CN106193188A - 一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,包括雨水截污挂篮装置(1)、弃流过滤装置(2)、雨水处理装置(3)、雨水储存模块(5)和雨水利用装置(10),雨水储存模块(5)采用防渗膜(7)包覆后埋设于地面渗透层(6)下方,雨水处理装置(3)通过输水管道与雨水储存模块(5)的上部连通,雨水利用装置(10)通过输水管道与雨水储存模块(5)的下部连通,雨水储存模块(5)中设有集水井(9),集水井(9)的顶口高于地面渗透层(6)并配装有井盖。本发明的雨水储存循环利用系统结构简单、建造成本低、雨水处理量大,具有很好的实用性,能够为海岛开发过程中提供大量的淡水,为海岛的开发和维护提供了保障。

Description

一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统
技术领域
本发明属于雨水资源化循环利用技术领域,尤其涉及一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统。
背景技术
海岛远离大陆,很多海岛上面都没有淡水,海岛上的淡水即纯净水资源非常稀缺,加上往海岛上运送淡水成本又较高。因此,为了开发和发展海岛,就必须解决海岛上的淡水供给问题,这具有现实的社会和经济意义。
而目前已有的解决方法主要有从空气、海水或雨水中制取淡水。如专利CN1295662A公开了一种从空气中制水的装置,包括空气送进设备,它使空气进入该装置,其不足之处是,这种制水装置,只能从空气中制取纯净水,产生的纯净水量十分有限,不能提供海岛开发中所需要的大量淡水;同时,该制水装置所需电量较大,而没有自身电能提供系统,这对资源紧张的海岛来说,该制水装置就难于推广开去;另外,该制水装置结构复杂,制造工艺和要求较高,价格昂贵,不能充分利用海岛独特的自然环境和自然资源,不便于在海岛上大面积的推广。专利公开号CN102345306A公开了一种从空气中制水的装置,其不足之处是,这种制水装置,只能从空气中制取纯净水,产生的纯净水量十分有限,也不够提供海岛开发中所需要的大量淡水量;该制水装置所需电量较大,而没有自身电能提供供海岛开发中所需要的大量淡水量;同时,该制水装置所需电量较大,而没有自身电能提供系统,这对资源紧张的海岛来说,该制水装置就难于推广开去;另外,该制水装置结构复杂,制造工艺和要求较高,价格昂贵,不能充分利用海岛独特的自然环境和自然资源,不便于在海岛上大面积的推广开来。专利CN103758177A公开了一种海岛雨水收集系统,将雨水经多层过滤后储存于蓄水池中,其不足之处是,这种雨水收集装置产生的纯净纯度较低、水量十分有限,不够提供海岛开发中所需要的大量淡水量,而且需定期更换过滤层,增加了施工成本。专利CN102690007A公开了一种海岛综合制水系统,包括热电半导体致冷器、风光互补发电系统、过滤器、紫外线消毒器、雨水采集器、太阳能集热器、真空蒸馏器和水桶,其主要是利用海岛独特的自然环境和自然资源、风光互补发电系统和热电半导体制冷器特性于一体制取淡水,但该制水装置结构复杂,制造工艺和要求较高,建造成本高,不便于在海岛上大面积的推广开来。
因此,针对目前现有海岛制水系统存在的缺陷,如何能够提供一种有效的将雨水收集起来为人们提供生活用水的雨水循环利用系统,以满足人们的基本生活需求和实现对海岛的改造,成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述问题,提出一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,该系统装置可有效将雨水收集并经净化处理后水质纯净度高,可作为人们的生活用水,且该装置雨水处理量大,可循环使用,能够为海岛开发过程中提供大量的淡水。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明的第一个方面是提供一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,包括雨水截污挂篮装置1、弃流过滤装置2、雨水处理装置3、雨水储存模块5和雨水利用装置10,所述雨水储存模块5采用防渗膜7包覆后埋设于地面渗透层6下方,所述地面渗透层6包括自上而下依次铺设的地面层61、砂石层62、活性炭过滤层64和土工布64,所述雨水处理装置3通过输水管道与所述雨水储存模块5的上部连通,所述雨水利用装置10通过输水管道与所述雨水储存模块5的下部连通,所述雨水储存模块5中设有集水井9,所述集水井9的顶口高于地面渗透层6并配装有井盖。
