CN109168731A - 一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，包括污水收集管、第一雨水收集管、第二雨水收集管、污水处理装置、雨水沉淀处理装置、配水井、绿化墙体装置，所述配水井连通于绿化墙体装置，所述绿化墙体装置包括若干个立柱和若干级墙体模块，每级墙体模块包括底层墙体模块、若干个中间墙体模块和顶层墙体模块，每层墙体模块由外部结构箱体、内部容器和外部容器三部分构成，所述外部容器和内部容器之间间隔设有第一开孔，底层墙体模块内部容器中设有循环泵，所述循环泵上设有出水管，所述出水管连通到顶层墙体模块中。采用上述技术方案，本发明提供一种能够对雨污水就地处理和回用具备雨水和污水处理装置及美化环境的绿化墙体装置。

Description

一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置
技术领域
本发明涉及环境工程领域和墙体绿化领域，特别涉及一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置。
背景技术
目前，我国的大部分建筑楼宇中所产生污水的处理模式是通过污水管网收集输送至污水厂处理后排放，而雨水是通过雨水管网收集后直接排入水体，这种模式造成了污水与雨水的资源的大量浪费，不利于生态文明的建设。
随着工业化及城市化的飞速发展，环境污染日趋严重，城市热岛效应愈加明显，城市生态日益恶化。近二十年来，国内外对改善城市生态环境的共同主张是在城市中大力种植绿色植物，使绿色回归城市。因绿化墙体等垂直绿化系统具有节能减排、缓减热岛、净化空气等优点，在城市中日益受到重视并得到推广应用，但常见的绿化墙体系统不具备雨水或污水的贮存或处理功能，日常维护需要消耗大量的水资源。
针对现有城市雨污水处理模式的不足和常见绿化墙体系统的缺点，提供一种具备雨水和污水处理及墙体绿化功能的装置及其使用方法，在有效处理雨污水的同时增加绿化空间并美化环境。
发明内容
本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，能够实现对雨污水就地处理和回用的同时，提供绿化墙体装置以美化环境。
本发明的技术方案：一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，包括污水收集管、第一雨水收集管、第二雨水收集管、污水处理装置、雨水沉淀处理装置、配水井以及绿化墙体装置，所述污水收集管与污水处理装置贯通，所述雨水沉淀处理装置分别与第一雨水收集管和第二雨水收集管贯通，所述污水处理装置和雨水沉淀处理装置分别与配水井贯通，所述配水井连通于绿化墙体装置，所述绿化墙体装置包括若干个立柱和若干级墙体模块，且每级墙体模块设置在相邻两个立柱之间，每级墙体模块包括底层墙体模块、若干个中间墙体模块和顶层墙体模块，每层墙体模块由外部结构箱体、内部容器和外部容器三部分构成，外部结构箱体内间隔设有两隔板，两隔板之间形成内部容器，外部容器设置在外部结构箱体外侧对应内部容器位置，外部容器与内部容器之间设有第一开孔，所述底层墙体模块的内部容器中设有循环泵，所述循环泵上设有出水管，所述出水管连通到顶层墙体模块中，中间墙体模块和顶层墙体模块上设有供处理后的雨污水排至下一层墙体模块的第二开孔或管道。
采用上述技术方案，建筑楼宇内的污水通过污水收集管收集后，进入污水处理装置处理，并在处理后，排入配水井中；雨水通过第一雨水收集管和第二雨水收集管收集后，进入雨水沉淀处理装置处理后，排入配水井中；在配水井中混合的雨污水，流通到第一级底层墙体模块中，并由设置在底层墙体模块的内部容器中的循环泵循环，通过连接在循环泵上的出水管流通到顶层墙体模块中，每层墙体模块的外部容器与内部容器的重合面之间间隔设有第一开孔是为了使内部容器中贮存的雨污水能够流通到外部容器中，中间墙体模块和顶层墙体模块底部设有第二开孔是为了使上层墙体模块中的雨污水能够流通到下一层中。
