CN109610601A - 海绵城市雨水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了海绵城市雨水处理系统，属于海绵城市技术领域，其技术方案要点是包括渗透层、蓄水层、净水层以及集水层，所述集水层连接有供水装置，集水层内设置有一级清水腔和二级清水腔，一级清水腔和二级清水腔之间设置有深化过滤组件，供水装置包括与一级清水腔连接的第一供水组件以及与二级清水腔连接的第二供水组件，达到提高雨水利用率的效果。

Description

海绵城市雨水处理系统

技术领域

本发明涉及海绵城市技术领域，特别涉及一种海绵城市雨水处理系统。

背景技术

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。建设海绵城市，统筹发挥自然生态功能和人工干预功能，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式，有利于修复城市水生态、涵养水资源，增强城市防涝能力，扩大公共产品有效投资，提高新型城镇化质量，促进人与自然和谐发展。

现有的可参考公告号为CN207959424U的中国专利，其公开了一种海绵城市雨水处理系统，包括河道、植被层、导水件、排水口、滤水层、储水层、雨水管道和蓄水层，植被层设置在滤水层顶部，并在植被层上设置一定数量的排水口，储水层设置在最底端，导水件设置在植被层和滤水层之间，导水件包括集水部和导流管，排水口在储水层上端，储水层和排水口中间不设置滤水层，植被层有由高到低的地势差，雨水管道在植被层旁边，靠近河道，雨水管道下面是蓄水池，并在蓄水槽一定高度处设置导流管，导流管出口设置在河道。降雨量在过量时不会造成路面的积水，能够实现雨水在城市市区的积存、渗透和净化。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：海绵城市收集的雨水得不到有效的利用，利用率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海绵城市雨水处理系统，达到提高雨水利用率的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种海绵城市雨水处理系统，包括渗透层、蓄水层、净水层以及集水层，所述集水层连接有供水装置，集水层内设置有一级清水腔和二级清水腔，一级清水腔和二级清水腔之间设置有深化过滤组件，供水装置包括与一级清水腔连接的第一供水组件以及与二级清水腔连接的第二供水组件。

通过采用上述技术方案，渗透层使得地表的水能够下渗，渗透至蓄水层，蓄水层把雨水留下来，存有大量的脏水，净水层对雨水进行净化，被净水层净化后的水到达集水层，集水层对雨水进行最终的收集工作。在集水层内设置深化过滤组件，将已经被净水层净化过的雨水再次被深化过滤组件过滤，达到深化过滤的效果，被深化过滤过的水达到二级清水腔，较为清洁，被第二供水组件抽走以对城市居民的生活进行生活供水。留在一级清水腔内的水经过净水层的过滤，可以被第一供水组件抽走以对城市的工业用水进行补充。通过对集水层内的水进行部分过滤，将收集的雨水有针对性的选择供给生活用或供给工业用，使海绵城市收集的雨水得到有效的利用，达到提高雨水利用率的效果。

本发明进一步设置为：所述第二供水组件包括与二级清水腔连接的第二水管，第二水管上设置有第二水泵。

通过采用上述技术方案，第二水泵通过第二水管将二级清水腔内的水抽出，能够供给生活用水，生活用水，是指人类日常生活所需用的水，包括城镇生活用水和农村生活用水。城镇生活用水由居民用水和公共用水（含服务业、餐饮业、货运邮电业及建筑业等用水）组成，农村生活用水除居民生活用水外还包括牲畜用水在内。

本发明进一步设置为：所述二级清水腔内设置有气囊，气囊连接有充气管和气泵，二级清水腔内设置有隔离栏，隔离栏将二级清水腔与第二水管连接处罩住，隔离栏和第二水管的端头之间设置有排水间隙。

通过采用上述技术方案，当二级清水腔内的水量较少时，可以通过气泵和充气管向气囊内充气，气囊充气后占用二级清水腔内的空间，使得水更好的进行集中，由于隔离栏的阻挡，气囊不会将第二水管与二级清水腔连接处堵塞，排水间隙供水顺利的被抽走，综上，保证生活用水的顺利使用，提高水的利用率。或者在抽取生活用水的同时也对气囊进行充气，能够更好的使得二级清水腔内的气压平衡，更便于水的流入和排出，气囊使得集水层具有类似于呼吸的调节气压的功能。

