CN107386418A - 一种城市道路雨水回收再利用方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种城市道路雨水回收再利用方法和系统，考虑到车行道路和人行道路路面雨水受污染程度不同，将雨水收集分为两部分，人行道路雨水利用半封闭蓄水区进行收集，并且利用控制器在地下水水位较低时控制补充地下水，在地下水水位较高时将干净雨水直接汇入净水蓄水池；对于车行道路雨水，考虑雨水分时段的受污染程度，利用雨水分流区将雨水分割为初雨和后期雨水，将初雨汇入污水处理区处理后汇入净水蓄水区，对于后期雨水，直接利用其灌溉绿化带，再由绿化带下方浅沟渗渠过滤净化，收集至净水蓄水区；本发明充分考虑了不同区域、不同时段的雨水受污染程度，进行不同处理，能够大幅降低去污剂使用量，节能环保，最大限度对雨水再利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种城市道路雨水回收再利用方法和系统，属于雨水收集技术领域。
背景技术
随着城市大气污染及地面污染的增多，雨水径流污染愈加严重，尤其是污染较多的初期雨水(简称初雨)。国内外众多研究表明，径流的初期雨水水质很差，有些地区的初雨的污染物指标最高值已远远高于典型城市生活污水，因此对初雨的处理和处置是雨水回收利用的技术关键，目前对初雨径流多采用弃流的处置方式，也有采用截流管网系统进行初雨截流的，其利用截流管网系统将初雨截流至污水管道，送至污水处理厂进行净化处理，而降雨后期的雨水污染程度较轻，经过预处理后，直接排入自然水体，但目前的初雨截流设施存在以下缺点：截流管网系统结构复杂，操作和维护难度大；在对后期雨水进行排放前的预处理时设备容易堵塞。
另一方面对于较为发达的城市，道路通常由绿化带分割为车行道路和人行道路，由于车行道路和人行道路路面污染的情况差距很大，若笼统采用一种回收方式，对人行道路也采用大幅度去污处理后手机，造成雨水处理效率降低，以及去污剂和能源浪费。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种城市道路雨水回收再利用方法和系统，采用了预动作式初雨分流装置技术，通过实时监测使污染程度大的雨水和污染程度小的雨水实现分离，以便通过不同的专门化的处理方式净化雨水；还采用了半封闭式蓄水池技术、实时监测技术，依据地下水水位的不同分别实现补充地下水与汇入市政管网进行综合回收再利用。人形道路雨水主要用于补充地下水；车道雨水专门化处理后可汇入市政管网进行综合回收利用，实现了雨水的“渗”、“蓄”功能，提高了道路雨水回收再利用的效率与速率，实现了雨水的最大再利用程度。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种城市道路雨水回收再利用方法，包括以下步骤：
(1)同时收集人行道路路面和车行道路路面雨水：
(a)人行道路路面雨水收集：
(a1)雨水从人行道路路面排水沟进入设于地下的半封闭蓄水区，初始状态下半封闭蓄水区的高位排水口的电磁阀关闭，低位排水口的电磁阀开启，利用水位监控装置实时监控半封闭蓄水区内水位，并将水位值传输至阀门控制器；
(a2)当阀门控制器判断水位值未达到预先设置的水位阈值，控制两个电磁阀保持原先状态，雨水从低位排水口汇入地下水；
(a3)当阀门控制器判断水位值达到预先设置的水位阈值，则控制高位排水口的电磁阀开启，低位排水口的电磁阀关闭，雨水从高位排水口进入净水蓄水池；
(b)车行道路路面雨水收集：
(b1)雨水从车行道路路面排水沟进入设于地下的雨水分流区；
(b2)雨水分流区将雨水分隔为初雨和后期雨水，初雨进入污水处理区进行净化处理，之后收集至净水蓄水区；后期雨水输送至绿化带的灌溉装置，灌溉装置将后期雨水喷出，经过绿化带土壤下方的浅沟渗渠过滤净化处理，收集至净水蓄水区；