本发明的进一步设置：所述的污水处理装置包括厌氧单元和好氧单元，所述好氧单元内底部设有曝气机，中部设有填料，上部设有出水口，所述出水口与配水井连通，所述填料的体积填充率为20~60%。
采用上述进一步设置，污水经过厌氧单元处理后进入好氧单元，好氧单元中的填料使污水中的微生物在填料的表面进行累积，增大与污水的表面接触，对污水进行降解处理，曝气机则是为了将空气中的氧强制向液体中转移的过程，获得足够的溶解氧，防止好氧单元内的悬浮体下沉，加强好氧单元内有机物与微生物及溶解氧接触，从而保证好氧单元内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用，好氧单元内的污水经过处理从出水口流通到配水井中。
本发明的再进一步设置：所述的雨水沉淀处理装置内设有若干个斜板或斜管，所述斜板或斜管之间间隔设置。
采用上述再进一步设置，利用斜管或者斜板将雨水进行沉淀处理，雨水处理后排入到配水井中，采用斜管或者斜板提高了处理能力，效率，缩短了处理时间。
本发明的再更进一步设置：所述配水井内设有提升泵、第一液位感应器、第二液位感应器和溢流管，所述第一液位感应器和第二液位感应器分别与提升泵连接，且第一液位感应器位于第二液位感应器下方，所述溢流管设置在第二液位感应器上方。
采用上述再更进一步设置，提升泵所设置方式为雨污水在第一液位感应器时停泵，在第二液位感应器时开泵，配水井中的提升泵所泵出的雨污水排入到放置在室外的第一级绿化墙体装置中的内部容器中，配水井中多余的雨污水可通过溢流管排放。
本发明的再更进一步设置：所述立柱上设有凹槽，所述墙体模块的外部结构箱体两端嵌设在相邻两根立柱的凹槽中。
采用上述再更进一步设置，墙体模块的外部结构箱体两端嵌设在立柱的凹槽中，这样设置方便墙体模块可多层叠加，也方便墙体模块的拆卸，以及更换。
本发明的再更进一步设置：底层墙体模块中的内部容器两端与外部结构箱体两端之间分别设有承插管，承插管穿设在对应的立柱、内部容器以及外部结构箱体上，相邻两级底层墙体模块通过承插管相互连接，提升泵与第一级底层墙体模块中的一承插管连接。
采用上述再更进一步设置，利用承插管将每级底层墙体模块的内部容器之间连通，使配水井内的雨污水通过提升泵提升后将雨污水通过立柱与第一级底层墙体模块中承插管流通到的内部容器中，因各级底层墙体模块之间通过承插管连接，故雨污水通过承插管流通到各级底层墙体模块的内部容器中，并利用设置在底层墙体模块内部容器中的循环泵将雨污水供应到顶层墙体模块中，最后一级底层墙体模块内部容器的承插管的排水则会用于绿化灌溉。
本发明的再更进一步设置：绿化墙体装置采取溢流式布水，中间墙体模块和顶层墙体模块中的外部结构箱体一端底部封闭，另一端底部设置第二开孔，内部容器靠近外部结构箱体底部封闭的一端间隔设有第一过水孔，内部容器靠近第二开孔的一端间隔设有溢水孔，外部容器和内部容器底部均封闭。
采用上述再更进一步设置，采用溢流式布水方式，中间墙体模块和顶层墙体模块中的外部结构箱体一端底部为封闭不透水，用以接收上一层模块或者出水管的出水并蓄水，另一端底部设有第二开孔是用以向下一层排水，下一层的封闭端与开孔端则跟上一层方向相反，第一过水孔的设置使得在该端蓄积的雨污水能够以潜流的方式从第一过水孔进入到内部容器中，溢水孔则是使内部容器中的雨污水通过溢水孔和开孔或镂空的外部结构箱体底部排入到下一层墙体模块，内部容器封闭则可用于蓄水或者种植。
本发明的再更进一步设置：绿化墙体装置采取虹吸式布水，中间墙体模块和顶层墙体模块中的外部结构箱体两端底部为封闭设置，且每层墙体模块上设有倒U型虹吸排水管，倒U型虹吸管的最高处低于该层内部容器顶部，倒U型虹吸管的一端高于该层底部，所述倒U型虹吸管的另一端延伸至下层模块的外部结构箱体中，内部容器的两端均间隔设有第二过水孔，内部容器和外部容器底部均封闭。