本发明进一步设置为：所述气囊底部固接有配重板，配重板与二级清水腔的底壁固定连接。

通过采用上述技术方案，气囊充气后密度较小，容易在水中飘起，在水量少时，水上方的空余空间较多，气囊若充起后占用了水上方的空间，用处会减少，所以设置配重块后，气囊一定会沉在二级清水腔的底部，只要气囊内的气体体积变化，就一定会迫使二级清水腔底部的水的位置变化，提高气囊的有效利用率，进一步的提高水的利用率。

本发明进一步设置为：所述充气管设置有若干个，多个充气管排列为环状的隔离层，隔离层包围在第二水管外壁，隔离层外部包裹有保护管套。

通过采用上述技术方案，设置多个充气管能够加快气囊充起时的充气时间，保护管套能够从外部保护充气管和第二水管不破损，多个充气管形成的隔离层能够填充在第二水管和保护管套中间，对第二水管进一步的保护，达到减震隔温的效果。

本发明进一步设置为：所述第一供水组件包括与一级清水腔连接的第一水管，第一水管上设置有第一水泵。

通过采用上述技术方案，第一水泵通过第一水管将一级清水腔内的水抽出，能够供给工业用水，工业用水主要指工业生产过程中使用的生产用水，生产用水主要用途是：原料用水，直接作为原料或作为原料一部分而使用的水；产品处理用水；锅炉用水；冷却用水等。

本发明进一步设置为：所述深化过滤组件包括引流隔板和过滤板，过滤板竖直的设置且过滤板的底部与集水层底部固定连接，过滤板顶部与集水层顶部之间留有供水通过的过水间隙，引流隔板位于二级清水腔且将整个二级清水腔的顶部遮挡，引流隔板一端与二级清水腔的顶部边缘抵接，另一端倾斜向下直至与过滤板顶部相连。

通过采用上述技术方案，经过净水层的水一部分直接落入一级清水腔内，另一部分落入二级清水腔后被引流隔板引导，随着引流隔板倾斜的表面流动至一级清水腔内，一级清水腔内水必须通过过滤板的过滤后才能够进入引流隔板下方的二级清水腔。

本发明进一步设置为：所述过滤板包括位于下方的封闭隔板以及位于封闭隔板上方的过滤隔板。

通过采用上述技术方案，封闭隔板处的水无法通过，对水进行阻挡，且使得一级清水腔内的密度较大杂质逐渐沉淀，另外在水较少时，使得水先存在一级清水腔，首先给工业用水供给，当水量达到封闭隔板顶端的高度后才能够经过过滤隔板的过滤后到达二级清水腔。

本发明进一步设置为：所述引流隔板与过滤板之间设置有加强筋，加强筋一端与引流隔板固定连接，另一端与过滤隔板固定连接，加强筋与过滤板固定连接有延伸至封闭隔板处且与封闭隔板固定连接。

通过采用上述技术方案，加强筋能够加强引流隔板和过滤板之间的强度，保证深化过滤组件的稳固，保证其深化过滤作用。

本发明进一步设置为：所述过水间隙、封闭隔板以及过滤隔板的高度相等。

通过采用上述技术方案，过水间隙在水量较大时，预留较大的空间使得引流隔板引过来的水能够顺利的进入一级清水腔，封闭隔板保证工业用水的优先留存使用，过滤隔板使得雨水能够通过，三者高度相等时，各自的效果都能够兼顾且效果较佳。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、通过对集水层内的水进行部分过滤，将收集的雨水有针对性的选择供给生活用或供给工业用，使海绵城市收集的雨水得到有效的利用，达到提高雨水利用率的效果；

