CN106284623A - 星形滤水井及其高效净水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种星形滤水井及其高效净水系统，高效净化系统内环隔水墙的一端位于靠近高效净化系统边界隔水墙的形心处，另一端在距高效净化系统边界隔水墙一边角为L的位置与高效净化系统边界隔水墙相交，中间部分呈连续的折线形或曲线形缠绕，每一周均增加相同的宽度L，高效净化系统内环隔水墙形成一环一环连续净化水的带状空间，在带状空间的一端为星形滤水井出水井组，另一端为星形滤水井进水井组；带状空间里面填充净化滤水砂。本发明的有益效果是需要空间小、施工速度快、透水速度快、过滤速度快、水质提高显著，并且滤水井便于加工、节省材料、强度高。
Description
技术领域
本发明属于海绵城市以及水处理技术领域，特别是涉及一种星形滤水井及其高效净水系统。
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”，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。
目前，透水路面在大雨到来之时，无法快速吸水、蓄水，造成大量雨水流失，因而无法达到渗水、净水的目的，并可能造成巨大灾害；然而在有限的空间内无法快速高质量的处理大量的雨水和中水。
发明内容
为了解决在较小空间快速高效处理雨水和中水的问题，本发明提供能够在大雨到来之时，快速吸水、蓄水，并实现有高效、快速、高质量地处理水的一种星形滤水井及其高效净水系统。
本发明采用的技术方案是：一种星形滤水井，包括星形滤水井出水主井、星形滤水井进水主井、星形滤水井出水辅井、星形滤水井进水辅井、高效净化系统边界隔水墙、高效净化系统内环隔水墙、净化滤水砂、透气防渗底层、自然土层、粗砂砾石层、面层、底部出水连通管以及辅井顶部进水管；高效净化系统边界隔水墙位于最外层，高效净化系统内环隔水墙的一端位于靠近高效净化系统边界隔水墙的形心处，另一端在距离高效净化系统边界隔水墙的一边角L的位置与高效净化系统边界隔水墙相交，中间部分呈连续的折线形或曲线形旋转，每一周旋转均增加相同的宽度L；高效净化系统边界隔水墙经过连续的多周旋转加宽后与高效净化系统内环隔水墙形成一环一环连续的带状空间，在带状空间的的边界端为一个星形滤水井出水主井与多个星形滤水井出水辅井组成的出水井组，形心端为一个星形滤水井进水主井与多个星形滤水井进水辅井组成的进水井组；星形滤水井出水主井和星形滤水井出水辅井之间通过底部出水连通管连接，星形滤水井进水主井和星形滤水井进水辅井之间通过辅井顶部进水管连接；高效净化系统边界隔水墙和高效净化系统内环隔水墙围成的连续带状空间内填充有净化滤水砂，在净化滤水砂的上部铺设一层粗砂砾石层，在粗砂砾石层的顶部铺设面层即路面砖或草坪；在净化滤水砂的下部为透气防渗底层，透气防渗底层的底部为自然土层。
一种星形滤水井的高效净水系统的工作原理如下：
首先待净化中水进入星形滤水井进水主井，经过辅井顶部进水管进入各个星形滤水井进水辅井；接下来中水由星形滤水井进水主井和星形滤水井进水辅井渗透进入周围的净化滤水砂，再经过高效净化系统边界隔水墙和高效净化系统内环隔水墙围成的一环一环的连续净化水的带状空间内的净化滤水砂，到达星形滤水井出水组周围的净化滤水砂，并渗透进入星形滤水井出水主井和星形滤水井出水辅井；最后星形滤水井出水辅井内的水通过底部出水连通管进入到星形滤水井出水主井内完成净化过程。