采用上述再更进一步设置，采用虹吸式布水方式，中间墙体模块和顶层墙体模块的外部结构箱体的两端底部封闭是为了用于贮存雨污水，一端设置倒U型虹吸排水管，另一端则接收上一层墙体模块的出水或出水管的出水并进行蓄水，倒U型虹吸管的最高处低于该级墙体模块内部容器顶部，一端高于该层内部容器，倒U型虹吸管的另一端穿过该层模块外部结构箱体底部并伸入到下层模块的外部结构箱体中是为了向下一层排水，虹吸管这样设置是利用大气压与真空之间存在的压差及落差势能，源源不断地提供永不衰竭的能量支持，从而达到自动抽吸引水的水流现象，这样设置更加方便对下一层的绿化进行浇灌，第二过水孔的设置使得蓄积的雨污水能够以潜流的方式从第二过水孔进出内部容器，达到雨污水的流通，内部容器和底部封闭是方便蓄水或者种植。
本发明的再更进一步设置：绿化墙体装置采取滴灌式布水，中间墙体模块和顶层墙体模块中的内部容器和外部容器底部均间隔设有第二开孔，位于顶层墙体模块中的出水管水平设置，位于顶层墙体模块中的出水管上间隔设有若干个第三过水孔。
采用上述再更进一步设置，采用滴灌式布水方式，底层墙体模块内部容器中的雨污水通过循环泵上的出水管上的第三过水孔输送到顶层墙体模块中，进而再通过第二开孔排入到下一层模块中，依次输送。
附图说明
图1为本发明具体实施例的总体结构示意图；
图2为本发明具体实施例的污水处理装置示意图；
图3为本发明具体实施例的雨水沉淀处理装置示意图；
图4为本发明具体实施例的配水井示意图；
图5为本发明具体实施例的立柱示意图；
图6为本发明具体实施例的底层墙体模块示意图；
图7为本发明具体实施例的中间墙体模块示意图；
图8为本发明具体实施例的顶层墙体模块示意图；
图9为本发明具体实施例的墙体处理系统溢流式布水方式示意图；
图10为本发明具体实施例的墙体处理系统虹吸式布水方式示意图；
图11为本发明具体实施例的墙体处理系统滴灌式布水方式示意图；
图12为本发明具体实施例的外部箱体镂空式墙体模块示意图。
具体实施方式
如图1-12所示，一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，包括污水收集管1、第一雨水收集管2、第二雨水收集管3、污水处理装置4、雨水沉淀处理装置5、配水井6以及绿化墙体装置，所述污水收集管1与污水处理装置4贯通，所述雨水沉淀处理装置5分别与第一雨水收集管2和第二雨水收集管3贯通，所述污水处理装置4和雨水沉淀处理装置5分别与配水井6贯通，所述配水井6连通于绿化墙体装置，所述绿化墙体装置包括若干个立柱71和若干级墙体模块72，且每级墙体模块72设置在相邻两个立柱71之间，每级墙体模块72包括底层墙体模块721、若干个中间墙体模块722（中间墙体模块至少有两个）和顶层墙体模块723，每层墙体模块由外部结构箱体724、内部容器725和外部容器726三部分构成，外部结构箱体724内间隔设有两隔板，两隔板之间形成内部容器725，外部容器726设置在外部结构箱体724外侧对应内部容器725位置,外部容器可设置一个或两个，外部容器726与内部容器725之间设有第一开孔，所述底层墙体模块721的内部容器725中设有循环泵727，所述循环泵727上设有出水管728，所述出水管728连通到顶层墙体模块723中，中间墙体模块722和顶层墙体模块723上设有供处理后的雨污水排至下一层墙体模块的第二开孔7291或管道7292。建筑楼宇内的污水通过污水收集管1收集后，进入污水处理装置4处理后，排入配水井6中；雨水通过第一雨水收集管2和第二雨水收集管3收集后，进入雨水沉淀处理装置5处理后，排入配水井6中；在配水井6中混合的雨污水，流通到第一级底层墙体模块中，并由设置在底层墙体模块721内部容器725中的循环泵727循环，通过连接在循环泵727上的出水管728流通到顶层墙体模块723中，底层墙体模块721中的外部结构箱体724、内部容器725和外部容器726的底部均封闭，每层墙体模块的外部容器726与内部容器725的重合面之间间隔设有第一开孔是为了使内部容器725中贮存的雨污水能够流通到外部容器726中，中间墙体模块722和顶层墙体模块723底部设有第二开孔7291或管道7292是为了使上层墙体模块中的雨污水能够流通到下一层中。
