CN107642204B - 自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置 - Google Patents
自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107642204B CN107642204B CN201711047078.9A CN201711047078A CN107642204B CN 107642204 B CN107642204 B CN 107642204B CN 201711047078 A CN201711047078 A CN 201711047078A CN 107642204 B CN107642204 B CN 107642204B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dirt
- rainwater
- filter
- roller
- filtering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 110
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 101
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 16
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 14
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 11
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 9
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/108—Rainwater harvesting
Abstract
本发明涉及一种自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置，该装置装置包括雨水斗、弃流支撑架、输水管、落水管、蓄水池、挡水浮球、紫外线消毒灯管、潜水泵、一级过滤网、过滤滚筒、旁通分支雨水管、过滤截污收集桶、蓄水池检修口、通气溢流管、清污口、环形浮球挡板、弃流容器、滚筒过滤箱、二级过滤网、集水槽、卡钩、钩套、凸耳、提手、弧形刮板，水流通过落水管进入，先通过弃流容器截污去留后，后续相对洁净的雨水冲击过滤滚筒转动，同时弧形刮板将粘附于所述过滤滚筒的污物刮下，过滤滚筒转动和水流冲击的双重作用将污物甩进过滤截污收集桶中，雨水通过过滤滚筒的过滤孔等多层过滤进入蓄水池，本装置实现了自动力自清洁屋面雨水收集和处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置，属于生活生产用机械装置领域。
背景技术
水是人类生存和发展必不可少的自然资源，我国水资源匮乏，并且具有时空分布不平衡的特点。按照2004年人口计算，我国人均水资源的占有量为2185m3,不足世界平均水平的三分之一。我国已被联合国列为13个典型的贫水国之一。缺水也已成为严重制约我国国民经济和社会发展的主要因素。
雨水是一种最根本、最直接、最经济的水资源，是自然界水资源系统中的重要环节，对补充地下水源、改善及保护生态环境起着极为关键的作用。我国的雨水资源丰富，年降雨量达6.19万亿m3，因此雨水利用成为实现水资源可持续发展的一条重要途径。
在国外，很多国家早就开始雨水方面的研究利用。
日本就十分重视城市雨水利用。例如其在东京、富冈、大阪和名古屋大型棒球场的雨水利用系统，集水面可达1.6-3.5万m3,蓄水池容积1000-2800m3,雨水经过砂滤和消毒后用于冲洗厕所和绿化，系统年利用雨水量可达3万m3以上。德国到本世纪初，已形成“第三代”雨水利用技术及相关的新标准。德国利用公共雨水管收集雨水并经简单的处理后达到杂用水用水标准，可用于街区公寓的厕所冲洗和庭院浇洒，部分地区利用雨水可节约饮用水达50％。在英国，蓄水地面系统可把局部地域内收集的部分杂用水，缓解城市水危机。例如其“蓄水地面”的发展，贮水量可达100L/m2,收集的地面雨水与屋面雨水一起成为建筑物内中水的水源，用于厕所冲洗。在丹麦，城市地区的人们将收集到的雨水经过预过滤设备后贮存到贮水池，使用时通过浮筒式过滤器用于冲洗厕所或者洗衣服。从丹麦屋顶收集的雨水每年可达2290万m3,相当于目前饮用水生产总量的24％。另外，目前世界的其他国家比如比利时、荷兰、美国、新加坡等在雨水利用方面都各有特色，也比较成熟，应用程度也极为广泛、普遍，这都给我国的雨水利用起到了很好的经验示范。
