CN106082536B - 一种海绵城市地表水的回收利用系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明主要公开了一种海绵城市地表水的回收利用系统，包括净水储存系统、污水处理系统和水流控制系统，净水储存系统包括相互连接的第一蓄水井、第二蓄水井和循环井，污水处理系统包括位于第一蓄水井内的第一污水处理装置以及位于第二蓄水井内的第二污水处理装置，本装置对地表水进行有效的渗滤、处理和收集，提高水质，便于地表水的再利用；其施工方法包括地基处理、基坑处理、蓄水井的建立、污水处理系统的安装、循环井的建立、过滤板的铺设、内部管道的铺设、导水管的铺设和地表处理，本施工方法设计合理、各施工步骤简单、可靠，步骤间的衔接安排妥当，可有效引导积水渗入地下从而达到充分回收雨水和地表水的效果。

Description

一种海绵城市地表水的回收利用系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种海绵城市地表水的回收利用系统及其施工方法。

背景技术

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”，国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。海绵城市可在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，通过源头减排、过程控制、系统治理等，使建筑与小区、道路与广场、公园和绿地、水系等具备对雨水的吸纳、蓄滞和缓释作用，有效控制雨水径流，小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解。

以往我国治理城市内涝的方法和思路相对简单，对于雨水落在地面的地表水多侧重于追求大面积硬质化路面，增设、扩大下渗设施和地下排水管道等，但这些只是以简单的方式对在地表上的雨水进行空间转移，仍然属于对雨水的强排。近年来下沉式绿地、渗透塘、湿塘等开始受到关注并迅速建设，但由于填料相对单一，尽管一定程度上加速了地表雨水的下渗，但难以有效蓄存，并且没有对雨水进行净化，雨水没有经过处理就直接排到河流中，对河流有一定的污染作用，使得河道的水质变差黑臭，生物多样性遭到破坏，城市养护成本的增加，也没有对雨水加以利用，雨水的利用效率不高，造成对雨水资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的诸多不足，提供一种海绵城市地表水的回收利用系统及其施工方法，对地表水进行有效的渗滤、处理和收集，提高水质，便于地表水的再利用，提高能源利用率，并通过不同的处理方式得到不同的水质，应用在不同的方面，使得地表水的利用更加合理、彻底，促进雨水资源化利用和生态环境保护。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种海绵城市地表水的回收利用系统，包括净水储存系统、污水处理系统和水流控制系统，净水储存系统包括第一蓄水井、第二蓄水井和循环井，第一蓄水井位于第二蓄水井的上方，第一蓄水井内设有第一进水管和第一出水管，第二蓄水井内设有第二进水管和第二出水管，第二进水管连通第一蓄水井和第二蓄水井，第一蓄水井和第二蓄水井均通过循环管与循环井连接，污水处理系统包括第一污水处理装置和第二污水处理装置，第一污水处理装置位于第一蓄水井内，第一污水处理装置与第一进水管连接，第二污水处理装置位于第二蓄水井内，第二污水处理装置与第二进水管连接。地表水通过第一进水管进入到第一污水处理装置，第一污水处理装置对地表水经过初步的沉淀、降解、净化等处理后，得到较为干净的纯水，然后进入到第一蓄水井内储存，第一蓄水井内的水一部分通过第一出水管排出利用，可用于灌溉绿地、洗车、喷洒路面等，补充水资源，喷洒在地表的水又可以进入到蓄水井得到循环利用，另一部分的水通过第二进水管进入到第二污水处理装置，第二污水处理装置对地表水进行深层次的杀菌消毒处理，得到更加纯净的水，并在第二蓄水井内进行储存，然后通过第二出水管排出利用，可直接接通自来水管用于用户的生活用水，例如洗菜、洗澡等；通过两个蓄水井对水进行不同程度的净化处理而形成不同水质的生活用水，使地表水得到完全的回收和利用，大大提高利用率，缓解城市缺水问题；经过第一污水处理装置处理的水若没有达到进入第一蓄水井的水质要求，则通过循环管进入到循环井内，循环井将未达标的水再次送入到第一污水处理装置内进行处理，直至从第一污水处理装置出来的水符合进入第一蓄水井的要求；经过第二污水处理装置处理的水若没有达到进入第二蓄水井的水质要求，则通过循环管进入到循环井内，循环井将未达标的水再次送入到第二污水处理装置内进行处理，直至从第二污水处理装置出来的水符合进入第二蓄水井的要求；设置的循环井还可以作为蓄水缓冲，若第一蓄水井或者第二蓄水井的水位较高，无法满足蓄水要求，则将经过处理的水通过循环管送入到循环井进行储存，待需要时再将水从循环管送入第一蓄水井或者第二蓄水井内使用，提高蓄水量，避免出现地表的水沉积以及蓄水井满溢的现象。

进一步，第一污水处理装置包括第一进水口、第一出水口、沉淀腔和生物降解腔，第一进水管穿过第一进水口伸入沉淀腔内，沉淀腔内设有磁铁层和活性炭吸附层，沉淀腔通过第一连接管与生物降解腔连接，第一连接管内设有第一过滤网，生物降解腔内设有微生物填料，第一出水口上设有第一管道，第一管道分别连通生物降解腔和第一蓄水井。地表上的水经过第一进水口首先进入到沉淀腔，受到沉淀腔内的磁铁层和活性炭吸附层的吸附，去除水中的金属、异色、异味等，再通过第一连接管进入到微生物降解腔，通过微生物进行降解，把有毒有害的物质转化为无毒无害的物质，净化、提高水质，使其可再循环利用，对植物、人体无害，然后通过第一管道排入第一蓄水井进行储存；设置的第一过滤网将沉淀腔内的沉淀物和吸附物阻隔在沉淀腔内，沉淀物和吸附物避免随着水流进入到生物降解腔和第一蓄水井内。