2、当二级清水腔内的水量较少时，可以通过气泵和充气管向气囊内充气，气囊充气后占用二级清水腔内的空间，使得水更好的进行集中；

3、气囊使得集水层具有类似于呼吸的调节气压的功能，使得水更便于流入和流出；

4、封闭隔板在水较少时，使得水先存在一级清水腔，首先给工业用水供给。

附图说明

图1是本发明海绵城市雨水处理系统的结构示意图；

图2是去隐去集水层的壁后为了体现集水层内部结构的示意图；

图3是为了体现深化过滤组件结构的示意图

图4是为了体现第二水管结构的剖视图。

图中，1、渗透层；2、蓄水层；3、净水层；4、集水层；41、一级清水腔；42、二级清水腔；5、深化过滤组件；51、引流隔板；511、加强筋；52、过滤板；521、封闭隔板；522、过滤隔板；6、供水装置；61、第一供水组件；611、第一水管；612、第一水泵；62、第二供水组件；621、第二水管；622、第二水泵；7、气囊；71、气泵；72、充气管；722、保护管套；73、隔离栏；74、配重板；8、过水间隙；9、排水间隙。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种海绵城市雨水处理系统，包括由上至下排布的渗透层1、蓄水层2、净水层3以及集水层4。渗透层1供地表和路面上的雨水能够向下自然渗入，如种植土壤等。蓄水层2内蓄有雨水，对地表和路面渗来的雨水进行收集的目的。净水层3起到净水的作用，可以采用石料填充结构或者竹炭填充结构等。雨水经过净水层3后到达集水层4内。

如图1所示，集水层4内设置有一级清水腔41和二级清水腔42，一级清水腔41和二级清水腔42之间设置有深化过滤组件5，深化过滤组件5包括引流隔板51和过滤板52。过滤板52竖直的设置在集水层4内，过滤板52的底部与集水层4内的底部固定连接，过滤板52的侧壁与集水层4的内壁抵接且固定。过滤板52的一侧为一级清水腔41，另一侧为二级清水腔42。

如图2所示，过滤板52包括相互固接的封闭隔板521和过滤隔板522，封闭隔板521位于下方且与集水层4底壁固定连接，过滤隔板522的底部与封闭隔板521的顶部固定连接，过滤隔板522的顶部与集水层4顶壁之间设置有过水间隙8，过水间隙8的高度、过滤隔板522的高度以及封闭隔板521的高度为1:1:1。过滤隔板522采用三维针织物结构或者纳米滤网等，对水进行深化的过滤。封闭隔板521位于二级清水腔42的顶部，封闭隔板521倾斜设置，封闭隔板521较高的一端与二级清水腔42的顶部固定连接，封闭隔板521交底的一端向下倾斜直至与过滤隔板522的顶部固定连接。在封闭板下表面固定连接有若干加强筋511，加强筋511顺着封闭隔板521倾斜的下表面延伸至过滤隔板522处，与过滤隔板522固定连接后继续向下延伸，直至与封闭隔板521固定连接。

如图3所示，在二级清水腔42内设置有气囊7（图中气囊7仅为充起部分的示意图，未画出表面褶皱的状态，由于气囊7表面柔软，全部充满后能够填充封闭隔板521下方的二级清水腔42的空间），气囊7底部固定连接有配重板74，配重板74位于二级清水腔42靠近过滤板52的位置，配重板74与二级清水腔42的底壁固定连接。气囊7连接有若干个充气管72，每个充气管72均穿过配重板74并在集水层4的壁内穿过，充气管72远离气囊7的端头连接有气泵71。

回看图1，集水层4连接有供水装置6，供水装置6包括与一级清水腔41连接的第一供水组件61以及与二级清水腔42连接的第二供水组件62。第一供水组件61包括与一级清水腔41连接的第一水管611，第一水管611与一级清水腔41侧壁底部连通，第一水管611上设置有第一水泵612。

如图1所示，第二供水组件62包括与二级清水腔42连接的第二水管621，第二水管621与二级清水腔42侧壁底部连通，第二水管621上设置有第二水泵622。第二水管621与二级清水腔42连通处罩设有隔离栏73，隔离栏73为与二级清水腔42内，隔离栏73与第二水管621的端头之间设置有排水间隙9。结合图4，多个充气管72从集水层4的壁穿出后围绕在第二水管621的周围，多个充气管72排列为环状的隔离层；隔离层包围在第二水管621外壁，隔离层外部包裹有保护管套722，保护管套722由防腐不锈钢材料制成，在最外围起到保护作用。

