CN108457364B - 一种雨水收集净化处理回用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雨水收集净化处理回用系统，属于雨水收集回用技术领域，包括雨水弃流装置、雨水收集净化装置及雨水回用装置，雨水弃流装置包括内部设有预留腔和分流腔的分流箱，预留腔上部设有连接U形管的弃流入口；分流腔底部设有弃流出口，弃流出口内置有密度等于干净雨水密度的浮球，浮球连接一滑动挡块，分流腔上端设雨水收集口，雨水收集口两侧设有与滑动挡块相适配的滑轨；弃流出口的口径大于弃流入口的口径；雨水收集净化装置包括过滤箱和水生植物净化池，过滤箱连接有砂料循环管，砂料循环管上设有砂泵，过滤箱还连接有冲洗水管，过滤箱侧面下端设有排污管。本发明能减少较干净的雨水的流失，保证有效实现弃流。

Description

一种雨水收集净化处理回用系统

技术领域

本发明涉及雨水收集回用技术领域，具体的涉及一种雨水收集净化处理回用系统。

背景技术

城市建设造成了大量的不透水地面、屋面、混凝土和沥青路面，此类路面径流系数一般为0.9，意味着将近90%的降雨量将形成地面径流流失，这不仅是水资源的巨大浪费，同时也加大了城市排水设施的负担并增加了城市雨水洪涝灾害的概率。而据相关统计数据显示，目前全国600多座城市中有400多座缺水，110多座严重缺水。一方面城市水资源紧缺，另一方面城市内涝、径流污染等问题频发。雨水资源作为一种较为丰富的水资源，对其加以收集利用可以有效缓解城市水资源严重短缺的现象，同时可以有效预防和缓解城市内涝问题。

在申请公布号为CN 105130055 B的专利中公开了一种雨水收集净化处理回用系统，其包括雨水收集净化构件：蓄水池，其与所述雨水弃流过滤装置连接，并埋设于地下；地埋式雨水净化一体机，其通过进水管道和泄压回水管与所述蓄水池连接，并设有出水管道；清水池，其与所述地埋式雨水净化一体机的出水管道连接，并连接有自来水补水管道；以及供水系统，其用于给各用水系统供水及给蓄水池的蓄水模块进行反冲洗。实际应用中，处理后得到的水水质较好，可用于洗车、景观用水、绿化用水、冲洗厕所等。但其存在如下缺点：在将污染严重的雨水弃流后，要想进行对较干净的雨水的收集，需要由较大的水流压力来驱使浮球下移并关闭排污口。若为小雨天气，可能使产生的水流压力不足而导致排污口关闭不完全，则较干净的雨水会从排污口流失；若突降暴雨，可能一开始产生的水流压力就较大而导致排污口完全关闭，则污染较严重的雨水会从雨水收集口进入雨水回收体系，导致弃流失败。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种雨水收集净化处理回用系统，其能减少较干净的雨水的流失，保证有效实现弃流。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种雨水收集净化处理回用系统，包括雨水弃流装置、雨水收集净化装置及雨水回用装置，

所述雨水弃流装置包括内部由隔板分离成预留腔和分流腔的分流箱，所述隔板上部设有弃流入口，所述预留腔底部设有雨水进水管，所述预留腔上部设有连通弃流入口的U形管；所述分流腔底部设有弃流出口，所述弃流出口为口径由上至下渐小的圆台侧面结构，所述弃流出口的下端口的口径不小于弃流入口的口径；所述弃流出口内置有密度等于干净雨水密度的浮球，所述浮球顶部通过连接杆连接一滑动挡块，所述分流腔上端设有高于弃流入口的雨水收集口，所述雨水收集口两侧纵向设有供滑动挡块移动的滑轨，所述滑动挡块两侧分别滑动安装在雨水收集口两侧的滑轨上，所述滑动挡块朝向雨水收集口的一面贴附在分流箱相应侧的内壁上，且滑动挡块的贴附面的面积大于雨水收集口的口径，所述雨水收集口上方设有用来阻止滑动挡块继续上升并使滑动挡块刚好堵住雨水收集口的限位板；