进一步，第二污水处理装置包括第二进水口、第二出水口、药物腔和消毒腔，第二进水管穿过第二进水口伸入药物腔内，药物腔内设有药物包，药物腔通过第二连接管与消毒腔连接，第二连接管内设有第二过滤网，消毒腔内设有紫外线发生器，第二出水口上连接有第二管道，第二管道分别连通消毒腔和第二蓄水井。第一蓄水井内的水经过第二进水口首先进入到药物腔，通过药物腔内的药物包对地表水进行化学处理，除去水中的重金属等有毒物质、除臭脱色、软化水质等，反应速度快，工艺简单，投入少，使用寿命长，处理效果理想，对有机污染物质的作用范围较广，对于难除降解有机物质等都有良好的降解效果和混凝效果，能有效去除色度和COD，极大地提高废水的可生化性；地表水经过药物腔的处理后通过第二连接管进入到消毒腔，通过消毒腔内的紫外线发生器发出紫外线，对病毒有很高的灭活效率，在整个过程总不用使用任何化学药剂，减少二次污染，运行安全，没有副作用，经过消毒腔的处理后的地表水通过第二管道进入到第二蓄水井内储存；设置的第二过滤网将药物腔内产生的絮状物和沉淀物留在药物腔内，避免絮状物和沉淀物随着水流进入到消毒腔和第二蓄水井内。

进一步，循环管包括第一循环管、第二循环管和第三循环管，第一循环管与第一管道连接，第二循环管与第二管道连接，第三循环管与第一进水管连接。通过第一循环管和第三循环管，实现第一蓄水井和循环井之间的循环流通，通过第二循环管和第一循环管，实现第二蓄水井和循环井之间的循环流通。

进一步，水流控制系统包括水流检测器、水位检测器、水质检测器、控制器、电子阀门和无线发射器，控制器分别与水流检测器、水位检测器、水质检测器、电子阀门和无线发射器连接，水流检测器分别位于第一进水管、第一出水管、第二进水管和第二出水管内，水位检测器分别位于第一蓄水井和第二蓄水井内，水质检测器分别位于第一管道和第二管道内，电子阀门分别位于第一进水管、第一出水管、第一管道、第二进水管、第二出水管、第二管道、第一循环管、第二循环管和第三循环管上。设置的水流检测器用来检测第一蓄水井和第二蓄水井的进水速度和出水速度，并将检测结果发送到控制器，控制器通过对比分析，控制电子阀门的开启大小，使得第一蓄水井和第二蓄水井的进出水速度保持稳定，若第一进水管的水流速度较大，表明地表水较多，则控制器控制第一进水管上的电子阀门加大开启程度，使更多的水可以进入到第一蓄水井内；设置的水位检测器用来检测第一蓄水井和第二蓄水井内的水位情况，并将水位检测结果发送到控制器，控制器进行整体调控，使第一蓄水井和第二蓄水井内的水位保持在标准范围内，若水位检测器检测到第一蓄水井的水位较高时，表明第一蓄水井的蓄水能力降低，则控制器控制第一循环管上的电子阀门打开，将第一蓄水井内的水排到循环井内储存，或者控制第一出水管或者第二进水管上的电子阀门加大开启程度，加强排水力度，减缓第一蓄水井的蓄水压力；若水位检测器检测到第二蓄水井内的水位较高时，表明第二蓄水井的蓄水能力降低，则控制器控制第二循环管上的电子阀门打开，将第二蓄水井内的水排到循环井内储存，或者控制第二出水管上的电子阀门加大开启程度，加强排水力度，或者控制第二进水管上的电子阀门减小开启程度，减少进水量，减缓第一蓄水井的蓄水压力；设置的水质检测器用来检测经过第一污水处理装置和第二污水处理装置的水的水质情况，并发送到控制器，通过控制器进行调控，保证第一蓄水井内的水和第二蓄水井内的水符合蓄水要求；若水质检测器检测到第一管道内的水质不符合第一蓄水井的蓄水要求，则控制器控制第一管道上的电子阀门关闭，第一循环管和第三循环管上的电子阀门开启，将经过第一污水处理装置的水通过第一循环管和第三循环管再次进入到第一污水处理装置进行处理，直至从第一污水处理装置出来的水符合第一蓄水井的蓄水标准，则控制器开启第一管道上的电子阀门，关闭第一循环管和第三循环管上的电子阀门；若水质检测器检测到第二管道内的水质不符合第二蓄水井的蓄水要求，则控制器控制第二管道上的电子阀门关闭，第二循环管和第一循环管上的电子阀门开启，将经过第二污水处理装置的水通过第二循环管和第一循环管再次进入到第二污水处置装置进行处理，直至从第二污水处理装置出来的水符合第一蓄水井的蓄水标准，则控制器开启第二管道上的电子阀门，关闭第二循环管和第一循环管上的电子阀门；若电子阀门打开，水流检测器却没有检测到水流通过，则设置的无线发生器将信息发送到管理者的移动监控端，通知管理者进行疏通处理等。