相较于国外，我国的雨水利用技术起步较晚，并且主要集中在缺水地区的研究和应用。近几年，我国在多地建设海绵城市示范点，使雨水得到更大化利用。但是概括地讲，我国的雨水收集与利用技术仍然停留在探索阶段，覆盖面较少，和国外差距还很大。
根据国内外的雨水利用现状来看，屋顶雨水的利用价值相当可观。屋顶雨水相较于地面雨水而言，水质较好，而且容易收集。尤其对于院落式住宅、别墅等分散式单体建筑来说，屋顶自然集雨面大，泥沙和杂物少，通过落水管与地面收集装置连接，方便实现雨水收集。但目前的雨水收集设备大都是集中处理的大型设备，结构复杂庞大，多为埋地式，维护管理不便，设备造价高，收集1m3的雨水成本约为2000元，与使用自来水相比，雨水收集成本太高，因此不为普通民众所接受，影响了雨水利用的广泛应用和推广普及。
发明内容
为解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供了自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置。
本发明的技术方案如下：
自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置，包括雨水斗1、弃流支撑架2、输水管3、落水管4、蓄水池5、挡水浮球6、紫外线消毒灯管7、潜水泵8、一级过滤网9、过滤滚筒10、旁通分支雨水管11、过滤截污收集桶12、蓄水池检修口13、通气溢流管14、清污口15、环形浮球挡板16、弃流容器17、滚筒过滤箱18、二级过滤网19、集水槽20、卡钩21、钩套22、凸耳23、提手24、弧形刮板25，
所述落水管4沿建筑物墙面竖直安装，所述落水管4的上端口与雨水斗1连通；
所述落水管4下端连通弃流容器17，所述弃流容器17底部安装有弃流支撑架2，并且所述弃流容器17底部还制有清污口15，用于初期累积于所述弃流容器17内的浑浊雨水的弃流，所述弃流容器17的空腔内放置有遇水后能够自由浮动的挡水浮球6，所述落水管4靠近所述弃流容器17上方的内壁上制有一圈凸起的环形浮球挡板16，并且所述挡水浮球6的球体直径大于所述落水管4中所述环形浮球挡板16处的管径，同时小于所述落水管4的管腔管径；
所述落水管4在所述环形浮球挡板16处的上部位置开有通孔，通孔处置有一级过滤网9，并且所述通孔与旁通分支雨水管11一端连通，所述旁通分支雨水管11的另一端与滚筒过滤箱18内的集水槽20连通；
同时，落水管4和旁通分支雨水管11的内壁均为螺旋向下旋转状管道设计，增强水管内雨水的流速；
所述滚筒过滤箱18顶部制有抽插过滤截污收集桶12的开口，底部安装有二级过滤网19，所述过滤滚筒10为滚筒状设计并置于所述滚筒过滤箱18箱体内，所述过滤滚筒10为小孔径不锈钢滤网卷制而成，所述过滤滚筒10上部安装有所述过滤截污收集桶12和所述集水槽20；
所述过滤截污桶12顶面制有凸耳23和提手24，底部与所述过滤滚筒10的桶面接触处安装有与所述过滤滚筒10桶面配合使用的弧形刮板25，并且所述过滤截污桶12与所述集水槽20接触的一侧制有卡钩21，所述凸耳23限位所述过滤截污收集桶12于所述滚筒过滤箱18顶部开口处的板面上，将所述过滤截污收集桶12固定于所述滚筒过滤箱18，所述提手24用于提起或放入所述过滤截污收集桶12，从而定期清理所述过滤截污收集桶12内的污物；
所述弧形刮板25紧贴所述过滤滚筒10，并与所述过滤滚筒10的间距不超过1mm，所述过滤滚筒10转动时将附着在所述过滤滚筒10的污物刮下，并且刮下的污物随所述过滤滚筒10的转动甩入所述过滤截污收集桶12内，同时，所述过滤滚筒10转动时甩出的水流也会将污物冲击进入所述过滤截污收集桶12内；
所述集水槽20的底部制有与所述过滤滚筒10的圆形桶面相配合的圆弧形状开口，并且与所述过滤滚筒10的桶面接触处的所述开口边缘安装有防漏胶条用于防止雨水泄露；所述过滤截污收集桶12与所述集水槽20的接触面相通，用于收集所述过滤滚筒10转动时甩入所述过滤截污收集桶12内的污物；并且所述集水槽20上制有与所述卡钩21配合插接的钩套22，使得所述过滤截污收集桶12与所述集水槽20固定，并且所述集水槽20与所述过滤截污收集桶12接触处边缘制有防漏胶条；
雨水经过所述旁通分支雨水管11冲下并沿过滤滚筒10切线方向冲击所述过滤滚筒10使其快速滚动，将雨水中的污物或所述弧形刮板25刮下的污物甩入所述过滤截污收集桶12内，过滤后的雨水经过所述过滤滚筒10的孔洞流入所述滚筒过滤箱18内，污物进入所述过滤截污收集桶12；
过滤后的雨水再次通过安装于所述滚筒过滤箱18的底部的所述二级过滤网19过滤后流入蓄水池5；
所述蓄水池5底部安装有紫外线消毒灯管7和潜水泵8，所述紫外线消毒灯管7对进入池中的雨水进行消毒处理，所述潜水泵8与输水管3连通，所述输水管3与外部用水设备连通，同时，所述蓄水池5顶部安装有蓄水池检修口13和通气溢流管14，用于检修和暴雨时雨水的溢流。
