CN105502752B - 山区雨水势能回收与净化回用综合系统与雨水回收净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统与雨水回收净化方法，该系统由引水除砂子系统、雨水储存子系统、雨水处理单元和雨水发电单元有机组成；引水除砂子系统由引水渠和沉砂池构成，雨水储存子系统由雨水蓄水池Ⅰ和雨水蓄水池Ⅱ构成，雨水处理单元由絮凝沉淀装置、臭氧水处理组件、超滤膜组件、杂用水水箱、饮用水水箱、静态混合器、连接管道、溢流管、阀门、水泵构成，雨水发电单元由水力发电机、输电线路、储电输电装置构成；该系统具有减少山区小区域水土流失、山区小区域调蓄防洪、维护周边环境、山区雨水势能回收发电、为山区居民供水、并实现分质供水的功能。本发明雨水回收净化方法实现了对雨水进行分质供水的功能。

Description

山区雨水势能回收与净化回用综合系统与雨水回收净化方法

技术领域

本发明属于资源开发与可再生资源与能源利用领域，特别涉及一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统及雨水回收净化方法。

背景技术

水是宝贵的淡水资源，随着世界范围内水资源的日益紧缺，开发利用雨水资源己成为许多国家和地区解决水危机的新途径。我国具有丰富的雨水资源，多年平均降水总量为6.2万亿，可利用的雨水资源量巨大。但从总体来看，我国雨水资源利用率偏低，目前对天然降雨的利用率只有10％。与其他利用率较高的国家相比，我国雨水资源利用的潜力巨大，发展的前景十分广阔。在当前时代背景下，进一步挖掘雨水资源利用潜力，提高雨水收集利用效率，研发雨水处理适用技术具有重要意义。山区地形起伏大，沟壑纵横，土壤蓄水能力普遍较差，降雨时空分布不均。山区局部地区往往存在供水困难，饮水保障需要加强的情况。将山区雨水净化回用并利用雨水的势能进行发电，对生态环境的改善意义重大，同时可改善山区供水困难的情况，将带来巨大的社会和经济效益。具体来讲，一是，低成本、高收益；山区雨水污染少、水质好，稍加处理即可利用，是廉价的资源。二是可以减轻水土流失。三是可减轻河湖的防洪压力，防止洪涝灾害发生。四是山区雨水蕴藏着大量能量。山区雨能资源作为一种可再生能源，由于其与天俱来的势能以及其洁净、无害的特点，成为微小水力发电的重要补充。因此，急需开发一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统，将雨水净化回用与水力发电相结合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统。该综合系统应具备山区小区域调蓄防洪的功能、山区雨水势能回收的功能、为山区居民供水并实现分质供水的功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统，该系统由引水除砂子系统、雨水储存子系统、雨水处理单元和雨水发电单元四个彼此独立而又联系在一起的子系统组成；引水除砂子系统由引水渠和沉砂池构成，雨水储存子系统由雨水蓄水池Ⅰ和雨水蓄水池Ⅱ构成，雨水处理单元由絮凝沉淀装置、臭氧水处理组件、超滤膜组件、杂用水水箱、饮用水水箱、静态混合器、多个连接管道(管道Ⅵ、管道Ⅶ、管道ⅤⅢ、管道Ⅸ)、多个溢流管(溢流管Ⅲ、溢流管Ⅳ)、多个阀门(阀门Ⅲ、阀门Ⅳ、阀门Ⅴ、阀门Ⅵ)、水泵构成，雨水发电单元由水力发电机、输电线路、储电输电装置构成；引水渠为长方体立式倾斜混凝土结构，引水渠左侧上端引水承接上方汇集的雨水、引水渠右侧下方连接沉砂池，沉砂池右侧中上部壁面无缝连通连接管道Ⅰ的左端，管道Ⅰ的右侧连通连接雨水蓄水池Ⅰ的左端，雨水蓄水池Ⅰ右侧的中下部通过管道Ⅱ与雨水处理单元相接、雨水蓄水池Ⅰ右侧的中部通过管道Ⅲ与雨水发电单元和雨水蓄水池Ⅱ相连接；引水渠、沉砂池、雨水蓄水池Ⅰ、雨水处理单元、雨水发电单元、雨水蓄水池Ⅱ池底在本发明的系统中从左至右布置、且其高程由高到低；引水渠右侧接近末端设有进水闸；沉砂池内设有格栅和滤网，格栅设置于沉砂池的前端、而滤网设置于沉砂池右侧中上部管道Ⅰ的进水口处；雨水蓄水池Ⅰ由池体Ⅰ、顶板Ⅰ、多个连接管道(管道Ⅰ、管道Ⅱ、管道Ⅲ)、多个电磁阀(电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ)、阀门Ⅰ、溢流管Ⅰ、多个排气管(排气管Ⅰ、排气管Ⅱ、排气管Ⅲ、排气管Ⅳ)、多个检查口(检查口Ⅰ、检查口Ⅱ)、超声波水位计Ⅰ、PLC自动控制装置、集泥沟Ⅰ、排泥管Ⅰ构成，雨水蓄水池Ⅱ由池体Ⅱ、顶板Ⅱ、多个管道(管道Ⅳ、管道Ⅴ)、阀门Ⅱ、溢流管Ⅱ、多个排气管(排气管Ⅴ、排气管Ⅵ)、超声波水位计Ⅱ、检查口Ⅲ、集泥沟Ⅱ、排泥管Ⅱ构成，雨水处理单元由絮凝沉淀装置、臭氧水处理组件、超滤膜组件、杂用水水箱、饮用水水箱、静态混合器、多个连接管道(管道Ⅵ、管道Ⅶ、管道ⅤⅢ、管道Ⅸ)、多个溢流管(溢流管Ⅲ、溢流管Ⅳ)、多个阀门(阀门Ⅲ、阀门Ⅳ、阀门Ⅴ、阀门Ⅵ)、水泵构成，雨水发电单元由水力发电机、输电线路、储电输电装置构成。

