CN107794971A - 一种海绵城市雨水收集处理系统及其雨水收集处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海绵城市雨水收集处理系统及其雨水收集处理方法，包括引水系统、雨水渗透单元、雨水储蓄单元、雨水处理单元和雨水回收单元；所述引水系统包括雨水收集槽、引水管道、引水池和送水管道；所述雨水收集槽通过引水管道连接所述引水池，所述引水池通过送水管道连通雨水渗透单元；所述雨水渗透单元设置于海绵城市绿地；所述雨水渗透单元将手机的雨水送至地下雨水储蓄单元；雨水处理单元对雨水进行多次过滤，经过杀菌后的雨水由雨水回收单元送至需要用水的地方，本发明海绵城市雨水收集处理系统将雨水再用于灌溉、冲厕、冲洗车辆以及用于补充景观水，节约自来水，减少水处理的成本，有缓解水资源短缺的问题。

Description

一种海绵城市雨水收集处理系统及其雨水收集处理方法

技术领域

本发明属于城市水处理技术领域，具体涉及一种海绵城市雨水收集处理系统及其雨水收集处理方法。

背景技术

海绵城市，顾名思义就养海绵一样的城市，在雨季能够将城市内降雨雨水进行收集、蓄水以及净化，当需要水资源的时候，将已经储蓄的水资源进行释放加以利用。

我国大多城市中有50％缺水甚至严重缺水，利用水资源特别是雨水资源是有效解决城市水资源匮乏的重要途径。对雨水资源重新利用，首先需要对雨水资源采集及储蓄，雨水储蓄工程能够有效对雨水的再利用，解决水资源紧缺的问题。

然而，目前雨水储蓄的系统多采用在城市绿化使建立下凹式绿地，是地面高于绿地，在绿地内设计雨水滞留设施。通过城市规划内公共绿地、单位附属绿地、居住绿地、防护绿地、成产绿地、风林绿地和道路绿地等城市绿化的规划、建设，是城市绿地、草坪多消纳雨水。但是，在这些规划均为对城市雨水储蓄的解决，其导致的是雨水储蓄后对雨水进行再次排放，没有体现雨水可以再次利用的价值。随着城市的发展，地球水资源的紧张，节约用水刻不容缓，对城市绿地雨污水进行有效利用，是解决水资源短缺的有效途径。然而，目前并没有合理的城市规划对雨污水进行利用的完整系统。当大量降雨时采用泵等方式进行排水或这种传统的方式导致排水不能及时，并且对水资源造成浪费。

因此，本发明海绵城市雨水收集处理系统将雨水再用于灌溉、冲厕、冲洗车辆、消防用水以及用于补充景观水，节约自来水，减少水处理的成本，有缓解水资源短缺的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种海绵城市雨水收集处理系统及其雨水收集处理方法。

技术方案：本发明所述的一种海绵城市雨水收集处理系统，所述雨水收集处理系统包括引水系统、雨水渗透单元、雨水储蓄单元、雨水处理单元和雨水回收单元；所述引水系统包括雨水收集槽、引水管道、引水池和送水管道；所述雨水收集槽通过引水管道连接所述引水池，所述引水池通过送水管道连通雨水渗透单元；所述雨水渗透单元 设置于海绵城市绿地；所述雨水渗透单元由上至下包括绿地植被层、绿地植被土壤层和砾石层；所述砾石层内布置穿孔管； 所述雨水储蓄单元包括第一储水池和第二储水池，所述第一储水池和第二储水池之间通过管道连接；所述雨水处理单元包括第一收集器和第二收集器，所述第一收集器通过管道连接所述 雨水储蓄单元，所述连接管之间设置第一过滤装置；所述第二收集器与第一收集器之间布 置第二过滤装置；所述雨水回收单元与所述第二收集器连通，在所述雨水回收单元与所述第二收集器之间设置杀菌池；