优选，所述过滤滚筒10为不锈钢滤网(120目)卷制包围，所述一级过滤网9为(18目)不锈钢过滤网，所述二级过滤网19为(120目)不锈钢滤网，进一步提高过滤效果。
优选，所述环形浮球挡板16为橡胶皮圈，增强两者之间接触时的密封性。
优选，所述集水槽20侧腰为弧形面，用以增大其容水量，容纳收集从所述旁通分支雨水管11流入的、来不及进入上述过滤滚筒10的雨水。
屋面雨水收集一般包括雨水汇集、截污、初期弃流、过滤、调蓄等流程。本发明的装置利用风能、雨水下降的势能、动能等可再生天然能源作为驱动力，与常规雨水收集装置相比，利用天然能源驱动不需要另外使用电、煤等其它能源，极大的节省了能源，显著提高雨水收集效率，同时增强了过滤效果，并免除过滤材料的清洗及反冲洗日常维护。
本发明的系统装置的雨水收集处理情况如下：
1)屋面雨水从屋面径流至屋面雨水檐沟，汇入雨水斗整流后流入落水管中。
2)夹杂着石子、泥沙等颗粒物的雨水在落水管中非满管流入设于落水管底端的弃流容器中。随着液位的上升，设于弃流容器中的挡水浮球上升至弃流液位处，卡入弃流液位处设置的环形浮球挡板内完成初期弃流。下雨结束后打开设置于弃流容器底部的清污口清理，此部分初期弃流雨水可用于浇灌等使用，亦是可回收利用的雨水量。
3)不锈钢过滤网(18目)垂直设于落水管壁面上，弃流后相对洁净的雨水经大口径不锈钢过滤网(18目)进行一次过滤后进入旁通分支雨水管中，由于过滤下的污物受重力作用还有雨水的向下冲刷作用，不会堆积于不锈钢过滤网上，有效避免了过滤时的堵塞。
4)旁通分支雨水管连接过滤滚筒上方的集水槽，集水槽底边为弧形，贴合过滤滚筒的形状，并且一侧与过滤截污收集桶连通，一侧为曲边梯形，由旁通分支雨水管流下的雨水沿过滤滚筒的切线方向倾斜进入集水槽并冲击过滤滚筒，过滤滚筒为滚筒状设计，并且外壁用小孔径不锈钢滤网(120目)卷制而成，并连接旋转轴承，由于雨水降落的势能和动能在过滤滚筒处产生了水平切向力，驱动过滤滚筒旋转并依靠离心力将滤网截留的污物“甩”入过滤截污收集桶中，过滤截污收集桶靠近过滤滚筒处设有弧形刮板，过滤滚筒在工作时表面积攒的污物被弧形刮板及时刮起，依靠过滤滚筒旋转产生的离心力“甩”入过滤截污收集桶中，过滤截污收集桶为提篮式结构，即制有可插拔的过滤提篮，可提出清理污物；利用雨水动能驱动转动不会产生堵塞，因此免去清洗维护及反冲洗维护；雨水进入过滤滚筒进行了二次过滤，在流出过滤滚筒时通过二级过滤网后又进行了第三次过滤后流入蓄水池中。
5)蓄水池中设置紫外线消毒灯管，对进入池中的雨水进行消毒处理后使用。蓄水池设蓄水池检修口用于日常清洗维护，设通气溢流管用于暴雨时雨水的溢流。
6)处理后的洁净雨水由设于蓄水池中的小型潜水泵连接水管，可用于冲厕、灌溉、庭院浇洒及洗车等。
本发明的系统装置对屋面的雨水进行截污和初期弃流，经过三重过滤、消毒后收集利用。本发明的系统装置具有结构简单、造价低、雨水收集效率高、自动力清洗维护、安装管理方便适用范围广的优点。
本发明的创新在于，制有管道内壁为向下螺旋旋转状的落水管和旁通分支雨水管，以及旁通分支雨水管与过滤滚筒之间适当的倾斜角度(旁通分支雨水管与竖直方向的夹角为45°～60°)，上述设计进一步提高雨水的势能和下落时的动能，从而使得下落的雨水获得足够的势能和动能来推动过滤滚筒的转动来提高过滤效果。
创新点详细如下所述，
1、截污-弃流一体化设计，设备简单经济、造价低，维修管理方便；弃流后雨水不会与弃流雨水的掺混，一级过滤网垂直设于落水管壁面上，过滤下的污物受重力作用还有雨水的向下冲刷作用，不会堆积于网上，有效减少一次过滤网的堵塞。
2、滚筒式的自清洗旋流过滤设计，利用雨水下落的动能驱动过滤滚筒旋转，依靠离心力截污及两级过滤，滤网免冲洗，雨水收集阻力小，收集效率高。集水槽一侧为曲边梯形设计，增大了集流量，提高了雨水在过滤滚筒上的过滤效率，并且减少了漏水。过滤截污收集桶设有弧形刮板，污物更容易收集。雨水进入滚桶进行了二次过滤，在流出过滤滚筒时通过二级过滤网又进行了第三次过滤，过滤效率高；区别于目前常使用的砾石、沙石雨水过滤处理的方式，此种方法过滤阻力大为减小，雨水收集效率大大提高。
本发明的自动力自清洁屋面雨水收集处理装置具有结构简单、造价低、雨水收集效率高、自动力清洗维护、安装管理方便等优点，整套装置的成本在600元左右，非常有利于进行市场推广和使用，本设备可使95％的屋面雨水得到有效收集，收集的雨水可以用于冲厕、浇灌、道路庭院浇洒、洗车等用途，实现雨水的多效利用，并极大缓解了我国水资源短缺问题。总体来说，将雨水收集大范围地推广和使用，对于减少雨水排放、使雨水资源化、缓解世界性的水资源危机、减少自来水处理及输送的能耗、节水节能减排具有重要意义。
附图说明
图1为自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置整体示意图。