所述雨水收集净化装置包括内部填装有滤砂的过滤箱及种植有水生植物的水生植物净化池，所述过滤箱上端设有连通雨水收集口的入水管，所述过滤箱底部设有砂料循环管和连通水生植物净化池的滤水排出管，所述过滤箱底部连接砂料循环管的位置下凹，所述砂料循环管的另一端连接过滤箱上端，所述砂料循环管上设有砂泵，所述入水管连接有冲洗水管，所述过滤箱下端还设有排污管，所述入水管连接冲洗水管处的前方设有阀门一，所述冲洗水管上设有阀门二，所述滤水排出管和排污管连接过滤箱的一端分别设有阀门三和阀门四，所述阀门三和阀门四前方均设有阻挡滤砂通过的滤网；

所述雨水回用装置包括净水存储箱，所述净水存储箱入口端设有连通水生植物净化池的过水管，所述净水存储箱出口端设有若干供水管，其中一根供水管与冲洗水管连接。

进一步地，所述滤水排出管设于过滤箱底部一侧，所述砂料循环管位于滤水排出管一侧，所述砂料循环管连接过滤箱上端的一端位于滤水排出管所在侧。这样设置，使得述砂料循环管的上下端分别位于过滤箱的两侧，在砂泵启动后，能使过滤箱内的滤砂在砂床的对角线上移动，可避免仅一侧的滤砂进行循环更替，促使更多的滤砂参与循环更替，有利于保障滤砂的均匀性并促进滤砂对雨水的过滤效果。

进一步地，所述砂料循环管顶部设有连通冲洗水管的冲洗短管。在进行对滤砂的冲洗过程中，从冲洗短管通入干净的水体，可直接对砂料循环管内的滤砂进行冲洗，有利于促进滤砂的冲洗效率。

进一步地，所述滤水排出管的出口端位于水生植物净化池的底端，所述过水管入口端位于水生植物净化池的上端。这样设置便于提供水体被水生植物净化的途径，保证通入过水管的水体经过了水生植物净化。

进一步地，所述水生植物净化池包括由隔板二隔开的至少两个并列设置的种植室，所述隔板二上端设有通水口，所述滤水排出管和过水管分别连通两端的种植室。设置至少两个由隔板二隔开的种植室，使得水体必须一一经过各个种植室后才通入过水管，能保证水体经过了充分的水生植物净化。

3.有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

（1）本发明的雨水弃流装置包括内部由隔板分离成预留腔和分流腔的分流箱，隔板上部设有弃流入口，预留腔上部设有连通弃流入口的U形管，可减缓雨水流入分流腔的流速，保持分流腔中水体的相对稳定，避免浮球因水体波动发生偏位移动，进而有利于维持雨水收集的平稳性，减少较干净的雨水的流失。

（2）本发明在上述分流腔底部设有弃流出口，弃流出口内置有密度等于干净雨水密度的浮球，浮球顶部通过连接杆连接一滑动挡块，分流腔上端设有高于弃流入口的雨水收集口，雨水收集口两侧纵向设有供滑动挡块移动的滑轨。应用中，初始状态，浮球在重力作用下关闭弃流出口，降雨开始时，雨水中含有的尘土较多，导致雨水的密度变大，则该部分雨水的浮力较大，随着雨水的积累，浮球逐渐上升，在打开弃流出口的同时推动滑动挡块上移至关闭雨水收集口，污染较严重的雨水便可从弃流出口排出；当雨水水质较清时，雨水水体的浮力下降，在重力作用下，浮球下移关闭弃流出口并拉动滑动挡块下移至打开雨水收集口，较干净的雨水从雨水收集口流向雨水收集净化装置。由此可知，浮球的移动由雨水的水质决定，无论大雨还是小雨，都能较好的实现弃流；弃流出口和雨水收集口的工作状态相反并实现联动，能提高相关机构的工作准确度，减少较干净的雨水的流失。