进一步，第一蓄水井的上方铺设有初过滤层，第一进水管位于初过滤层的下方，第一蓄水井与第二蓄水井之间设有精过滤层，第二进水管位于精过滤层的下方。在地表上的雨水首先通过初过滤层进行初步的过滤，再进入到第一污水处理装置，初过滤层除去水中的悬浮固体，减少地表水内含有的杂质，缓解第一污水处理装置的处理压力，减少对第一蓄水井的污染；经过第一污水处理装置的雨水先通过精过滤层，再进入到第二污水处理装置，精过滤层的过滤孔径小于初过滤层的过滤孔径，精过滤层将经过第一污水处理装置处理的雨水进行更加精细的过滤，提高水质，减少颗粒物质，同时也缓解了第二污水处理装置的压力，减少对第二蓄水井的污染，使得第二蓄水井内的水质优于第一蓄水井内的水质。

如上所述的一种海绵城市地表水的回收利用系统的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）地基处理：

选取平坦或者地势较低的开阔位置，去除地表的障碍物质，采用人工或者挖掘机开挖的方式开挖深度为6～10m的基坑，将基坑内的障碍物通过吊车运走或者通过钻机钻成细石状，在接近基坑底部时，采用人工配合的方式整修，并用夯实机在基坑的底部进行夯实处理，保持基坑内部的平整、稳定；

2）基坑处理：

对基坑进行测量放线，对基坑的边坡进行加固处理，然后在基坑内部的周边铺设土工膜，在基坑的上部周边铺设高度为4～6cm的隔离圈，并在隔离圈上每间隔10～15cm设置流水口；

3）蓄水井的建立：

根据基坑测量放线的结果，在基坑内从下往上设置蜂巢或者圆筒状的第二蓄水井和第一蓄水井，第二蓄水井的底部与基坑的底部相接触，第一蓄水井的顶部与基坑的顶部齐平，抓斗将第一蓄水井和第二蓄水井内的沉渣进行清除，再用清水对第一蓄水井和第二蓄水井进行清洗，去除第一蓄水井和第二蓄水井内的泥浆，并在第一蓄水井和第二蓄水井的侧壁上预留管道孔；

4）污水处理系统的安装：

在第一蓄水井和第二蓄水井的内部均铺设1～3cm的防渗透膜以及安装支架，采用吊装设备将预先设置好的第二污水处理装置和第一污水处理装置分别放入第二蓄水井和第一蓄水井内，吊放到位后，通过安装支架将第二污水处理装置和第一污水处理装置分别安装到已施工完成的第二蓄水井和第一蓄水井内；安装好后，分别在第一污水处理装置和第二污水处理装置的外围设置防水护筒，保护第一污水处理装置和第二污水处理装置；

5）循环井的建立：

根据管道孔的位置，在基坑内位于第一蓄水井和第二蓄水井的一侧设置深度为4～6m的循环井，清理循环井内的碎石，保持循环井内部平整，然后用清水冲洗，最后再在循环井内部铺设1～3cm的防渗透膜；

6）过滤板的铺设：

在第二蓄水井和第一蓄水井之间铺设高度为3cm的精过滤层，并使精过滤层完全覆盖第二蓄水井和第一蓄水井，然后在精过滤层的上方铺设一层土工膜；在第一蓄水井上方铺设过滤盖板，在过滤盖板上预留管道孔；

7）内部管道的铺设：

在第一蓄水井和第二蓄水井的稳定处敷设管架，在管架上分别设置直径为60～110mm第一进水管、第二进水管、循环管、第一出水管和第二出水管，并使第一进水管的下端通过连接法兰和防水垫与第一污水处理装置连接；使第二进水管的上端与精过滤层的底部连接，第二进水管的下端通过连接法兰和防水垫与第二污水处理装置连接；将第一出水管与城市底下的城市用水网连接，用于城市基础设施的服务，将第二出水管与自来水管网连接，用于居民的生活用水；管道铺设完成后，进行混凝土浇灌固定；

8）导水管的铺设：

根据场地规格，平行并列布设第一蓄水井和第二蓄水井，使第一蓄水井和第二蓄水井铺满基坑，在相邻的第一蓄水井之间铺设导水管，使导水管分别与第一进水管连接；

9）地表处理：

在过滤盖板上从下往上铺设沥水层、生物填料层、植被层和碎石稳固层，在沥水层的上侧铺设排水板，排水板上铺设接水管，接水管的上端高出碎石稳固层1～2cm。

进一步，在步骤1中，开挖的基坑分为上基坑和下基坑，在下基坑内布设第二蓄水井，在上基坑上布设第一蓄水井。

进一步，在步骤7中，在第一蓄水井和第二蓄水井的内壁上设置水位观测标尺，标定蓄水井的最高水位，并在该位置安装水位检测器，将水流检测器、水质检测器和电子阀门，一一对应安装到对应的管道内，并在控制器内设定好相应的参数值和警戒值，安装完毕后进行试验，保证水流控制系统的可行性和可靠性。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、雨水或者地表水经过碎石稳固层进行缓冲，隔离大颗粒物质，然后经过植被层，被植物的根系吸收、净化，再经过生物填料层进行进一步的净化和蓄水，同时生物填料层也为植被层上的生物提供养分和水分，提高植被层上生物的存活率，然后雨水经过沥水层的过滤通过第一进水管进入到第一污水处理装置；