图2为自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置弃流部分局部示意图。
图3为自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置滚筒过滤箱部分局部示意图,其中，A-1、A-2分别为剖面。
图4为自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置滚筒过滤箱部分局部示意图A-1剖面图。
图5为自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置滚筒过滤箱部分局部示意图A-2剖面图。
图6为自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置蓄水池部分局部示意图。
图1-6中，1、雨水斗，2、弃流支撑架，4、落水管，5、蓄水池，6、挡水浮球，7、紫外线消毒灯管，8、潜水泵，9、一级过滤网，10、过滤滚筒，11、旁通分支雨水管，12、过滤截污收集桶，13、蓄水池检修口，14、通气溢流管，15、清污口，16、环形浮球挡板，17、弃流容器，18、滚筒过滤箱，19、二级过滤网，20、集水槽，21、卡钩，22、钩套，23、凸耳，24、提手，25、弧形刮板。
具体实施方式
实施例1
我国地域广阔，处于不同降雨时区的城市降雨量差别很大，雨水可收集利用的量也会有很大的不同，本例以南方多雨、西北干旱、北方干燥三个典型降雨时区分别确定设备尺寸，并以广州、青海、烟台三个城市为代表，按设计重现期为2年、降雨初期5min弃流分别确定尺寸。
以烟台地区为例计算北方地区各设备尺寸，同理计算得出南方和西北地区设备尺寸。
自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置，包括雨水斗1、弃流支撑架2、输水管3、落水管4、蓄水池5、挡水浮球6、紫外线消毒灯管7、潜水泵8、一级过滤网9、过滤滚筒10、旁通分支雨水管11、过滤截污收集桶12、蓄水池检修口13、通气溢流管14、清污口15、环形浮球挡板16、弃流容器17、滚筒过滤箱18、二级过滤网19、集水槽20、卡钩21、钩套22、凸耳23、提手24、弧形刮板25，
所述落水管4沿建筑物墙面竖直安装，所述落水管4的上端口与雨水斗1连通；
所述落水管4下端连通弃流容器17，所述弃流容器17底部安装有弃流支撑架2，并且所述弃流容器17底部还制有清污口15，用于初期累积于所述弃流容器17内的浑浊雨水的弃流，所述弃流容器17的空腔内放置有遇水后能够自由浮动的挡水浮球6，所述落水管4靠近所述弃流容器17上方的内壁上制有一圈凸起的环形浮球挡板16，并且所述挡水浮球6的球体直径大于所述落水管4中所述环形浮球挡板16处的管径，同时小于所述落水管4的管腔管径；
所述落水管4在所述环形浮球挡板16处的上部位置开有通孔，通孔处置有一级过滤网9，并且所述通孔与旁通分支雨水管11一端连通，所述旁通分支雨水管11的另一端与滚筒过滤箱18内的集水槽20连通；
同时，落水管4和旁通分支雨水管11的内壁均为螺旋向下旋转状管道设计，增强水管内雨水的流速；
所述滚筒过滤箱18顶部制有抽插过滤截污收集桶12的开口，底部安装有二级过滤网19，所述过滤滚筒10为滚筒状设计并置于所述滚筒过滤箱18箱体内，所述过滤滚筒10为小孔径不锈钢滤网卷制而成，所述过滤滚筒10上部安装有所述过滤截污收集桶12和所述集水槽20；
所述过滤截污桶12顶面制有凸耳23和提手24，底部与所述过滤滚筒10的桶面接触处安装有与所述过滤滚筒10桶面配合使用的弧形刮板25，并且所述过滤截污桶12与所述集水槽20接触的一侧制有卡钩21，所述凸耳23限位所述过滤截污收集桶12于所述滚筒过滤箱18顶部开口处的板面上，将所述过滤截污收集桶12固定于所述滚筒过滤箱18，所述提手24用于提起或放入所述过滤截污收集桶12，从而定期清理所述过滤截污收集桶12内的污物；
所述弧形刮板25紧贴所述过滤滚筒10，并与所述过滤滚筒10的间距不超过1mm，所述过滤滚筒10转动时将附着在所述过滤滚筒10的污物刮下，并且刮下的污物随所述过滤滚筒10的转动甩入所述过滤截污收集桶12内，同时，所述过滤滚筒10转动时甩出的水流也会将污物冲击进入所述过滤截污收集桶12内；
所述集水槽20的底部制有与所述过滤滚筒10的圆形桶面相配合的弧形面形状开口，并且与所述过滤滚筒10的桶面接触处的所述开口边缘安装有防漏胶条用于防止雨水泄露；所述过滤截污收集桶12与所述集水槽20的接触面相通，用于收集所述过滤滚筒10转动时甩入所述过滤截污收集桶12内的污物；并且所述集水槽20上制有与所述卡钩21配合插接的钩套22，使得所述过滤截污收集桶12与所述集水槽20固定，并且所述集水槽20与所述过滤截污收集桶12接触处边缘制有防漏胶条；
