CN106836432B - 海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，包括雨水回用系统及洪水调蓄系统，针对现有技术的缺陷，设计了一套既能够调蓄洪水，又能够回收利用雨水的系统的综合雨水处理系统；洪水调蓄系统中能够根据降水量适时启动该系统，泄洪效果明显，消除逢雨必涝，旱涝急转的问题。雨水回用系统与海绵城市的建筑物相互结合，在建筑物上建造收集雨水的装置，通过简单的净化流程后用于各种用途，比如冲厕、拖地、绿化、人工喷泉、工业用水等，实现合理利用雨水资源，缓解城市用水压力。

Description

海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统

技术领域

本发明涉及一种雨水处理系统，尤其是涉及海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统。

背景技术

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，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。提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。

建设海绵城市，首先要扭转观念。传统城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，往往造成逢雨必涝，旱涝急转。现有技术中还没有成熟的雨水处理系统，无法同时满足蓄水、渗水、净水及利用的要求。随着技术的进步，雨水作为重要的水资源，如果对其加以利用，作为海绵城市的一部分，将会获得巨大的社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，针对现有技术的缺陷，设计了一套既能够调蓄洪水，又能够回收利用雨水的系统的综合雨水处理系统；洪水调蓄系统中能够根据降水量适时启动该系统，泄洪效果明显，消除逢雨必涝，旱涝急转的问题。雨水回用系统与海绵城市的建筑物相互结合，在建筑物上建造收集雨水的装置，通过简单的净化流程后用于各种用途，比如冲厕、拖地、绿化、人工喷泉、工业用水等，实现合理利用雨水资源，缓解城市用水压力。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，包括雨水回用系统及洪水调蓄系统，其特征在于，雨水回用系统包括雨水收集架及雨水回用池，雨水收集架安装于建筑物上，雨水收集架的下端连接有储水箱，储水箱安装于地面下方，储水箱的下端连接有两用连接管，两用连接管的下端连接有连续式分离器，连续式分离器安装于地面下方，连续式分离器连接至雨水回用池，雨水回用池内连入有投料装置，雨水回用池内安装有潜水泵，潜水泵上连接有回用管；洪水调蓄系统包括泄水口及洪水调蓄池，泄水口设于地面上，泄水口包括第一泄水口及第二泄水口，第一泄水口内安装有第一泄水盖，第二泄水口内安装有第二泄水盖，第一泄水口的下端设有活动式泄水沟，活动式泄水沟连接洪水调蓄池；第二泄水盖的下端设有转盘式阀门，转盘式阀门与第二泄水盖相互匹配，第二泄水口连接洪水调蓄池。

进一步，雨水收集架包括环绕型雨水架及雨水导管，环绕型雨水架固定于建筑物的外侧，环绕型雨水架横向设置，环绕型雨水架的上端敞开，环绕型雨水架的敞开处设有拦污栅；雨水导管连接环绕型雨水架，雨水导管与环绕型雨水架相互连通，雨水导管竖向设置，雨水导管的下端连接储水箱。环绕型雨水架的上端敞开，雨水直接落入环绕型雨水架内，再通过雨水导管排入储水箱内，结构简单，收集及导流雨水顺畅。

进一步，储水箱内设有夹层，夹层内安装有红外加热管，储水箱上连接有透气管，透气管的另一端设于地面上；储水箱的上端位置连接有第一市政排水管。红外加热管能够加热储水箱内的雨水，从而降低二氧化硫与二氧化氮在雨水中的溶解度，二氧化硫与二氧化氮从雨水中跑出，这部分气体再由透气管导出，具有一定的除杂效果；第一市政排水管用于排出溢流的雨水，保证雨水处理效果。

进一步，两用连接管上设有三通电磁阀，三通电磁阀上连接有吸尘管，吸尘管的另一端连接有吸尘垃圾箱，吸尘垃圾箱安装于地面上，吸尘垃圾箱上设有侧盖及吸尘器，吸尘器连接吸尘管。吸尘管连通连续式分离器内的转鼓，打开吸尘器后，吸尘管吸出转鼓内过滤的杂质，并排入吸尘垃圾箱内，防止转鼓内杂质堆积而影响连续式分离器的过滤效果，方便及时排除连续式分离器内的杂质，提升连续式分离器的工作效率。