2、第一污水处理装置对地表水经过初步的沉淀、降解、净化等处理后，得到较为干净的纯水，然后进入到第一蓄水井内储存，第一蓄水井内的水一部分通过第一出水管排出利用，可用于灌溉绿地、洗车、喷洒路面等，补充水资源，喷洒在地表的水又可以进入到蓄水井得到循环利用，另一部分的水通过第二进水管进入到第二污水处理装置，第二污水处理装置对地表水进行深层次的杀菌消毒处理，得到更加纯净的水，并在第二蓄水井内进行储存，然后通过第二出水管排出利用，可直接接通自来水管用于用户的生活用水，例如洗菜、洗澡等；通过两个蓄水井对水进行不同程度的净化处理而形成不同水质的生活用水，使地表水得到完全的回收和利用，大大提高利用率，缓解城市缺水问题；

3、经过第一污水处理装置处理的水若没有达到进入第一蓄水井的水质要求，则通过循环管进入到循环井内，循环井将未达标的水再次送入到第一污水处理装置内进行处理，直至从第一污水处理装置出来的水符合进入第一蓄水井的要求；经过第二污水处理装置处理的水若没有达到进入第二蓄水井的水质要求，则通过循环管进入到循环井内，循环井将未达标的水再次送入到第二污水处理装置内进行处理，直至从第二污水处理装置出来的水符合进入第二蓄水井的要求；设置的循环井还可以作为蓄水缓冲，若第一蓄水井或者第二蓄水井的水位较高，无法满足蓄水要求，则将经过处理的水通过循环管送入到循环井进行储存，待需要时再将水从循环管送入第一蓄水井或者第二蓄水井内使用，提高蓄水量，避免出现地表的水沉积以及蓄水井满溢的现象。

本发明对地表水进行有效的渗滤、处理和收集，提高水质，便于地表水的再利用，提高能源利用率，并通过不同的处理方式得到不同的水质，应用在不同的方面，使得地表水的利用更加合理、彻底，促进雨水资源化利用和生态环境保护；

本发明所述的施工方法设计合理，各施工步骤简单、可靠，步骤间的衔接安排妥当，质量较高，可有效引导积水渗入地下从而达到充分回收雨水和地表水的效果，加速雨水下渗，防止路面积水；可以净化、涵养水源，改善地下储蓄的水源，提高水源利用率，补充城市用水。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种海绵城市地表水的回收利用系统的结构示意图；

图2为本发明中第一污水处理装置的结构示意图；

图3为本发明中第二污水处理装置的结构示意图；

图4为本发明中水流控制系统的结构框图；

图5为本发明的平面图；

图6为本发明的施工示意图；

图7为本发明的工作流程图。

附图标记：1、第一蓄水井；11、第一进水管；12、第一出水管；13、初过滤层；2、第二蓄水井；21、第二进水管；22、第二出水管；23、精过滤层；3、循环井；31、第一循环管；32、第二循环管；33、第三循环管；4、第一污水处理装置；41、第一进水口；42、第一出水口；43、沉淀腔；431、磁铁层；432、活性炭吸附层；44、生物降解腔；441、微生物填料；45、第一连接管；451、第一过滤网；46、第一管道；5、第二污水处理装置；51、第二进水口；52、第二出水口；53、药物腔；531、药物包；54、消毒腔；541、紫外线发生器；55、第二连接管；551、第二过滤网；56、第二管道；6、水流控制系统；61、水流检测器；62、水位检测器；63、水质检测器；64、控制器；65、电子阀门；66、无线发射器；7、基坑；71、土工膜；72、隔离圈；73、流水口；74、防渗透膜；75、过滤盖板；76、导水管；81、沥水层；811、排水板；82、生物填料层；83、植被层；84、碎石稳固层；85、接水管；91、上基坑；92、下基坑。

具体实施方式

如图1-4所示，为本发明的一种海绵城市地表水的回收利用系统，包括净水储存系统、污水处理系统和水流控制系统6，净水储存系统包括第一蓄水井1、第二蓄水井2和循环井3，第一蓄水井1位于第二蓄水井2的上方，第一蓄水井1内设有第一进水管11和第一出水管12，第二蓄水井2内设有第二进水管21和第二出水管22，第二进水管21连通第一蓄水井1和第二蓄水井2，第一蓄水井1的上方铺设有初过滤层13，第一进水管11位于初过滤层13的下方，第一蓄水井1与第二蓄水井2之间设有精过滤层23，第二进水管21位于精过滤层23的下方。在地表上的雨水通过初过滤层13进行初步的过滤，再进入到第一污水处理装置4，初过滤层13除去水中的悬浮固体，减少地表水内含有的杂质，缓解第一污水处理装置4的处理压力，减少对第一蓄水井1的污染；经过第一污水处理装置4的雨水先通过精过滤层23，再进入到第二污水处理装置5，精过滤层23的过滤孔径小于初过滤层13的过滤孔径，精过滤层23将经过第一污水处理装置4处理的雨水进行更加精细的过滤，提高水质，减少颗粒物质，同时也缓解了第二污水处理装置5的压力，减少对第二蓄水井2的污染，使得第二蓄水井2内的水质优于第一蓄水井1内的水质。