雨水经过所述旁通分支雨水管11冲下并沿过滤滚筒10切线方向冲击所述过滤滚筒10使其快速滚动，将雨水中的污物或所述弧形刮板25刮下的污物甩入所述过滤截污收集桶12内，过滤后的雨水经过所述过滤滚筒10的孔洞流入所述滚筒过滤箱18内，污物进入所述过滤截污收集桶12；
过滤后的雨水再次通过安装于所述滚筒过滤箱18的底部的所述二级过滤网19过滤后流入蓄水池5；
所述蓄水池5底部安装有紫外线消毒灯管7和潜水泵8，所述紫外线消毒灯管7对进入池中的雨水进行消毒处理，所述潜水泵8与输水管3连通，所述输水管3与外部用水设备连通，同时，所述蓄水池5顶部安装有蓄水池检修口13和通气溢流管14，用于检修和暴雨时雨水的溢流。
本例中，所述一级过滤网9为(18目)不锈钢过滤网，所述二级过滤网19为(120目)不锈钢滤网，所述过滤滚筒10为不锈钢滤网(120目)卷制包围而成，进一步提高过滤效果。
本例中，所述集水槽20侧腰为弧形面，用以增大其容水量，容纳收集从所述旁通分支雨水管11流入的、来不及进入上述过滤滚筒10的雨水。
本例中，所述环形浮球挡板16为橡胶皮圈，增强两者之间接触时的密封性。本例中，所述落水管6竖直方向为下螺旋管道设计，进一步提高整流效果。
根据暴雨强度公式：
q----暴雨强度[L/(s·hm2)]；
A1----雨力参数(mm)
t----降雨历时(min),本例中按照降雨5分钟降雨量计算：
T----为重现期(年)，重现期为2年；
C----雨力变动参数
b----降雨历时修正参数(min)
n----暴雨衰减指数
查表得烟台地区A1＝6.912mm/min；C＝1.067；b＝9.018；n＝0.609；
代入数据，根据公式得
屋面积水量公式：
Q----屋面积水流量(L/S)；
ψ----径流系数，本例中取0.9；
F----汇水面积(m2)，本例中取100m2；
所得屋面积水流量Q＝2.749(L/S)
确定5分钟内所述弃流容器17的弃流容积为300×2.749＝824.7dm3＝0.825m3
过滤滚筒10的直径为DN200mm，长度为0.8m；滚筒过滤箱18的尺寸为长×宽×高＝1m×1m×1m。
按照两年一遇暴雨强度，取降雨历时T＝1h，得暴雨强度为115.707L/(s·hm2)，屋面积水量为1.041L/S，则蓄水池的容积为60×60×1.041＝3748.907L＝3.749m3。
设计蓄水池5的长×宽×高＝2m×2m×1m。
成本如表1所述。
表1分散式雨水收集设备成本估计表
以烟台地区100m2的住宅为例，取屋面径流系数0.8，一年内可收集雨水量为53.2m3，那么按照烟台地区的水价3.55元/吨计算，一年内可节约的水价为188.86元，2.7年内可收回成本。经调研组计算，仅烟台地区的院落式住宅，一年内可节省标准煤275吨。
随机对烟台地区2016年5月份连续三次的降雨进行分析，分别取弃流—截污装置内和蓄水池出水口的雨水进行检测，水质指标如表2所示。以上指标，均满足《城市污水再生利用—城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)以及《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006)中规定的处理后雨水指标。
表2雨水水质指标变化
以烟台为例，设计于烟台的系统装置整套成本在600元左右，非常有利于进行市场推广使用，经过调研，在烟台100m2的屋面每年可收集的屋面雨水为53.2m3，仅就烟台地区的院落式住宅来说，可节约标准煤275吨/年，减少CO2排放72吨/年。如大范围使用，对于减少雨水排放、使雨水资源化、缓解水资源危机、减少自来水处理及输送的能耗、节水节能减排具有重要意义。
Claims (4)
1.自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置，包括雨水斗(1)、弃流支撑架(2)、输水管(3)、落水管(4)，
其特征在于还包括蓄水池(5)、挡水浮球(6)、紫外线消毒灯管(7)、潜水泵(8)、一级过滤网(9)、过滤滚筒(10)、旁通分支雨水管(11)、过滤截污收集桶(12)、蓄水池检修口(13)、通气溢流管(14)、清污口(15)、环形浮球挡板(16)、弃流容器(17)、滚筒过滤箱(18)、二级过滤网(19)、集水槽(20)、卡钩(21)、钩套(22)、凸耳(23)、提手(24)、弧形刮板(25)，
所述落水管(4)沿建筑物墙面竖直安装，所述落水管(4)的上端口与雨水斗(1)连通；
所述落水管(4)下端连通弃流容器(17)，所述弃流容器(17)底部安装有弃流支撑架(2)，并且所述弃流容器(17)底部还制有清污口(15)，用于初期累积于所述弃流容器(17)内的浑浊雨水的弃流，所述弃流容器(17)的空腔内放置有遇水后能够自由浮动的挡水浮球(6)，所述落水管(4)靠近所述弃流容器(17)上方的内壁上制有一圈凸起的环形浮球挡板(16)，并且所述挡水浮球(6)的球体直径大于所述落水管(4)中所述环形浮球挡板(16)处的管径，同时小于所述落水管(4)的管腔管径；
