CN105507409A - 一种分布式无忧雨水渗水井系统装置 - Google Patents

一种分布式无忧雨水渗水井系统装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种分布式无忧雨水渗水井系统装置，包括渗水井和控制装置，其渗水井壁上设置有进水口，所述渗水井壁表面沉积或涂布有光触媒，所述渗水井中间设置有催化光源装置所述渗水井底部设置有生态滤料层，所述生态滤料层下设置有回渗过滤层，所述渗水井中设置有水泵和与该水泵连接的管网，所述管网中设置有单向阀，其管网通道上设置有压力传感器，所述渗水井中还设置有水位控制器，所述水泵、所述压力传感器、所述水位控制器和所述催化光源装置分别与所述控制装置连接。本发明使用寿命长、可实现雨水回收、雨水净化及雨水的再利用。本发明具有自我净化与自我调蓄功能使用寿命长、可实现雨水回收、雨水净化及雨水再利用。

Description

一种分布式无忧雨水渗水井系统装置
技术领域
本发明涉及一种雨水回收资源净化系统，尤其涉及一种分布式无忧雨水渗水井系统装置。
背景技术
当前我国正进行高速城镇化进程中，不足1％的土地面积却要承载54％以上的人口负荷，并产出84％左右GDP；粗放的城镇化导致高强度大面积硬化地表，改变了原有自然生态和水土水文特征，破坏了土地土壤自然生态渗滞补充地下水功能；造成本可回渗涵养地表、地下的70-80％的降雨形成地表径流危害城镇低洼环境，破坏了自然“海绵体”效用，从而致使“逢雨必涝、雨后必旱”；影响城市健康发展，带来城市水资源的浪费，水环境污染及洪涝灾害等安全风险问题。
现有的技术设备只是解决部分区域回渗部分问题，而没有从源头上解决高效低成本的深度净化可持续资源化综合回收利用问题；而可持续长效的回收综合利用雨水是建立在低成本、高效率、施工及维护简便、可靠安全、绿色环保基础之上。
发明内容
城镇地表雨水收集由于大规模城镇化造成大面积地面硬化，因此只有在建筑物四周的绿地、行道和公路绿化带、街道绿化带、公园广场绿化带可供设置新型一体化雨水收集与生态净化综合利用设备；通过分散设置于建筑物硬化地表四周，可彻底解决现代城镇化建筑导致地表硬化过度造成的雨水无法充分渗灌补充地表、地下水，通过修复地表滞渗海绵体功能，削减并缓解暴雨雨水带来的地表径流造成低洼洪涝等城镇排洪风险及洪涝安全隐患问题。同时通过雨水回收渗灌补充地表、地下水降低城镇地表热岛效应，通过综合利用雨水可有效降低城市能源消耗，提升城镇公共生态功能与利用效能。
为此，本发明要解决的技术问题，在于提供一种具有自我净化与自我调蓄功能的分布式无忧雨水渗水井系统装置，解决雨水洁净回收和再度放心利用的问题。
本发明是这样实现的：一种雨水渗水井系统装置，包括渗水井和控制装置，其渗水井壁上设置有进水口，所述渗水井壁表面沉积或涂布有光触媒，所述渗水井中间设置有催化光源装置所述渗水井底部设置有生态滤料层，所述生态滤料层下设置有回渗过滤层，所述渗水井中设置有水泵和与该水泵连接的管网，所述管网中设置有单向阀，其管网通道上设置有压力传感器，所述渗水井中还设置有水位控制器，所述水泵、所述压力传感器、所述水位控制器和所述催化光源装置分别与所述控制装置连接。
进一步地，所述渗水井内壁通过气相沉积有纳米二氧化钛光触媒材料。
进一步地，所述渗水井外围设置有粗过滤层，所述粗过滤层外围设置有预过滤层，所述粗过滤层包括有土壤，所述预过滤层包括有砂石。
进一步地，所述渗水井的井口设置有安全尼龙网装置。
进一步地，渗水井上设置有装饰渗水井盖。
进一步地，所述渗水井的井壁为水泥钢砼构件。
进一步地，所述催化光源装置包括紫外灯与激光灯中的一种或组合。