作为一种优选的技术方案：所述星形滤水井出水主井包括过滤网、水平支撑杆件、竖直支撑杆件、过滤孔、井间联通口、底板、井盖和连接件；水平支撑杆件分层布设，相邻层水平支撑杆件间距为500mm-1000mm；每层水平支撑杆件均由5根水平支撑杆件相互交叉构成匀称的五角星结构；在五角星的各顶点均焊接有一根竖直支撑杆件；五角星截面的筒体外部包裹有1层或多层带有过滤孔的过滤网，在两根水平支撑杆件相交角的外角且位于过滤网的外侧通过连接件连接有竖直支撑杆件；过滤网下部开设多个井间联通口；安装底板置于星形滤水井的底部，井盖在其顶部安装。
作为一种优选的技术方案：所述星形滤水井进水主井包括过滤网、水平支撑杆件、竖直支撑杆件、过滤孔、井间联通口、底板、井盖和连接件；星形滤水井进水主井的结构与星形滤水井出水主井的结构基本相同，不同点是星形滤水井进水主井的井间联通口的高度比星形滤水井出水主井高度的1/2-2/3即星形滤水井进水辅井的高度低200-500mm。
作为一种优选的技术方案：所述星形滤水井出水辅井包括过滤网、水平支撑杆件、竖直支撑杆件、过滤孔、井间联通口、底板、滤水井盖和连接件；星形滤水井出水辅井的结构与星形滤水井出水主井的结构基本相同，不同点是星形滤水井出水辅井的高度为星形滤水井出水主井高度的1/2-2/3；顶部安装为滤水井盖；井间联通口的数量为一个。
作为一种优选的技术方案：所述星形滤水井进水辅井包括过滤网、水平支撑杆件、竖直支撑杆件、过滤孔、井间联通口、底板、滤水井盖和连接件；星形滤水井进水辅井的结构与星形滤水井进水主井的结构基本相同，不同点是星形滤水井进水辅井的高度为星形滤水井进水主井高度的1/2-2/3；顶部安装滤水井盖；井间联通口的数量为一个。
作为一种优选的技术方案：所述高效净化系统边界隔水墙由非透水材料构成，其形状为矩形或圆形。
作为一种优选的技术方案：所述出水井组中一个星形滤水井出水主井和多个星形滤水井出水辅井均匀分布，可横纵成排布置，或以星形滤水井出水主井为圆心，多个星形滤水井出水辅井呈多层圆形排布；星形滤水井出水主井和星形滤水井出水辅井之间、星形滤水井出水辅井之间、星形滤水井出水辅井和高效净化系统边界隔水墙之间、以及星形滤水井出水辅井与高效净化系统内环隔水墙之间的间距不小于星形滤水井出水主井直径的2/3；所述进水井组中一个星形滤水井进水主井和多个星形滤水井进水辅井均匀分布，可横纵成排布置，或以星形滤水井进水主井为圆心，多个星形滤水井进水辅井呈多层圆形布置；星形滤水井进水主井和星形滤水井进水辅井之间、星形滤水井进水辅井之间、以及星形滤水井进水辅井与高效净化系统内环隔水墙之间的间距不小于星形滤水井进水主井直径的2/3。
作为一种优选的技术方案：所述星形滤水井出水主井和星形滤水井进水主井的顶部与面层齐平；星形滤水井出水辅井、星形滤水井进水辅井的高度为净化滤水砂深度的1/2-2/3；星形滤水井出水主井优先位于星形滤水井出水主井和多个星形滤水井出水辅井的形心；星形滤水井出水主井优先位于星形滤水井进水主井和多个星形滤水井进水辅井的形心。
作为一种优选的技术方案：所述过滤孔的形状可为圆形或椭圆形，且成水平成排，相邻的水平排过滤孔相互错开；所述井间联通口的形状为圆形。
本发明的有益效果是：需要空间小、滤水面积大、施工速度快、透水速度快、过滤速度快、水质提高显著；并且滤水井便于加工、节省材料、强度高。
附图说明
图1为星形滤水井的高效净水系统平面示意图；
