CN108517737B - 一种地下雨水处理收集再利用装置 - Google Patents

一种地下雨水处理收集再利用装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于，包括控制器、雨水收集存储系统、雨水过滤系统、雨水再利用系统，所述控制器电连接所述雨水收集存储系统、雨水过滤系统、雨水再利用系统。本发明既可以在汛期加速地面雨水下渗，减轻城市内涝现象；也实现了初期雨水与后期雨水的分流处理，提高了雨水的利用率；并且将雨水的收集、处理与利用一体化，就地进行，节省了长途输送雨水的管网材料。

Description

一种地下雨水处理收集再利用装置
技术领域
本发明涉及一种地下雨水处理收集再利用装置，属于雨水处理收集再利用装置技术领域。
背景技术
城市雨水资源与城市内涝灾害、水资源利用之间有着密切的关系，关于城市雨水资源的收集再利用一直是海面城市研究的热点。广义的雨水资源收集利用是将雨水视为区域水循环的重要组成部分，关注城市下垫面对降雨对降雨径流过程的影响，通过绿色工程控制雨水正常的径流、下渗、滞蓄等过程。城市雨水收集利用系统主要完成对雨水的收集、处理、存储和利用工作，进而达到对城市雨水进行有效控制、利用的目标。研究雨水收集利用过程对减轻城市内涝灾害、提高水资源利用率、保护区域水资源环境具有重要的科学意义与实践价值。
目前，关于雨水收集、处理、存储、利用已有了较为丰硕的研究成果，但将雨水的收集、处理、存储与利用集为一体的装置并不多见；且已有的雨水处理收集再利用装置仍存在雨水下渗速率慢、初期雨水弃流、雨水处理成本高等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种地下雨水处理收集再利用装置，既可以在汛期加速地面雨水下渗，减轻城市内涝现象；也实现了初期雨水与后期雨水的分流处理，提高了雨水的利用率；并且将雨水的收集、处理与利用一体化，就地进行，节约了人力物力资源；水处理系统采用生物炭等滤料层，既能变废为宝又能净化水质，且该系统位于植草沟的下方，方便施工和滤料的更换；整套雨水处理收集再利用装置位于地下，不占用地上空间。
为达到上述目的，本发明提供一种地下雨水处理收集再利用装置，包括控制器、雨水收集存储系统、雨水过滤系统、雨水再利用系统，所述控制器电连接所述雨水收集存储系统、雨水过滤系统、雨水再利用系统。
优先地，所述雨水收集存储系统包括多个储水器、地面透水砖、生态植物沟、初期雨水导流管，所述地面透水砖等间距铺设在地面上，多个所述储水器埋设在所述地面透水砖下方，所述生态植物沟位于地面上，所述生态植物沟上种植各种植物，多个所述储水器汇合通过所述初期雨水导流管连通所述生态植物沟。
优先地，所述储水器包括若干个放射状导水管、支承爪、滞洪分流箱、一级排水支管、一级排水干管，若干个所述放射状导水管上端连通地面或位于所述地面透水砖下方，若干个所述放射状导水管下端连通所述滞洪分流箱，所述支承爪包括若干个支杆和一个竖杆，竖杆上端、若干个所述支杆上端固定连接于一点，若干个所述支杆下端分别固定连接一所述放射状导水管，所述竖杆下端竖向固定连接所述滞洪分流箱，所述滞洪分流箱底部通过一级排水支管汇合连通所述一级排水干管，所述一级排水干管连通所述初期雨水导流管；所述放射状导水管的外形为L形。
优先地，所述雨水收集存储系统还包括若干个二级排水支管、二级排水干管、分流感应阀门、后期雨水导流管，所述滞洪分流箱中部通过若干个所述二级排水支管连通所述二级排水干管，所述分流感应阀门进水口连通所述一级排水干管，所述分流感应阀门的两个出水口分别连通所述初期雨水导流管、所述后期雨水导流管，所述二级排水干管、所述后期雨水导流管通入所述雨水过滤系统。
优先地，所述分流感应阀门包括水压传感器、一级电磁阀和二级电磁阀，所述一级排水干管出水口分别连通所述一级电磁阀的进水口、所述二级电磁阀的进水口，所述一级电磁阀的出水口连通所述初期雨水导流管，所述二级电磁阀的出水口连通所述后期雨水导流管，所述水压传感器安装在所述一级排水干管上，所述水压传感器、所述一级电磁阀、所述二级电磁阀电连接所述控制器。
优先地，所述雨水过滤系统包括初期雨水处理层、后期雨水处理层和禁止雨水通过的不透水层 ，所述初期雨水处理层、所述后期雨水处理层和所述不透水层依次从上向下铺设，所述初期雨水处理层位于所述初期雨水导流管下方；所述二级排水干管、所述后期雨水导流管通入所述后期雨水处理层顶部；所述不透水层为水泥基渗透结晶防水材料。