在本发明具体实施例中，所述污水处理装置4包括厌氧单元41和好氧单元42，所述好氧单元42内底部设有曝气机421，中部设有填料422（填料为弹性纤维填料），上部设有出水口423，所述出水口423与配水井6连通，所述填料422的体积填充率为20~60%。污水经过厌氧单元41处理后进入好氧单元42，厌氧单元41与好氧单元42之间设有溢流口或者闸板，污水在厌氧单元41处理后经过溢流口或者闸板进入到好氧单元42，好氧单元42中的填料422使污水中的微生物在填料422的表面进行累积，增大与污水的表面接触，对污水进行降解处理，曝气机421则是为了将空气中的氧强制向液体中转移的过程，获得足够的溶解氧，防止好氧单元42内的悬浮体下沉，加强好氧单元42内有机物与微生物及溶解氧接触，从而保证好氧单元42内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用，好氧单元42内的污水经过处理从出水口423流通到配水井6中。
在本发明具体实施例中，所述的雨水沉淀处理装置5内设有若干个斜板或斜管51，所述斜板或斜管51之间间隔设置。第一雨水收集管2和第二雨水收集管3收集的雨水流通到雨水沉淀处理装置5中，在雨水沉淀处理装置5中设置斜管或者斜板51（斜管或斜板为塑料制品）将雨水进行沉淀处理，雨水处理后排入到配水井6中，相邻斜板或斜管51之间的间距为100mm左右，斜板或斜管51与水平面呈60~70°角，雨水从底部进入，从斜管内部或者沿斜板向上流动，再向下流动，反复流动将雨水中的杂质沉淀在雨水沉淀处理装置5下方，而沉淀后的雨水从上部排出，采用斜管或者斜板51提高了处理能力，效率，缩短了处理时间。
所述配水井6内设有提升泵61、第一液位感应器62、第二液位感应器63和溢流管64，所述第一液位感应器62和第二液位感应器63分别与提升泵61连接，且第一液位感应器62位于第二液位感应器63下方，所述溢流管64设置在第二液位感应器63上方。提升泵61所设置方式为雨污水在第一液位感应器62时停泵，在第二液位感应器63时开泵，配水井6中的提升泵61所泵出的雨污水排入到放置在室外的第一级绿化墙体装置中的内部容器725中，配水井6中多余的雨污水可通过溢流管64排放。
所述立柱71上设有凹槽711，所述墙体模块的外部结构箱体724两端嵌设在相邻两根立柱71的凹槽711中。上述这样设置方便墙体模块可多层叠加，也方便墙体模块的拆卸，以及更换。
底层墙体模块721中的内部容器725两端与外部结构箱体724两端之间分别设有承插管8，承插管8穿设在对应的立柱71、内部容器725以及外部结构箱体724上，相邻两级底层墙体模块721通过承插管8相互连接，提升泵61与第一级底层墙体模块中的一承插管8连接。利用承插管8将每级底层墙体模块721的内部容器724之间连通，使配水井6内的雨污水通过提升泵61提升后将雨污水通过立柱71与第一级底层墙体模块中承插管8流通到的内部容器725中，因各级底层墙体模块之间通过承插管8连接，故雨污水通过承插管8流通到各级底层墙体模块的内部容器725中，并利用设置在底层墙体模块721内部容器725中的循环泵727将雨污水供应到顶层墙体模块723中，最后一级底层墙体模块内部容器的承插管8的排水则会用于绿化灌溉。
