CN109440863A - 环保型雨水回用系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型雨水回用系统，包括蓄水装置，所述蓄水装置设有一个或者多个蓄水单元，所述蓄水单元采用圆筒状，各所述蓄水单元通过集水舱相互连接，所述集水舱包括前集水舱和/或后集水舱，所述集水舱采用横截面为矩形的混凝土结构，所述集水舱与所述蓄水单元的连接方式为所述蓄水单元的相应端穿过所述集水舱的侧壁与所述集水舱的内腔连通，与所述集水舱的侧壁固定连接，所述蓄水单元可以采用管材制成。本发明能够明显地减低成本，方便施工，缩短施工周期，扩大能够适应的场地条件。

Description

环保型雨水回用系统

技术领域

本发明涉及一种环保型雨水回用系统，属环保技术领域。

背景技术

我国是一个水资源紧缺的国家，被列为世界上13个贫水国之一。同时，我国约有62%城市曾经发生过内涝，城市“看海”现象时常发生。在城市内涝和缺水这对矛盾问题日益尖锐的情况下，生态城市建设、海绵城市等概念和技术方法应运而生，雨水回用则是其中重要一环。雨水回用系统主要有三大类型：集蓄回用、回渗土壤和涵养利用，以分别适应于不同的要求和场合，本发明属于集蓄回用类。

现有雨水集蓄回用的基本技术路线为：管网收集-部分弃流（容积法弃流、小管弃流等）-预处理（物理处理、生物处理等）-储蓄（混凝土蓄水池、塑料雨水模块等）-水质处理（物理处理、生物处理等）-回用（灌溉、洗车等用水相关设备、再次收集回用），其中雨水蓄积存储是关键环节之一，目前主要包括地埋玻璃钢水池、地埋PP模块水池、地埋混凝土水池、机房混凝土水池和机房不锈钢水池几种形式，这些现有技术各有特色，分别在一定场合下取得成功，但依然存在一些不足之处，主要表现在：（1）安全性较差，承压能力有限；如使用PP模块蓄水池作为储蓄水设备的雨水回用系统，其抗压能力较差，导致系统安全性、适应性下降；（2）施工复杂，工序繁多；如使用混凝土蓄水池作为储蓄水设备的雨水回用系统，其钢筋砼复杂的施工、大规模开挖和深基坑工程，增加了工程的施工难度和风险；（3）材料不可回收，对环境影响较大；现有雨水回用系统使用的材料大多为非环境友好型材料，拆除困难且无法回收；（4）造价高昂。一般而言，雨水回用系统中体量和价格比重最为庞大的储蓄水部分，每立方米造价在8000~13000元。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种环保型雨水回用系统，以减低成本，方便施工，缩短施工周期，扩大能够适应的场地条件。

本发明的技术方案是：一种环保型雨水回用系统，包括蓄水装置，所述蓄水装置设有一个或者多个蓄水单元，所述蓄水单元采用圆筒状（横截面呈圆形的筒，包括等径圆筒和变径圆筒）。

所述蓄水单元可以采用管材制成，以方便加工，减低制造成本。

所述管材优选为高分子材料管材。

所述管材优选为波纹管，也可以为直管。

所述管材进一步优选为PE双壁波纹管。

当蓄水单元的任一端口不与其他件连接时，应设置堵头将端口封堵住。

所述蓄水单元优选相互平行设置。

当所述蓄水单元的数量为多个时，各所述蓄水单元优选通过集水舱相互连接。

所述集水舱可以包括前集水舱和/或后集水舱。

所述前集水舱位于所述蓄水单元的前面，其延伸方向与所述蓄水单元的延伸方向垂直。

所述后集水舱位于所述蓄水单元的后面，其延伸方向与所述蓄水单元的延伸方向垂直。

当设有前集水舱且不设后集水舱时，全部蓄水单元的前端接入所述前集水舱。

当设有后集水舱且不设前集水舱时，全部蓄水单元的后端接入所述后集水舱。

当设有前集水舱和后集水舱时，至少部分蓄水单元的前端接入所述前集水舱，至少部分蓄水单元的后端接入所述后集水舱，且任一蓄水单元的前后两端中至少有一端接入前集水舱或后集水舱。

由于在上述各种集水舱设置方式下，各所述蓄水单元通过集水舱相互连通，因此，所述蓄水装置的进水管和出水管均可以与任一蓄水单元和集水舱连接，或者分别与任意不同的蓄水单元和集水舱连接。