图2为星形滤水井出水井组示意图；
图3为星形滤水井进水井组示意图；
图4为星形滤水井出水主井横断面示意图；
图5为星形滤水井出水主井立面示意图；
图6为星形滤水井出水辅井立面示意图；
图7为星形滤水井进水主井立面示意图；
图8为星形滤水井进水辅井立面示意图；
图中：1星形滤水井出水主井、2星形滤水井进水主井、3星形滤水井出水辅井、4星形滤水井进水辅井、5高效净化系统边界隔水墙、6高效净化系统内环隔水墙、7净化滤水砂、8透气防渗底层、9自然土层、10粗砂砾石层、11面层、12底部出水连通管、13辅井顶部进水管、11过滤网、12水平支撑杆件、13竖直支撑杆件、14过滤孔、15井间联通口、16底板、17井盖、18滤水井盖、19连接件。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
参考图1-图8，一种星形滤水井包括星形滤水井出水主井1、星形滤水井进水主井2、星形滤水井出水辅井3、星形滤水井进水辅井4、高效净化系统边界隔水墙5、高效净化系统内环隔水墙6、净化滤水砂7、透气防渗底层8、自然土层9、粗砂砾石层10、面层11、底部出水连通管12以及辅井顶部进水管13；高效净化系统边界隔水墙5位于最外层，高效净化系统内环隔水墙6的一端位于靠近高效净化系统边界隔水墙5的形心处，另一端在距离高效净化系统边界隔水墙5的一边角L的位置与高效净化系统边界隔水墙5相交，中间部分呈连续的折线形或曲线形旋转，每一周旋转均增加相同的宽度L；高效净化系统边界隔水墙5经过连续的多周旋转加宽后与高效净化系统内环隔水墙6形成一环一环连续的带状空间，在带状空间的的边界端为一个星形滤水井出水主井1与多个星形滤水井出水辅井3组成的出水井组，形心端为一个星形滤水井进水主井2与多个星形滤水井进水辅井4组成的进水井组；星形滤水井出水主井1和星形滤水井出水辅井3之间通过底部出水连通管12连接，星形滤水井进水主井2和星形滤水井进水辅井4之间通过辅井顶部进水管13连接；高效净化系统边界隔水墙5和高效净化系统内环隔水墙6围成的连续带状空间内填充有净化滤水砂7，在净化滤水砂7的上部铺设一层粗砂砾石层10，在粗砂砾石层10的顶部铺设面层11即路面砖或草坪；在净化滤水砂7的下部为透气防渗底层8，透气防渗底层8的底部为自然土层9。
一种星形滤水井的高效净水系统的工作原理如下：
首先待净化中水通过过滤网1-1上的过滤孔1-4进入星形滤水井进水主井2，经过辅井顶部进水管13进入各个星形滤水井进水辅井4；接下来中水由星形滤水井进水主井2和星形滤水井进水辅井4渗透进入周围的净化滤水砂7，再经过高效净化系统边界隔水墙5和高效净化系统内环隔水墙6围成的一环一环的连续净化水的带状空间内的净化滤水砂7，到达星形滤水井出水井组周围的净化滤水砂7，并通过过滤网1-1上的过滤孔1-4渗透进入星形滤水井出水主井1和星形滤水井出水辅井3；最后星形滤水井出水辅井3内的水通过底部出水连通管12进入到星形滤水井出水主井1内完成净化过程。
所述的星形滤水井出水主井1包括过滤网1-1、水平支撑杆件1-2、竖直支撑杆件1-3、过滤孔1-4、井间联通口1-5、底板1-6、井盖1-7和连接件1-9；水平支撑杆件1-2分层布设，相邻层水平支撑杆件1-2间距为500mm-1000mm；每层水平支撑杆件1-2均由5根水平支撑杆件1-2相互交叉构成匀称的五角星结构；在五角星的各顶点均焊接有一根竖直支撑杆件1-3；五角星截面的筒体外部包裹有1层或多层带有过滤孔1-4的过滤网1-1，在两根水平支撑杆件1-2相交角的外角且位于过滤网1-1的外侧通过连接件19连接有竖直支撑杆件1-3；过滤网1-1下部开设多个井间联通口1-5；安装底板1-6置于星形滤水井的底部，井盖1-7在其顶部安装。