(2)净水蓄水区内收集的净水汇入市政管网，进行回收再利用处理。
步骤(2)所述净水蓄水区与其他道路绿化带的灌溉装置连通，利用无线接收装置接收其他绿化带内安装的土壤含水量检测装置检测到的含水量数据，当达到预先设置的含水量阈值时，净水蓄水区向该灌溉装置进行调水。
本发明同时提供了一种基于上述方法的城市道路雨水回收再利用系统，位于人行道路路面和车行道路路面之下，人行道路路面排水沟与半封闭蓄水区连通，所述半封闭蓄水区的侧壁设有一高一低两个排水口，其高位排水口与净水蓄水区连通，低位排水口与地下水连通，所述高位排水口和低位排水口处分别设有电磁阀，电磁阀分别通过阀门控制器与半封闭蓄水区内的水位监控装置连接；车行道路路面排水沟与雨水分流区连通，所述雨水分流区内设有将雨水分流区的内腔分割为上部和下部的分隔板，分割板的下部为初雨收集区，上部为后期雨水收集区，后期雨水收集区设有浮板，后期雨水收集区内壁设有用于搁置浮板的固定架，浮板下端通过软性连接线与一个圆台塞的顶部连接，圆台塞的顶部直径小于底部直径，分隔板开设有形状与圆台塞吻合的通孔；初雨收集区设有初雨排水口，其与污水处理区连通，污水处理区与所述净水蓄水区连通；后期雨水收集区设有后期雨水排水口，其通过设有水泵的引水管连通至人行道路路面和车行道路路面之间的绿化带的灌溉装置；所述绿化带土壤下方设有浅沟渗渠，所述浅沟渗渠与净水蓄水区连通。
所述初雨分流区内的浮板和固定架均密布有通孔。
所述净水蓄水区通过安装有水泵的分支管与相邻道路的绿化带的灌溉装置连通，净水蓄水区设有与水泵连接的分流控制器以及与分流控制器连接的无线数据接收装置，所述相邻道路的绿化带中设有土壤含水量检测装置，其与无线数据发送装置连接，无线数据发送装置用于向无线数据接收装置发送数据。
本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：
(1)本发明城市道路雨水回收再利用方法和系统考虑到车行道路和人行道路路面雨水受污染程度不同，将雨水收集分为两部分，其中人行道路雨水较为干净，利用半封闭蓄水区进行收集，并且利用控制器在地下水水位较低时控制补充地下水，在地下水水位较高时将干净雨水直接汇入净水蓄水池；对于车行道路雨水，同时考虑到雨水分时段的受污染程度，利用雨水分流区将雨水分割为初雨和后期雨水，将初雨汇入污水处理区处理后汇入净水蓄水区，对于后期雨水，直接利用其灌溉绿化带，再由绿化带下方浅沟渗渠过滤净化，收集至净水蓄水区；本发明充分考虑了不同区域、不同时段的雨水受污染程度，进行不同处理，能够大幅降低去污剂使用量，节能环保，最大限度对雨水再利用；
(2)本发明城市道路雨水回收再利用方法和系统可以设置在一个城市雨水最多的路段，也可以连通多个绿化带，利用无线接收装置接收其他绿化带内安装的土壤含水量检测装置检测到的含水量数据，当达到预先设置的含水量阈值时，净水蓄水区向该灌溉装置进行调水，实现城市内小规模“南水北调”，将设置在一处的净水蓄水池最大程度利用，将净水输送至多个绿化带进行灌溉工作。
附图说明
图1是本发明城市道路雨水回收再利用系统的结构示意图。
图2是本发明雨水分流区的结构示意图。
图中：1-绿化带，2-路缘石，3-人行道路路面排水沟，4-人行道路路面，5-半封闭蓄水区，6-净水蓄水区，7-污水处理区，8-水泵，9-雨水分流区，10-车行道路路面，11-车行道路路面排水沟，12-灌溉装置，13-浅沟渗渠，901-雨水分流区的内腔，902-固定架，903-分隔板，904-通孔，905-圆台塞，906-初雨排水口，907-软性连接线，908-后期雨水排水口，909-雨水分流区的入水口，910-浮板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种城市道路雨水回收再利用方法，包括以下步骤：