优先地，所述初期雨水处理层包括土工布层、砂层和砾石层，所述土工布层、所述砂层、所述砾石层依次铺设在所述生态植物沟下方；所述后期雨水处理层包括生物炭层、石英砂层、碎石层，所述生物炭层、所述石英砂层、所述碎石层依次铺设在所述初期雨水处理层下方。
优先地，所述雨水再利用系统包括多个进水管、集水箱、水位水质检测仪、出水管、抽水水泵、提水管道、旋转高低位喷头，所述集水箱通过多个所述进水管连通所述雨水过滤系统底部，所述水位水质检测仪位于所述集水箱中，所述抽水水泵通过所述出水管连通所述集水箱，所述抽水水泵通过所述提水管道连通所述旋转高低位喷头，所述旋转高低位喷头安装在地面上，所述控制器电连接所述水位水质检测仪。
优先地，包括计时器、温湿度传感器，所述计时器、所述温湿度传感器均电连接所述控制器，所述温湿度传感器安装在地面上。
优先地，所述水压传感器型号为FC3A，所述旋转高低位喷头的型号为SQ-8008，所述水位水质检测仪型号为DATA-9201，所述计时器型号为RL-HM006，所述温湿度传感器型号为AF5010。
本发明所达到的有益效果：
本发明既可以在汛期加速地面雨水下渗，减轻城市内涝现象；也实现了初期雨水与后期雨水的分流处理，提高了雨水的利用率；并且将雨水的收集、处理与利用一体化，就地进行，节省了长途输送雨水的管网材料；该装置的雨水利用系统用于就地浇洒绿化带与道路，节省了绿化人员与洒水车等人力物力资源；水处理系统采用生物炭等滤料层，既能变废为宝又能净化水质，且该系统位于植草沟的下方，方便施工和滤料的更换；整套雨水处理收集再利用装置位于地下，不占用地上空间，且生态植草沟与道路透水铺装具有美化城市景观的作用；装置具有充分利用雨水资源、节约成本、施工方便等优点，也对城市雨水综合处理利用提供了一种新思路。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是本发明中放射状导水管的结构图；
图3是本发明中放射状导水管的立体图。
附图标记的含义：1.放射状导水管，2.支撑爪，3.滞洪分流箱，4.一级排水支管，5.二级排水支管，6.一级排水干管，7.二级排水干管，8.分流感应阀门，9.地面透水砖，10. 生态植草沟，11.初期雨水导流管，12.后期雨水导流管，13.初期雨水处理层，14.后期雨水处理层，15.不透水层，16.进水管，17.集水箱，18.水位水质检测仪，19.出水管，20.抽水水泵，21. 提水管道，22. 旋转高低位喷头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种地下雨水处理收集再利用装置，包括控制器、雨水收集存储系统、雨水过滤系统、雨水再利用系统，所述控制器电连接所述雨水收集存储系统、雨水过滤系统、雨水再利用系统。
进一步地，所述雨水收集存储系统包括多个储水器、地面透水砖9、生态植物沟10、初期雨水导流管11，所述地面透水砖9等间距铺设在地面上，多个所述储水器埋设在所述地面透水砖9下方，所述生态植物沟10位于地面上，所述生态植物沟10上种植各种植物，多个所述储水器汇合通过所述初期雨水导流管11连通所述生态植物沟10。
进一步地，所述储水器包括若干个放射状导水管1、支承爪2、滞洪分流箱3、一级排水支管4、一级排水干管6，若干个所述放射状导水管1上端连通地面或位于所述地面透水砖9下方，若干个所述放射状导水管1下端连通所述滞洪分流箱3，所述支承爪2包括若干个支杆和一个竖杆，竖杆上端、若干个所述支杆上端固定连接于一点，若干个所述支杆下端分别固定连接一所述放射状导水管1，所述竖杆下端竖向固定连接所述滞洪分流箱3，所述滞洪分流箱3底部通过一级排水支管4汇合连通所述一级排水干管6，所述一级排水干管6连通所述初期雨水导流管11；所述放射状导水管1的外形为L形。
进一步地，所述雨水收集存储系统还包括若干个二级排水支管5、二级排水干管7、分流感应阀门8、后期雨水导流管12，所述滞洪分流箱3中部通过若干个所述二级排水支管5连通所述二级排水干管7，所述分流感应阀门8进水口连通所述一级排水干管6，所述分流感应阀门8的两个出水口分别连通所述初期雨水导流管11、所述后期雨水导流管12，所述二级排水干管7、所述后期雨水导流管12通入所述雨水过滤系统。
进一步地，所述分流感应阀门8包括水压传感器、一级电磁阀和二级电磁阀，所述一级排水干管6出水口分别连通所述一级电磁阀的进水口、所述二级电磁阀的进水口，所述一级电磁阀的出水口连通所述初期雨水导流管11，所述二级电磁阀的出水口连通所述后期雨水导流管12，所述水压传感器安装在所述一级排水干管6上，所述水压传感器、所述一级电磁阀、所述二级电磁阀电连接所述控制器。