进一步地,所述雨水处理装置3由不锈钢隔离层31、及设置于所述不锈钢隔离层31内的螺旋沉淀池32、溢流管35和吸附板36组成,所述螺旋沉淀池32顶口设有清污盖33,所述清污盖33上开设有通孔34。
进一步地,所述螺旋沉淀池32为圆锥形结构,所述通孔34的孔径为10-30cm。
进一步地,所述溢流管35竖直设置且其一端伸入所述螺旋沉淀池32内、另一端位于所述不锈钢隔离层31外。
进一步地,所述吸附板36水平设置于所述不锈钢隔离层31内,并与所述不锈钢隔离层31和所述溢流管35密封连接;所述吸附板36为若干个且重叠设置。
进一步地,所述吸附板36由外框361和依次设置于外框361内的初过滤板362、油污吸附板364和活性炭过滤板365组成,所述初过滤板362、油污吸附板364和活性炭过滤板365之间通过隔板363固定,所述隔板363固定安装在外框361内。
进一步地,还包括设置于所述雨水处理装置3和所述雨水储存模块5之间的消毒装置4。
进一步地,还包括设置于雨水储存模块5底部的地基层8,所述地基层8为黄沙和水泥垫层。
进一步地,所述雨水储存模块5由多个相互连通的储存单元组成,所述储存单元的体积为1000-1200mm×900mm×600mm,1200mm×600mm×600mm;所述储存单元材质采用高抗冲改性聚丙烯原料,其具有耐老化、耐腐蚀、使用寿命长等优点,且安装方便、适用范围广。
进一步地,所述储存单元的体积的有效储水量为0.2-0.5m3;优选地,单个所述储存单元的体积的有效储水量为0.3-0.45m3;更为优选地,单个所述储存单元的体积的有效储水量为0.4m3
进一步地,所述地面层61采用孔隙率大于15%的全透型和排水型沥青混凝土;优选地,所述地面层61采用孔隙率为30%的全透型和排水型沥青混凝土。
进一步地,所述地面层61厚度为50-80mm,所述砂石层62厚度为150-200mm所述活性炭过滤层64厚度为50-80mm;优选地,所述地面层61厚度为60-70mm,所述砂石层62厚度为170-180mm所述活性炭过滤层64厚度为60-70mm。
本发明的第二个方面是提供一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统的施工方法,包括以下步骤:
步骤1,在地面下挖掘用于设置雨水储存模块的凹槽,夯实地基,浇筑地基层;
步骤2,在凹槽底部和内壁铺设防渗膜,搭建雨水储存模块;
步骤3,分别铺设雨水截污挂篮装置、弃流过滤装置、雨水处理装置和雨水利用装置,并通过输水管道连通;
步骤4,在雨水储存模块上依次铺设土工布、活性炭过滤层、砂石层和地面层。
进一步地,所述凹槽的界面为梯型或倒梯型结构,所述凹槽的坡面与水平面的夹角为45-90°;优选地,所述梯型为等腰梯型,坡面与水平面的夹角为60°。
进一步地,在凹槽底部和内壁先铺设土工布,然后再铺设防渗膜。
本发明采用上述技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:
本发明根据海岛雨水资源丰富的特点,采用节能环保经济的纯化过滤方法将收集的雨水经多次过滤净化后,可作为人们的生活用水,且该装置雨水处理量大,可循环使用,能够为海岛开发过程中提供大量的淡水;同时,本发明系统,结构简单,建造成本低,具有很好的实用性,为海岛的开发和维护提供了保障,可以有效利用及保护自然资源。
附图说明
图1为本发明一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统的结构示意图;
图2为本发明一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统中雨水处理装置的结构示意图;
图3为本发明一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统中吸附板的结构示意图;