(1)同时收集人行道路路面和车行道路路面雨水：
(a)人行道路路面雨水收集：
(a1)雨水从人行道路路面排水沟进入设于地下的半封闭蓄水区，初始状态下半封闭蓄水区的高位排水口的电磁阀关闭，低位排水口的电磁阀开启，利用设置于地下水的水位监控装置实时监控地下水水位，并将水位值传输至阀门控制器；
(a2)当阀门控制器判断水位值未达到预先设置的水位阈值，控制两个电磁阀保持原先状态，雨水从低位排水口汇入地下水；
(a3)当阀门控制器判断水位值达到预先设置的水位阈值，则控制高位排水口的电磁阀开启，低位排水口的电磁阀关闭，雨水从高位排水口进入净水蓄水池；
(b)车行道路路面雨水收集：
(b1)雨水从车行道路路面排水沟进入设于地下的雨水分流区；
(b2)雨水分流区将雨水分隔为初雨和后期雨水，初雨进入污水处理区进行净化处理，之后收集至净水蓄水区；后期雨水输送至绿化带的灌溉装置，灌溉装置将后期雨水喷出，经过绿化带土壤下方的浅沟渗渠过滤净化处理，收集至净水蓄水区；
(2)净水蓄水区内收集的净水汇入市政管网，进行回收再利用处理。
步骤(2)所述净水蓄水区与其他道路绿化带的灌溉装置连通，利用无线接收装置接收其他绿化带内安装的土壤含水量检测装置检测到的含水量数据，当达到预先设置的含水量阈值时，净水蓄水区向该灌溉装置进行调水。
本发明同时提供了一种基于上述方法的城市道路雨水回收再利用系统，参照图1和图2，位于人行道路路面4和车行道路路面10之下，绿化带1位于人行道路路面4和车行道路路面10间的路缘石2之间。人行道路路面排水沟3与半封闭蓄水区5连通，所述半封闭蓄水区5的侧壁设有一高一低两个排水口，其高位排水口与净水蓄水区连通，低位排水口与地下水连通，所述高位排水口和低位排水口处分别设有电磁阀，电磁阀分别通过阀门控制器与设置于地下水的水位监控装置连接；车行道路路面排水沟11与雨水分流区的入水口909连通，所述雨水分流区9内设有将雨水分流区的内腔901分割为上部和下部的903，分割板903的下部为初雨收集区，上部为后期雨水收集区，后期雨水收集区设有浮板910，后期雨水收集区内壁设有用于搁置浮板910的固定架902，浮板910下端通过软性连接线907与一个圆台塞905的顶部连接，圆台塞905的顶部直径小于底部直径，分隔板903开设有形状与圆台塞905吻合的通孔904；初雨收集区设有初雨排水口906，其与污水处理区7连通，污水处理区7与所述净水蓄水区6连通；后期雨水收集区设有后期雨水排水口908，其通过设有水泵8的引水管连通至人行道路路面4和车行道路路面10之间的绿化带1的灌溉装置12；所述绿化带土壤下方设有浅沟渗渠13，所述浅沟渗渠与净水蓄水区连通。
所述初雨分流区内的浮板和固定架均密布有通孔。
当初期雨水进入雨水分流区时，浮板910搁置于固定架902上，圆台赛904垂挂在下方，分隔板903的通孔910露出，雨水收集至下部的初雨收集区，进入污水处理区。当后期雨水渐渐进入，初雨收集区渐渐集满，也可以在初雨排水口906设置电磁阀关闭，腔体内水位上升，浮板910浮起，拉动圆台塞905将通孔堵住，雨水不再进入初雨收集区，而收集于上部的后期雨水收集区，再通过后期雨水排水口908进入灌溉装置。
所述净水蓄水区通过安装有水泵的分支管与相邻道路的绿化带的灌溉装置连通，净水蓄水区设有与水泵连接的分流控制器以及与分流控制器连接的无线数据接收装置，所述相邻道路的绿化带中设有土壤含水量检测装置，其与无线数据发送装置连接，无线数据发送装置用于向无线数据接收装置发送数据。