所述落水管(4)在所述环形浮球挡板(16)处的上部位置开有通孔，通孔处置有一级过滤网(9)，并且所述通孔与旁通分支雨水管(11)一端连通，所述旁通分支雨水管(11)的另一端与滚筒过滤箱(18)内的集水槽(20)连通；
同时，落水管(4)和旁通分支雨水管(11)的内壁均为螺旋向下旋转状管道设计，增强水管内雨水的流速；
所述滚筒过滤箱(18)顶部制有抽插过滤截污收集桶(12)的开口，底部安装有二级过滤网(19)，所述过滤滚筒(10)为滚筒状设计并置于所述滚筒过滤箱(18)箱体内，所述过滤滚筒(10)为小孔径不锈钢滤网卷制而成，所述过滤滚筒(10)上部安装有所述过滤截污收集桶(12)和所述集水槽(20)；
所述过滤截污收集桶(12)顶面制有凸耳(23)和提手(24)，底部与所述过滤滚筒(10)的桶面接触处安装有与所述过滤滚筒(10)桶面配合使用的弧形刮板(25)，并且所述过滤截污收集桶(12)与所述集水槽(20)接触的一侧制有卡钩(21)，所述凸耳(23)限位所述过滤截污收集桶(12)于所述滚筒过滤箱(18)顶部开口处的板面上，将所述过滤截污收集桶(12)固定于所述滚筒过滤箱(18)，所述提手(24)用于提起或放入所述过滤截污收集桶(12)，从而定期清理所述过滤截污收集桶(12)内的污物；
所述弧形刮板(25)紧贴所述过滤滚筒(10)，并与所述过滤滚筒(10)的间距不超过1mm，所述过滤滚筒(10)转动时将附着在所述过滤滚筒(10)的污物刮下，并且刮下的污物随所述过滤滚筒(10)的转动甩入所述过滤截污收集桶(12)内，同时，所述过滤滚筒(10)转动时甩出的水流也会将污物冲击进入所述过滤截污收集桶(12)内；
所述集水槽(20)的底部制有与所述过滤滚筒(10)的圆形桶面相配合的圆弧形状开口，并且与所述过滤滚筒(10)的桶面接触处的所述开口边缘安装有防漏胶条用于防止雨水泄露；所述过滤截污收集桶(12)与所述集水槽(20)的接触面相通，用于收集所述过滤滚筒(10)转动时甩入所述过滤截污收集桶(12)内的污物；并且所述集水槽(20)上制有与所述卡钩(21)配合插接的钩套(22)，使得所述过滤截污收集桶(12)与所述集水槽(20)固定，并且所述集水槽(20)与所述过滤截污收集桶(12)接触处边缘制有防漏胶条；
雨水经过所述旁通分支雨水管(11)冲下并沿过滤滚筒(10)切线方向冲击所述过滤滚筒(10)使其快速滚动，将雨水中的污物或所述弧形刮板(25)刮下的污物甩入所述过滤截污收集桶(12)内，过滤后的雨水经过所述过滤滚筒(10)的孔洞流入所述滚筒过滤箱(18)内，污物进入所述过滤截污收集桶(12)；
过滤后的雨水再次通过安装于所述滚筒过滤箱(18)的底部的所述二级过滤网(19)过滤后流入蓄水池(5)；
所述蓄水池(5)底部安装有紫外线消毒灯管(7)和潜水泵(8)，所述紫外线消毒灯管(7)对进入池中的雨水进行消毒处理，所述潜水泵(8)与输水管(3)连通，所述输水管(3)与外部用水设备连通，同时，所述蓄水池(5)顶部安装有蓄水池检修口(13)和通气溢流管(14)，用于检修和暴雨时雨水的溢流。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于所述过滤滚筒(10)为不锈钢滤网120目卷制包围，所述一级过滤网(9)为18目不锈钢过滤网，所述二级过滤网(19)为120目不锈钢滤网。
3.根据权利要求1所述装置，其特征在于所述环形浮球挡板(16)为橡胶皮圈。
4.根据权利要求1所述装置，其特征在于所述集水槽(20)侧腰为弧形面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711047078.9A CN107642204B (zh) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | 自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711047078.9A CN107642204B (zh) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | 自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107642204A CN107642204A (zh) | 2018-01-30 |