本发明还提供了一种雨水回收净化方法，其包括以下步骤：

雨水通过管道Ⅱ进入静态混合器中与絮凝剂充分混合，之后进入絮凝沉淀装置完成一级处理；雨水经一级处理后通过管道Ⅵ进入臭氧水处理组件完成二级处理；雨水经二级处理后通过管道Ⅶ进入杂用水水箱，其中一部分水直接作为生活杂用水供给用户，另一部分水经水泵加压后进入超滤膜组件进行深度处理；滤后水通过管道Ⅸ进入饮用水水箱。

具体地，汇集后的雨水由引水渠输送至沉砂池，通过沉砂池中格栅、滤网的过滤后，雨水在沉砂池中进行初步的沉淀，随后雨水通过管道Ⅰ流入雨水蓄水池Ⅰ中，雨水蓄水池Ⅰ能够调节雨水水量，并且使雨水得到进一步的沉淀，池底沉积的杂质通过重力流入集泥沟Ⅰ中，由排泥管Ⅰ排出池外；雨水蓄水池Ⅰ中的雨水通过管道Ⅱ流入雨水处理单元，在设置于管道Ⅱ上的静态混合器中与絮凝剂充分混合，然后进入絮凝沉淀装置中进行絮凝沉淀，沉淀净化后的雨水通过管道Ⅵ流入到臭氧水处理组件中进行杀菌消毒，处理后的雨水通过管道Ⅶ流入杂用水水箱，其中一部分水直接作为生活杂用水供给用户，另一部分水经水泵加压进入超滤膜组件中进行深度处理，深度处理后的水通过管道Ⅸ输送至饮用水水箱中作为山区居民饮用水；雨水蓄水池Ⅰ中的雨水量大时则通过管道Ⅲ流入雨水发电单元，通过导水部件利用雨水势能推动叶轮转动来驱动发水力发电机进行发电，输电线路则将电输送给用户，发电后的雨水最终进入雨水蓄水池Ⅱ为下游提供水源。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统及雨水回收净化方法。该系统有四种功能：

其一具有减少山区小区域水土流失、维护周边环境的功能，本发明综合系统的修建可以承接周边雨水，雨季可显著减少本发明综合系统周边的山区小区域水土流失、维护周边环境；

其二具有山区小区域调蓄防洪的功能，本发明综合系统的沉砂池、雨水蓄水池、雨水处理单元、雨水发电单元等构筑物均可承接储纳大量水分，且通过管道将雨水蓄水池串联、提高了蓄水池的供水保证率与使用率，PLC自动控制系统通过控制电磁阀的开闭来控制下游雨水蓄水池的水位，本发明综合系统可针对山区小区域雨量、水量的具体情况起到山区小区域的调蓄防洪等作用；