为设置方便，当同时设有前集水舱和后集水舱时，所述蓄水装置的进水管连接所述前集水舱，所述蓄水装置的出水管连接所述后集水舱。

所述集水舱优选采用横截面为矩形的混凝土结构。

当所述集水舱优选采用横截面为矩形的混凝土结构时，所述集水舱与所述蓄水单元的连接方式为所述蓄水单元的相应端穿过所述集水舱的侧壁与所述集水舱的内腔连通，并与所述集水舱的侧壁固定连接，由此不仅实现了相应蓄水单元与集水舱介质通道之间的连通，而且实现对蓄水单元的固定和支承。

所述集水舱上通常可以设有检修井，所述检修井的上端为检修井口，下端连通集水舱，由此通过检修井就可以进入集水舱，并可经集水舱进入蓄水单元。

所述检修井口设有配套的检修井盖。

所述检修井盖通常可以设有透明观察窗，所述观察井的井盖也可以采用透明材料制成，由此可以通过检修井盖观察检修井和集水舱内的状况。

所述集水舱和观察井通常可以组成倒T形结构。

用于出水的所述集水舱内优选设有潜水泵，所述潜水泵的出口连接有出水管，该出水管构成所述蓄水装置的出水管。

当同时设有前集水舱和集水舱时，前集水舱用于进水，后集水舱用于出水。

所述蓄水装置的上游通常应设有雨水井，所述雨水井的进水口连接系统进水管，所述雨水井的出水口与所述蓄水装置的进水管连接。

所述雨水井优选设有弃流管，可以采用任意现有弃流技术和弃流方式弃流。

所述雨水井优选设有溢流管。

所述雨水井的溢流管可以接入下游雨水井。

所述雨水井和蓄水装置之间优选设有过滤器，所述雨水井的出水口连接所述过滤器的进水口，所述过滤器的出水口连接所述蓄水装置的进水管，由此实现所述雨水井的出水口与所述蓄水装置的进水管的连接。

所述过滤器优选为旋流过滤器或离心过滤器。

所述过滤器优选设置于前阀门井内。

所述前阀门井优选设有溢流管。

所述前阀门井的溢流管可以接入下游雨水井。

所述潜水泵的出口连接的出水管优选采用软管，例如消防软管。

所述潜水泵的出口连接的出水管可以连接出水控制阀门的进水侧，所述出水控制阀门的出水侧连接系统出水管。

所述出水控制阀门优选设置在后阀门井内。

本发明的有益效果是：由于蓄水单元呈圆筒状，具有良好的承压能力，适应于直接埋设于地下，也适应于放置在构筑物内，可以采用管材制成，成本低，强度高，安全性好，且土方施工量小，对场地的要求低，占用地下空间少，能够适应于更多的场合，现场设备装配方便，作业量少，施工周期明显低于地下钢砼结构及具有相仿强度和相仿作用的其他现有技术。

附图说明

图1是一种实施方式下的构造示意图；

图2是一种实施方式下的俯视布局示意图；

图3是一种管堵结构的示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，小区屋顶雨水由系统进水管（雨水管道）15汇集至雨水井1，初期雨水由弃流管26排入小区污水管网，随后雨水经由连接管16接入设置于前阀门井2内的离心过滤器10进行过滤，过滤后的雨水由管道18接入前集水舱6，基于处理能力要求和场地条件，PE双壁波纹管8包括长管和短管两种，前集水舱与PE双壁波纹管8中的长管连通，后集水舱7与全部PE双壁波纹管连通，雨水储存在各PE双壁波纹管内，PE双壁波纹管的下面设置200mm厚粗砂垫层14，存储的雨水由设置于后集水舱中的潜水泵11抽出，经后阀门井9内的闸阀（出水控制阀）13控制，由系统出水管21输送，用于小区绿化灌溉。

该雨水回用系统的设计调蓄量为220吨雨水。经过计算，储水部分选用6根36米长和2根28米长De1000的PE双壁波纹管组成，由于28米长的短管与36米长管不平齐，将28米短管的前端设置管堵装置29封堵住，另一端连接后集水舱。

管堵装置的做法为（参见图3）：先在双壁波纹管内填充500mm厚的C30微膨胀混凝土25，然后做200mm厚C20混凝土基础27，三层土工膜23外包裹该管口并用500厚C20混凝土24封堵。