污水处理系统包括第一污水处理装置4和第二污水处理装置5，第一污水处理装置4位于第一蓄水井1内，第一污水处理装置4与第一进水管11连接，第一污水处理装置4包括第一进水口41、第一出水口42、沉淀腔43和生物降解腔44，第一进水管11穿过第一进水口41伸入沉淀腔43内，沉淀腔43内设有磁铁层431和活性炭吸附层432，沉淀腔43通过第一连接管45与生物降解腔44连接，第一连接管45内设有第一过滤网451，生物降解腔44内设有微生物填料441，第一出水口42上设有第一管道46，第一管道46分别连通生物降解腔44和第一蓄水井1。地表上的水经过第一进水口41首先进入到沉淀腔43，受到沉淀腔43内的磁铁层431和活性炭吸附层432的吸附，去除水中的金属、异色、异味等，再通过第一连接管45进入到微生物降解腔44，通过微生物进行降解，把有毒有害的物质转化为无毒无害的物质，净化、提高水质，使其可再循环利用，对植物、人体无害，然后通过第一管道46排入第一蓄水井1进行储存；设置的第一过滤网451将沉淀腔43内的沉淀物和吸附物阻隔在沉淀腔43内，沉淀物和吸附物避免随着水流进入到生物降解腔44和第一蓄水井1内。地表水通过第一进水管11首先进入到第一污水处理装置4，第一污水处理装置4对地表水经过初步的沉淀、降解、净化等处理后，得到较为干净的纯水，然后进入到第一蓄水井1内储存，第一蓄水井1内的水一部分通过第一出水管12排出利用，可用于灌溉绿地、洗车、喷洒路面等，补充水资源，喷洒在地表的水又可以进入到蓄水井得到循环利用。

第二污水处理装置5位于第二蓄水井2内，第二污水处理装置5与第二进水管21连接。第二污水处理装置5包括第二进水口51、第二出水口52、药物腔53和消毒腔54，第二进水管21穿过第二进水口51伸入药物腔53内，药物腔53内设有药物包531，药物腔53通过第二连接管55与消毒腔54连接，第二连接管55内设有第二过滤网551，消毒腔54内设有紫外线发生器541，第二出水口52上连接有第二管道56，第二管道56分别连通消毒腔54和第二蓄水井2。第一蓄水井1内的水经过第二进水口51首先进入到药物腔53，通过药物腔53内的药物包531对地表水进行化学处理，除去水中的重金属等有毒物质、除臭脱色、软化水质等，反应速度快，工艺简单，投入少，使用寿命长，处理效果理想，对有机污染物质的作用范围较广，对于难除降解有机物质等都有良好的降解效果和混凝效果，能有效去除色度和COD，极大地提高废水的可生化性；地表水经过药物腔53的处理后通过第二连接管55进入到消毒腔54，通过消毒腔54内的紫外线发生器541发出紫外线，对病毒有很高的灭活效率，在整个过程总不用使用任何化学药剂，减少二次污染，运行安全，没有副作用，经过消毒腔54处理后的地表水通过第二管道56进入到第二蓄水井内储存；设置的第二过滤网551将药物腔53内产生的絮状物和沉淀物留在药物腔53内，避免絮状物和沉淀物随着水流进入到消毒腔54和第二蓄水井2内。第一蓄水井1内的另一部分的水通过第二进水管21进入到第二污水处理装置5，第二污水处理装置5对地表水进行深层次的杀菌消毒处理，得到更加纯净的水，并在第二蓄水井2内进行储存，然后通过第二出水管22排出利用，可直接接通自来水管用于用户的生活用水，例如洗菜、洗澡等；通过两个蓄水井对水进行不同程度的净化处理而形成不同水质的生活用水，使地表水得到完全的回收和利用，大大提高利用率，缓解城市缺水问题。

第一蓄水井1和第二蓄水井2均通过循环管与循环井3连接，循环管包括第一循环管31、第二循环管32和第三循环管33，第一循环管31与第一管道46连接，第二循环管32与第二管道56连接，第三循环管33与第一进水管11连接。通过第一循环管31和第三循环管33，实现第一蓄水井1和循环井3之间的循环流通，通过第二循环管32和第一循环管31，实现第二蓄水井2和循环井3之间的循环流通。经过第一污水处理装置4处理的水若没有达到进入第一蓄水井1的水质要求，则通过第一循环管31进入到循环井3内，循环井3将未达标的水再次送入到第一污水处理装置4内进行处理，直至从第一污水处理装置4出来的水符合进入第一蓄水井1的要求；经过第二污水处理装置5处理的水若没有达到进入第二蓄水井2的水质要求，则通过第二循环管32进入到循环井3内，循环井3将未达标的水再次送入到第二污水处理装置5内进行处理，直至从第二污水处理装置5出来的水符合进入第二蓄水井2的要求。设置的循环井3还可以作为蓄水缓冲，若第一蓄水井1或者第二蓄水井2的水位较高，无法满足蓄水要求，则将经过处理的水通过循环管送入到循环井3进行储存，待需要时再将水从循环管送入第一蓄水井1或者第二蓄水井2内使用，提高蓄水量，避免出现地表的水沉积以及蓄水井满溢的现象。