还包括子站系统，所述子站系统包括子站控制器、弃流控制器井、雨水蓄水池、净化装置、清水蓄水池以及子站控制系统，所述弃流控制井与雨水蓄水池通过管道连接，所述雨水蓄水池和净化装置通过管道连接，所述净化装置与清水蓄水池管道连接，所述清水池蓄水池经过变频泵与市政雨水回用网络连通；

所述子站控制系统包括：

弃流井控制器、弃流控制器井液位检测装置、雨水蓄水池液位检测装置；所述主站控制装置与子站控制器连接，所述子站控制器与弃流控制器井液位检测装置和雨水蓄水池液位检测装置分别与子站控制器连接，所述子站控制器与弃流控制器连接，所述弃流控制器与第一电磁阀连接；所述第一电磁阀设置于弃流控制器井入水口处。

进一步的，所述雨水收集槽至少收集建 筑屋顶、停车场积水、城市路面积水、地面径流雨水的一种或多种。

进一步的，所述穿孔管水平布置在 所述砾石称中，所述穿孔管与所述第一储水池连通。

进一步的，所述渗透单元周边路面 铺设透水材料，用于将路面雨水引入所述透水单元。

进一步的，所述路面周边铺设的透水材 料高于所示所述绿地渗透单元。

进一步的，所述第一储水池与第二 储水池在地下呈水平布置。

进一步的，所述第一储水池与第二 储水池在地下呈上下叠放布置。

进一步的，所述雨水回收单元内布 置水泵和输送水管，所述输送水管通过水泵输送第二收集器中的雨水。

本发明还公开了上述一种海绵城市雨水收集处理系统进行雨水收集处理的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一，通过雨水收集槽将海绵城市不同地方的雨水进行汇集，经过所述引水管道引至引水池；

步骤二，将引水池中的雨水经送水管道送至城市绿地的渗水单元；

步骤三，子站控制器根据来自弃流液位检测装置的液位信息，判断弃流控制器井中的液位是否达到预设的开启液位，并在判断为是后，向弃流控制器发送控制信息，指示弃流控制器控制第一电磁阀打开，使雨水流入弃流控制器井，开始收集雨水；

步骤四，子站控制器根据雨水蓄水池液位检测装置的检测信息判断，雨水蓄水池的液位是否达到第一极限位置，并在判断为是后，向弃流控制器发送控制信息，指示弃流控制器控制第一电磁阀关闭，使弃流控制器井停止收集雨水；

步骤五，渗水单元将雨水渗透至地下雨水储蓄单元，所述与雨水储蓄单元储存雨水；

步骤六，所述雨水储蓄单元的雨水经过管道送至雨水处理单元，对雨水进行过滤；

步骤七，经过步骤四处理后的雨水送至杀菌池进行杀菌，经杀菌后的雨水送至雨水回收单元，将雨水送至需要用水的地方。

进一步的，所述步骤四中雨水过滤为多次过滤。

有益效果：本发明海绵城市绿地雨污水再利用系统将雨水再用于灌溉、冲厕、冲洗车辆、消防 用水以及用于补充景观水，节约自来水，减少水处理的成本，有缓解水资源短缺的问题应当 理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明 所要求保护内容的限制。

附图说明

图1是本发明雨水收集处理系统的结构图；

图2是本发明雨水收集处理系统雨渗透单元局部图；

图3是本发明雨水收集处理系统的储水单元局部图；

图4是本发明雨水收集处理系统的雨水处理单元局部图；

图5是本发明雨水收集处理系统的引水系统布局图；

图6是本发明利用雨水收集处理系统进行雨水收集处理的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

如图1所示本发明雨水收集处理系统的整体结构图，一种海绵城市的雨水收集处理系统，所述系统包括引水系统(在下文中结合图5详细说明 )、雨水渗透单元10、雨水储蓄单元20、雨水处理单元30和雨水回收单元。雨水渗透单元10以海绵城市绿地为单元建设在海绵城市，表面种植城市绿化植被。所述雨水渗透单元底部通过管道连接地下雨水储蓄单元20。优选地，所述连接管道为水平布置的穿孔管，用于将渗透单元的雨水渗透至管道内，然后经管道输送至雨水储蓄系统，具体地穿孔管布置在下文中详细阐释。