第一级绿化墙体装置采取溢流式布水，中间墙体模块722和顶层墙体模块723中的外部结构箱体724一端底部封闭，另一端底部设置第二开孔7291，内部容器725靠近外部结构箱体724底部封闭的一端间隔设有第一过水孔9，内部容器725靠近第二开孔7291的一端间隔设有溢水孔91，外部容器726和内部容器725底部均封闭。采用溢流式布水方式，中间墙体模块722和顶层墙体模块723中的外部结构箱体724一端底部为封闭不透水，用以接收上一层模块或者出水管的出水并蓄水，另一端底部设有第二开孔91是用以向下一层排水，下一层的封闭端与开孔端则跟上一层方向相反，第一过水孔9的设置使得在该端蓄积的雨污水能够以潜流的方式从第一过水孔9进入到内部容器725中，溢水孔91则是使内部容器725中的雨污水通过溢水91孔和开孔或镂空的外部结构箱体724底部排入到下一层墙体模块，内部容器725封闭则可用于蓄水或者种植。
第二级绿化墙体装置采取虹吸式布水，中间墙体模块722和顶层墙体模块723中的外部结构箱体724两端底部为封闭设置，且每层墙体模块上设有倒U型虹吸排水管7292，倒U型虹吸管7292的最高处低于该层内部容器725顶部，倒U型虹吸管7292的一端高于该层底部，所述倒U型虹吸管7292的另一端延伸至下层模块的外部结构箱体724中，内部容器725的两端均间隔设有第二过水孔92，内部容器725和外部容器726底部均封闭。采用虹吸式布水方式，中间墙体模块722和顶层墙体模块723的外部结构箱体724的两端底部封闭是为了用于贮存雨污水，一端设置倒U型虹吸排水管7292，另一端则接收上一层墙体模块的出水或出水管728的出水并进行蓄水，倒U型虹吸管7292的最高处低于该级墙体模块内部容器725顶部，一端高于该层内部容器725，倒U型虹吸管7292的另一端穿过该层模块外部结构箱体724底部并伸入到下层模块的外部结构箱体724中是为了向下一层排水，倒U型虹吸管7292这样设置是利用大气压与真空之间存在的压差及落差势能，源源不断地提供永不衰竭的能量支持，从而达到自动抽吸引水的水流现象，这样设置更加方便对下一层的绿化进行浇灌，第二过水孔92的设置使得蓄积的雨污水能够以潜流的方式从第二过水孔92进出内部容器725，达到雨污水的流通，内部容器725的底部封闭可用于蓄水或者种植。
第三级绿化墙体装置采取滴灌式布水，中间墙体模块722和顶层墙体模块723中的内部容器725和外部容器726底部均间隔设有第二开孔7291，位于顶层墙体模块723中的出水管728水平设置，位于顶层墙体模块723中的出水管728上间隔设有若干个第三过水孔93。采用滴灌式布水方式，底层墙体模块721内部容器725中的雨污水通过循环泵727上的出水管728上的第三过水孔93输送到顶层墙体模块723中，进而再通过第二开孔7291排入到下一层模块中，依次输送。
为进一步提升景观，第三级绿化墙体装置的外部结构箱体724对应内部容器725位置可以采取镂空的形式，使人们可从外部看到里面的填料与植物。此外，为保证冬季的运行效果，绿化墙体装置外可配置玻璃保温罩体用以保温。
雨污水经过上述雨污水处理设施处理后，出水达到了《城市杂用水水质标准》（GB/T 18920-2002）中的规定值，可回用于绿化、冲厕、景观等用途，有效实现了水资源的回用。

Claims (10)

1.一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，其特征在于，包括污水收集管、第一雨水收集管、第二雨水收集管、污水处理装置、雨水沉淀处理装置、配水井以及绿化墙体装置，所述污水收集管与污水处理装置贯通，所述雨水沉淀处理装置分别与第一雨水收集管和第二雨水收集管贯通，所述污水处理装置和雨水沉淀处理装置分别与配水井贯通，所述配水井连通于绿化墙体装置，所述绿化墙体装置包括若干个立柱和若干级墙体模块，且每级墙体模块设置在相邻两个立柱之间，每级墙体模块包括底层墙体模块、若干个中间墙体模块和顶层墙体模块，每层墙体模块由外部结构箱体、内部容器和外部容器三部分构成，外部结构箱体内间隔设有两隔板，两隔板之间形成内部容器，外部容器设置在外部结构箱体外侧对应内部容器位置，外部容器与内部容器之间设有第一开孔，所述底层墙体模块的内部容器中设有循环泵，所述循环泵上设有出水管，所述出水管连通到顶层墙体模块中，中间墙体模块和顶层墙体模块上设有供处理后的雨污水排至下一层墙体模块的第二开孔或管道。