其三具有山区雨水势能回收发电的功能，是将山区上下游雨水蓄水池通过管道串联，在下游雨水蓄水池进水端设置雨水发电单元，上下游雨水蓄水池水位之间存在水头差，雨水势能转化为动能、驱动雨水发电单元中的水力发电机叶轮转动进行发电，然后通过储电输电装置完成对电能的储存与输送，从而实现对山区雨水势能的回收；

通过本发明的雨水回收净化方法，实现了为山区居民供水、及分质供水的功能，通过管道将雨水蓄水池Ⅰ与雨水处理单元相连接，雨水依靠重力自流进入雨水处理单元，雨水经二级处理——絮凝沉淀、臭氧水处理组件处理后达到生活杂用水标准、可提供生活杂用水，再经第三级处理——超滤膜组件处理后达到生活饮用水标准、可提供生活饮用水，山区雨水三级处理后被净化回用，实现为了山区居民供水，且可达到生活杂用水与饮用水分质供水的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统系统示意图；

图2为一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统平面布置示意图；

图3为一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统高程示意图；

图4为雨水蓄水池Ⅰ平面示意图；

图5为雨水蓄水池ⅠA-A剖面示意图；

图6为雨水蓄水池ⅠB-B剖面示意图；

图7为雨水蓄水池ⅠC-C剖面示意图；

图8为雨水蓄水池Ⅱ剖面示意图；

图9为雨水处理工艺流程示意图；

图10为雨水处理单元示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9以及图10所示，本发明提供一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统，该系统由引水除砂子系统、雨水储存子系统、雨水处理单元6和雨水发电单元4四个彼此独立而又联系在一起的子系统组成；引水除砂子系统由引水渠1和沉砂池2构成，雨水储存子系统由雨水蓄水池Ⅰ3和雨水蓄水池Ⅱ5构成，雨水处理单元6由絮凝沉淀装置42、臭氧水处理组件45、超滤膜组件53、杂用水水箱48、饮用水水箱56、静态混合器41、多个连接管道管道Ⅵ44、管道Ⅶ47、管道ⅤⅢ51、管道Ⅸ55、多个溢流管溢流管Ⅲ49、溢流管Ⅳ57、多个阀门阀门Ⅲ43、阀门Ⅳ46、阀门Ⅴ50、阀门Ⅵ54、水泵52构成，雨水发电单元4由水力发电机31、输电线路61、储电输电装置33构成；引水渠1为长方体立式倾斜混凝土结构，引水渠1左侧上端引水承接上方汇集的雨水、引水渠1右侧下方连接沉砂池2，沉砂池2右侧中上部壁面无缝连通连接管道Ⅰ10的左端，管道Ⅰ10的右侧连通连接雨水蓄水池Ⅰ3的左端，雨水蓄水池Ⅰ3右侧的中下部通过管道Ⅱ16与雨水处理单元6相接、雨水蓄水池Ⅰ3右侧的中部通过管道Ⅲ18与雨水发电单元4和雨水蓄水池Ⅱ5相连接；引水渠1、沉砂池2、雨水蓄水池Ⅰ3、雨水处理单元、雨水发电单元4、雨水蓄水池Ⅱ5池底在本发明的系统中从左至右布置、且其高程由高到低；引水渠1右侧接近末端设有进水闸7；沉砂池2内设有格栅8和滤网9，格栅8设置于沉砂池2的前端而滤网9设置于沉砂池2右侧中上部管道Ⅰ10的进水口处；雨水蓄水池Ⅰ3由池体Ⅰ59、顶板Ⅰ23、多个连接管道管道Ⅰ10、管道Ⅱ16、管道Ⅲ18、多个电磁阀电磁阀Ⅰ15、电磁阀Ⅱ17、阀门Ⅰ11、多个检查口检查口Ⅰ12、检查口Ⅱ13、溢流管Ⅰ14、多个排气管排气管Ⅰ19、排气管Ⅱ20、排气管Ⅲ(21)、排气管Ⅳ22、超声波水位计Ⅰ24、PLC自动控制装置25、集泥沟Ⅰ26、排泥管Ⅰ27构成，雨水蓄水池Ⅰ3为圆柱体中空钢筋混凝土结构，雨水蓄水池Ⅰ3的池体Ⅰ59包括池壁和池底、在池体Ⅰ59的顶部设有相匹配的顶板Ⅰ23，顶板Ⅰ23为圆盘结构，排气管Ⅰ19、排气管Ⅱ20、排气管Ⅲ(21)、排气管Ⅳ22均匀分布在顶板Ⅰ23上，顶板Ⅰ23的左右两端分别设置有检查口Ⅰ12和检查口Ⅱ13，阀门Ⅰ11设置在管道Ⅰ10上、电磁阀Ⅰ15设置于管