CN107034981A - 一种雨水收集回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雨水收集回收利用系统，其由雨水过滤系统和清水池系统组成，所述雨水过滤系统的底部与清水池系统的底部相连通，在其连通构成雨水过桥，所述清水池系统的底部设置有抽水储备空间，其中雨水过滤系统内和所述清水池系统内设置有透水球、透水板，所述透水球、透水板用于过滤雨水。
Description
技术领域
本发明一种雨水收集回收利用系统。
背景技术
全球性缺水已经是一个普遍的现象，对很多地区的缺水人们只能通过打水井的方式缓解，但那是因为地下水过度开采，水质急剧恶化，地下水也只能靠雨水、河水来补充，其水质无法满足日常使用，且净水很快下渗地下，在很大程度上严重制约着人们的用水问题。
传统的做法一者为钢筋混凝土池，其施工周期长，对地形要求高，因地制宜性差，雨水过滤能力差，无法对雨水进行保险；二者使用塑料模块储水池，水质易变坏，稳定性能差，现在采用的渗透材料透水性不稳定，且透水性不好，严重影响雨水的入渗、储存，使用大量自然资源，开发或开采时易破坏生态环境，造成污染。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是雨水快速被排掉，浪费水资源，原有的收集系统能耗大，成本高，有污染，过滤能力低下，容易造成地下水污染的问题；其次路面承重能力过低。
为解决上述技术问题，本发明提供一种雨水收集回收利用系统，其由雨水过滤系统和清水池系统组成，所述雨水过滤系统的底部与清水池系统的底部相连通，在其连通构成雨水过桥，所述清水池系统的底部设置有抽水储备空间，其中雨水过滤系统内和所述清水池系统内设置有透水球、透水板，所述透水球、透水板用于过滤雨水。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，优选地，所述雨水过滤系统和所述清水池系统的外层为防水透气膜。所述透水球的尺寸范围为Φ50mm～Φ130mm，其填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷，过滤精度为0.02cm～0.1cm；所述透水板的填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷，过滤精度为0.05cm～0.1cm。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，优选地，所述清水池系统由防水透气膜、透水球、透水板组成，抽水管与所述抽水储备空间相连通。所述清水池系统中的所述透水球的尺寸范围为Φ50mm～Φ130mm，其填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷，过滤精度为0.02cm～0.1cm；所述清水池系统中的所述透水板的填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷，过滤精度为0.05cm～0.1cm。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，优选地，所述雨水过滤系统中，所述透水球与所述透水板的过滤精度设置的基本配合分层为：过滤精度为0.1cm的透水球～过滤精度为0.1cm的透水板～过滤精度为0.08cm的透水球～过滤精度为0.08cm的透水板～过滤精度为0.06cm的透水球～过滤精度为0.06m的透水板～过滤精度为0.05cm的透水球。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，优选地，所述雨水过滤系统中，所述透水球与所述透水板的过滤精度设置的基本配合分层为：过滤精度为0.1cm的透水球～过滤精度为0.1cm的透水板～过滤精度为0.08cm的透水球～过滤精度为0.08cm的透水板～过滤精度为0.06cm的透水球～过滤精度为0.06cm的透水板～过滤精度为0.05cm的透水球～过滤精度为0.05cm的透水板～过滤精度为0.05cm的透水球。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，优选地，所述雨水过滤系统中，从上至下，所述透水球的尺寸由小变大。