所述雨水储蓄单元20包括第一储水池21和第二储水池22，所述第一储水池21和第二储水池之间通过管道连接；在第二储水池下部设置与雨水处理单元连通的管道。

雨水处理单元30包括第一收集器31和第二收集器32，所述第一收集器31通过管道连接所述雨水储蓄单元20，连接管道之间设置第一过滤装置33；所述第二收集器32与第一收集器31之间布置第二过滤装置34。其中第一过滤装置33用于将雨水的沙石和残枝败叶等大块装的渣子进行过滤；第二过滤装置34进行第二次细化过滤，使进入第二收集器32中的雨水更加清洁。

雨水回收单元40与第二收集器32连通，在所述雨水回收单元40与所述第二收集器之间设置杀菌池。在一些实施例中，可以在雨水回收单元与第二收集器之间增加雨水进一步过滤的过滤装置。本实施例中，对雨水进行两次过滤能够满足对大块渣子的过滤，对于不同的城市，根据地质结构，可以考虑增加过滤装置。

本发明的水处理系统还包括子站系统，所述子站系统包括子站控制器、弃流控制器井、雨水蓄水池、净化装置、清水蓄水池以及子站控制系统，所述弃流控制井与雨水蓄水池通过管道连接，所述雨水蓄水池和净化装置通过管道连接，所述净化装置与清水蓄水池管道连接，所述清水池蓄水池经过变频泵与市政雨水回用网络连通；

所述子站控制系统包括：

弃流井控制器、弃流控制器井液位检测装置、雨水蓄水池液位检测装置；所述主站控制装置与子站控制器连接，所述子站控制器与弃流控制器井液位检测装置和雨水蓄水池液位检测装置分别与子站控制器连接，所述子站控制器与弃流控制器连接，所述弃流控制器与第一电磁阀连接；所述第一电磁阀设置于弃流控制器井入水口处。

如图2所示本发明雨水收集处理系统雨渗透单元局部图，雨水渗透单元由上至下包括绿地植被层11、绿地植被土壤层12和砾石层13；砾石层内布置穿孔管14，穿孔管与所述第一储水池21连通。

优选地，穿孔管12水平布置，使渗透进入穿孔管14内的雨水更加充足。在穿孔管14端部以及穿孔管整个管道向下竖直布置连通雨水储蓄单元的管道，使渗透入穿孔14内的雨水顺利进入到雨水储蓄单元中的第一储水池21。

优选地，渗透单元10周边路面铺设透水材料，用于将路面雨水引入所述透水单元，所述路面周边铺设的透水材料高于所示所述绿地渗透单元。

如图3所示本发明雨水收集处理系统的储水单元局部图，雨水储蓄单元包括第一储蓄池21和第二储蓄池22，第一储蓄池21和第二储蓄池22之间设置雨水流通管道23。其中，本实施例中，第一储蓄池内设置竖直隔板211，第二储蓄池22中设置竖直隔板221，雨水通过缝隙竖直隔板211和竖直隔板221上的横向缝隙流动，防止雨水产生的压强太大对管道和储蓄池的损坏，同时可以防止雨水流速太对使雨水处理单元的过滤装置达不到有效过滤。优选地，竖直隔板211和竖直隔板221各设置一个，其中竖直隔板211的横向缝隙低于竖直隔板221的横向缝隙。更优选地，竖直隔板211和竖直隔板221各设置两个，其中第一竖直隔板211和竖直隔板221的横向缝隙低于第二竖直隔板211和竖直隔板221的横向缝隙，更优选第二竖直隔板211的横向缝隙低于第一竖直隔板221的横向缝隙。本实施例中，第一储水池21与第二储水池22在地下呈水平布置，在另一些实施例中，第一储水池21与第二储水池22在地下可以呈上下叠放布置。