道Ⅱ16左端、电磁阀Ⅱ17设置于管道Ⅲ18左端，溢流管14位于雨水蓄水池Ⅰ3右侧上部，溢流管14左端伸入池体Ⅰ59内、溢流管14右端与池体Ⅰ59右壁相交后向排洪沟蔓延，在顶板Ⅰ23右侧、排气管Ⅱ20与检查口Ⅱ13之间安装有超声波水位计Ⅰ24与PLC自动控制装置25，超声波水位计Ⅰ24由导线与PLC自动控制装置25相连，雨水蓄水池Ⅰ3池底的坡度i一般大于5％，集泥沟Ⅰ26位于池体Ⅰ59底部最低处，排泥管Ⅰ27位于集泥沟Ⅰ26内、有一定的倾斜度、其一端与池体Ⅰ59的池壁底端相连相通，雨水蓄水池Ⅰ3内沉积的杂质通过重力流入集泥沟Ⅰ26中并通过排泥管Ⅰ27排出，管道Ⅱ16的左段与池体Ⅰ59右侧壁的中下部相通相连、电磁阀Ⅰ15设置在管道Ⅱ16的中段偏左侧端，管道Ⅲ18的左段与池体Ⅰ59右侧壁的中部相通相连、电磁阀Ⅱ17设置于管道Ⅲ18的中段偏左侧端，电磁阀Ⅰ15、电磁阀Ⅱ17均有导线与PLC自动控制装置25相连；雨水蓄水池Ⅱ5由池体Ⅱ60、顶板Ⅱ35、多个管道管道Ⅳ30、管道Ⅴ32、阀门Ⅱ29、溢流管Ⅱ28、多个排气管排气管Ⅴ34、排气管Ⅵ36、超声波水位计Ⅱ37、检查口Ⅲ38、集泥沟Ⅱ39、排泥管Ⅱ40构成，雨水蓄水池Ⅱ5大体为圆柱体中空钢筋混凝土结构、与雨水蓄水池Ⅰ3不同的是其左侧设置连接有雨水发电单元4，池体Ⅱ60包括池壁和池底、在池体Ⅱ60的顶部设有相匹配的顶板Ⅱ35，顶板Ⅱ35大体为圆盘结构，排气管Ⅴ34、排气管Ⅵ36均匀分布在顶板Ⅱ35上，检查口Ⅲ38位于顶板Ⅱ35的右侧端，池体Ⅱ60右侧壁相通相连有管道Ⅳ30，管道Ⅳ30的中段偏左侧端设置有阀门Ⅱ29，超声波水位计Ⅱ37安装于顶板Ⅱ35上、位于排气管Ⅵ36与检查口Ⅲ38之间靠近检查口Ⅲ38处，超声波水位计Ⅱ37通过导线与PLC自动控制装置25相连，雨水蓄水池Ⅱ5池底坡度i一般大于5％，池体Ⅱ60的右侧底部最底处设置有集泥沟Ⅱ39，排泥管40位于集泥沟Ⅱ39内、有一定的倾斜度、其一端与池体Ⅱ60的池壁底端相连相通，雨水蓄水池Ⅱ5内沉积的杂质通过重力流入集泥沟Ⅱ39中并通过排泥管Ⅱ40排出，管道Ⅴ32上端与雨水发电单元4相连、下端与池体Ⅱ60左侧壁中下部相通相连；雨水处理单元6由絮凝沉淀装置42、臭氧水处理组件45、超滤膜组件53、杂用水水箱48、饮用水水箱56、静态混合器41、多个连接管道管道Ⅵ44、管道Ⅶ47、管道ⅤⅢ51、管道Ⅸ55、多个溢流管溢流管Ⅲ49、溢流管Ⅳ57、多个阀门阀门Ⅲ43、阀门Ⅳ46、阀门Ⅴ50、阀门Ⅵ54、水泵52构成，静态混合器41设置于管道Ⅱ16的右侧近末端处，管道Ⅱ16的右侧末端连通连接絮凝沉淀装置42的左侧壁上部，絮凝沉淀装置42的右侧壁上部无缝连通连接管道Ⅵ44的左端、管道Ⅵ44的右端连通连接臭氧水处理组件45左侧上部，阀门Ⅲ43设置于絮凝沉淀装置42外、管道Ⅵ44的左侧上，臭氧水处理组件45其内部设有臭氧扩散器58、其外部外置臭氧发生装置46，管道Ⅶ47为连接提升管、管道Ⅶ47左段连通连接臭氧水处理组件45右侧下部、管道Ⅶ47提升段右侧连通连接杂用水水箱48左侧中上部，阀门Ⅳ46设置于臭氧水处理组件45外、管道Ⅶ47的左侧上，溢流管Ⅲ49左段伸入杂用水水箱48中、右段穿过杂用水水箱48右侧壁的中上部，杂用水水箱48右侧下部连通连接管道ⅤⅢ51的左段，阀门Ⅴ50位于杂用水水箱48外管道ⅤⅢ51的左侧上，管道ⅤⅢ51的右端连接水泵52，水泵52右侧通过连接管道连接着超滤膜组件53，超滤膜组件53右侧中段设有排放污水的排污口、右侧上端连接管道Ⅸ55的左段，管道Ⅸ55的右端深入饮用水水箱56内左侧的中下部，阀门Ⅵ54位于超滤膜组件53外管道Ⅸ55左侧上，溢流管Ⅳ57的左段伸入饮用水水箱56、溢流管Ⅳ57的右段穿过饮用水水箱56右侧壁的中上部；雨水发电单元4由水力发电机31、输电线路61、储电输电装置33构成，水力发电机31可用叶轮发电机，储电输电装置33内设储电组件和输电组件，储电组件用于储存产生的电能，输电组件由滤波模块、调压模块和稳压模块等构成，输电线路61则将电输送给用户。