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，优选地，还包括净水系统，用于净化处理从所述清水池系统抽取的雨水，所述净水系统通过管道与泳池、喷泉、绿地连接。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，优选地，还包括溢水池，所述溢水池和所述清水池系统通过溢水管相连接，所述溢水池设置有多个储水槽，所述储水槽通过溢水管相连接。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，优选地，进一步包括：路边石透水装置、雨水收集传输管道、用于渗透、过滤、储存于一体的雨水透水球、用于过滤后雨水存储的净水池、用于过滤后雨水使用前的净水装置，及相配套的抽水管。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，其所有组件均为工厂预制化生产，现场拼装。通过利用透水板，就能够增加受力面积，提高受力面积，增大路面受压能力。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，将雨水过滤系统透水球部分进行部品改装，近似于三角形体；能够增加透水球维护通道充分利用透水球过滤作用，降低成本及施工难度。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，增加了透水球维护通道，对于寿命临界的透水球可开展更换工作，方便快捷，易清洗。
根据本发明的雨水收集回收利用系统，不受路面压力作用影响，以路面的自然流水汇集为基础通过管道输送到过滤装置，开展净水储水作业。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出眼创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的雨水收集回收利用系统的示意图。
图2为本发明实施例的雨水收集回收利用系统的雨水过滤系统的示意图。
图3为本发明实施例的雨水收集回收利用系统的清水池系统的示意图。
符号说明
雨水过滤系统2、防水透气膜22、透水球23、透水板24、透水球检修通道25、清水池系统3、防水透气膜32、透水球33和透水板34、抽水储备空间36、泥沙过滤装置50、溢水管道60、溢水池70、雨水输送管道80、净水系统90、路面透水层26、过滤找平层27、培土层28、雨水过桥100
具体实施方式
图1是本发明实施例的雨水收集回收利用系统的示意图。本发明的雨水收集回收利用系统，由雨水过滤系统2和清水池系统3组成。其中雨水过滤系统2的底部与清水池系统3的底部相连通，在其连通处构成雨水过桥100，雨水过滤系统2内部设置有透水球23、透水板24，用于过滤雨水。
如图1及图2所示，雨水过滤系统2的为上窄下宽的近似三角形体,在其与清水池系统3不连通的部分铺设有培土层28。本实施例中，从地面向下设立透水球检修通道25，用于定期维护雨水过滤系统2，对透水球23进行清洗、更换。
如图1所示，本实施例中，在雨水过滤系统2贴靠城市道路一侧的侧壁上部设置有与雨水输送管道80相连的接口，以便将雨水汇集到雨水过滤系统2中。如图所示，本实施例的雨水过滤系统2与清水池系统3的底部相连通,在其连通部处形成雨水过桥100，雨水过桥100的上部为楔形或V型结构。楔形或V型结构的右侧为清水池系统3，左侧为雨水过滤系统2，楔形或V型结构由培土层28构成。清水池系统3和雨水过滤系统2用卡件进行固定连接。根据本实施例的雨水收集回收利用系统，去除了雨水过滤系统2与清水池系统3之间的输水管道，使得水通过的速率增加。
如图所示，雨水过滤系统2的侧面及底部与整个坑洞壁接触的地方设置有防水透气膜22。防水透气膜22其主要材料为聚四氟乙烯，具有耐高温，抗老化，抗腐蚀的功能，静水压在2米以上，内部的PE高分子透气膜保证防水透气膜22具有高透气性。由于本实施例的雨水过滤系统2与整个坑洞壁接触的地方都设置有此防水透气膜22，就使得水从雨水过滤系统2的底部和四周向外渗出的量被降到最低，同时由于其透气性好，保证了雨水不变质发臭，起到保鲜作用。