本发明具有如下优点：本发明通过水泵、所述压力传感器、所述水位控制器和控制装置来控制水位及利用雨水，并通过渗水井实现自我调蓄功能，通过光触媒、催化光源装置和控制装置来实现雨水的自我净化；从而本发明具有自我净化与自我调蓄功能，使用寿命长、可实现雨水回收、雨水净化及雨水再利用。
附图说明
图1为本发明分布式无忧雨水渗水井系统装置的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1所示，本发明提供一种分散布置具有自我净化与自我调蓄功能的雨水渗水井系统装置，包括渗水井1，渗水井壁13上设置有进水口21，进水口21用于与上级雨水处理装置的出水管2连接。所述渗水井内壁表面沉积或涂布有光触媒，所述光触媒可以为二氧化钛光触媒；渗水井底部设置有生态滤料层16，生态滤料层下设置有回渗过滤层17，渗水井中设置有水泵3和与水泵连接的管网32，管网用于接到水箱或者喷淋管等地方。管网中设置有单向阀31，管网管道上设置有压力传感器61，渗水井中设置有水位控制器62和催化光源装置63，其中水位控制器可以是如图1的浮球式水位控制器。水泵、压力传感器、水位控制器与催化光源装置分别与控制装置6连接。控制装置用于接收压力传感器检测的水压并控制水泵抽出恒定压力的水，并在水位过低时，关闭水泵，避免水泵空烧损坏。
本发明在使用时，雨水会由上级雨水净化装置的出水管2流经进水口21后导入到渗水井中，净化雨水在渗水井中会由涂布于井内壁表面的二氧化钛光触媒和布置于井内的催化光源实现对储存于井内的雨水和地下水漂实现光化学长效净化，通过控制装置控制催化光源媒介装置可以实现对雨水长效持续的灭杀残留于井水中的有毒、有害污染物。而后通过设置于渗水井内的水泵把收集于渗水井内的洁净雨水出水通过单向阀和管网以恒压稳定的方式抽出，用于园林浇灌、环卫清洁，或者作为消防应急水源，实现了雨水的回收利用，以及通过回渗过滤层还可以用于补充地下水。
本发明的使用，可以有效避免现代城镇化建筑导致地表硬化造成的雨水无法便捷有效回收再生利用，以及无法充分低成本高效回收雨水渗灌补充地表、地下水问题。由于渗水井可以通过收集屋面、地表径流雨水生态回灌补充地下水，还具备通过回渗生态补充地下水层或回收地下丰水层水量，实现双向生态收集地表水、地下水效能，弥补无雨水时期的设施利用问题；通过本系统设备不仅能生态、环保、绿色、低耗、高效收集雨水，还能通过城市硬化地面下泥土湿度的调节，降低城镇热岛效应。
由于本发明在渗水井内壁及渗水井水面漂浮石表面采用纳米光催化净化材料，可以通过光触媒作用削减雨水中有机、无机等污染物质。当光触媒二氧化钛结构趋向纳米数量级时，作为半导体材料与纳米材料交叉领域的新材料，具有很多与众不同的特异性。由于它是n型半导体氧化物，其能带是不连续的，在纳米数量级结构尺度下，很容易在光能作用下发生电子跃迁；从而从表面吸附的O2与H2O分子形成活性很强的羟基自由基，过氧羟基自由基，过氧离子等等活性基团，诱发光化学反应。这强氧化作用在光催化下可持续发生的，足以破环有机物中C-C，C-H，C-N，C-O，N-H等化学健，使之降解矿化，也可以使无机CN-，NO2-等基团分解为无毒物质。因此可以低成本实现自我净化功能。
由于本发明采用源头自我净化与自我调蓄可比常规雨水调蓄净化系统节约能耗，通过光催化杀菌机理，使细菌表面酶失活，进而使微生物死亡。而TIO2材料表面的超亲水性，因此它有广泛的用途；可以降解水体中有毒的有机物与无机物，达到去污、除臭、解毒、灭菌、脱色的目的。并且还是一个低成本、低能耗、低维护、长寿命的治理污染物长效机制。