雨水处理单元6中雨水的处理工艺为三级处理，雨水处理单元6包含有三级处理装置，其中一级处理装置——絮凝沉淀装置42,主要用于去除雨水中悬浮颗粒、降低雨水浊度；二级处理装置为臭氧水处理组件45，臭氧能去除水中可溶性铁盐、锰盐、氰化物、硫化物、亚硝酸盐、色、嗅、味、微量有机物，并使雨水中溶解性有机物产生微凝聚作用，同时还能作为消毒剂杀菌，使出水达到生活杂用水水质标准；三级处理装置为深度处理装置——超滤膜组件53，该组件能使出水达到饮用水水质标准。雨水通过管道Ⅱ16进入静态混合器41中与絮凝剂充分混合，之后进入絮凝沉淀装置42完成一级处理；雨水经一级处理后通过管道Ⅵ44进入臭氧水处理组件45完成二级处理；雨水经二级处理后通过管道Ⅶ47进入杂用水水箱48，其中一部分水直接作为生活杂用水供给用户，另一部分水经水泵52加压后进入超滤膜组件53进行深度处理；滤后水通过管道Ⅸ55进入饮用水水箱56。上下游雨水蓄水池Ⅰ3与雨水蓄水池Ⅱ5之间存在水头差，上部雨水流入发电单元4，雨水势能通过发电机叶轮旋转驱动转化为电能，储电输电装置33将产生的电能储存起来并输送出去；储电输电装置33内设储电组件和输电组件，储电组件用于储存产生的电能，输电组件由滤波模块、调压模块和稳压模块等构成，滤波模块用于过滤从储电组件中输出的电能、然后将电能输入到调压模块将电压调节到需要的电压值、最后通过稳压模块输出，输电线路61则将电输送给用户。