如图4所示本发明雨水收集处理系统的雨水处理单元局部图，雨水处理单元包括第一收集器31和第二收集器32，第一收集器31通过管道331连接雨水储蓄单元，连接管道331之间设置第一过滤装置33；第二收集器32与第一收集器31之间通过管道341连通，在所述管道上布置第二过滤装置34。雨水处理单元的第二收集器32通过管道与雨水回收单元40连通，在所述雨水回收单元40与所述第二收集器之间设置杀菌池(图中未示出 )。通过杀菌池将需要回收的雨水进行杀菌，在雨水回收单元底部设置用于将雨水抽至需要用水地方的水泵41，水泵41连接输送水管42，输送水管42通过水泵41输送第二收集器中的雨水至需要用水的地方。

下面结合图5说明本发明雨水收集处理系统的引水系统的布局图，如图5所示图2是本发明雨水收集处理系统的引水系统50布局图；

引水系统包括雨水收集槽、引水管道、引水池54和送水管道55；所述雨水收集槽设 置城市建筑屋顶、停车场、城市路面、城市地表中一个或多个区域，本实施例图5以城市建筑屋顶51、停车场52个城市路面53为例进行说明，城市屋顶51的雨水收集槽将雨水收集经引水管道511送至引水池54，同样地，停车场52的雨水收集槽将雨水收集经引水管道521送至引水池54；城市路面53的雨水收集槽将雨水收集经引水管道531送至引水池54。引水池54中的雨水经过送水管道55送至海绵城市绿地的雨水渗透单元10之后，进行后续的雨水收集和处理。

为了更清楚的说明本发明，下文中将说明本发明雨水收集处理系统进行雨水收集处理的方法。

如图6所示本发明利用雨水收集处理系统进行雨水收集处理的流程图，本发明雨水收集处理的方法包括如下步骤：

步骤一，通过雨水收集槽将海绵城市不同地方的雨水进行汇集，经过所述引水管道引至引水池；

步骤二，将引水池中的雨水经送水管道送至城市绿地的渗水单元；

步骤三，子站控制器根据来自弃流液位检测装置的液位信息，判断弃流控制器井中的液位是否达到预设的开启液位，并在判断为是后，向弃流控制器发送控制信息，指示弃流控制器控制第一电磁阀打开，使雨水流入弃流控制器井，开始收集雨水；

步骤四，子站控制器根据雨水蓄水池液位检测装置的检测信息判断，雨水蓄水池的液位是否达到第一极限位置，并在判断为是后，向弃流控制器发送控制信息，指示弃流控制器控制第一电磁阀关闭，使弃流控制器井停止收集雨水；

步骤五，渗水单元将雨水渗透至地下雨水储蓄单元，所述与雨水储蓄单元储存雨水；

步骤六，所述雨水储蓄单元的雨水经过管道送至雨水处理单元，对雨水进行过滤；

步骤七，经过步骤四处理后的雨水送至杀菌池进行杀菌，经杀菌后的雨水送至雨水回收单元，将雨水送至需要用水的地方。

本发明海绵城市雨水收集处理系统将雨水再用于灌溉、冲厕、冲洗车辆、消防用水以及用于补充景观水。通过本发明雨污水再利用可以有效节约自来水，减少水处理的成本，有缓解水资源短缺的问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种海绵城市雨水收集处理系统，其特征在于：所述雨水收集处理系统包括引水系统、雨水渗透单元、雨水储蓄单元、雨水处理单元和雨水回收单元；所述引水系统包括雨水收集槽、引水管道、引水池和送水管道；所述雨水收集槽通过引水管道连接所述引水池，所述引水池通过送水管道连通雨水渗透单元；所述雨水渗透单元 设置于海绵城市绿地；所述雨水渗透单元由上至下包括绿地植被层、绿地植被土壤层和砾石层；所述砾石层内布置穿孔管； 所述雨水储蓄单元包括第一储水池和第二储水池，所述第一储水池和第二储水池之间通过管道连接；所述雨水处理单元包括第一收集器和第二收集器，所述第一收集器通过管道连接所述 雨水储蓄单元，所述连接管之间设置第一过滤装置；所述第二收集器与第一收集器之间布 置第二过滤装置；所述雨水回收单元与所述第二收集器连通，在所述雨水回收单元与所述第二收集器之间设置杀菌池；

