CN106639178B - 一种屋顶花园雨水分流净化箱 - Google Patents

Abstract

本发明专利涉及一种自动分流的屋顶花园雨水深度净化系统，属于污水处理领域。其技术方案包括植物箱、蓄水箱、初期雨水净化模块、后期雨水净化箱，可根据雨量大小进行初期雨水和后期雨水的分流；初期雨水净化模块包括过滤层、防根穿刺层、滤芯层、承托层可对初期雨水进行深度净化，后期雨水净化箱对后期雨水进行简单过滤；初期雨水污染物含量高，需要深度过滤，后期雨水本身污染物含量低，无需深度过滤。本发明专利通过分流模式，将初期雨水和后期雨水分离，降低初期雨水过滤装置雨水处理负荷，该净化系统各模块之间相互独立，组装简单，维护方便，能对各部件进行快速更换和清洗；该系统无需能耗，实现雨水处理功能，并兼有景观价值。

Description

一种屋顶花园雨水分流净化箱

技术领域

本发明涉及雨水净化领域，特别涉及一种屋顶花园雨水收集净化箱。

背景技术

城市的建筑集群大面积侵占原有的生态绿地，阻断雨水的下渗，增大地表的雨水径流，尤其是初期雨水，携带大量污染物，直接污染城市水体；硬质屋面加剧城市热岛效应，影响人们生活健康，尤其是在炎热季节，城市的高温无可避免的增加室内降温的能耗；此外，建筑屋面的单调色彩严重削弱城市美感，减弱城市艺术魅力。为顺应低碳生活的号召，响应全国海绵城市建设，屋顶花园建设为城市雨水的收集、净化和利用提供生态可行的途径。

屋顶花园的滞水、蓄水功能可以削减城市路面雨水径流，减缓城市内涝压力；屋顶花园的净水功能可以削减雨水中携带的污染物，并可以将净化后的雨水收集使用，实现雨水的资源化利用；屋顶花园的绿化作用具有良好的观赏价值，增加城市风景线；并且，屋顶花园的的蒸腾作用能有效减弱城市的热岛效应，增加城市空气湿度，可有效降低夏季建筑屋顶温度，调节屋面下室内温度的，节约室内电耗。

目前已有屋顶花园雨水收集利用系统，包括雨水收集箱、过滤栽种层、蓄水层等，水经过滤栽种层处理后进入蓄水层或由出水口排出；然而，未考虑初期雨水和后期雨水的分流问题，尤其是初期雨水污染物含量高，需要深度过滤；后期雨水本身污染物含量低，无需深度过滤，应减少初期雨水净化模块的水力负荷；另外，现有的雨水收集系统为封闭空间，基质层和过滤层发生堵塞后不易清理冲洗，滤芯无法更换，降低雨水的净化效率和效果；此外，无法对蓄水箱中进行放空，蓄水层中的水容易腐臭，影响蓄存雨水的水质。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可对初期雨水与后期雨水进行分离净化。

为达到上述目的，本发明屋顶花园雨水分流净化箱包括：

包括植物箱和蓄水箱，所述植物箱中上部设置有溢流口、中下部设置有出水口，所述蓄水箱上设置有入水口；所述蓄水箱的进水口低于在所述植物箱的出水口设置并通过管道连通，管道中设置有初期雨水净化模块；

所述屋顶花园雨水分流净化箱，还包括后期雨水净化箱，所述后期雨水净化箱上部设置有入水口，所述植物箱的溢流口位置不低于所述后期雨水净化箱的入水口设置并通过溢流管道连通。

优选地，蓄水箱包括由上向下依次设置的种植区、过滤区和蓄水区，所述种植箱设置在种植区内；所述初期雨水过滤系统设置于过滤区内；所述后期雨水净化箱设置在所述种植区的外壁上。

优选地，所述后期雨水净化箱上端开口，并所述后期雨水净化箱上端开口处设置有相对侧壁可转动连接的盖板。平时关闭，清洁时可以揭开后对后期雨水过滤箱的过滤层进行清洗和更换。