雨水蓄水池Ⅰ3设置于山区地势较高处，沉砂池2一般设置于雨水蓄水池Ⅰ3上游3～5m处，雨水发电单元4与雨水蓄水池Ⅱ5设置于山区地势较低处且保证雨水蓄水池Ⅰ3中的水面与雨水蓄水池Ⅱ5中的水面有足够水头差，雨水处理单元6设置在雨水蓄水池Ⅰ3附近且保证水位4低于雨水蓄水池Ⅰ3中水位2；所述雨水蓄水池Ⅰ3中，管道Ⅱ16的左段进水口一般设置在高于池底30cm处、管道Ⅲ18左段进水口的高程一般与水位2相当、溢流管Ⅰ14左侧的进水口高程一般与水位1相当；所述雨水蓄水池Ⅱ5中，管道Ⅳ30进水口一般设置于高于池底30cm处，溢流管Ⅱ28进水口高程一般与水位3相当；所述雨水蓄水池Ⅰ3水位2高于管道Ⅱ16设置高度；所述雨水蓄水池Ⅰ3水面低于水位2，高于管道Ⅱ16设置高度时，就不对下游供水，雨水只通过管道Ⅱ16流入雨水处理单元6；所述雨水蓄水池Ⅰ3水面介于水位1、2之间时，就同时对雨水处理单元6和雨水发电单元4供水；所述雨水蓄水池Ⅰ3水面高于水位1，雨水经溢流管Ⅰ14排至排洪沟或雨水管道；所述雨水蓄水池Ⅱ5水面高于池底30cm，雨水通过管道Ⅳ30出水后可作为下游的水源，用于农业灌溉或绿化等多种用途；所述雨水蓄水池Ⅱ5水面高于水位3，雨水经溢流管Ⅱ28排至排洪沟或雨水管道。

超声波水位计Ⅰ24、超声波水位计Ⅱ37、电磁阀Ⅰ15、电磁阀Ⅱ17均通过导线与PLC自动控制装置25连接，PLC自动控制装置25根据水位预先设定值与超声波水位计探测的值来控制电磁阀Ⅰ15和电磁阀Ⅱ17的开、关；所述雨水蓄水池Ⅰ3中的水面若高于水位2时，通过PLC自动控制装置25调节电磁阀Ⅱ17的开关可控制雨水蓄水池Ⅱ5内水位、实现调压功能，可达到后续农业灌溉所需的压力要求。

汇集后的雨水由引水渠1输送至沉砂池2，通过沉砂池2中格栅、滤网的过滤后，雨水在沉砂池2中进行初步的沉淀，随后雨水通过管道Ⅰ10流入雨水蓄水池Ⅰ3中，雨水蓄水池Ⅰ3能够调节雨水水量，并且使雨水得到进一步的沉淀，池底沉积的杂质通过重力流入集泥沟Ⅰ26中，由排泥管Ⅰ27排出池外；雨水蓄水池Ⅰ3中的雨水通过管道Ⅱ16流入雨水处理单元6，在设置于管道Ⅱ16上的静态混合器41中与絮凝剂充分混合，然后进入絮凝沉淀装置42中进行絮凝沉淀，沉淀净化后的雨水通过管道Ⅵ44流入到臭氧水处理组件45中进行杀菌消毒，处理后的雨水通过管道Ⅶ47流入杂用水水箱48，其中一部分水直接作为生活杂用水供给用户，另一部分水经水泵52加压进入超滤膜组件53中进行深度处理，深度处理后的水通过管道Ⅸ55输送至饮用水水箱56中作为山区居民饮用水；雨水蓄水池Ⅰ3中的雨水量大时则通过管道Ⅲ18流入雨水发电单元4，通过导水部件利用雨水势能推动叶轮转动来驱动发水力发电机31进行发电，输电线路61则将电输送给用户，发电后的雨水最终进入雨水蓄水池Ⅱ5为下游提供水源。

引水渠1、沉砂池2、雨水蓄水池Ⅰ3、雨水蓄水池Ⅱ5、雨水处理单元6、雨水发电单元4的相应构筑物一般可用钢筋混凝土结构，也可根据当地具体情况采用不锈钢材料或有机玻璃材料或其它适宜材料进行制作或构筑；各构筑物的尺寸大小、构筑物的规模大小可视山区区域情况和当地特点特征来进行调整与确定