水流控制系统6包括水流检测器61、水位检测器62、水质检测器63、控制器64、电子阀门65和无线发射器66，控制器64分别与水流检测器61、水位检测器62、水质检测器63、电子阀门65和无线发射器66连接，水流检测器61分别位于第一进水管11、第一出水管12、第二进水管21和第二出水管22内，水位检测器62分别位于第一蓄水井1和第二蓄水井2内，水质检测器63分别位于第一管道46和第二管道56内，电子阀门65分别位于第一进水管11、第一出水管12、第一管道46、第二进水管21、第二出水管22、第二管道56、第一循环管31、第二循环管32和第三循环管33上。设置的水流检测器61用来检测第一蓄水井1和第二蓄水井2的进水速度和出水速度，并将检测结果发送到控制器64，控制器64通过对比分析，控制电子阀门65的开启大小，使得第一蓄水井1和第二蓄水井2的进出水速度保持稳定，若第一进水管11的水流速度较大，表明地表水较多，则控制器64控制第一进水管11上的电子阀门65加大开启程度，使更多的水可以进入到第一蓄水井1内。

设置的水位检测器62用来检测第一蓄水井1和第二蓄水井2内的水位情况，并将水位检测结果发送到控制器64，控制器64进行整体调控，使第一蓄水井1和第二蓄水井2内的水位保持在标准范围内，若水位检测器62检测到第一蓄水井1的水位较高时，表明第一蓄水井1的蓄水能力降低，则控制器64控制第一循环管31上的电子阀门65打开，将第一蓄水井1内的水排到循环井3内储存，或者控制第一出水管12或者第二进水管21上的电子阀门65加大开启程度，加强排水力度，减缓第一蓄水井1的蓄水压力；若水位检测器62检测到第二蓄水井2内的水位较高时，表明第二蓄水井2的蓄水能力降低，则控制器64控制第二循环管32上的电子阀门65打开，将第二蓄水井2内的水排到循环井3内储存，或者控制第二出水管22上的电子阀门65加大开启程度，加强排水力度，或者控制第二进水管21上的电子阀门65减小开启程度，减少进水量，减缓第一蓄水井1的蓄水压力。

设置的水质检测器63用来检测经过第一污水处理装置4和第二污水处理装置5的水的水质情况，并发送到控制器64，通过控制器64进行调控，保证第一蓄水井1内的水和第二蓄水井2内的水符合蓄水要求；若水质检测器63检测到第一管道46内的水质不符合第一蓄水井1的蓄水要求，则控制器64控制第一管道46上的电子阀门65关闭，第一循环管31和第三循环管33上的电子阀门65开启，将经过第一污水处理装置4的水通过第一循环管31和第三循环管33再次进入到第一污水处理装置4进行处理，直至从第一污水处理装置4出来的水符合第一蓄水井1的蓄水标准，则控制器64开启第一管道46上的电子阀门65，关闭第一循环管31和第三循环管33上的电子阀门65；若水质检测器63检测到第二管道56内的水质不符合第二蓄水井2的蓄水要求，则控制器64控制第二管道56上的电子阀门65关闭，第二循环管32和第一循环管31上的电子阀门65开启，将经过第二污水处理装置5的水通过第二循环管32和第一循环管31再次进入到第二污水处置装置进行处理，直至从第二污水处理装置5出来的水符合第一蓄水井1的蓄水标准，则控制器64开启第二管道56上的电子阀门65，关闭第二循环管32和第一循环管31上的电子阀门65。若电子阀门65打开，水流检测器61却没有检测到水流通过，则设置的无线发生器将信息发送到管理者的移动监控端，通知管理者进行疏通处理等。

如图5-7所示，为本发明的一种海绵城市地表水的回收利用系统的施工方法，包括如下步骤：

1）地基处理：

选取平坦或者地势较低的开阔位置，去除地表的障碍物质，采用人工或者挖掘机开挖的方式开挖深度为6～10m的基坑7，开挖的基坑7分为上基坑91和下基坑92，将基坑7内的障碍物通过吊车运走或者通过钻机钻成细石状，在接近基坑7底部时，采用人工配合的方式整修，并用夯实机在基坑7的底部进行夯实处理，保持基坑7内部的平整、稳定。

2）基坑处理：

对基坑7进行测量放线，对基坑7的边坡进行加固处理，然后在基坑7内部的周边铺设土工膜71，在基坑7的上部周边铺设高度为4～6cm的隔离圈72，并在隔离圈72上每间隔10～15cm设置流水口73；设置的隔离圈72将一些树枝、大型漂浮物等隔离在外，设置的流水口73将水引导流通进入到基坑7内。

3）蓄水井的建立：

根据基坑7测量放线的结果，在下基坑92内布设蜂巢或者圆筒状的第二蓄水井2，在上基坑91上布设与第二蓄水井2对应的第一蓄水井1，第二蓄水井2的底部与基坑7的底部相接触，第一蓄水井1的顶部与基坑7的顶部齐平，抓斗将第一蓄水井1和第二蓄水井2内的沉渣进行清除，再用清水对第一蓄水井1和第二蓄水井2进行清洗，去除第一蓄水井1和第二蓄水井2内的泥浆，并在第一蓄水井1和第二蓄水井的侧壁上预留管道孔。