所述的星形滤水井进水主井2包括过滤网1-1、水平支撑杆件1-2、竖直支撑杆件1-3、过滤孔1-4、井间联通口1-5、底板1-6、井盖17和连接件1-9；星形滤水井进水主井2的结构与星形滤水井出水主井1的结构基本相同，不同点是星形滤水井进水主井2的井间联通口1-5的高度比星形滤水井出水主井1高度的1/2-2/3即星形滤水井进水辅井4的高度低200-500mm。
所述的星形滤水井出水辅井3包括过滤网1-1、水平支撑杆件1-2、竖直支撑杆件1-3、过滤孔1-4、井间联通口1-5、底板1-6、滤水井盖1-8和连接件1-9；星形滤水井出水辅井3的结构与星形滤水井出水主井1的结构基本相同，不同点是星形滤水井出水辅井3的高度为星形滤水井出水主井1总高度的1/2-2/3；顶部安装为滤水井盖1-8；井间联通口1-5的数量为一个。
所述的星形滤水井进水辅井4包括过滤网1-1、水平支撑杆件1-2、竖直支撑杆件1-3、过滤孔1-4、井间联通口1-5、底板1-6、滤水井盖1-8和连接件1-9；星形滤水井进水辅井4的结构与星形滤水井进水主井2的结构基本相同，不同点是星形滤水井进水辅井4的高度为星形滤水井进水主井2高度的1/2-2/3；顶部安装滤水井盖1-8；井间联通口1-5的数量为一个。
所述的高效净化系统边界隔水墙5由非透水材料构成，其形状为矩形或圆形。
所述的出水井组中一个星形滤水井出水主井1和多个星形滤水井出水辅井3均匀分布，可横纵成排布置，或以星形滤水井出水主井1为圆心，多个星形滤水井出水辅井3呈多层圆形排布；星形滤水井出水主井1和星形滤水井出水辅井3之间、星形滤水井出水辅井3之间、星形滤水井出水辅井3和高效净化系统边界隔水墙5之间、以及星形滤水井出水辅井3与高效净化系统内环隔水墙6之间的间距不小于星形滤水井出水主井1直径的2/3；所述进水井组中一个星形滤水井进水主井2和多个星形滤水井进水辅井4均匀分布，可横纵成排布置，或以星形滤水井进水主井2为圆心，多个星形滤水井进水辅井4呈多层圆形布置；星形滤水井进水主井2和星形滤水井进水辅井4之间、星形滤水井进水辅井4之间、以及星形滤水井进水辅井4与高效净化系统内环隔水墙6之间的间距不小于星形滤水井进水主井2直径的2/3。
所述的星形滤水井出水主井1和星形滤水井进水主井2的顶部与面层11齐平；星形滤水井出水辅井3、星形滤水井进水辅井4的高度为净化滤水砂7深度的1/2-2/3；星形滤水井出水主井1优先位于星形滤水井出水主井1和多个星形滤水井出水辅井3的形心；星形滤水井出水主井1优先位于星形滤水井进水主井2和多个星形滤水井进水辅井4的形心；
所述的过滤孔1-4的形状可为圆形或椭圆形，且成水平成排，相邻的水平排过滤孔1-4相互错开；所述井间联通口1-5的形状为圆形。