优选地，所述后期雨水净化箱的外侧壁上设置有相对外侧壁可转动连接的矩形板作为雨水截留板。

优选地，所述初期雨水净化模块包括由上至下依次设置的过滤层、防根穿刺层、滤芯层和承托层。本模块可以对污染程度高的初期雨水进行深度过滤净化。过滤层具有过滤、透气等性能，用于过滤掉经基质层后雨水中的杂质，并使雨水运输至滤芯层10。

优选地，过滤层为砾石、陶粒、石英砂的一种或几种。

优选地，承托层11为聚酯纤维无纺布，既能透水又能过滤

优选地，滤芯层为生物炭滤芯横向排列的组合。滤芯层横向排列的生物炭滤芯，在纵向高度一致的情况下，增长雨水在生物炭滤芯层10的水力停留时间，增大滤芯层10对雨水的净化效果，并可以去除雨水中的有机污染物和氨氮及磷等，保证净化后的雨水无毒无臭无味，经过深度净化的初期雨水可以用于屋顶花园以及室内花草的灌溉。且滤芯方便拆解更换，避免因滤料层阻塞而难以替换的问题。

优选地，所述蓄水层上部设置有蓄水层溢流口、底部设置有防渗层、下部设置有蓄水层排水口，所述蓄水层排水口上设置有阀门。防渗层，防止雨水与顶楼接触，保证蓄水箱的水密性；蓄水层溢流口，当连续降雨时，处理后的雨水在蓄水箱满溢后，经溢流口溢流到系统外直接排除，或者进入居民用户的蓄水箱进行雨水资源化利用；排水口设置阀门，当降雨量小时，阀门关闭，处理后的雨水全部蓄积在蓄水层；为防止蓄水模块中的水因长时间停放而腐臭，可以通过阀门19将蓄水箱中积水导出，另外为避免冬季蓄水箱因结冰而破坏，也需要及时通过阀门19将储存的雨水排出箱体。

优选地，所述后期雨水净化箱内部设置有过滤层、下部设置后期雨水排水口。

优选地，所述蓄水箱设置有保温层。避免因冬季低温结冰破坏蓄水箱，并保证箱体结构稳定的同时减轻箱体的自重。

优选地，所述植物箱下部设置有基质层，所述基质层上种植植被。

优选的，基质层由田园土、珍珠岩、泥炭土或树皮块，草菇蘑菇废弃培养基混合而成。

本发明是一种结构简单屋顶花园雨水净化系统，该系统主要通过植物箱作用，实现对初期重污染雨水和后期洁净雨水的分流；该系统不仅减轻雨水净化系统的水力负荷，还能够对通过初期雨水净化系统的生物炭对初期雨水进行深度净化，保证处理后的雨水能够无毒无臭无味，能直接应用于室内的花草灌溉和卫生清扫。该系统设置的蓄水箱阀门，可以通过清空蓄水箱，避免蓄积雨水存留时间长而发生腐臭，并考虑到寒冷冬季蓄水箱结冰导致蓄水箱的破坏。该系统各个部分之间相互独立，可以取出植物箱对初期雨水净化模块的过滤层和滤芯层进行清洗和更换，也可以打开盖板对后期雨水处理模块的过滤层进行清洗更换，维护简单。该系统除却简单的人为打理，无需能耗，并能将雨水资源化，减少居民自来水用量，且能形成屋顶的景观效果，即节约环保，又美化城市。

本发明的其他特征和优点将随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为植物箱的侧视图；

图1中：1雨水截留板，2蓄水箱，3植物箱，4植物箱溢流口，5种植层，6基质层，7横档，8过滤层，9防根穿刺层，10滤芯层，11承托层，12过滤层渗流口，13后期雨水净化过滤层，14后期雨水排水口，15盖板，16蓄水层，17防渗层，18蓄水层溢流口，19蓄水层排水口，20阀门，21保温层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体较佳实施例实施作进一步的描述。

如图1所示，本发明实施例所述一种屋顶花园雨水分流净化箱，

包括植物箱3和蓄水箱2，所述植物箱3中上部设置有溢流口4、中下部设置有出水口，所述蓄水箱2上设置有入水口；所述蓄水箱2的进水口低于在所述植物箱3的出水口设置并通过管道连通，管道中设置有初期雨水净化模块；