其中,1-雨水截污挂篮装置,2-弃流过滤装置,3-雨水处理装置,31-不锈钢隔离层,32-螺旋沉淀池,33-清污盖,34-通孔,35-溢流管,36-吸附板,361-外框,362-初过滤板,363-隔板,364-油污吸附板,365-活性炭过滤板,4-消毒装置,5-雨水储存模块,6-地面渗透层,61-地面层,62-砂石层,63-活性炭过滤层,64-土工布,7-防渗膜,8-地基层,9-集水井,10-雨水利用装置,11-喷洒装置。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍,以使更好的理解本发明,但是下述实施例并不限制本发明范围。
如图1所示,本发明实施例提供了一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,包括雨水截污挂篮装置1、弃流过滤装置2、雨水处理装置3、雨水储存模块5和雨水利用装置10,雨水储存模块5采用防渗膜7包覆后埋设于地面渗透层6下方,地面渗透层6包括自上而下依次铺设的地面层61、砂石层62、活性炭过滤层64和土工布64,雨水处理装置3通过输水管道与雨水储存模块5的上部连通,雨水利用装置10通过输水管道与雨水储存模块5的下部连通,雨水储存模块5中设有集水井9,集水井9的顶口高于地面渗透层6并配装有井盖。
如图2所示,本实施例的雨水处理装置3由不锈钢隔离层31、及设置于不锈钢隔离层31内的螺旋沉淀池32、溢流管35和吸附板36组成,螺旋沉淀池32顶口设有清污盖33,清污盖33上开设有通孔34;螺旋沉淀池32为圆锥形结构,通孔34的孔径为10-30cm;溢流管35竖直设置且其一端伸入螺旋沉淀池32内、另一端位于不锈钢隔离层31外,所述溢流管35另一端的水平位置高于所述雨水处理装置3的出水口位置。同时可在溢流管35的另一端设置报警装置,当因雨水储存模块5储满水或因输水管道堵塞造成的雨水处理装置内的雨水从溢流管流出,从而触发报警装置,提醒维护人员及时处理。以及也可以在集水井9上设置液位计用于实时监控雨水储存模块5的储水量。吸附板36水平设置于不锈钢隔离层31内,并与不锈钢隔离层31和溢流管35密封连接。
如图3所示,吸附板36由外框361和依次设置于外框361内的初过滤板362、油污吸附板364和活性炭过滤板365组成,初过滤板362、油污吸附板364和活性炭过滤板365之间通过隔板363固定,隔板363固定安装在外框361内;同时为提高雨水的纯度,吸附板36可设置为多个重叠设置。
此外,该雨水储存循环利用系统还包括设置于雨水处理装置3和雨水储存模块5之间的消毒装置4;还包括设置于雨水储存模块5底部的地基层8,地基层8为黄沙和水泥垫层。还包括装置的地面上的喷洒装置11,该喷洒装置11与雨水利用装置10连接,用于将储存的雨水用作绿化灌溉、道路清洗及消防用水等。
本实施例所采用的雨水储存模块5由多个相互连通的储存单元组成,储存单元的体积为1000-1200mm×900mm×600mm,1200mm×600mm×600mm;储存单元材质采用高抗冲改性聚丙烯原料,其具有耐老化、耐腐蚀、使用寿命长等优点,且安装方便、适用范围广。
本实施例所采用的储存单元的体积的有效储水量为0.2-0.5m3;优选地,单个储存单元的体积的有效储水量为0.3-0.45m3;更为优选地,单个储存单元的体积的有效储水量为0.4m3
本实施例中地面层61采用孔隙率大于15%的全透型和排水型沥青混凝土;优选地,地面层61采用孔隙率为30%的全透型和排水型沥青混凝土,使得雨水可通过地面渗入雨水储存模块5内,同时,为增大地面渗透层6的透水量,雨水储存模块5和地面渗透层6可根据地形设置于低洼处。地面层61厚度为50-80mm,砂石层62厚度为150-200mm活性炭过滤层64厚度为50-80mm;优选地,地面层61厚度为60-70mm,砂石层62厚度为170-180mm活性炭过滤层64厚度为60-70mm。
同时,为进一步提高净化后的雨水的纯净度,可将该雨水储存循环利用系统串联使用,将一台系统的雨水利用装置10与另一台系统的雨水截污挂篮装置连接,用于将经净化后的雨水再次净化以提高水质纯净度,达到饮用要求。作为一个替代方案,在该雨水储存循环利用系统中,首先关闭弃流过滤装置2与雨水处理装置3之间的阀门,将雨水利用装置10与雨水处理装置3的溢流管35的上端连接,使用水泵将雨水储存模块5内的水输送至雨水处理装置3进行循环净化处理,采用吸附板36进一步去除有害物质,检测水质情况,直至到达水质标准要求。
最后,本发明实施例的适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统的施工方法,包括以下步骤:
步骤1,在地面下挖掘用于设置雨水储存模块的凹槽,夯实地基,浇筑地基层;