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以补充阐释本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的广大技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种星形滤水井，其特征在于：包括星形滤水井出水主井(1)、星形滤水井进水主井(2)、星形滤水井出水辅井(3)、星形滤水井进水辅井(4)、高效净化系统边界隔水墙(5)、高效净化系统内环隔水墙(6)、净化滤水砂(7)、透气防渗底层(8)、自然土层(9)、粗砂砾石层(10)、面层(11)、底部出水连通管(12)以及辅井顶部进水管(13)；高效净化系统边界隔水墙(5)位于最外层，高效净化系统内环隔水墙(6)的一端位于靠近高效净化系统边界隔水墙(5)的形心处，另一端在距离高效净化系统边界隔水墙(5)的一边角L的位置与高效净化系统边界隔水墙(5)相交，中间部分呈连续的折线形或曲线形旋转，每一周旋转均增加相同的宽度L；高效净化系统边界隔水墙(5)经过连续的多周旋转加宽后与高效净化系统内环隔水墙(6)形成一环一环连续的带状空间，在带状空间的的边界端为一个星形滤水井出水主井（1）与多个星形滤水井出水辅井（3）组成的出水井组，形心端为一个星形滤水井进水主井（2）与多个星形滤水井进水辅井（4）组成的进水井组；星形滤水井出水主井(1)和星形滤水井出水辅井(3)之间通过底部出水连通管(12)连接，星形滤水井进水主井(2)和星形滤水井进水辅井(4)之间通过辅井顶部进水管(13)连接；高效净化系统边界隔水墙(5)和高效净化系统内环隔水墙(6)围成的连续带状空间内填充有净化滤水砂(7)，在净化滤水砂(7)的上部铺设一层粗砂砾石层(10)，在粗砂砾石层(10)的顶部铺设面层(11)即路面砖或草坪；在净化滤水砂(7)的下部为透气防渗底层(8)，透气防渗底层(8)的底部为自然土层(9)。
2.星形滤水井的高效净水系统，其特征在于：工作原理如下
首先待净化中水进入星形滤水井进水主井(2)，经过辅井顶部进水管(13)进入各个星形滤水井进水辅井(4)；接下来中水由星形滤水井进水主井(2)和星形滤水井进水辅井(4)渗透进入周围的净化滤水砂(7)，再经过高效净化系统边界隔水墙(5)和高效净化系统内环隔水墙(6)围成的一环一环的连续净化水的带状空间内的净化滤水砂（7），到达星形滤水井出水井组周围的净化滤水砂(7)，并渗透进入星形滤水井出水主井(1)和星形滤水井出水辅井(3)；最后星形滤水井出水辅井(3)内的水通过底部出水连通管(12)进入到星形滤水井出水主井(1)内完成净化过程。
3.根据权利要求1所述的一种星形滤水井，其特征在于：所述星形滤水井出水主井(1)包括过滤网(1-1)、水平支撑杆件(1-2)、竖直支撑杆件(1-3)、过滤孔(1-4)、井间联通口(1-5)、底板(1-6)、井盖(1-7)和连接件(1-9)；水平支撑杆件(1-2)分层布设，相邻层水平支撑杆件(1-2)间距为500mm-1000mm；每层水平支撑杆件（1-2）均由5根水平支撑杆件(1-2)相互交叉构成匀称的五角星结构；在五角星的各顶点均焊接有一根竖直支撑杆件(1-3)；五角星截面的筒体外部包裹有1层或多层带有过滤孔（1-4）的过滤网(1-1)，在两根水平支撑杆件(1-2)相交角的外角且位于过滤网(1-1)的外侧通过连接件（1-9）连接有竖直支撑杆件(1-3)；过滤网(1-1)下部开设多个井间联通口(1-5)；安装底板(1-6)置于星形滤水井的底部，井盖(1-7)在其顶部安装。