所述屋顶花园雨水分流净化箱，还包括后期雨水净化箱，所述后期雨水净化箱上部设置有入水口，所述植物箱3的溢流口4位置不低于所述后期雨水净化箱的入水口设置并通过溢流管道连通。

雨量较小时，雨水直接渗流到下层的过滤层，经过初期雨水净化模块净化后，进入蓄水层16。由于后期雨水中污染物含量低，无需深度处理，为降低初期雨水净化模块整体的水力净化负荷。雨量较大时，初期雨水首先经过种植层5和基质层6渗流到过滤层8，然后经过生物炭滤芯层10净化进入蓄水箱2，蓄水层16水满后通过蓄水层溢流口18排出或收集到用户的集水箱，后期雨水因初期雨水过滤层饱和，雨水直接从植物箱3溢流口溢出，经过后期雨水过滤箱简单处理后通过后期雨水排水口14排出。

进一步的，在本实施方式中，蓄水箱包括由上向下依次设置的种植区、过滤区和蓄水区，所述种植箱3设置在种植区内；所述初期雨水过滤系统设置于过滤区内；所述后期雨水净化箱设置在所述种植区的外壁上。植物箱3通过横档7固定于蓄水箱2的内部中上位置，进一步的，植物箱3与蓄水箱2形成下层的初期雨水净化模块及蓄水层16和四周夹层的后期雨水净化箱，初期雨水净化模块与蓄水箱2、横档形成中空箱体，水由植物箱下渗到过滤层，过滤层侧边开口，水流入侧边的中空箱体中，再由中空箱体经过滤层渗流口12水平流入滤芯，从滤芯出来后进入蓄水箱。

其中蓄水箱2可以为高50cm，长宽均为100cm，材质可为不锈钢。

植物箱3可以为高40cm，长宽均为80cm，材质可为轻质的PE、PP、PVC等材质。

其中，植物箱3的四周可为密封板，密封板上设置有溢流口4；底部可为网状板。

进一步的，在本实施方式中，后期雨水净化箱上端可为开口，后期雨水净化箱上端开口处可设置有相对侧壁可转动连接的盖板15。盖板15平时关闭，清洁时可以揭开后过滤层进行清洗和更换。

进一步的，在本实施方式中，后期雨水净化箱的外侧壁上可设置有相对外侧壁可转动连接的矩形板作为雨水截留板1。雨水截留板1张开后可增加雨水收水面积，减少雨水收集处理系统的重量，减轻屋顶的承重压力。

其中雨水截留板1可矩形轻质塑料板，可与水平面呈15°-20°夹角放置，雨水分截留板可采用轻质的PE、PP、PVC等材质

进一步的，在本实施方式中，初期雨水净化模块包括由上至下依次设置的过滤层8、防根穿刺层9、滤芯层10和承托层11。本模块可以对污染程度高的初期雨水进行深度过滤净化。

其中，过滤层8，可为砾石、陶粒、石英砂的一种或几种，直径可为0.15-1.5cm，具有透气、过滤等性能，过滤掉雨水携带的基质层6或其他体积较大的杂质和污染物，并使雨水运输至滤芯层；

新型防根穿刺层9可为玻璃板。防根穿刺层为玻璃板，玻璃板可以阻止基质层6和过滤层8中的雨水直接渗流到储水模块，并且促使雨水通过开设在初期雨水过滤装置层边缘的过滤层渗流口12进入滤芯层进行深度处理净化，且玻璃板不易老化，可以反复清洗使用；

滤芯层10可为柱状，填充基质可为生物炭，可横向排列的组合。可对初期污染物含量高的雨水，进行深度过滤。在纵向高度一致的情况下，增长雨水在生物炭滤芯层10的水力停留时间，增大滤芯层10对雨水的净化效果，并可以去除雨水中的有机污染物和氨氮及磷等，保证净化后的雨水无毒无臭无味，经过深度净化的初期雨水可以用于屋顶花园以及室内花草的灌溉。且滤芯方便拆解更换，避免了因滤料层阻塞而难以替换的问题。