进一步，连续式分离器包括转鼓及滤水容腔，转鼓与两用连接管相互连通，转鼓下端连接有电动机，转鼓壁上设有滤孔；滤水容腔的下端连接有导水管，导水管连接至雨水回用池。连续式分离器中的转鼓由电动机带动旋转，旋转过程中产生离心力，在离心力的作用下实现离心过滤，从而连续除去雨水中颗粒杂质，过滤效率高，过滤彻底。

进一步，雨水回用池的上端设有第一溢流口，第一溢流口连接至下渗笼道，雨水回用池的下端设有第一排水口，第一排水口连接至下渗笼道。借助第一溢流口与第一排水口，方便排出多余量的雨水，防止雨水回用池内雨水过多，结构简单。

进一步，投料装置包括投料管及投料器，投料管的一端连接于雨水回用池内，投料管的另一端连接投料器，投料器内包括内腔及投料控制器，内腔的下端连接有控制阀，控制阀连接投料管，投料控制器控制控制阀。投料器向雨水回用池投放沉淀剂，这部分沉淀剂与溶于水的杂质结合，以沉淀方式除去，进一步净化雨水，提升雨水的回用效果；在使用过程中通过投料控制器调节控制阀，从而按需投入沉淀剂，避免沉淀剂多加或者少加而影响沉淀效果。

进一步，活动式泄水沟的上端位置连接有第二市政排水管，活动式泄水沟的下端位置连接有第一泄洪管，第一泄洪管的另一端连接洪水调蓄池；活动式泄水沟内安装有活动阀体，活动阀体的下端连接有弹簧，弹簧固定于活动式泄水沟的下端，活动阀体与第一泄洪管相互匹配。活动式泄水沟能够调节排水功能，在雨量较小时，活动式泄水沟中雨水仅通过上部的第二市政排水管排出，不会造成雨水堆积；在雨量较大时，活动式泄水沟内堆积的雨量较大，活动式泄水沟中的雨水压迫活动阀体，在弹簧作用下，活动阀体向下运动，第一泄洪管打开，第二市政排水管与洪水调蓄池共同泄洪，泄洪效果明显，排水快而有效。且可根据雨量的大小，自行调节第一泄洪管的开度，结构简单，设计巧妙，泄洪完成后，弹簧回复，第一泄洪管再度关闭。

进一步，第二泄水口的下端连接有第二泄洪管，第二泄洪管的另一端连接洪水调蓄池；转盘式阀门包括转盘及阀板，转盘安装于第二泄水盖下端的中间位置，阀板连接于转盘上，阀板与第二泄水盖相互匹配。第二泄水口通过转盘式阀门调节，在雨量较小或干旱天气，转盘控制阀板堵住第二泄水盖；在雨量较大或发洪水期间，转盘控制阀板旋转，第二泄水盖打开，通过第二泄洪管实现泄洪，按需分配，泄洪效果理想。

进一步，洪水调蓄池的上端设有第二溢流口，第二溢流口连接至下渗笼道，雨水回用池的下端设有第二排水口，第二排水口连接至下渗笼道。借助第二溢流口与第二排水口，方便排出多余量的雨水，防止洪水调蓄池内雨水过多，结构简单。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明为海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，针对现有技术的缺陷，设计了一套既能够调蓄洪水，又能够回收利用雨水的系统的综合雨水处理系统；洪水调蓄系统中能够根据降水量适时启动该系统，泄洪效果明显，消除逢雨必涝，旱涝急转的问题。雨水回用系统与海绵城市的建筑物相互结合，在建筑物上建造收集雨水的装置，通过简单的净化流程后用于各种用途，比如冲厕、拖地、绿化、人工喷泉、工业用水等，实现合理利用雨水资源，缓解城市用水压力。其具体有益效果表现为以下几点：

1、雨水收集架中的环绕型雨水架的上端敞开，雨水直接落入环绕型雨水架内，未落至地面上，不与地面接触，故雨水本身含有的杂质颗粒少，净化方便，省时省力；再通过雨水导管排入储水箱内，结构简单，收集及导流雨水顺畅。此外环绕型雨水架可用于遮阳，功能强大。

2、连续式分离器中的转鼓由电动机带动旋转，旋转过程中产生离心力，在离心力的作用下实现离心过滤，雨水中颗粒杂质留在转鼓中，过滤后的雨水被甩至滤水容腔；基于该原理，储水箱不断向连续式分离器输送雨水，雨水被连续过滤，过滤效率高，过滤彻底。

3、投料装置由投料管及投料器组成，投料器向雨水回用池投放沉淀剂，这部分沉淀剂与溶于水的杂质结合，以沉淀方式除去，进一步净化雨水，提升雨水的回用效果；在使用过程中通过投料控制器调节控制阀，从而按需投入沉淀剂，避免沉淀剂多加或者少加而影响沉淀效果。