步骤2,在凹槽底部和内壁铺设防渗膜,搭建雨水储存模块;
步骤3,分别铺设雨水截污挂篮装置、弃流过滤装置、雨水处理装置和雨水利用装置,并通过输水管道连通;
步骤4,在雨水储存模块上依次铺设土工布、活性炭过滤层、砂石层和地面层。
其中,凹槽的界面为梯型或倒梯型结构,凹槽的坡面与水平面的夹角为45-90°;优选地,梯型为等腰梯型,坡面与水平面的夹角为60°。在凹槽底部和内壁先铺设土工布,然后再铺设防渗膜。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,其特征在于,包括雨水截污挂篮装置(1)、弃流过滤装置(2)、雨水处理装置(3)、雨水储存模块(5)和雨水利用装置(10),所述雨水储存模块(5)采用防渗膜(7)包覆后埋设于地面渗透层(6)下方,所述地面渗透层(6)包括自上而下依次铺设的地面层(61)、砂石层(62)、活性炭过滤层(64)和土工布(64),所述雨水处理装置(3)通过输水管道与所述雨水储存模块(5)的上部连通,所述雨水利用装置(10)通过输水管道与所述雨水储存模块(5)的下部连通,所述雨水储存模块(5)中设有集水井(9),所述集水井(9)的顶口高于地面渗透层(6)并配装有井盖。
2.根据权利要求1所述的适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,其特征在于,所述雨水处理装置(3)由不锈钢隔离层(31)、及设置于所述不锈钢隔离层(31)内的螺旋沉淀池(32)、溢流管(35)和吸附板(36)组成,所述螺旋沉淀池(32)顶口设有清污盖(33),所述清污盖(33)上开设有通孔(34)。
3.根据权利要求2所述的适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,其特征在于,所述溢流管(35)竖直设置且其一端伸入所述螺旋沉淀池(32)内、另一端位于所述不锈钢隔离层(31)外。
4.根据权利要求2所述的适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,其特征在于,所述吸附板(36)水平设置于所述不锈钢隔离层(31)内,并与所述不锈钢隔离层(31)和所述溢流管(35)密封连接。
5.根据权利要求1所述的适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,其特征在于,还包括设置于所述雨水处理装置(3)和所述雨水储存模块(5)之间的消毒装置(4)。
6.根据权利要求1所述的适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,其特征在于,还包括设置于雨水储存模块(5)底部的地基层(8)。
7.根据权利要求1所述的适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,其特征在于,所述雨水储存模块(5)由多个相互连通的储存单元组成,所述储存单元材质采用高抗冲改性聚丙烯原料,所述储存单元的体积为(1000-1200)mm×900mm×600mm,1200mm×600mm×600mm。
8.根据权利要求1所述的适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,其特征在于,所述地面层(61)采用孔隙率大于15%的全透型和排水型沥青混凝土。
9.根据权利要求1所述的适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统,其特征在于,所述地面层(61)厚度为50-80mm,所述砂石层(62)厚度为150-200mm所述活性炭过滤层(64)厚度为50-80mm。
10.如权利要求1-9任一项所述的适用于海岛场所的雨水储存循环利用系统的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,在地面下挖掘用于设置雨水储存模块的凹槽,夯实地基,浇筑地基层;
步骤2,在凹槽底部和内壁铺设防渗膜,搭建雨水储存模块;
步骤3,分别铺设雨水截污挂篮装置、弃流过滤装置、雨水处理装置和雨水利用装置,并通过输水管道连通;
步骤4,在雨水储存模块上依次铺设土工布、活性炭过滤层、砂石层和地面层。
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