本发明提供的一种城市道路雨水回收再利用方法和系统采用了预动作式初雨分流装置技术，通过实时监测使污染程度大的雨水和污染程度小的雨水实现分离，以便通过不同的专门化的处理方式净化雨水；还采用了半封闭式蓄水池技术、实时监测技术，依据地下水水位的不同分别实现补充地下水与汇入市政管网进行综合回收再利用。人形道路雨水主要用于补充地下水；车道雨水专门化处理后可汇入市政管网进行综合回收利用，实现了雨水的“渗”、“蓄”功能，提高了道路雨水回收再利用的效率与速率，实现了雨水的最大再利用程度。
Claims (5)
1.一种城市道路雨水回收再利用方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)同时收集人行道路路面和车行道路路面雨水：
(a)人行道路路面雨水收集：
(a1)雨水从人行道路路面排水沟进入设于地下的半封闭蓄水区，初始状态下半封闭蓄水区的高位排水口的电磁阀关闭，低位排水口的电磁阀开启，利用设置于地下水的水位监控装置实时监控地下水水位，并将水位值传输至阀门控制器；
(a2)当阀门控制器判断水位值未达到预先设置的水位阈值，控制两个电磁阀保持原先状态，雨水从低位排水口汇入地下水；
(a3)当阀门控制器判断水位值达到预先设置的水位阈值，则控制高位排水口的电磁阀开启，低位排水口的电磁阀关闭，雨水从高位排水口进入净水蓄水池；
(b)车行道路路面雨水收集：
(b1)雨水从车行道路路面排水沟进入设于地下的雨水分流区；
(b2)雨水分流区将雨水分隔为初雨和后期雨水，初雨进入污水处理区进行净化处理，之后收集至净水蓄水区；后期雨水输送至绿化带的灌溉装置，灌溉装置将后期雨水喷出，经过绿化带土壤下方的浅沟渗渠过滤净化处理，收集至净水蓄水区；
(2)净水蓄水区内收集的净水汇入市政管网，进行回收再利用处理。
2.基于权利要求1所述的城市道路雨水回收再利用方法，其特征在于：步骤(2)所述净水蓄水区与其他道路绿化带的灌溉装置连通，利用无线接收装置接收其他绿化带内安装的土壤含水量检测装置检测到的含水量数据，当达到预先设置的含水量阈值时，净水蓄水区向该灌溉装置进行调水。
3.一种基于权利要求1所述方法的城市道路雨水回收再利用系统，位于人行道路路面和车行道路路面之下，其特征在于：人行道路路面排水沟与半封闭蓄水区连通，所述半封闭蓄水区的侧壁设有一高一低两个排水口，其高位排水口与净水蓄水区连通，低位排水口与地下水连通，所述高位排水口和低位排水口处分别设有电磁阀，电磁阀分别通过阀门控制器与设置于地下水的水位监控装置连接；车行道路路面排水沟与雨水分流区连通，所述雨水分流区内设有将雨水分流区的内腔分割为上部和下部的分隔板，分割板的下部为初雨收集区，上部为后期雨水收集区，后期雨水收集区设有浮板，后期雨水收集区内壁设有用于搁置浮板的固定架，浮板下端通过软性连接线与一个圆台塞的顶部连接，圆台塞的顶部直径小于底部直径，分隔板开设有形状与圆台塞吻合的通孔；初雨收集区设有初雨排水口，其与污水处理区连通，污水处理区与所述净水蓄水区连通；后期雨水收集区设有后期雨水排水口，其通过设有水泵的引水管连通至人行道路路面和车行道路路面之间的绿化带的灌溉装置；所述绿化带土壤下方设有浅沟渗渠，所述浅沟渗渠与净水蓄水区连通。
4.根据权利要求3所述的城市道路雨水回收再利用系统，其特征在于：所述初雨分流区内的浮板和固定架均密布有通孔。
5.根据权利要求3所述的城市道路雨水回收再利用系统，其特征在于：所述净水蓄水区通过安装有水泵的分支管与相邻道路的绿化带的灌溉装置连通，净水蓄水区设有与水泵连接的分流控制器以及与分流控制器连接的无线数据接收装置，所述相邻道路的绿化带中设有土壤含水量检测装置，其与无线数据发送装置连接，无线数据发送装置用于向无线数据接收装置发送数据。
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