4、第一泄水口中的活动式泄水沟能够调节排水功能，在雨量较小时，活动式泄水沟中雨水仅通过上部的第二市政排水管排出，不会造成雨水堆积；在雨量较大时，活动式泄水沟内堆积的雨量较大，活动式泄水沟中的雨水压迫活动阀体，在弹簧作用下，活动阀体向下运动，第一泄洪管打开，第二市政排水管与洪水调蓄池共同泄洪，泄洪效果明显，排水快而有效。且可根据雨量的大小，自行调节第一泄洪管的开度，结构简单，设计巧妙，泄洪完成后，弹簧回复，第一泄洪管再度关闭。

5、第二泄水口通过转盘式阀门调节，在雨量较小或干旱天气，转盘控制阀板堵住第二泄水盖；在雨量较大或发洪水期间，转盘控制阀板旋转，第二泄水盖打开，通过第二泄洪管实现泄洪，按需分配，泄洪效果理想。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为发明海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统的结构示意图；

图2为本发明中环绕型雨水架的示意图；

图3为本发明中储水箱的结构示意图；

图4为本发明中连续式分离器的结构示意图；

图5为本发明中吸尘垃圾箱的结构示意图；

图6为本发明中投料器的结构示意图；

图7为本发明中活动式泄水沟的结构示意图；

图8为本发明中大雨状态下活动式泄水沟的示意图；

图9为转盘式阀门打开第二泄水盖的示意图；

图10为转盘式阀门关闭第二泄水盖的示意图。

具体实施方式

如图1至图10所示，海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，包括雨水回用系统及洪水调蓄系统，雨水回用系统借助相关设备对雨水资源进行回收利用，洪水调蓄系统则根据降雨量大小，实现泄洪排水的功能。

雨水回用系统包括雨水收集架1及雨水回用池12，雨水收集架1安装于海绵城市的建筑物上；雨水收集架1包括环绕型雨水架2及雨水导管3，环绕型雨水架2固定于建筑物的外侧，绕建筑物一周，其形状根据建筑物的外形设计，借助钢筋水泥浇筑于建筑物上。环绕型雨水架2横向设置，由上而下设置有多个，环绕型雨水架2的上端敞开，环绕型雨水架2的敞开处设有拦污栅31，拦污栅31阻止垃圾及杂质进入环绕型雨水架2内；由于环绕型雨水架2的上端敞开，雨水直接落入环绕型雨水架2内，未落至地面上，不与地面接触，故雨水本身含有的杂质颗粒少，净化方便，省时省力；雨水导管3竖向设置，用于连接各个环绕型雨水架2，雨水导管3与环绕型雨水架2相互连通，落入环绕型雨水架2内的雨水连入雨水导管3中，并向下输送；雨水导管3的下端连接储水箱4，通过雨水导管3排入储水箱4内，结构简单，收集及导流雨水顺畅。此外环绕型雨水架2可用于遮阳，功能强大。

储水箱4安装于地面下方，储水箱4内设有夹层32，夹层32内安装有红外加热管33，储水箱4上连接有透气管6，透气管6的另一端设于地面上；红外加热管33能够加热储水箱4内的雨水，从而降低二氧化硫与二氧化氮在雨水中的溶解度，二氧化硫与二氧化氮从雨水中跑出，这部分气体再由透气管6导出，具有一定的除杂效果；储水箱4的上端位置连接有第一市政排水管5，第一市政排水管5用于排出溢流的雨水，保证雨水处理效果。

储水箱4的下端连接有两用连接管7，两用连接管7上设有一个三通电磁阀8，三通电磁阀8的上下两个阀口连接两用连接管7，侧面的第三个阀口连接吸尘组件；两用连接管7的下端连接有连续式分离器10，连续式分离器10安装于地面下方，连续式分离器10包括转鼓35及滤水容腔36，转鼓35与两用连接管7相互连通，转鼓35下端连接有电动机37，转鼓35壁上设有滤孔；连续式分离器10中的转鼓35由电动机37带动旋转，旋转过程中产生离心力，在离心力的作用下实现离心过滤，雨水中颗粒杂质留在转鼓35中，过滤后的雨水被甩至滤水容腔36；基于该原理，储水箱4不断向连续式分离器10输送雨水，雨水被连续过滤，过滤效率高，过滤彻底。滤水容腔36的下端连接有导水管11，导水管11连接至雨水回用池12，过滤后的雨水通过导水管11被输送至雨水会泳池中。