本实施例的实施原理为：渗透层1使得地表的水能够下渗，渗透至蓄水层2，蓄水层2把雨水留下来，存有大量的脏水，净水层3对雨水进行净化，被净水层3净化后的水到达集水层4，集水层4对雨水进行最终的收集工作。在集水层4内设置深化过滤组件5，将已经被净水层3净化过的雨水再次被深化过滤组件5过滤，达到深化过滤的效果，被深化过滤过的水达到二级清水腔42，较为清洁，被第二供水组件62抽走以对城市居民的生活进行生活供水，供城市居民洗车、冲马桶等。留在一级清水腔41内的水经过净水层3的过滤，可以被第一供水组件61抽走以对城市的工业用水进行补充。通过对集水层4内的水进行部分过滤，将收集的雨水有针对性的选择供给生活用或供给工业用，使海绵城市收集的雨水得到有效的利用，达到提高雨水利用率的效果。当二级清水腔42内的水量较少时，可以通过气泵71和充气管72向气囊7内充气，气囊7充气后占用二级清水腔42内的空间，使得水更好的进行集中，由于隔离栏73的阻挡，气囊7不会将第二水管621与二级清水腔42连接处堵塞，排水间隙9供水顺利的被抽走，综上，保证生活用水的顺利使用，提高水的利用率。或者在抽取生活用水的同时也对气囊7进行充气，能够更好的使得二级清水腔42内的气压平衡，更便于水的流入和排出，气囊7使得集水层4具有类似于呼吸的调节气压的功能。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海绵城市雨水处理系统，包括渗透层(1)、蓄水层(2)、净水层(3)以及集水层(4)，其特征在于：所述集水层(4)连接有供水装置(6)，集水层(4)内设置有一级清水腔(41)和二级清水腔(42)，一级清水腔(41)和二级清水腔(42)之间设置有深化过滤组件(5)，供水装置(6)包括与一级清水腔(41)连接的第一供水组件(61)以及与二级清水腔(42)连接的第二供水组件(62)。

2.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：所述第二供水组件(62)包括与二级清水腔(42)连接的第二水管(621)，第二水管(621)上设置有第二水泵(622)。

3.根据权利要求2所述的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：所述二级清水腔(42)内设置有气囊(7)，气囊(7)连接有充气管(72)和气泵(71)，二级清水腔(42)内设置有隔离栏(73)，隔离栏(73)将二级清水腔(42)与第二水管(621)连接处罩住，隔离栏(73)和第二水管(621)的端头之间设置有排水间隙(9)。

4.根据权利要求3所述的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：所述气囊(7)底部固接有配重板(74)，配重板(74)与二级清水腔(42)的底壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：所述充气管(72)设置有若干个，多个充气管(72)排列为环状的隔离层，隔离层包围在第二水管(621)外壁，隔离层外部包裹有保护管套(722)。

6.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：所述第一供水组件(61)包括与一级清水腔(41)连接的第一水管(611)，第一水管(611)上设置有第一水泵(612)。

7.根据权利要求1所述的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：所述深化过滤组件(5)包括引流隔板(51)和过滤板(52)，过滤板(52)竖直的设置且过滤板(52)的底部与集水层(4)底部固定连接，过滤板(52)顶部与集水层(4)顶部之间留有供水通过的过水间隙(8)，引流隔板(51)位于二级清水腔(42)且将整个二级清水腔(42)的顶部遮挡，引流隔板(51)一端与二级清水腔(42)的顶部边缘抵接，另一端倾斜向下直至与过滤板(52)顶部相连。

8.根据权利要求7所述的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：所述过滤板(52)包括位于下方的封闭隔板(521)以及位于封闭隔板(521)上方的过滤隔板(522)。

9.根据权利要求8所述的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：所述引流隔板(51)与过滤板(52)之间设置有加强筋(511)，加强筋(511)一端与引流隔板(51)固定连接，另一端与过滤隔板(522)固定连接，加强筋(511)与过滤板(52)固定连接有延伸至封闭隔板(521)处且与封闭隔板(521)固定连接。

10.根据权利要求8所述的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：所述过水间隙(8)、封闭隔板(521)以及过滤隔板(522)的高度相等。