在本施例中，在雨水过滤系统2的内部设置有透水球23和透水板24。从上往下，按透水球23、透水板24这样的方式交替层叠设置，上层和底层皆为透水球23，且透水球23的尺寸由上至下逐渐加大。由于本实施例的雨水过滤系统2中采用透水球23和透水板24交替设置的结构，透水板24能够承受一定的垂直压强，防止透水球23碎裂，在保证良好的透水过滤的基础上保持透水球23的完整。
优选地，雨水过滤系统2中，透水球23为球体状，水可以自由出入球体，过滤掉90％的沉淀物。透水球23的尺寸范围为Φ50mm～Φ130mm，可利用一种材质或几种材质，其填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷等，且可根据不同地区水质，进行材质的选择。优选地，透水球23的过滤精度在0.02cm～0.1cm之间，可滤除水中的砂砾、微生物、重金属等，基本可取出胶体微粒及高分子有机物。通过选择不同的粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷配比，即可获得不同过滤精度的透水球23。例如，选择粉煤灰、石英砂10-40目、多孔陶瓷的孔径低于1.5mm时，获得的透水球23的过滤精度基本为0.05cm～0.08cm；随着石英砂与多空陶瓷的目数改变，凝固中会形成不规侧孔隙，孔隙的变化随着材料的规格而改变。优选位于雨水过滤系统2上部的透水球23的过滤精度低于位于雨水过滤系统2下部的透水球23的过滤精度。本实施例中，通常上层的透水球23的过滤精度为0.1cm。优选地，位于雨水过滤系统2上部的透水球23的直径小于位于雨水过滤系统2下部的透水球23的直径。优选地，使用粒径5～40目的风化砂(未图示)填充透水球23四周的空隙，在不影响透水效果的基础上增加了抗压力。
在本实施例中，雨水过滤系统2中的透水板24利用一种或几种材质，其填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷等，可根据不同地区水质，进行材质的选择，透水板24的过滤精度在0.05cm～0.1cm之间，上层透水板24的过滤精度基本在0.1cm左右，进行初滤，过滤较大颗粒(颗粒度0.1cm以上)的杂质。通过选择不同的粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷配比，即可获得不同过滤精度的透水板24。例如，选择粉煤灰、石英砂10-40目、多孔陶瓷的孔径低于1.5mm时，获得的透水板24的过滤精度基本为0.05cm～0.08cm；随着石英砂与多空陶瓷的目数改变，凝固中会形成不规侧孔隙，孔隙的变化随着材料的规格而改变。随着向下，透水板24配合透水球23，其过滤精度逐步升高。如图所示，本实施例中，利用透水板24将透水球23分隔为不同的层，透水板24分担承受一定的垂直压强，保证了透水球23的完整性，防止透水球23碎裂，并还能够过滤雨水中的杂质。
如图2所示，本实施例的雨水过滤系统2中的，透水球23的尺寸从上至下逐渐变大，例如最上层的透水球23的尺寸为Φ60mm，接下来分别为Φ70mm、Φ70mm、Φ90mm、Φ90mm、Φ100mm；堆叠的透水球23的分层的层厚范围为10cm～50cm,可根据不同地区降雨后水质的不同进行调节，例如降雨后杂质含量较高的地区，可增加上面的透水球23的分层的层厚。
优选地，本实施例的雨水过滤系统2，其内部填充的透水球23与透水板24按过滤精度设置的基本配合分层为(从上向下)：过滤精度为0.1cm的透水球～过滤精度为0.1cm的透水板～过滤精度为0.08cm的透水球～过滤精度为0.08cm的透水板～过滤精度为0.06cm的透水球～过滤精度为0.06cm的透水板～过滤精度为0.05cm的透水球。
优选地，本实施例的雨水过滤系统2中，所述透水球23与所述透水板24的过滤精度设置的基本配合分层为：过滤精度为0.1cm的透水球～过滤精度为0.1cm的透水板～过滤精度为0.08cm的透水球～过滤精度为0.08cm的透水板～过滤精度为0.06cm的透水球～过滤精度为0.06cm的透水板～过滤精度为0.05cm的透水球～过滤精度为0.05cm的透水板～过滤精度为0.05cm的透水球～过滤精度为0.05cm的透水板～过滤精度为0.03cm的透水球。基于本实施例的雨水过滤系统2，逐层设置的透水板24保证上层杂质无法到达下层，透水球23在层间稳定地吸附杂质，在透出水时会使凝结吸附的杂质脱落，再由透水板24隔断防止下渗，在逐层的过滤中，不断减少水中的杂质，起到过滤净化的作用。