集水舱均采用混凝土结构，横截面呈矩形，集水舱的上面设置检修井3，检修井的井盖12采用透明设计，以便对内部状况进行肉眼查看。

管道17和管道20分别为雨水井和前阀门井的溢流管道，用于将超量雨水排入下游雨水井5。

下游雨水井可以通过其出水管31将雨水接入相关设施。

将设置在后集水舱内的潜水泵用铁链22固定在相应检修井的扶手上，用De90消防水带19连接潜水泵的出水口至用作出水控制阀门的闸阀，该闸阀设置于后阀门井内。

检查井同时用作观察井，系统的储水状况可通过检修井上的15mm厚玻璃井盖进行观察，工人可打开该井盖，可以由此进入下方的集水舱实施检修。

可依据设计调蓄容积和场地情况等选择PE双壁波纹管的数量、长度和排布方式，可以横向排布，亦可竖向排布；管堵、集水舱和竖向排布的管道均需结构工程师深化设计。

蓄水单元可以采用管或者波纹管等，在现有技术背景下，优选采用PE双壁波纹管。PE双壁波纹管能够满足以下技术指标：

1）环刚度：SN12.5；

2）耐冲击性能：0±1℃时，TIR≤10%；

3）环柔性：外径变形30%时，内壁保持圆滑，无反向弯曲，无破裂，两壁无脱开；

4）烘箱试验：无气泡，无分层，无开裂；

5）蠕变比率：≤4%。

在实际使用中，根据不同的管理要求和水质需求，可结合远程自动控制系统进行管理，也可在弃流、水质处理、回用等部分采取其他技术措施。

本发明具有下列特点：

1）施工工艺简单，安全性高且便于后期维护。本工艺的关键点是PE双壁波纹管储蓄水池，其成熟的材料与施工工艺。

2）PE双壁波纹管储蓄水池，相比于其他形式储蓄水池安全性和价格优势明显。其约为其他类型产品的十分之一的造价意味着更高的集蓄效率和经济效益，对提高设计重现期和城市非常规水资源替代率有着重大应用潜力。

3）工艺成熟，施工难度低。雨水回用系统的储蓄水部分主体为PE双壁波纹管，施工方式类似管道铺设，大幅降低施工难度。只有集水舱使用钢混砌筑，且集水舱兼具检查通道功能，结构紧凑，节省空间，避免了像现有混凝土水池那样的复杂施工。

4）适用性、安全性强。雨水回用系统中储水部分采用PE双壁波纹管材质，力学性能出色，工艺成熟，拼接排布形式灵活，安全性高，使得整个雨水回用系统能适应各种现状地形，具有像现有PP模块施工的灵活方便的优点，避免了其抗压能力不足的缺陷。

5）节能环保、造价低。雨水回用系统体量最大的储蓄水部分材料可回收利用，施工工艺节能环保，且大幅降低成本，减少如混凝土、玻璃钢等不可回收材料的使用，造价比市场同样功能产品大幅降低。

本发明公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。

Claims (10)

1.一种环保型雨水回用系统，包括蓄水装置，所述蓄水装置设有一个或者多个蓄水单元，其特征在于所述蓄水单元采用圆筒状。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于当所述蓄水单元的数量为多个时，各所述蓄水单元通过集水舱相互连接，所述前集水舱位于所述蓄水单元的前面，其延伸方向与所述蓄水单元的延伸方向垂直，所述后集水舱位于所述蓄水单元的后面，其延伸方向与所述蓄水单元的延伸方向垂直，当设有前集水舱且不设后集水舱时，全部蓄水单元的前端接入所述前集水舱，当设有后集水舱且不设前集水舱时，全部蓄水单元的后端接入所述后集水舱，当设有前集水舱和后集水舱时，至少部分蓄水单元的前端接入所述前集水舱，至少部分蓄水单元的后端接入所述后集水舱，且任一蓄水单元的前后两端中至少有一端接入前集水舱或后集水舱。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于所述集水舱采用横截面为矩形的混凝土结构，所述集水舱与所述蓄水单元的连接方式为所述蓄水单元的相应端穿过所述集水舱的侧壁与所述集水舱的内腔连通，与所述集水舱的侧壁固定连接。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述集水舱上设有检修井，所述检修井的上端为检修井口，下端连通集水舱，所述检修井口设有配套的检修井盖。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于所述检修井盖设有透明观察窗或者采用透明材料制成。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于用于出水的所述集水舱内设有潜水泵，所述潜水泵的出口连接有构成所述蓄水装置的出水管的出水管。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于所述潜水泵的出口连接的出水管连接出水控制阀门的进水侧，所述出水控制阀门的出水侧连接系统出水管，所述出水控制阀门设置在后阀门井内。

8.如权利要求1-7任一所述的系统，其特征在于所述蓄水装置的上游设有雨水井，所述雨水井和蓄水装置之间设有过滤器，所述雨水井的出水口连接所述过滤器的进水口，所述过滤器的出水口连接所述蓄水装置的进水管，由此实现所述雨水井的出水口与所述蓄水装置的进水管的连接。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于所述过滤器设置于前阀门井内，所述前阀门井优选设有溢流管，所述前阀门井的溢流管接入下游雨水井。

10.如权利要求1-7任一所述的系统，其特征在于所述雨水井设有弃流管和溢流管，所述雨水井的溢流管接入下游雨水井。