| CN107642204B true CN107642204B (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=61123861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711047078.9A Active CN107642204B (zh) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | 自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107642204B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108585318A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-28 | 芜湖渤江智能科技有限公司 | 一种船舶航运用雨水净化设备 |
| CN108951831B (zh) * | 2018-07-09 | 2020-02-07 | 北京建筑大学 | 旋桨式排口截污装置 |
| CN109184413B (zh) * | 2018-08-22 | 2020-09-22 | 河海大学常州校区 | 利用落水管中雨水势能的窗户关闭及室内通风装置及方法 |
| CN110685316B (zh) * | 2019-10-21 | 2021-02-19 | 南京林业大学 | 一种环保型园林景观雨水收集及循环用水系统 |
| CN111359294B (zh) * | 2020-03-23 | 2020-11-24 | 无锡轻大建筑设计研究院有限公司 | 耗能少的海绵城市雨水收集净化系统 |
| CN113047537A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-29 | 深圳市明润建筑设计有限公司 | 一种环保节能绿色建筑 |
| CN115925035B (zh) * | 2022-11-30 | 2023-08-25 | 江苏禹润水务研究院有限公司 | 一种雨水收集用过滤消毒装置 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10219759A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-18 | Hikari Kensetsu:Kk | 雨水利用システム |
| CN101993183A (zh) * | 2009-08-14 | 2011-03-30 | 伊普国际有限公司 | 污泥脱水装置 |
| CN202117109U (zh) * | 2010-10-18 | 2012-01-18 | 江苏大学 | 屋面雨水收集利用装置 |
| CN103255804A (zh) * | 2013-05-03 | 2013-08-21 | 王旭东 | 自动渗流排水式独立初期雨水弃流装置 |
| CN103397680A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-20 | 安徽理工大学 | 一种全自动屋顶雨水收集净化装置 |
| CN204435463U (zh) * | 2015-02-03 | 2015-07-01 | 刘亚湘 | 一种雨水收集利用与集雨节灌复合系统 |
| CN204456412U (zh) * | 2015-02-05 | 2015-07-08 | 天津水工业工程设备有限公司 | 一种智能雨水收集回用系统 |
| CN105347590A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-02-24 | 重庆多邦科技股份有限公司 | 污水处理装置 |
| CN106499129A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-03-15 | 天津海泰市政绿化有限公司 | 一种用于海绵城市的雨水再利用系统 |
| CN207553458U (zh) * | 2017-10-31 | 2018-06-29 | 烟台大学 | 自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置 |
-
2017
- 2017-10-31 CN CN201711047078.9A patent/CN107642204B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10219759A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-18 | Hikari Kensetsu:Kk | 雨水利用システム |
| CN101993183A (zh) * | 2009-08-14 | 2011-03-30 | 伊普国际有限公司 | 污泥脱水装置 |