吸尘组件包括吸尘管9及吸尘垃圾箱18，吸尘管9的一端通过三通电磁阀8的阀口连入转鼓35中；吸尘垃圾箱18安装于地面上，吸尘垃圾箱18上设有侧盖39及吸尘器38，吸尘器38连接于吸尘管9上，吸尘管9连通连续式分离器10内的转鼓35，打开吸尘器38后，吸尘管9吸出转鼓35内过滤的杂质，并排入吸尘垃圾箱18内，防止转鼓35内杂质堆积而影响连续式分离器10的过滤效果，方便及时排除连续式分离器10内的杂质，提升连续式分离器10的工作效率。同时，通过侧盖39可以打开吸尘垃圾箱18，从而处理其内部的垃圾，防止垃圾溢出。

雨水回用池12内连入有投料装置，投料装置包括投料管13及投料器19，投料管13的一端连接于雨水回用池12内，投料管13的另一端连接投料器19，投料器19内包括内腔41及投料控制器42，内腔41的下端连接有控制阀40，控制阀40连接投料管13，投料控制器42控制控制阀40。投料器19的内腔41中存放有沉淀剂，需要投料时，通过投料控制器42打开控制阀40，沉淀剂通过投料管13加入到雨水回用池12中；这部分沉淀剂与溶于水的杂质结合，以沉淀方式除去，进一步净化雨水，提升雨水的回用效果；在使用过程中通过投料控制器42调节控制阀40，从而按需投入沉淀剂，避免沉淀剂多加或者少加而影响沉淀效果。

雨水回用池12内安装有潜水泵15，潜水泵15上连接有回用管14，通过回用管14将雨水投入使用，比如冲厕、拖地、绿化、人工喷泉、工业用水等。雨水回用池12的上端设有第一溢流口17，第一溢流口17连接至下渗笼道，雨水回用池12的下端设有第一排水口16，第一排水口16连接至下渗笼道。借助第一溢流口17与第一排水口16，方便排出多余量的雨水，防止雨水回用池12内雨水过多，结构简单。

洪水调蓄系统包括泄水口及洪水调蓄池28，泄水口设于地面上，泄水口包括第一泄水口20及第二泄水口26，第一泄水口20每隔20m安装有一个，第一泄水口20内安装有第一泄水盖21；第一泄水口20的下端设有活动式泄水沟22，活动式泄水沟22的上端位置连接有第二市政排水管23，活动式泄水沟22的下端位置连接有第一泄洪管25，第一泄洪管25的另一端连接洪水调蓄池28；活动式泄水沟22内安装有活动阀体24，活动阀体24的下端连接有弹簧34，弹簧34固定于活动式泄水沟22的下端，活动阀体24与第一泄洪管25相互匹配。第一泄水口20中的活动式泄水沟22能够调节排水功能，在雨量较小时，活动式泄水沟22中雨水仅通过上部的第二市政排水管23排出，不会造成雨水堆积；在雨量较大时，活动式泄水沟22内堆积的雨量较大，活动式泄水沟22中的雨水压迫活动阀体24，在弹簧34作用下，活动阀体24向下运动，第一泄洪管25打开，第二市政排水管23与洪水调蓄池28共同泄洪，泄洪效果明显，排水快而有效。且可根据雨量的大小，自行调节第一泄洪管25的开度，结构简单，设计巧妙，泄洪完成后，弹簧34回复，第一泄洪管25再度关闭。

洪水调蓄池28的直径为2m，每公里的蓄水量为3000m³。

第二泄水口26内安装有第二泄水盖43，第二泄水口26每隔30m设置一个；第二泄水盖43的下端设有转盘式阀门，转盘式阀门与第二泄水盖43相互匹配，第二泄水口26的下端连接有第二泄洪管27，第二泄洪管27的另一端连接洪水调蓄池28；转盘式阀门包括转盘44及阀板45，转盘44安装于第二泄水盖43下端的中间位置，阀板45连接于转盘44上，阀板45与第二泄水盖43相互匹配。第二泄水口26通过转盘式阀门调节，在雨量较小或干旱天气，转盘44控制阀40板堵住第二泄水盖43；在雨量较大或发洪水期间，转盘44控制阀40板旋转，第二泄水盖43打开，通过第二泄洪管27实现泄洪，按需分配，泄洪效果理想。