（3）本发明将弃流出口的口径设为大于弃流入口的口径，使得弃流水体的流出速度大于流入速度，在浮球上升过程中，即弃流出口和雨水收集口均处于半开半闭状态，可防止液位上升导致污染严重的雨水进入收集口，提高相关机构的工作准确度。

（4）本发明中的雨水收集净化装置包括内部填装有滤砂的过滤箱及种植有水生植物的水生植物净化池，过滤箱能去除雨水中悬浮的杂质，水生植物净化池能去除雨水中的硫化物等，使得雨水收集净化装置的净化能力得以提高。过滤箱底部设有砂料循环管，砂料循环管的另一端连接过滤箱上端，砂料循环管上设有砂泵，过滤箱上端的入水管连接有冲洗水管，过滤箱侧面下端设有排污管，砂泵能抽吸过滤箱底部的滤砂并送到砂床上部，实现滤砂的循环更替，再加上冲洗水管能够通入干净的水体，干净的水体对移动中的滤砂进行冲洗，可实现较好的冲洗效果，冲洗后的污水从排污管排出。由此可知，本发明中的过滤装置的自我清洁能力较强。

综上，本发明的弃流装置的工作准确度较高，能减少较干净的雨水的流失，保证有效实现弃流；收集净化装置的进化能力较强，且其中过滤机构的自我清洁能力较强，应用价值较高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

附图标记：1-分流箱，2-隔板，3-弃流入口，4-雨水进水管，5-U形管，6-弃流出口，7-浮球，8-连接杆，9-滑动挡块，10-雨水弃流装置，11-雨水收集口，12-滑轨，13-限位板，14-滤砂，15-过滤箱，16-水生植物，17-水生植物净化池，18-入水管，19-砂料循环管，20-雨水收集净化装置，21-滤水排出管，22-砂泵，23-冲洗水管，24-排污管，25-阀门一，26-阀门二，27-阀门三，28-阀门四，29-滤网，30-雨水回用装置，31-净水存储箱，32-过水管,33-供水管，34-冲洗短管，35-隔板二，36-种植室，37-通水口，101-预留腔，102-分流腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示的一种雨水收集净化处理回用系统，包括雨水弃流装置10、雨水收集净化装置20及雨水回用装置30，

所述雨水弃流装置10包括内部由隔板2分离成预留腔101和分流腔102的分流箱1，所述隔板2上部设有弃流入口3，所述预留腔101底部设有雨水进水管4，所述预留腔101上部设有连通弃流入口3的U形管5；所述分流腔102底部设有弃流出口6，所述弃流出口6为口径由上至下渐小的圆台侧面结构，所述弃流出口6的下端口的口径不小于弃流入口3的口径；所述弃流出口6内置有密度等于干净雨水密度的浮球7，所述浮球7顶部通过连接杆8连接一滑动挡块9，所述分流腔102上端设有高于弃流入口3的雨水收集口11，所述雨水收集口11两侧纵向设有供滑动挡块9移动的滑轨12，所述滑动挡块9两侧分别滑动安装在雨水收集口11两侧的滑轨12上，所述滑动挡块9朝向雨水收集口11的一面贴附在分流箱1相应侧的内壁上，且滑动挡块9的贴附面的面积大于雨水收集口11的口径，所述雨水收集口11上方设有用来阻止滑动挡块9继续上升并使滑动挡块9刚好堵住雨水收集口11的限位板13；

所述雨水收集净化装置20包括内部填装有滤砂14的过滤箱15及种植有水生植物16（水生植物16可以是芦苇、水葱、水花生或水葫芦）的水生植物净化池17，所述过滤箱15上端设有连通雨水收集口11的入水管18，所述过滤箱15底部设有砂料循环管19和连通水生植物净化池17的滤水排出管21，所述过滤箱15底部连接砂料循环管19的位置下凹，所述砂料循环管19的另一端连接过滤箱15上端，所述砂料循环管19上设有砂泵22，所述入水管18连接有冲洗水管23，所述过滤箱15下端还设有排污管24，所述入水管18连接冲洗水管23处的前方设有阀门一25，所述冲洗水管23上设有阀门二26，所述滤水排出管21和排污管24连接过滤箱15的一端分别设有阀门三27和阀门四28，所述阀门三27和阀门四28前方均设有阻挡滤砂14通过的滤网29；