进一步地，所述雨水过滤系统包括初期雨水处理层13、后期雨水处理层14和禁止雨水通过的不透水层 15，所述初期雨水处理层13、所述后期雨水处理层14和所述不透水层15依次从上向下铺设，所述初期雨水处理层13位于所述初期雨水导流管11下方；所述二级排水干管7、所述后期雨水导流管12通入所述后期雨水处理层14顶部；所述不透水层15为水泥基渗透结晶防水材料。
进一步地，所述初期雨水处理层13包括土工布层、砂层和砾石层，所述土工布层、所述砂层、所述砾石层依次铺设在所述生态植物沟10下方；所述后期雨水处理层14包括生物炭层、石英砂层、碎石层，所述生物炭层、所述石英砂层、所述碎石层依次铺设在所述初期雨水处理层13下方。
进一步地，所述雨水再利用系统包括多个进水管16、集水箱17、水位水质检测仪18、出水管19、抽水水泵20、提水管道21、旋转高低位喷头22，所述集水箱17通过多个所述进水管16连通所述雨水过滤系统底部，所述水位水质检测仪18位于所述集水箱17中，所述抽水水泵20通过所述出水管19连通所述集水箱17，所述抽水水泵20通过所述提水管道21连通所述旋转高低位喷头22，所述旋转高低位喷头22安装在地面上，所述控制器电连接所述水位水质检测仪18。
进一步地，包括计时器、温湿度传感器，所述计时器、所述温湿度传感器均电连接所述控制器，所述温湿度传感器安装在地面上。
进一步地，所述水压传感器型号为FC3A，所述旋转高低位喷头的型号为SQ-8008，所述水位水质检测仪型号为DATA-9201，所述计时器型号为RL-HM006，所述温湿度传感器型号为AF5010。
本发明既可以汛期加速地面雨水下渗；也实现了初期雨水与后期雨水的分流处理；并且将雨水的收集、处理与利用一体化，就地进行；整套雨水处理收集再利用装置位于地下，不占用地上空间；装置具有充分利用雨水资源、节约成本、施工方便等优点，下面对该一种地下雨水收集处理再利用装置的运行过程进行简要介绍：
（1）在降雨期，地面雨水经过生态植草沟10和透水铺装的放射状导水管1下渗，经生态植草沟10下渗的雨水直接进入雨水处理系统进行过滤净化；经放射状导水管1下渗的雨水进行雨水分流。
（2）降雨初期（前5min）的水量较小且水质较差，少量的初期雨水经放射状导水管1进入滞洪分流箱3，通过一级排水支管4来到分流感应阀门8，此时水压传感器感应到水压，第一电磁阀阀门开启初期雨水导流管11打开，计时器同时工作，初期雨水经初期雨水导流管11进入生态植草沟10，最终流入初期雨水处理层13进行净化处理。
（3）5min后水平方向的阀门关闭，垂直方向的阀门开启，此时降雨量逐渐增大，球型滞洪分流结构里的水位超过二级排水支管口5，则后期雨水分别经过一级排水支管4和二级排水支管5流入后期雨水处理层14。
（4）进入雨水处理系统的雨水在重力的作用下通过各个过滤层进行净化，处理好的雨水在后期雨水处理层14的底部通过集水箱进水管16进入集水箱17存储起来。
（5）待雨停后，地面径流结束，分流感应阀门8的两电磁阀阀门都未感应到水压时，垂直方向的阀门关闭。
（6）在非雨期，温湿度传感器检测到温度较高时，开启抽水水泵20与120°旋转高低位喷头组22，将集水箱17内的水抽至地面进行绿化带的浇洒与道路降温。
综上，本发明既可以在汛期加速地面雨水下渗，减轻城市内涝现象；也实现了初期雨水与后期雨水的分流处理，提高了雨水的利用率；并且将雨水的收集、处理与利用一体化，就地进行，节省了长途输送雨水的管网材料；该装置的雨水利用系统用于就地浇洒绿化带与道路，节省了绿化人员与洒水车等人力物力资源；水处理系统位于植草沟的下方，方便施工和滤料的更换；整套雨水处理收集再利用装置位于地下，不占用地上空间；装置具有充分利用雨水资源、节约成本、施工方便等优点，也对城市雨水综合处理利用提供了一种新思路。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于，包括控制器、雨水收集存储系统、雨水过滤系统、雨水再利用系统，所述控制器电连接所述雨水收集存储系统、雨水过滤系统、雨水再利用系统；
所述雨水收集存储系统包括多个储水器、地面透水砖（9）、生态植物沟（10）、初期雨水导流管（11），所述地面透水砖（9）等间距铺设在地面上，多个所述储水器埋设在所述地面透水砖（9）下方，所述生态植物沟（10）位于地面上，所述生态植物沟（10）上种植各种植物，多个所述储水器汇合通过所述初期雨水导流管（11）连通所述生态植物沟（10）；