洪水调蓄池28的上端设有第二溢流口30，第二溢流口30连接至下渗笼道，雨水回用池12的下端设有第二排水口29，第二排水口29连接至下渗笼道。借助第二溢流口30与第二排水口29，方便排出多余量的雨水，防止洪水调蓄池28内雨水过多，结构简单。

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，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，包括雨水回用系统及洪水调蓄系统，其特征在于，所述雨水回用系统包括雨水收集架及雨水回用池，所述雨水收集架安装于建筑物上，所述雨水收集架的下端连接有储水箱，所述储水箱安装于地面下方，所述储水箱的下端连接有两用连接管，所述两用连接管的下端连接有连续式分离器，所述连续式分离器安装于地面下方，所述连续式分离器连接至所述雨水回用池，所述雨水回用池内连入有投料装置，所述雨水回用池内安装有潜水泵，所述潜水泵上连接有回用管；所述洪水调蓄系统包括泄水口及洪水调蓄池，所述泄水口设于地面上，所述泄水口包括第一泄水口及第二泄水口，所述第一泄水口内安装有第一泄水盖，所述第二泄水口内安装有所述第二泄水盖，所述第一泄水口的下端设有活动式泄水沟，所述活动式泄水沟连接所述洪水调蓄池；所述第二泄水盖的下端设有转盘式阀门，所述转盘式阀门与所述第二泄水盖相互匹配，所述第二泄水口连接所述洪水调蓄池；所述活动式泄水沟的上端位置连接有第二市政排水管，所述活动式泄水沟的下端位置连接有第一泄洪管，所述第一泄洪管的另一端连接所述洪水调蓄池；所述活动式泄水沟内安装有活动阀体，所述活动阀体的下端连接有弹簧，所述弹簧固定于所述活动式泄水沟的下端，所述活动阀体与所述第一泄洪管相互匹配；所述第二泄水口的下端连接有第二泄洪管，所述第二泄洪管的另一端连接所述洪水调蓄池；所述转盘式阀门包括转盘及阀板，所述转盘安装于所述第二泄水盖下端的中间位置，所述阀板连接于所述转盘上，所述阀板与所述第二泄水盖相互匹配。

2.根据权利要求1所述海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，其特征在于：所述雨水收集架包括环绕型雨水架及雨水导管，所述环绕型雨水架固定于所述建筑物的外侧，所述环绕型雨水架横向设置，所述环绕型雨水架的上端敞开，所述环绕型雨水架的敞开处设有拦污栅；所述雨水导管连接所述环绕型雨水架，所述雨水导管与所述环绕型雨水架相互连通，所述雨水导管竖向设置，所述雨水导管的下端连接所述储水箱。

3.根据权利要求1所述海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，其特征在于：所述储水箱内设有夹层，所述夹层内安装有红外加热管，所述储水箱上连接有透气管，所述透气管的另一端设于所述地面上；所述储水箱的上端位置连接有第一市政排水管。

4.根据权利要求1所述海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，其特征在于：所述两用连接管上设有三通电磁阀，所述三通电磁阀上连接有吸尘管，所述吸尘管的另一端连接有吸尘垃圾箱，所述吸尘垃圾箱安装于所述地面上，所述吸尘垃圾箱上设有侧盖及吸尘器，所述吸尘器连接所述吸尘管。

5.根据权利要求1所述海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，其特征在于：连续式分离器包括转鼓及滤水容腔，所述转鼓与所述两用连接管相互连通，所述转鼓下端连接有电动机，所述转鼓壁上设有滤孔；所述滤水容腔的下端连接有导水管，所述导水管连接至所述雨水回用池。

6.根据权利要求1所述海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，其特征在于：所述雨水回用池的上端设有第一溢流口，所述第一溢流口连接至下渗笼道，所述雨水回用池的下端设有第一排水口，所述第一排水口连接至下渗笼道。

7.根据权利要求1所述海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，其特征在于：所述投料装置包括投料管及投料器，所述投料管的一端连接于所述雨水回用池内，所述投料管的另一端连接所述投料器，所述投料器内包括内腔及投料控制器，所述内腔的下端连接有控制阀，所述控制阀连接所述投料管，所述投料控制器控制所述控制阀。

8.根据权利要求1所述海绵城市中洪水调蓄雨水回用系统，其特征在于：所述洪水调蓄池的上端设有第二溢流口，所述第二溢流口连接至下渗笼道，所述雨水回用池的下端设有第二排水口，所述第二排水口连接至下渗笼道。