所述雨水回用装置30包括净水存储箱31，所述净水存储箱31入口端设有连通水生植物净化池17的过水管32，所述净水存储箱31出口端设有若干供水管33，其中一根供水管33与冲洗水管23连接。

在本实施例中，所述滤水排出管21设于过滤箱15底部一侧，所述砂料循环管19位于滤水排出管21一侧，所述砂料循环管19连接过滤箱15上端的一端位于滤水排出管21所在侧。这样设置，使得述砂料循环管19的上下端分别位于过滤箱15的两侧，在砂泵22启动后，能使过滤箱15内的滤砂14在砂床的对角线上移动，可避免仅一侧的滤砂14进行循环更替，促使更多的滤砂14参与循环更替，有利于保障滤砂14的均匀性并促进滤砂14对雨水的过滤效果。

在本实施例中，所述砂料循环管19顶部设有连通冲洗水管23的冲洗短管34。在进行对滤砂14的冲洗过程中，从冲洗短管34通入干净的水体，可直接对砂料循环管19内的滤砂14进行冲洗，有利于促进滤砂14的冲洗效率。

在本实施例中，所述滤水排出管21的出口端位于水生植物净化池17的底端，所述过水管32入口端位于水生植物净化池17的上端。这样设置便于提供水体被水生植物净化的途径，保证通入过水管32的水体经过了水生植物净化。

在本实施例中，所述水生植物净化池17包括由隔板二35隔开的至少两个并列设置的种植室36（图中示出了三个种植室36），所述隔板二35上端设有通水口37，所述滤水排出管21和过水管32分别连通两端的种植室36。设置至少两个由隔板二35隔开的种植室36，使得水体必须一一经过各个种植室36后才通入过水管32，能保证水体经过了充分的水生植物净化。

上述雨水收集净化处理回用系统的具体作用过程为：

（1）弃流、收集雨水：降雨初期，污染较严重的雨水从雨水进水管4进入预留腔101，随着水位的上升，待水位漫过U形管5的管口时，雨水开始通过弃流入口3进入分流腔102，且弃流入口3处的水流速度减慢；由于雨水中含有的尘土较多，导致雨水的密度变大，则该部分雨水的浮力较大，分流腔102内随着雨水的积累，浮球7逐渐上升，在打开弃流出口6的同时推动滑动挡块9沿滑轨12上移至碰触限位板13，雨水收集口11关闭，污染较严重的雨水便可从弃流出口6排出；在浮球7上升过程中，即弃流出口6和雨水收集口11均处于半开半闭状态时，由于弃流水体的流出速度大于流入速度，可防止液位上升导致污染严重的雨水进入收集口；当雨水水质较清时，雨水水体的浮力下降，在重力作用下，浮球7下移关闭弃流出口6并拉动滑动挡块9下移至打开雨水收集口11，较干净的雨水从雨水收集口11流向雨水收集净化装置20；

（2）过滤净化：打开阀门一25和阀门三27，从雨水收集口11流出的较干净的雨水从入水管18进入过滤箱15，被滤砂14过滤掉悬浮杂质后从滤水排出管21排出，然后进入水生植物净化池17，在水生植物净化池17被除去硫化物等；

（3）回用：上述水生植物净化池17净化后的雨水从过水管32进入净水存储箱31，干净的雨水从供水管33导出即可应用；

（4）滤砂14冲洗：关闭阀门一25和阀门三27，打开阀门二26和阀门四28，干净的雨水从一根供水管33进入冲洗水管23，再沿入水管18进入过滤箱15，启动砂泵22，砂泵22能抽吸过滤箱15底部的滤砂14并送到砂床上部，实现滤砂14的循环更替，同时干净的水体对移动中的滤砂14进行冲洗，可实现较好的冲洗效果，冲洗后的污水从排污管24排出。