根据本实施例，雨水过滤系统2改进为近似于三角形体，充分利用透水球23过滤作用，降低成本及施工难度。同时，由于增加了用于维护透水球23的透水球检修通道25，对于寿命临界的透水球23可开展清洗、更换工作，方便快捷，延长了雨水过滤系统2的使用寿命。
如图1所示，清水池系统3的底部与雨水过滤系统2的底部连通，在连通处形成雨水过桥100。清水池系统3的四周及底部设置有防水透气膜32，内部也设置有透水球33和透水板34，且透水球33和透水板34交替层叠。优选地，防水透气膜32，其主要材料为聚四氟乙烯，具有耐高温，抗老化，抗腐蚀的功能，静水压在2米以上，内部的PE高分子透气膜保证防水透气膜32具有高透气性。优选地，透水球33的尺寸范围为Φ50mm～Φ130mm，可利用一种材质或几种材质，其填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷等，且可根据不同地区水质，进行材质的选择。优选地，透水球33的过滤精度在0.02cm～0.1cm之间，可吸附滤除水中的砂砾、微生物、重金属等，基本可取出胶体微粒及高分子有机物。通过选择不同的粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷配比，即可获得不同过滤精度的透水球33。例如，选择粉煤灰、石英砂10-40目、多孔陶瓷的孔径低于1.5mm时，获得的透水球33的过滤精度基本为0.05cm～0.08cm；随着石英砂与多孔陶瓷的目数改变，凝固中会形成不规侧孔隙，孔隙的变化随着材料的规格而改变。优选地，透水板34利用一种或几种材质，其填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷等，可根据不同地区水质，进行材质的选择，透水板34的过滤精度在0.05cm～0.1cm之间，上层透水板34的过滤精度基本在0.1cm左右，进行初滤，过滤较大颗粒(颗粒度0.1cm以上)的杂质。通过选择不同的粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷配比，即可获得不同过滤精度的透水板34。例如，选择粉煤灰、石英砂10-40目、多孔陶瓷的孔径低于1.5mm时，获得的透水板34的过滤精度基本为0.05cm～0.08cm；随着石英砂与多空陶瓷的目数改变，凝固中会形成不规侧孔隙，孔隙的变化随着材料的规格而改变。
优选地，清水池系统3的透水球33可以与雨水过滤系统2的透水球23相同的材质，也可以为不同材质。优选地，清水池系统3的透水球33的过滤精度等于或高于雨水过滤系统2的透水球23的过滤精度。优选地，清水池系统3的上部设置的透水球33、透水板34的过滤精度低于或等于清水池系统3的下部设置的透水球33、透水板34的过滤精度。经过雨水过滤系统2做基础过滤后雨水进入清水池系统3，做雨水保鲜存储。
如图1、图3所示，清水池系统3为立方体形状，但并不限于此，清水池系统3的形状也可以为水平设置的半圆柱体、梯形体、长方体等。本实施例中，在清水池系统3的底部留出一定空间作为抽水储备空间36，从清水池系统3上部接入的抽水管37贯通清水池系统3，直接连通抽水储备空间36。由此，增加的过滤后雨水的储备空间，加大了储水量。
如图1所示，本实施例的雨水收集回收利用系统，还包括净水系统90，用于净化处理从所述清水池系统3抽取的雨水，净水系统90通过管道与泳池110、喷泉120、绿地130连接。利用水泵(未图示)通过抽水管37从清水池系统3的抽水储备空间36中抽取经过多级过滤的雨水，再经过净水系统90，为泳池110、喷泉120、绿地130等供水。
根据本实施例的雨水收集回收利用系统，由于去除了雨水过滤系统2与清水池系统3之间的输水管道，使得水通过的速率增加。
根据本实施例的雨水收集回收利用系统，由于设置有透水球检修通道25，可定期清洗、更换透水球23，使得对雨水过滤系统2的维护简单易行，延长了雨水过滤系统2的使用寿命，降低成本及施工难度。
根据本实施例的雨水收集回收利用系统，其雨水过滤系统2及清水池系统3均可以在工厂预制化生产，一体化成型，在现场直接堆放固定拼装即可。雨水过滤系统2相互间、清水池系统3相互间、雨水过滤系统2和清水池系统3相互间的拼装固定通过卡件实现。