所述储水器包括若干个放射状导水管（1）、支承爪（2）、滞洪分流箱（3）、一级排水支管（4）、一级排水干管（6），若干个所述放射状导水管（1）上端连通地面或位于所述地面透水砖（9）下方，若干个所述放射状导水管（1）下端连通所述滞洪分流箱（3），所述支承爪（2）包括若干个支杆和一个竖杆，竖杆上端、若干个所述支杆上端固定连接于一点，若干个所述支杆下端分别固定连接一所述放射状导水管（1），所述竖杆下端竖向固定连接所述滞洪分流箱（3），所述滞洪分流箱（3）底部通过一级排水支管（4）汇合连通所述一级排水干管（6），所述一级排水干管（6）连通所述初期雨水导流管（11）；所述放射状导水管（1）的外形为L形。
2.根据权利要求1所述的一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于，所述雨水收集存储系统还包括若干个二级排水支管（5）、二级排水干管（7）、分流感应阀门（8）、后期雨水导流管（12），所述滞洪分流箱（3）中部通过若干个所述二级排水支管（5）连通所述二级排水干管（7），所述分流感应阀门（8）进水口连通所述一级排水干管（6），所述分流感应阀门（8）的两个出水口分别连通所述初期雨水导流管（11）、所述后期雨水导流管（12），所述二级排水干管（7）、所述后期雨水导流管（12）通入所述雨水过滤系统。
3.根据权利要求2所述的一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于，所述分流感应阀门（8）包括水压传感器、一级电磁阀和二级电磁阀，所述一级排水干管（6）出水口分别连通所述一级电磁阀的进水口、所述二级电磁阀的进水口，所述一级电磁阀的出水口连通所述初期雨水导流管（11），所述二级电磁阀的出水口连通所述后期雨水导流管（12），所述水压传感器安装在所述一级排水干管（6）上，所述水压传感器、所述一级电磁阀、所述二级电磁阀电连接所述控制器。
4.根据权利要求2所述的一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于， 所述雨水过滤系统包括初期雨水处理层（13）、后期雨水处理层（14）和禁止雨水通过的不透水层（15），所述初期雨水处理层（13）、所述后期雨水处理层（14）和所述不透水层（15）依次从上向下铺设，所述初期雨水处理层（13）位于所述初期雨水导流管（11）下方；所述二级排水干管（7）、所述后期雨水导流管（12）通入所述后期雨水处理层（14）顶部；所述不透水层（15）为水泥基渗透结晶防水材料。
5.根据权利要求4所述的一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于，所述初期雨水处理层（13）包括土工布层、砂层和砾石层，所述土工布层、所述砂层、所述砾石层依次铺设在所述生态植物沟（10）下方；所述后期雨水处理层（14）包括生物炭层、石英砂层、碎石层，所述生物炭层、所述石英砂层、所述碎石层依次铺设在所述初期雨水处理层（13）下方。
6.根据权利要求1所述的一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于，所述雨水再利用系统包括多个进水管（16）、集水箱（17）、水位水质检测仪（18）、出水管（19）、抽水水泵（20）、提水管道（21）、旋转高低位喷头（22），所述集水箱（17）通过多个所述进水管（16）连通所述雨水过滤系统底部，所述水位水质检测仪（18）位于所述集水箱（17）中，所述抽水水泵（20）通过所述出水管（19）连通所述集水箱（17），所述抽水水泵（20）通过所述提水管道（21）连通所述旋转高低位喷头（22），所述旋转高低位喷头（22）安装在地面上，所述控制器电连接所述水位水质检测仪（18）。
7.根据权利要求1所述的一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于，包括计时器、温湿度传感器，所述计时器和所述温湿度传感器均电连接所述控制器，所述温湿度传感器安装在地面上。
8.根据权利要求3所述的一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于，所述水压传感器型号为FC3A。
9.根据权利要求6所述的一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于，所述旋转高低位喷头（22）的型号为SQ-8008，所述水位水质检测仪（18）型号为DATA-9201。
10.根据权利要求7所述的一种地下雨水处理收集再利用装置，其特征在于，所述计时器型号为RL-HM006，所述温湿度传感器型号为AF5010。
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