4.根据权利要求1所述的一种星形滤水井，其特征在于：所述星形滤水井进水主井(2)包括过滤网(1-1)、水平支撑杆件(1-2)、竖直支撑杆件(1-3)、过滤孔(1-4)、井间联通口(1-5)、底板(1-6)、井盖(1-7)和连接件(1-9)；星形滤水井进水主井（2）的结构与星形滤水井出水主井（1）的结构基本相同，不同点是星形滤水井进水主井(2)的井间联通口(1-5)的高度比星形滤水井出水主井(1)高度的1/2-2/3即星形滤水井进水辅井(4)的高度低200-500mm。
5.根据权利要求1所述的一种星形滤水井，其特征在于：所述星形滤水井出水辅井(3)包括过滤网(1-1)、水平支撑杆件(1-2)、竖直支撑杆件(1-3)、过滤孔(1-4)、井间联通口(1-5)、底板(1-6)、滤水井盖(1-8)和连接件(1-9)；星形滤水井出水辅井(3)的结构与星形滤水井出水主井（1）的结构基本相同，不同点是星形滤水井出水辅井(3)的高度为星形滤水井出水主井(1)高度的1/2-2/3；顶部安装为滤水井盖(1-8)；井间联通口(1-5)的数量为一个。
6.根据权利要求1所述的一种星形滤水井，其特征在于：所述星形滤水井进水辅井(4)包括过滤网(1-1)、水平支撑杆件(1-2)、竖直支撑杆件(1-3)、过滤孔(1-4)、井间联通口(1-5)、底板(1-6)、滤水井盖(1-8)和连接件(1-9)；星形滤水井进水辅井(4)的结构与星形滤水井进水主井(2)的结构基本相同，不同点是星形滤水井进水辅井(4)的高度为星形滤水井进水主井(2)高度的1/2-2/3；顶部安装滤水井盖(1-8)；井间联通口(1-5)的数量为一个。
7.根据权利要求1所述的一种星形滤水井，其特征在于：所述高效净化系统边界隔水墙(5)由非透水材料构成，其形状为矩形或圆形。
8.根据权利要求1所述的一种星形滤水井，其特征在于：所述出水井组中一个星形滤水井出水主井(1)和多个星形滤水井出水辅井(3)均匀分布，可横纵成排布置，或以星形滤水井出水主井(1)为圆心，多个星形滤水井出水辅井(3)呈多层圆形排布；星形滤水井出水主井(1)和星形滤水井出水辅井(3)之间、星形滤水井出水辅井(3)之间、星形滤水井出水辅井(3)和高效净化系统边界隔水墙(5)之间、以及星形滤水井出水辅井(3)与高效净化系统内环隔水墙(6)之间的间距不小于星形滤水井出水主井(1)直径的2/3；所述进水井组中一个星形滤水井进水主井(2)和多个星形滤水井进水辅井(4)均匀分布，可横纵成排布置，或以星形滤水井进水主井(2)为圆心，多个星形滤水井进水辅井(4)呈多层圆形布置；星形滤水井进水主井(2)和星形滤水井进水辅井(4)之间、星形滤水井进水辅井(4)之间、以及星形滤水井进水辅井(4)与高效净化系统内环隔水墙(6)之间的间距不小于星形滤水井进水主井(2)直径的2/3。
9.根据权利要求1所述的一种星形滤水井，其特征在于：所述星形滤水井出水主井(1)和星形滤水井进水主井(2)的顶部与面层(11)齐平；星形滤水井出水辅井(3)、星形滤水井进水辅井(4)的高度为净化滤水砂(7)深度的1/2-2/3；星形滤水井出水主井(1)优先位于星形滤水井出水主井(1)和多个星形滤水井出水辅井(3)的形心；星形滤水井出水主井(1)优先位于星形滤水井进水主井(2)和多个星形滤水井进水辅井(4)的形心。
10.根据权利要求3所述的过滤孔，其特征在于：所述过滤孔（1-4）的形状可为圆形或椭圆形，且成水平成排，相邻的水平排过滤孔(1-4)相互错开；所述井间联通口(1-5)的形状为圆形。
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