排成一行。污泥池41和兼氧池42为中间由隔板分开形成的两个池子，在兼氧池42的侧壁上开设有污水进水口49。

[0073] 在兼氧池42、好氧池43和膜池44的侧壁上下部分别设有一组拉环47，穿过上述拉环47的固定杆46，以及用于将固定杆46安装在拉环47上的紧固螺栓48。该拉环47呈D形，固定杆46穿过D形拉环中间的通孔，紧固螺栓48垂直设置用于将固定杆46紧固，该紧固螺栓48上装设有紧固垫片48a。

[0074] 控制间45上层设置有清水池，清水池上设有人孔411；下层安装有用于曝气的鼓风机，提供MBR运行动力的自吸泵，反洗消毒装置，以及电控柜。在控制间45右侧还设有爬梯410和清水出口414。

[0075] 在兼氧池42和好氧池43之间、好氧池43和膜池44之间分别设置有供污水流动的连通件413。该连通件413包括插口管道413a、承口管道413b、插口法兰413c和承口法兰413f，其中插口法兰413c焊接在插口管道413a的 外侧，承口法兰413f焊接在承口管道413b内侧，且与插口法兰413c通过螺栓413h相连接。在插口法兰413c上还设有螺纹盲孔413d，承口法兰413f上均匀设有一组螺纹通孔413g，螺栓413h套在垫片413i上穿过螺纹通孔413g安装在螺纹盲孔413d中。在插口法兰413c与承口法兰413f之间还设有防漏垫片413e。

[0076] 本发明将生活污水的收集方法由传统的重力收集改为真空收集，污水处理由排入污水管网集中处理改为采用小型一体化膜处理设备就地处理工艺，并将收集和处理整合为成套系统，系统不受基本配套设施限制，无需依赖城市排水设施，集高效收集和高效处理功能的生态环保技术于一体，将改变目前污水处理收集系统的单一性，特别适合小城镇、农村等不适宜建污水处理厂的地区。

[0077] 实施例2，

[0078] 请参阅图12，真空收集井12包括与污水汇流管线101相连的沤肥井10，以及实施例1所述的阀井1。该阀井1与沤肥井10相通的。在沤肥井10与阀井1的底部设置有污水连通口
20，以及布置在污水连通口20上靠近沤肥井一侧的过滤格栅21，该过滤格栅21上还固定有格栅拉杆22。上述沤肥井10和阀井1均由钢筋混泥土浇筑而成。其余同实施例1。

[0079] 针对现有真空井不带沤肥功能的问题，在阀井与用户端之间设置与阀井相通的沤肥井，用户污水通过短距离的重力管道首先流入沤肥井中进行分解、发酵，在过滤格栅的阻隔下较大的漂浮物留在沤肥井中，污水则通过污水连通口逐渐流入阀井中，之后与实施例1描述的工作原理相同。

[0080] 以上对本发明进行详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并非对本发明的范围进行限定，同时在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，如采用其他结构的污水处理器等等，均应落入本发明的保护范围内。