4）污水处理系统的安装：

在第一蓄水井1和第二蓄水井2的内部均铺设1～3cm的防渗透膜74以及安装支架，采用吊装设备将预先设置好的第二污水处理装置5和第一污水处理装置4分别放入第二蓄水井2和第一蓄水井1内，吊放到位后，通过安装支架分别将第二污水处理装置5和第一污水处理装置4分别安装到已施工完成的第二蓄水井2和第一蓄水井1内；安装好后，分别在第一污水处理装置4和第二污水处理装置5的外围设置防水护筒，保护第一污水处理装置4和第二污水处理装置5；设计合理且结构稳定，设置有内部支撑结构，能有效固定第一污水处理装置4和第二污水处理装置5，使其工作稳定，有效保证施工质量。

5）循环井的建立：

根据管道孔的位置，在基坑7内位于第一蓄水井1和第二蓄水井2的一侧设置深度为4～6m的循环井3，清理循环井3内的碎石，保持循环井3内部平整，然后用清水冲洗，最后再在循环井3内部铺设1～3cm的防渗透膜74。

6）过滤板的铺设：

在第二蓄水井2和第一蓄水井1之间铺设高度为3cm的精过滤层23，并使精过滤层23完全覆盖第二蓄水井2和第一蓄水井1，然后在精过滤层23的上方铺设一层土工膜71；在第一蓄水井1上方铺设过滤盖板75，在过滤盖板75上预留管道孔。

7）内部管道的铺设：

在第一蓄水井1和第二蓄水井2的稳定处敷设管架，在管架上分别设置直径为60～110mm第一进水管11、第二进水管21、循环管、第一出水管12和第二出水管22，并使第一进水管11的下端通过连接法兰和防水垫与第一污水处理装置4连接；使第二进水管21的上端与精过滤层23的底部连接，第二进水管21的下端通过连接法兰和防水垫与第二污水处理装置5连接；将第一出水管12与城市底下的城市用水网连接，用于城市基础设施的服务，将第二出水管22与自来水管网连接，用于居民的生活用水；管道铺设完成后，进行混凝土浇灌固定；在第一蓄水井1和第二蓄水井2的内壁上设置水位观测标尺，标定蓄水井的最高水位，并在该位置安装水位检测器62，将水流检测器61、水质检测器63和电子阀门65一一对应安装到对应的管道内，并在控制器64内设定好相应的参数值和警戒值，安装完毕后进行试验，保证水流控制系统6的可行性和可靠性。

8）导水管的铺设：

根据场地规格，平行并列布设第一蓄水井1和第二蓄水井2，使第一蓄水井1和第二蓄水井2铺满基坑7，在相邻的第一蓄水井1之间铺设导水管76，使导水管76分别与第一进水管11连接；设置的导水管76将经过层层过滤的水导入到第一污水处理装置4内处理，提高水流的导入速度，加快积水的渗入。

9）地表处理：

在过滤盖板75上从下往上铺设沥水层81、生物填料层82、植被层83和碎石稳固层84，在沥水层81的上侧铺设排水板811，排水板811上铺设接水管85，接水管85的上端高出碎石稳固层84的上表面1～2cm。碎石稳固层84对雨水或者地表水进行缓冲，隔离大颗粒物质，植被层83将水吸收、净化，生物填料层82对雨水进行进一步的净化和蓄水，同时生物填料层82也为植被层83上的生物提供养分和水分，提高植被层83上生物的存活率，然后雨水经过沥水层81的过滤通过第一进水管11进入到第一污水处理装置4；若积水较多，雨势较大，雨水直接通过接水管85进入地下，提高地表水和雨水的排放速度。

本发明所述的施工方法设计合理，各施工步骤简单、可靠，步骤间的衔接安排妥当，质量较高，可有效引导积水渗入地下从而达到充分回收雨水和地表水的效果，加速雨水下渗，防止路面积水；可以净化、涵养水源，改善地下储蓄的水源，提高水源利用率，补充城市用水。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种海绵城市地表水的回收利用系统，其特征在于：包括净水储存系统、污水处理系统和水流控制系统，所述净水储存系统包括第一蓄水井、第二蓄水井和循环井，所述第一蓄水井位于所述第二蓄水井的上方，所述第一蓄水井内设有第一进水管和第一出水管，所述第二蓄水井内设有第二进水管和第二出水管，所述第二进水管连通所述第一蓄水井和所述第二蓄水井，所述第一蓄水井和所述第二蓄水井均通过循环管与所述循环井连接，所述污水处理系统包括第一污水处理装置和第二污水处理装置，所述第一污水处理装置位于所述第一蓄水井内，所述第一污水处理装置与所述第一进水管连接，所述第二污水处理装置位于所述第二蓄水井内，所述第二污水处理装置与所述第二进水管连接，所述第一污水处理装置包括第一进水口、第一出水口、沉淀腔和生物降解腔，所述第一进水管穿过所述第一进水口伸入所述沉淀腔内，所述沉淀腔内设有磁铁层和活性炭吸附层，所述沉淀腔通过第一连接管与所述生物降解腔连接，所述第一连接管内设有第一过滤网，所述生物降解腔内设有微生物填料，所述第一出水口上设有第一管道，所述第一管道分别连通所述生物降解腔和所述第一蓄水井，所述第二污水处理装置包括第二进水口、第二出水口、药物腔和消毒腔，所述第二进水管穿过所述第二进水口伸入所述药物腔内，所述药物腔内设有药物包，所述药物腔通过第二连接管与所述消毒腔连接，所述第二连接管内设有第二过滤网，所述消毒腔内设有紫外线发生器，所述第二出水口上连接有第二管道，所述第二管道分别连通所述消毒腔和所述第二蓄水井，所述循环管包括第一循环管、第二循环管和第三循环管，所述第一循环管与所述第一管道连接，所述第二循环管与所述第二管道连接，所述第三循环管与所述第一进水管连接，所述水流控制系统包括水流检测器、水位检测器、水质检测器、控制器、电子阀门和无线发射器，所述控制器分别与所述水流检测器、所述水位检测器、所述水质检测器、所述电子阀门和所述无线发射器连接，所述水流检测器分别位于所述第一进水管、所述第一出水管、所述第二进水管和所述第二出水管内，所述水位检测器分别位于所述第一蓄水井和所述第二蓄水井内，所述水质检测器分别位于所述第一管道和所述第二管道内，所述电子阀门分别位于所述第一进水管、所述第一出水管、所述第一管道、所述第二进水管、所述第二出水管、所述第二管道、所述第一循环管、所述第二循环管和所述第三循环管上。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市地表水的回收利用系统，其特征在于：所述第一蓄水井的上方铺设有初过滤层，所述第一进水管位于所述初过滤层的下方，所述第一蓄水井与所述第二蓄水井之间设有精过滤层，所述第二进水管位于所述精过滤层的下方。