如图1所示，本实施例中，雨水收集回收利用系统还包含溢水池70，清水池系统3的上部通过溢水管道60与溢水池70连通。溢水池70设置有多个储水槽，各储水槽通过溢水管道相连接。溢水池70用于储存清水池系统3的多余的水量。同图所示，雨水过滤系统2的上部连接有雨水输送管道80，雨水输送管道80直接与道路两边的落水井连接。在落水井与雨水输送管道80连接部设有泥沙过滤装置50，泥沙过滤装置50，装有基础金属过滤网，可对泥沙进行初级过滤。雨水输送管道80的上部设置有路面透水层26过滤找平层27，路面透水层26为透水砖或透水混凝土层，过滤找平层27主要为砾岩、砂岩。
本实施例的雨水收集回收利用系统，从雨水流入起，经过泥沙过滤装置50、雨水输送管道80、雨水过滤系统2、清水池系统3的多级过滤，使得雨水保鲜时间明显增长。
本实施例的雨水回收利用系统由于设置在道路两侧地下，所以不受路面车辆压力影响，雨水渗透或贯道形式就近进入雨水过滤系统2。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种雨水收集回收利用系统，其由雨水过滤系统和清水池系统组成，其特征在于，所述雨水过滤系统的底部与清水池系统的底部相连通，在其连通构成雨水过桥，所述清水池系统的底部设置有抽水储备空间，其中雨水过滤系统内和所述清水池系统内设置有透水球、透水板，所述透水球、透水板用于过滤雨水。
2.根据权利要求1所述的雨水收集回收利用系统，其特征在于，
所述雨水过滤系统和所述清水池系统的外层为防水透气膜。
3.根据权利要求1所述的雨水收集回收利用系统，其特征在于，
所述透水球的尺寸范围为Φ50mm～Φ130mm，其填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷，过滤精度为0.02cm～0.1cm；
所述透水板的填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷，过滤精度为0.05cm～0.1cm。
4.根据权利要求1所述的雨水收集回收利用系统，其特征在于，
所述清水池系统由防水透气膜、透水球、透水板组成，抽水管与所述抽水储备空间相连通。
5.根据权利要求4所述的雨水收集回收利用系统，其特征在于，
所述清水池系统中的所述透水球的尺寸范围为Φ50mm～Φ130mm，其填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷，过滤精度为0.02cm～0.1cm；
所述清水池系统中的所述透水板的填料包含粉煤灰、石英砂、多孔陶瓷，过滤精度为0.05cm～0.1cm。
6.根据权利要求1所述的雨水收集回收利用系统，其特征在于，
所述雨水过滤系统中，所述透水球与所述透水板的过滤精度设置的基本配合分层为：过滤精度为0.1cm的透水球～过滤精度为0.1cm的透水板～过滤精度为0.08cm的透水球～过滤精度为0.08cm的透水板～过滤精度为0.06cm的透水球～过滤精度为0.06m的透水板～过滤精度为0.05cm的透水球。
7.根据权利要求1所述的雨水收集回收利用系统，其特征在于，
所述雨水过滤系统中，所述透水球与所述透水板的过滤精度设置的基本配合分层为：过滤精度为0.1cm的透水球～过滤精度为0.1cm的透水板～过滤精度为0.08cm的透水球～过滤精度为0.08cm的透水板～过滤精度为0.06cm的透水球～过滤精度为0.06cm的透水板～过滤精度为0.05cm的透水球～过滤精度为0.05cm的透水板～过滤精度为0.05cm的透水球。
8.根据权利要求1所述的雨水收集回收利用系统，其特征在于，
所述雨水过滤系统中，从上至下，所述透水球的尺寸由小变大。
9.根据权利要求1所述的雨水收集回收利用系统，其特征在于，
还包括净水系统，用于净化处理从所述清水池系统抽取的雨水，所述净水系统通过管道与泳池、喷泉、绿地连接。
10.根据权利要求1所述的雨水收集回收利用系统，其特征在于，
还包括溢水池，所述溢水池和所述清水池系统通过溢水管相连接，所述溢水池设置有多个储水槽，所述储水槽通过溢水管相连接。
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