由上述内容可知，本发明的弃流装置的工作准确度较高，能减少较干净的雨水的流失，保证有效实现弃流；收集净化装置的进化能力较强，且其中过滤机构的自我清洁能力较强，应用价值较高。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种雨水收集净化处理回用系统，包括雨水弃流装置（10）、雨水收集净化装置（20）及雨水回用装置（30），其特征在于，

所述雨水弃流装置（10）包括内部由隔板（2）分离成预留腔（101）和分流腔（102）的分流箱（1），所述隔板（2）上部设有弃流入口（3），所述预留腔（101）底部设有雨水进水管（4），所述预留腔（101）上部设有连通弃流入口（3）的U形管（5）；所述分流腔（102）底部设有弃流出口（6），所述弃流出口（6）为口径由上至下渐小的圆台侧面结构，所述弃流出口（6）的下端口的口径不小于弃流入口（3）的口径；所述弃流出口（6）内置有密度等于干净雨水密度的浮球（7），所述浮球（7）顶部通过连接杆（8）连接一滑动挡块（9），所述分流腔（102）上端设有高于弃流入口（3）的雨水收集口（11），所述雨水收集口（11）两侧纵向设有供滑动挡块（9）移动的滑轨（12），所述滑动挡块（9）两侧分别滑动安装在雨水收集口（11）两侧的滑轨（12）上，所述滑动挡块（9）朝向雨水收集口（11）的一面贴附在分流箱（1）相应侧的内壁上，且滑动挡块（9）的贴附面的面积大于雨水收集口（11）的口径，所述雨水收集口（11）上方设有用来阻止滑动挡块（9）继续上升并使滑动挡块（9）刚好堵住雨水收集口（11）的限位板（13）；

所述雨水收集净化装置（20）包括内部填装有滤砂（14）的过滤箱（15）及种植有水生植物（16）的水生植物净化池（17），所述过滤箱（15）上端设有连通雨水收集口（11）的入水管（18），所述过滤箱（15）底部设有砂料循环管（19）和连通水生植物净化池（17）的滤水排出管（21），所述过滤箱（15）底部连接砂料循环管（19）的位置下凹，所述砂料循环管（19）的另一端连接过滤箱（15）上端，所述砂料循环管（19）上设有砂泵（22），所述入水管（18）连接冲洗水管（23），所述过滤箱（15）下端还设有排污管（24），所述入水管（18）连接冲洗水管（23）处的前方设有阀门一（25），所述冲洗水管（23）上设有阀门二（26），所述滤水排出管（21）和排污管（24）连接过滤箱（15）的一端分别设有阀门三（27）和阀门四（28），所述阀门三（27）和阀门四（28）前方均设有阻挡滤砂（14）通过的滤网（29）；

所述雨水回用装置（30）包括净水存储箱（31），所述净水存储箱（31）入口端设有连通水生植物净化池（17）的过水管（32），所述净水存储箱（31）出口端设有若干供水管（33），其中一根供水管（33）与冲洗水管（23）连接。

2.根据权利要求1所述的一种雨水收集净化处理回用系统，其特征在于，所述滤水排出管（21）设于过滤箱（15）底部一侧，所述砂料循环管（19）位于滤水排出管（21）一侧，所述砂料循环管（19）连接过滤箱（15）上端的一端位于滤水排出管（21）所在侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种雨水收集净化处理回用系统，其特征在于，所述砂料循环管（19）顶部设有连通冲洗水管（23）的冲洗短管（34）。

4.根据权利要求1所述的一种雨水收集净化处理回用系统，其特征在于，所述滤水排出管（21）的出口端位于水生植物净化池（17）的底端，所述过水管（32）入口端位于水生植物净化池（17）的上端。

5.根据权利要求4所述的一种雨水收集净化处理回用系统，其特征在于，所述水生植物净化池（17）包括由隔板二（35）隔开的至少两个并列设置的种植室（36），所述隔板二（35）上端设有通水口（37），所述滤水排出管（21）和过水管（32）分别连通两端的种植室（36）。

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