还包括子站系统，所述子站系统包括子站控制器、弃流控制器井、雨水蓄水池、净化装置、清水蓄水池以及子站控制系统，所述弃流控制井与雨水蓄水池通过管道连接，所述雨水蓄水池和净化装置通过管道连接，所述净化装置与清水蓄水池管道连接，所述清水池蓄水池经过变频泵与市政雨水回用网络连通；

所述子站控制系统包括：

弃流井控制器、弃流控制器井液位检测装置、雨水蓄水池液位检测装置；所述主站控制装置与子站控制器连接，所述子站控制器与弃流控制器井液位检测装置和雨水蓄水池液位检测装置分别与子站控制器连接，所述子站控制器与弃流控制器连接，所述弃流控制器与第一电磁阀连接；所述第一电磁阀设置于弃流控制器井入水口处。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市雨水收集处理系统，其特征在于，所述雨水收集槽至少收集建 筑屋顶、停车场积水、城市路面积水、地面径流雨水的一种或多种。

3. 根据权利要求1或2所述的一种海绵城市雨水收集处理系统，其特征在于，所述穿孔管水平布置在 所述砾石称中，所述穿孔管与所述第一储水池连通。

4. 根据权利要求1或2所述的一种海绵城市雨水收集处理系统，其特征在于，所述渗透单元周边路面 铺设透水材料，用于将路面雨水引入所述透水单元。

5. 根据权利要求4所述的一种海绵城市雨水收集处理系统，其特征在于，所述路面周边铺设的透水材 料高于所示所述绿地渗透单元。

6. 根据权利要求1或2所述的一种海绵城市雨水收集处理系统，其特征在于，所述第一储水池与第二 储水池在地下呈水平布置。

7. 根据权利要求1或2所述的一种海绵城市雨水收集处理系统，其特征在于，所述第一储水池与第二 储水池在地下呈上下叠放布置。

8. 根据权利要求1或2所述的一种海绵城市雨水收集处理系统，其特征在于，所述雨水回收单元内布 置水泵和输送水管，所述输送水管通过水泵输送第二收集器中的雨水。

9.一种利用权利要求1-8任意一项权利要求所述的一种海绵城市雨水收集处理系统进行雨水收集处理的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤一，通过雨水收集槽将海绵城市不同地方的雨水进行汇集，经过所述引水管道引至引水池；

步骤二，将引水池中的雨水经送水管道送至城市绿地的渗水单元；

步骤三，子站控制器根据来自弃流液位检测装置的液位信息，判断弃流控制器井中的液位是否达到预设的开启液位，并在判断为是后，向弃流控制器发送控制信息，指示弃流控制器控制第一电磁阀打开，使雨水流入弃流控制器井，开始收集雨水；

步骤四，子站控制器根据雨水蓄水池液位检测装置的检测信息判断，雨水蓄水池的液位是否达到第一极限位置，并在判断为是后，向弃流控制器发送控制信息，指示弃流控制器控制第一电磁阀关闭，使弃流控制器井停止收集雨水；

步骤五，渗水单元将雨水渗透至地下雨水储蓄单元，所述与雨水储蓄单元储存雨水；

步骤六，所述雨水储蓄单元的雨水经过管道送至雨水处理单元，对雨水进行过滤；

步骤七，经过步骤四处理后的雨水送至杀菌池进行杀菌，经杀菌后的雨水送至雨水回收单元，将雨水送至需要用水的地方。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤四中雨水过滤为多次过滤。