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统，其特征是由引水除砂子系统、雨水储存子系统、雨水处理单元(6)和雨水发电单元(4)四个彼此独立而又联系在一起的子系统组成；引水除砂子系统由引水渠(1)和沉砂池(2)构成，雨水储存子系统由雨水蓄水池Ⅰ(3)和雨水蓄水池Ⅱ(5)构成，雨水处理单元(6)由絮凝沉淀装置(42)、臭氧水处理组件(45)、超滤膜组件(53)、杂用水水箱(48)、饮用水水箱(56)、静态混合器(41)、管道Ⅵ(44)、管道Ⅶ(47)、管道ⅤⅢ(51)、管道Ⅸ(55)、溢流管Ⅲ(49)、溢流管Ⅳ(57)、阀门Ⅲ(43)、阀门Ⅳ(46)、阀门Ⅴ(50)、阀门Ⅵ(54)、水泵(52)构成，雨水发电单元(4)由水力发电机(31)、输电线路(61)、储电输电装置(33)构成；所述系统的引水渠(1)左侧上端引水承接上方汇集的雨水、引水渠(1)右侧下方连接沉砂池(2)，沉砂池(2)右侧中上部壁面无缝连通连接管道Ⅰ(10)的左端，管道Ⅰ(10)的右侧连通连接雨水蓄水池Ⅰ(3)的左端，雨水蓄水池Ⅰ(3)右侧的中下部通过管道Ⅱ(16)与雨水处理单元(6)相接、雨水蓄水池Ⅰ(3)右侧的中部通过管道Ⅲ(18)与雨水发电单元(4)和雨水蓄水池Ⅱ(5)相连接；雨水通过管道Ⅱ(16)进入静态混合器(41)中与絮凝剂充分混合、之后进入絮凝沉淀装置(42)完成一级处理，雨水经一级处理后通过管道Ⅵ(44)进入臭氧水处理组件(45)完成二级处理，雨水经二级处理后通过管道Ⅶ(47)进入杂用水水箱(48)、其中一部分水直接作为生活杂用水供给用户、另一部分水经水泵(52)加压后进入超滤膜组件(53)进行深度处理，滤后水通过管道Ⅸ(55)进入饮用水水箱(56)；引水渠(1)、沉砂池(2)、雨水蓄水池Ⅰ(3)、雨水处理单元(6)、雨水发电单元(4)、雨水蓄水池Ⅱ(5)池底在整个系统中从左至右布置、且其高程由高到低。

2.根据权利要求1所述的一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统，其特征是引水渠(1)右侧接近末端设有进水闸(7)；沉砂池(2)内设有格栅(8)和滤网(9)，格栅(8)设置于沉砂池(2)的前端而滤网(9)设置于沉砂池(2)右侧中上部管道Ⅰ(10)的进水口处；雨水蓄水池Ⅰ(3)由池体Ⅰ(59)、顶板Ⅰ(23)、管道Ⅰ(10)、管道Ⅱ(16)、管道Ⅲ(18)、电磁阀Ⅰ(15)、电磁阀Ⅱ(17)、阀门Ⅰ(11)、检查口Ⅰ(12)、检查口Ⅱ(13)、溢流管Ⅰ(14)、排气管Ⅰ(19)、排气管Ⅱ(20)、排气管Ⅲ(21)、排气管Ⅳ(22)、超声波水位计Ⅰ(24)、PLC自动控制装置(25)、集泥沟Ⅰ(26)、排泥管Ⅰ(27)构成；雨水蓄水池Ⅱ(5)由池体Ⅱ(60)、顶板Ⅱ(35)、管道Ⅳ(30)、管道Ⅴ(32)、阀门Ⅱ(29)、溢流管Ⅱ(28)、排气管Ⅴ(34)、排气管Ⅵ(36)、超声波水位计Ⅱ(37)、检查口Ⅲ(38)、集泥沟Ⅱ(39)、排泥管Ⅱ(40)构成。

3.根据权利要求1、2中任一项所述的一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统，其特征是雨水发电单元(4)由水力发电机(31)、输电线路(61)、储电输电装置(33)构成，水力发电机(31)为叶轮发电机，储电输电装置(33)内设储电组件和输电组件，储电组件用于储存产生的电能，输电组件由滤波模块、调压模块和稳压模块构成，输电线路(61)则将电输送给用户。

4.一种如权利要求1、2、3中任一项所述的一种山区雨水势能回收与净化回用综合系统的雨水回收净化方法，其特征是包括以下步骤：雨水通过管道Ⅱ(16)进入静态混合器(41)中与絮凝剂充分混合，之后进入絮凝沉淀装置(42)完成一级处理；雨水经一级处理后通过管道Ⅵ(44)进入臭氧水处理组件(45)完成二级处理；雨水经二级处理后通过管道Ⅶ(47)进入杂用水水箱(48)，其中一部分水直接作为生活杂用水供给用户，另一部分水经水泵(52)加压后进入超滤膜组件(53)进行深度处理；滤后水通过管道Ⅸ(55)进入饮用水水箱(56)。