2.根据权利要求1所述的一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，其特征在于，所述的污水处理装置包括厌氧单元和好氧单元，所述好氧单元内底部设有曝气机，中部设有填料，上部设有出水口，所述出水口与配水井连通，所述填料的体积填充率为20~60%。
3.根据权利要求1所述的一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，其特征在于，所述的雨水沉淀处理装置内设有若干个斜板或斜管，所述斜板或斜管之间间隔设置。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，其特征在于，所述配水井内设有提升泵、第一液位感应器、第二液位感应器和溢流管，所述第一液位感应器和第二液位感应器分别与提升泵连接，且第一液位感应器位于第二液位感应器下方，所述溢流管设置在第二液位感应器上方。
5.根据权利要求4所述的一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，其特征在于，所述立柱上设有凹槽，所述墙体模块的外部结构箱体两端嵌设在相邻两根立柱的凹槽中。
6.根据权利要求4所述的一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，其特征在于，底层墙体模块中的内部容器两端与外部结构箱体两端之间分别设有承插管，承插管穿设在对应的立柱、内部容器以及外部结构箱体上，相邻两级底层墙体模块通过承插管相互连接，提升泵与第一级底层墙体模块中的一承插管连接。
7.根据权利要求5所述的一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，其特征在于，底层墙体模块中的内部容器两端与外部结构箱体两端之间分别设有承插管，承插管穿设在对应的立柱、内部容器以及外部结构箱体上，相邻两级底层墙体模块通过承插管相互连接，提升泵与第一级底层墙体模块中的一承插管连接。
8.根据权利要求7所述的一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，其特征在于，绿化墙体装置采取溢流式布水，中间墙体模块和顶层墙体模块中的外部结构箱体一端底部封闭，另一端底部设置第二开孔，内部容器靠近外部结构箱体底部封闭的一端间隔设有第一过水孔，内部容器靠近第二开孔的一端间隔设有溢水孔，外部容器和内部容器底部均封闭。
9.根据权利要求7所述的一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，其特征在于，绿化墙体装置采取虹吸式布水，中间墙体模块和顶层墙体模块中的外部结构箱体两端底部为封闭设置，且每层墙体模块上设有倒U型虹吸排水管，倒U型虹吸管的最高处低于该层内部容器顶部，倒U型虹吸管的一端高于该层底部，所述倒U型虹吸管的另一端延伸至下层模块的外部结构箱体中，内部容器的两端均间隔设有第二过水孔，内部容器和外部容器底部均封闭。
10.根据权利要求7所述的一种具备雨水和污水处理及绿化墙体装置，其特征在于，绿化墙体装置采取滴灌式布水，中间墙体模块和顶层墙体模块中的内部容器和外部容器底部均间隔设有第二开孔，位于顶层墙体模块中的出水管水平设置，位于顶层墙体模块中的出水管上间隔设有若干个第三过水孔。
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