3.如权利要求1所述的一种海绵城市地表水的回收利用系统的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）地基处理：

选取平坦或者地势低的开阔位置，去除地表的障碍物质，采用人工或者挖掘机开挖的方式开挖深度为6～10m的基坑，将基坑内的障碍物通过吊车运走或者通过钻机钻成细石状，在接近基坑底部时，采用人工配合的方式整修，并用夯实机在基坑的底部进行夯实处理，保持基坑内部的平整、稳定；

2）基坑处理：

对基坑进行测量放线，对基坑的边坡进行加固处理，然后在基坑内部的周边铺设土工膜，在基坑的上部周边铺设高度为4～6cm的隔离圈，并在隔离圈上每间隔10～15cm设置流水口；

3）蓄水井的建立：

根据基坑测量放线的结果，在基坑内从下往上设置蜂巢或者圆筒状的第二蓄水井和第一蓄水井，第二蓄水井的底部与基坑的底部相接触，第一蓄水井的顶部与基坑的顶部齐平，抓斗将第一蓄水井和第二蓄水井内的沉渣进行清除，再用清水对第一蓄水井和第二蓄水井进行清洗，去除第一蓄水井和第二蓄水井内的泥浆，并在第一蓄水井和第二蓄水井的侧壁上预留管道孔；

4）污水处理系统的安装：

在第一蓄水井和第二蓄水井的内部均铺设1～3cm的防渗透膜以及安装支架，采用吊装设备将预先设置好的第二污水处理装置和第一污水处理装置分别放入第二蓄水井和第一蓄水井内，吊放到位后，通过安装支架将第二污水处理装置和第一污水处理装置分别安装到已施工完成的第二蓄水井和第一蓄水井内；安装好后，分别在第一污水处理装置和第二污水处理装置的外围设置防水护筒，保护第一污水处理装置和第二污水处理装置；

5）循环井的建立：

根据管道孔的位置，在基坑内位于第一蓄水井和第二蓄水井的一侧设置深度为4～6m的循环井，清理循环井内的碎石，保持循环井内部平整，然后用清水冲洗，最后再在循环井内部铺设1～3cm的防渗透膜；

6）过滤板的铺设：

在第二蓄水井和第一蓄水井之间铺设高度为3cm的精过滤层，并使精过滤层完全覆盖第二蓄水井和第一蓄水井，然后在精过滤层的上方铺设一层土工膜；在第一蓄水井上方铺设过滤盖板，在过滤盖板上预留管道孔；

7）内部管道的铺设：

在第一蓄水井和第二蓄水井的稳定处敷设管架，在管架上分别设置直径为60～110mm第一进水管、第二进水管、循环管、第一出水管和第二出水管，并使第一进水管的下端通过连接法兰和防水垫与第一污水处理装置连接，使第二进水管的上端与精过滤层的底部连接，第二进水管的下端通过连接法兰和防水垫与第二污水处理装置连接；将第一出水管与城市底下的城市用水网连接，用于城市基础设施的服务，将第二出水管与自来水管网连接，用于居民的生活用水；管道铺设完成后，进行混凝土浇灌固定，在第一蓄水井和第二蓄水井的内壁上设置水位观测标尺，标定蓄水井的最高水位，并在该位置安装水位检测器，将水流检测器、水质检测器和电子阀门一一对应安装到对应的管道内，并在控制器内设定好相应的参数值和警戒值，安装完毕后进行试验，保证水流控制系统的可行性和可靠性；

8）导水管的铺设：

根据场地规格，平行并列布设第一蓄水井和第二蓄水井，使第一蓄水井和第二蓄水井铺满基坑，在相邻的第一蓄水井之间铺设导水管，使导水管分别与第一进水管连接；

9）地表处理：

在过滤盖板上从下往上铺设沥水层、生物填料层、植被层和碎石稳固层，在沥水层的上侧铺设排水板，排水板上铺设接水管，接水管的上端高出碎石稳固层1～2cm。

4.根据权利要求3所述的一种海绵城市地表水的回收利用系统的施工方法，其特征在于：在步骤1中，开挖的基坑分为上基坑和下基坑，在下基坑内布设第二蓄水井，在上基坑上布设第一蓄水井。

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