本发明能高效弥补传统及常规的水井、渗水井、渗池等雨水收集系统的长效维持洁净的不足，因此无须建构其他雨水二次净化设施，能节省项目建设投资、维护、运营成本，高度可靠长效实现可持续雨水回收高效再生综合利用目标。本发明的构建从根本上彻底解决从雨水收集、渗滤到储存二次净化再生综合回用整个海绵城市雨水回收系统过程的最关键最后‘一里路’，长效、低成本实现生态安全补水、回渗及生态综合利用雨水问题。
在某些实施例中，为了实现渗水井周边土壤的渗水，渗水井外周设置有粗过滤层12，粗过滤层外周设置有预过滤层11，粗过滤层包括有土壤，预过滤层包括有砂石。
为了解决渗水井安全问题，渗水井的井口设置有安全尼龙网装置18。在某些实施例中，渗水井上设置有装饰井盖26。
由于本发明渗水井内配置有可重复再生的光触媒(纳米二氧化钛光触媒材料)，通过在渗水井内壁表面涂布(气相沉积或涂布)光触媒材料，在渗水井水体中部设置包括紫外灯和/或激光灯的催化光源装置实现自我净化，通过低成本、长寿命光源催化作用，因此无需费心后期维护烦脑的长期使用问题，节约雨水净化费用同时还具备比普通雨水回收装置更可靠、更节能、更环保。通过自我净化与自我调蓄作用不仅高效收集雨水还可利用经过净化处理的雨水直接、间接对周围公共设施及市政绿建景观用于浇灌、冲厕、环卫清洁削减城市公共用水负荷。可以构成空气与水质过滤模块，兼用于太阳能催化与紫外光催化。
为了实现渗水和高强度，所述渗水井的井壁13为水泥钢砼构件。由渗水水泥钢砼构件构成的精密过滤层组成渗水井主体，可以通过气压有序可控乳化开孔技术(孔径被控制在15-300微米之间，它的比表面积高达160m2\g)，使得其物理稳定性高同时耐酸碱、高温且强度大、吸附率高，因此具备极好的过滤效能，通过表面气相沉积不同纳米级催化材料，因此可轻松将雨水、地下水中ppm级别的目标污染物降低到国家雨水排放再生利用标准以下。而且具有非常好的安全长期使用寿命。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种分布式无忧雨水渗水井系统装置，其特征在于：包括渗水井和控制装置，其渗水井壁上设置有进水口，所述渗水井壁表面沉积或涂布有光触媒，所述渗水井中间设置有催化光源装置所述渗水井底部设置有生态滤料层，所述生态滤料层下设置有回渗过滤层，所述渗水井中设置有水泵和与该水泵连接的管网，所述管网中设置有单向阀，其管网通道上设置有压力传感器，所述渗水井中还设置有水位控制器，所述水泵、所述压力传感器、所述水位控制器和所述催化光源装置分别与所述控制装置连接。
2.如权利要求1所述的雨水渗水井系统装置，其特征在于：所述渗水井壁表面通过气相沉积有纳米二氧化钛光触媒材料。
3.根据权利要求2所述的分布式无忧雨水渗水井系统装置，其特征在于：所述渗水井外围设置有粗过滤层，所述粗过滤层外围设置有预过滤层，所述粗过滤层包括有土壤，所述预过滤层包括有砂石。
4.根据权利要求3所述的分布式无忧雨水渗水井系统装置，其特征在于：所述渗水井的井口设置有安全尼龙网装置。
5.根据权利要求4所述的分布式无忧雨水渗水井系统装置，其特征在于：渗水井上设置有装饰渗水井盖。
6.根据权利要求1-4任一所述的分布式无忧雨水渗水井系统装置，其特征在于：所述渗水井的井壁为水泥钢砼构件。
7.根据权利要求1-4任一所述的分布式无忧雨水渗水井系统装置，其特征在于：所述催化光源装置包括紫外灯与激光灯中的一种或组合。
8.根据权利要求1-4任一所述的海绵化雨水收集资源化综合利用系统，其特征在于：所述光触媒为纳米二氧化钛光触媒，所述催化光源装置包括紫外灯与激光灯中的一种或组合。
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