承托层11可为聚酯纤维无纺布，既能透水又能过滤。

进一步的，在本实施方式中，蓄水层上部设置有蓄水层16溢流口、底部设置有防渗层17、下部设置有蓄水层排水口19，所述蓄水层16排水口上设置有阀门20。当连续降雨时，处理后的雨水在蓄水箱2满溢后，雨水经蓄水层溢流口18溢流到系统外直接排除，或者进入居民用户的蓄水箱2进行雨水资源化利用。防渗层17，防止雨水与顶楼接触，保证蓄水箱2的水密性。为防止长时间降雨或蓄水模块中的水长时间停放而腐臭，可以通过蓄水层排水口19和阀门20将蓄水箱2中积水导出，另外为避免冬季蓄水箱2因结冰而破坏，也可以及时通过蓄水层排水口19和阀门20将储存的雨水排出箱体。

进一步的，在本实施方式中，后期雨水净化箱内部设置有后期雨水净化过滤层13、下部设置后期雨水排水口14。

进一步的，在本实施方式中，蓄水箱2设置有保温层21。保温层21可为聚苯乙烯泡沫板。

进一步的，在本实施方式中，所述植物箱下部设置有基质层，所述基质层上种植植被。

其中，种植层5可为低矮灌木、草坪、地被植物、攀缘植物、小乔木等的一种或者几种；基质层6可为改良土基质层和超轻量基质层的一种，可由田园土、珍珠岩、泥炭土或树皮块，草菇蘑菇废弃培养基混合而成。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进讲本发明的构思和技术方案应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种屋顶花园雨水分流净化箱，其特征在于，包括植物箱和蓄水箱，所述植物箱中上部设置有溢流口、中下部设置有出水口，所述蓄水箱上设置有入水口；所述蓄水箱的进水口低于在所述植物箱的出水口设置并通过管道连通，管道中设置有初期雨水净化模块；

所述屋顶花园雨水分流净化箱，还包括后期雨水净化箱，所述后期雨水净化箱上部设置有入水口，所述植物箱的溢流口位置不低于所述后期雨水净化箱的入水口设置并通过溢流管道连通；

所述蓄水箱包括由上向下依次设置的种植区、过滤区和蓄水区，所述种植箱设置在种植区内；所述初期雨水过滤模块 设置于过滤区内，所述过滤区侧壁上有中空箱体；所述后期雨水净化箱设置在所述种植区的外壁上；

所述后期雨水净化箱的外侧壁上设置有相对外侧壁可转动连接的矩形板作为雨水截留板；

所述初期雨水净化模块包括由上至下依次设置的过滤层、防根穿刺层、滤芯层和承托层；

防根穿刺层为玻璃板；玻璃板能阻止基质层和过滤层中的雨水直接渗流到储水模块，并且促使雨水通过开设在初期雨水过滤装置层边缘的过滤层渗流口进入滤芯层进行深度处理净化；

雨量较小时，雨水直接渗流到下层的过滤层，经过初期雨水净化模块净化后，进入蓄水层；雨量较大时，初期雨水首先经过种植层和基质层渗流到过滤层，然后经过生物炭滤芯层净化进入蓄水箱，蓄水层水满后通过蓄水层溢流口排出或收集到用户的集水箱，后期雨水因初期雨水过滤层饱和，雨水直接从植物箱溢流口溢出，经过后期雨水过滤箱简单处理后通过后期雨水排水口排出。

2.根据权利要求1所述的屋顶花园雨水分流净化箱，其特征在于，所述后期雨水净化箱上端开口，所述后期雨水净化箱上端开口处设置有相对侧壁可转动连接的盖板。

3.根据权利要求1所述的屋顶花园雨水分流净化箱，其特征在于，所述蓄水层上部设置有蓄水层溢流口、底部设置有防渗层、下部设置有蓄水层排水口，所述蓄水层排水口上设置有阀门。

4.根据权利要求1所述的屋顶花园雨水分流净化箱，其特征在于，所述后期雨水净化箱内部设置有过滤层、下部设置后期雨水排水口。

5.根据权利要求1所述的屋顶花园雨水分流净化箱，其特征在于，所述蓄水箱设置有保温层。

6.根据权利要求1所述的屋顶花园雨水分流净化箱，其特征在于，所述植物箱下部设置有基质层，所述基质层上种植植被。

Images