| CN202117109U (zh) * | 2010-10-18 | 2012-01-18 | 江苏大学 | 屋面雨水收集利用装置 |
| CN103255804A (zh) * | 2013-05-03 | 2013-08-21 | 王旭东 | 自动渗流排水式独立初期雨水弃流装置 |
| CN103397680A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-20 | 安徽理工大学 | 一种全自动屋顶雨水收集净化装置 |
| CN204435463U (zh) * | 2015-02-03 | 2015-07-01 | 刘亚湘 | 一种雨水收集利用与集雨节灌复合系统 |
| CN204456412U (zh) * | 2015-02-05 | 2015-07-08 | 天津水工业工程设备有限公司 | 一种智能雨水收集回用系统 |
| CN105347590A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-02-24 | 重庆多邦科技股份有限公司 | 污水处理装置 |
| CN106499129A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-03-15 | 天津海泰市政绿化有限公司 | 一种用于海绵城市的雨水再利用系统 |
| CN207553458U (zh) * | 2017-10-31 | 2018-06-29 | 烟台大学 | 自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107642204A (zh) | 2018-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107642204B (zh) | 自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置 | |
| CN207553458U (zh) | 自动力自清洁屋面雨水收集处理系统装置 | |
| CN203947567U (zh) | 住宅楼废水和雨水自动过滤装置 | |
| CN107130663A (zh) | 建筑工地循环用水系统及方法 | |
| CN206233333U (zh) | 一种初期雨水过滤、沉淀、弃流及收集处理系统 | |
| CN205676965U (zh) | 一种海绵城市雨水收集再利用装置 | |
| CN205421398U (zh) | 雨水收集处理系统 | |
| CN111963357A (zh) | 一种屋面雨水回收利用发电系统 | |
| CN111395451A (zh) | 一种小区绿化雨水收集利用系统 | |
| CN106836372A (zh) | 海绵屋面雨水收集利用系统 | |
| CN201972229U (zh) | 住宅雨水综合利用系统装置 | |
| CN206428782U (zh) | 雨水收集回用系统 | |
| CN204960169U (zh) | 收水落水斗装置 | |
| CN201981576U (zh) | 一种多层楼房集雨利用系统 | |
| CN206385597U (zh) | 一种雨水收集处理装置 | |
| CN111001222A (zh) | 工地雨、污水循环利用系统及其使用方法 | |
| CN210216569U (zh) | 一种城市规划用住宅雨水收集装置 | |
| CN207376693U (zh) | 一种初期雨水弃流装置 | |
| CN207211247U (zh) | 海绵屋面雨水收集利用系统 | |
| CN206706890U (zh) | 一种海绵城市屋面雨水延时分流回收系统 | |
| CN202450712U (zh) | 雨水收集处理利用装置 | |
| CN214272352U (zh) | 一种市政道路工程防汛雨水井结构 | |
| CN206616671U (zh) | 一种交叉错位防堵雨水口 | |
| CN207633472U (zh) | 一种建筑小区用海绵城市水系统 | |
| CN106245709B (zh) | 一种高层建筑雨水利用系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Lingling Inventor before: Zhang Lingling Inventor before: Liu Wenping Inventor before: Liu Xuan Inventor before: Zhang Wenbin Inventor before: Sun Shaojun |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |