CN109881755B - 一种实现区域性水文良性循环的雨水资源化生态利用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种实现区域性水文良性循环的雨水资源化生态利用装置，包括基地内的水体，水体周围设置有多个向水体排水的排水管道，一个或多个排水管道与城市排水管道连通，且该排水管道上设置有截流井，截流井将污水截流排入模块化湿地，一个或多个排水管道与海绵设施连通，海绵设施和城市排水管道中的水通过排水管道流入水体中，一体化泵站通过设置于地下的连通管与水体连通，一体化泵站将水体中的水抽入海绵设施或供水管网中，本发明既利用水体的调蓄容积，又可通过水体的自净能力对雨水进行初步的净化。既可以将处理后的雨水进行灌溉进行水资源利用，又可以为雨水调蓄腾出空间，还能通过灌溉调节气候，缓解热岛效应，减轻空气粉尘污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种实现区域性水文良性循环的雨水资源化生态利用装置，属于水处理技术领域。
背景技术
工作目标，通过海绵城市建设，综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70％的降雨就地消纳和利用。到2020年，城市建成区20％以上的面积达到目标要求；到2030年，城市建成区80％以上的面积达到目标要求。为了实现以上目标全国各地展开了轰轰烈烈的海绵城市及水环境整治工作。但由于海绵城市建设与水环境整治不能系统的结合，也产生了一系列问题比如：海绵设施由于仅下雨时进水，植物长势不好；工程造价高，景观效果差推进缓慢；实际治理效果不理想，虽然实施了海绵城市改造但水环境状况依然得不到有效改善；水环境得到了有效提升，但水资源没有有效利用海绵城市无法达标等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为克服上述问题，提供一种实现区域性海绵城市和水环境治理的雨水资源化生态利用装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种实现区域性水文良性循环的雨水资源化生态利用装置，包括基地及设置于基地内的水体，所述水体周围设置有多个向水体排水的排水管道，一个或多个排水管道与城市排水管道连通，且该排水管道上设置有截流井，所述截流井将污水截流排入模块化湿地，一个或多个排水管道与海绵设施连通，所述海绵设施和城市排水管道中的水通过排水管道流入水体中，所述水体还连通有一体化泵站，所述一体化泵站通过设置于地下的连通管与水体连通，所述一体化泵站将水体中的水抽入海绵设施或供水管网中。
优选地，所述一体化泵站包括设置于所述连通管末端的过滤格栅，所述连通管的另一端与设置在地下的泵井连通，所述泵井与地上设置的过滤装置连通，所述过滤装置包括光触媒消毒器，所述过滤装置还连接有反冲洗排水管、供水管道和控制箱，所述过滤装置和控制箱都设置在保护外壳内，所述泵井中还设置有液位感应器，所述液位感应器和泵井都与所述控制箱连接。
优选地，所述截流井的两侧分别连通有用于通入雨污混流的进水管和用于排水的出水管，所述进水管和出水管的管底高度高于所述截流井的井底高度，所述截流井还通过截流管或潜污泵连通到污水井，当使用截流管连通截流井和污水井时，所述污水井的井底低于所述截流井的井底，所述污水井中污水排入模块化湿地。
优选地，所述出水管的末端设置有防反流装置，在出水管的起端设置有过滤格栅。
优选地，所述过滤格栅包括一侧开口的格栅外壳和所述格栅外壳开口一侧设置的“U”字形槽钢状的导轨，所述导轨上可移动固定有“L”字形的不锈钢拉篮，所述不锈钢拉篮一侧设置有提拉手环，所述格栅外壳上还设置有连通接口。
优选地，所述过滤装置的进水侧和出水侧均设置有压力表，所述连通管上还设置有阀门，所述阀门设置在阀门井内。
优选地，所述海绵设施为雨水花园、生物滞留池或人工湿地。
优选地，所述模块化湿地上方均匀设置有布水管，所述模块化湿地内下侧设置有多孔集水管，所述多孔集水管将所述模块化湿地内水排入一侧的集水井，所述集水井还连通有出流管。
优选地，每个所述模块化湿地都设置供水口、排水口和进水口，每两块模块化湿地之间互锁，当模块化湿地之间相连时通过进水口和排水口依次承插相连，其供水口通过供水管并联。
优选地，所述模块化湿地自上而下分别为湿地植物、瓜子片碎石层、填料层和砾石承托层。
本发明的有益效果是：本发明既可以利用水体的调蓄容积，又可以通过水体的自净能力对雨水进行初步的净化。利用海绵设施或者模块化湿地，下雨时处理地表径流，不下雨时处理水体内调蓄的雨水，又给海绵设施内的植物营造良好的生长环境。既可以将处理后的雨水进行灌溉进行水资源利用，又可以为雨水调蓄腾出空间，还能通过灌溉调节气候，缓解热岛效应，减轻空气粉尘污染。本系统以较低造价、较快的速度尽快恢复城市水文循环和水环境质量，运行管理简单，同步达到区域性海绵城市和水环境提升目标。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一个实施例的结构示意图；
图2是本发明所述一体化泵站的结构示意图；
图3是本发明所述截流井的结构示意图；
图4是本发明所述过滤格栅的结构示意图；
图5是本发明所述模块化湿地的结构示意图。
图中标记：1-基地，2-水体，3-海绵设施，4-一体化泵站，5-供水管网，6-排水管道，7-连通管，8-截流井，9-模块化湿地，41-泵井，42-阀门，43-过滤格栅，44-过滤装置，45-控制箱，46-供水管道，47-反冲洗排水管，10-保护外壳，12-不锈钢拉篮，13-导轨，14-格栅外壳，15-连通接口，16-提拉手环， 33-布水管，35-多孔集水管，36-集水井，38-出流管，81-进水管，83-截流管， 84-污水井，85-出水管，86-调蓄池。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1所示的本发明所述一种实现区域性水文良性循环的雨水资源化生态利用装置，包括基地1及设置于基地1内的水体2，所述基地1为人工围成的基地1，优选的为素土结构，必要时设置防渗设施，但不排除采用其他材料，水体 2设置在基地1中，具体不限定形状,所述水体2内还种植有大量用于水质净化的水生植物，接种有益微生物、投放水生动物，所述水体2周围设置有多个向水体2排水的排水管道6，一个或多个排水管道6与城市排水管道6连通，且该排水管道6上设置有截流井8，所述截流井8将污水截流排入模块化湿地9，截流井8将城市初期雨水或污水从管道中截流出来排入模块化湿地9处理后排放，施工快捷方便、造价较低，占地面积小，实现对雨污混流管网进行雨污分流或者对雨水管网的初期雨水进行弃流，并且工作稳定，雨污分流效果好，通过调整配置可适应各种不同的状况。
一个或多个排水管道6与海绵设施3连通，所述排水管道6优选的埋设在地下，具体数量根据需要设置，所述海绵设施3和城市排水管道6中的水通过排水管道6流入水体2中，所述海绵设施3根据《海绵城市建设技术指南》中指定的要求，强调优先利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念，既避免了洪涝，又有效的收集了雨水。所述水体2还连通有一体化泵站4，所述一体化泵站4优选的采用半埋式设置，所述一体化泵站4通过设置于地下的连通管7与水体2连通，所述一体化泵站4将水体2中的水抽入海绵设施3中，所述一体化泵站4通过供水管网5连接到海绵设施3或外部其他用水设施，本发明既可以利用水体2的调蓄容积，又可以通过水体2的自净能力对雨水进行初步的净化，在初步净化后，通过一体化泵站4将污水再抽入海绵设施3进行净化，并且利用海绵设施3或者模块化湿地9，下雨时处理地表径流，不下雨时处理水体2内调蓄的雨水，又给海绵设施3内的植物营造良好的生长环境。既可以将处理后的雨水进行灌溉进行水资源利用，又可以为雨水调蓄腾出空间，还能通过灌溉调节气候，缓解热岛效应，减轻空气粉尘污染。本系统以较低造价、较快的速度尽快恢复城市水文循环和水环境质量，运行管理简单，同步达到区域性海绵城市和水环境提升目标。
在优选的实施方式中，如图2所示，所述一体化泵站4包括设置于所述连通管7末端的过滤格栅43，所述过滤格栅43用于对水体2中的水进行初步过滤，避免较大的杂物进入泵井41，所述连通管7的另一端与设置在地下的泵井41连通，所述泵井41可采用常规技术中符合要求的泵井41，所述泵井41与地上设置的过滤装置44连通，所述过滤装置44包括光触媒消毒器，所述光触媒消毒器，是利用紫外线激发光触媒材料来完成消毒及部分污染物的去除，可有效杀菌消毒，泵井41中包括水泵，用于将水体2中的水通过连通管7抽出，再送入过滤装置44中进行二次过滤，过滤消毒后再进入供水管道46送出，所述过滤装置44还连接有反冲洗排水管47、供水管道46和控制箱45，所述反冲洗排水管47用于对过滤装置44进行反清洗，避免过滤装置44在长期使用情况下被污染，所述过滤装置44和控制箱45都设置在保护外壳10内，由于设置在露天环境，增加保护外壳10可防止过滤装置44被环境污染和保护控制箱45内电器，所述泵井41中还设置有液位感应器，所述液位感应器和泵井41都与所述控制箱45连接，本发明一种潜水一体化取水泵站采用半埋式设置，方便地面检修，并且一体化设置，减少现场工作量，缩短工程周期，并且有过滤格栅43和过滤装置44两重过滤，过滤效果更好，还通过液位感应器及时故障提醒，避免由于管道堵塞造成的损坏，提供一种施工快捷方便、自动化控制、造价较低的潜水一体化取水泵站，占地面积小的从自然水体2的取水，过滤、加压、杀菌消毒的装置，可实现迅速、低成本、低维护，高效益的从自然水体2取水回用。
在优选的实施方式中，如图3所示，所述截流井8的两侧分别连通有用于通入雨污混流的进水管81和用于排水的出水管85，所述进水管81和出水管85 的管底高度高于所述截流井8的井底高度，所述截流井8还通过截流管83或潜污泵连通到污水井84，当使用截流管83连通截流井8和污水井84时，所述污水井84的井底低于所述截流井8的井底，所述污水井84中污水排入模块化湿地9，具体采用截流管83或潜污泵根据需要进行选择，可设置多种具体结构。
在优选的实施方式中，所述出水管85的末端设置有防反流装置，在出水管 85的起端设置有过滤格栅43，所述出水管85的末端设置有防反流装置，所述防反流装置用于防止出水管85中水流反流，具体可采用橡胶止回阀或拍门，但不排除采用现有的其他防止反流的装置，在出水管85的起端设置有过滤格栅43，上述防反流装置主要为了防止当水体2中水位高度高于出水管85时，水流从水体2中逆向流入排水管，并且在出水管85中加过滤格栅43防止水体2中污泥或垃圾堵塞橡胶止回阀或拍门和水管，避免造成防反流装置堵塞。
在优选的实施方式中，所述截流井8连通有调蓄池86，所述调蓄池86用来暂存雨水冲刷而来的混流管网的沉积污泥以及初期雨水，待雨后再用排污泵排出，调蓄池86根据当地雨量设置的，如果截流井8排水量足够则不需要设置调蓄池86。
在优选的实施方式中，如图4所示，所述过滤格栅43包括一侧开口的格栅外壳14和所述格栅外壳14开口一侧设置的“U”字形槽钢状的导轨13，所述导轨13上可移动固定有“L”字形的不锈钢拉篮12，所述不锈钢拉篮12内为不锈钢网，所述不锈钢拉篮12一侧设置有提拉手环16，所述格栅外壳14上还设置有连通接口15，所述过滤格栅43可在截流井8或一体化泵站4中设置，可分别与出水管85和连通管7连接，由于过滤格栅43用于初步过滤，会过滤很多污泥、各种生活垃圾，经常会造成过滤格栅43堵塞，因此，设置可抽拉的不锈钢拉篮12，在过滤格栅43中堵塞后，拉开不锈钢拉篮12即可方便清理。
在优选的实施方式中，所述过滤装置44的进水侧和出水侧均设置有压力表，根据压力表的压差或者过滤时间来进行反冲洗，所述过滤装置44采用一体化不锈钢网式过滤器或者碟片式过滤器，其过滤精度根据实际需要选用。
在优选的实施方式中，所述连通管7上还设置有阀门42，所述阀门42设置在阀门42井内，可在检修时通过阀门42关闭连通管7，所述阀门42井的外壳采用预制混凝土、玻璃钢、或者塑料制成，具体根据需要和成本进行选择。
在优选的实施方式中，所述海绵设施3为雨水花园、生物滞留池或人工湿地，以上为优选的海绵设施3的实施方式，为本领域常规的海绵设施3。
在优选的实施方式中，如图5所示，所述模块化湿地9上方均匀设置有布水管33，所述模块化湿地9内下侧设置有多孔集水管35，所述多孔集水管35 将所述模块化湿地9内水排入一侧的集水井36，所述集水井36还连通有出流管 38，本发明通过上述设置施工更加快捷，控制简便，方便运营管理，并且处理效果好。
在优选的实施方式中，每个所述模块化湿地9都设置供水口、排水口和进水口，每两块模块化湿地9之间互锁，当模块化湿地9之间相连时通过进水口和排水口依次承插相连，实现模块化湿地9之间的水位平衡，其供水口通过供水管并联。
在优选的实施方式中，所述模块化湿地9的自上而下分别为湿地植物、瓜子片碎石层、填料层和砾石承托层，通过上述分层分别处理污水，效果更好。
在优选的实施方式中，所述模块化湿地9中瓜子片碎石层厚度为100-200mm，填料层厚度为700-800mm，砾石承托层厚度为200-300mm，砾石承托层中粒径 30mm～50mm，以上数值为本实施例优选的数值，不限定于此，还可根据需要选择其他范围的数值。
在优选的实施方式中，所述模块化湿地9每块大小为1m*1m*1m，此为优选数值，还可根据需要选择其他数值，或者设置为长方形或多边形，所述模块化湿地9的外壳为玻璃钢、塑料或者混凝土，可根据需要进行选择。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种实现区域性水文良性循环的雨水资源化生态利用装置，其特征在于，包括基地及设置于基地内的水体，所述水体周围设置有多个向水体排水的排水管道，一个或多个排水管道与城市排水管道连通，且该排水管道上设置有截流井，所述截流井将污水截流排入模块化湿地，一个或多个排水管道与海绵设施连通，所述海绵设施和城市排水管道中的水通过排水管道流入水体中，所述水体还连通有一体化泵站，所述一体化泵站通过设置于地下的连通管与水体连通，所述一体化泵站将水体中的水抽入海绵设施或供水管网中，所述一体化泵站包括设置于所述连通管末端的过滤格栅，所述连通管的另一端与设置在地下的泵井连通，所述泵井与地上设置的过滤装置连通，所述过滤装置包括光触媒消毒器，所述过滤装置还连接有反冲洗排水管、供水管道和控制箱，所述过滤装置和控制箱都设置在保护外壳内，所述泵井中还设置有液位感应器，所述液位感应器和泵井都与所述控制箱连接，所述截流井的两侧分别连通有用于通入雨污混流的进水管和用于排水的出水管，所述进水管和出水管的管底高度高于所述截流井的井底高度，所述截流井还通过截流管或潜污泵连通到污水井，当使用截流管连通截流井和污水井时，所述污水井的井底低于所述截流井的井底，所述污水井中污水排入模块化湿地，所述过滤格栅包括一侧开口的格栅外壳和所述格栅外壳开口一侧设置的“U”字形槽钢状的导轨，所述导轨上可移动固定有“L”字形的不锈钢拉篮，所述不锈钢拉篮一侧设置有提拉手环，所述格栅外壳上还设置有连通接口，所述海绵设施为雨水花园、生物滞留池或人工湿地，所述模块化湿地上方均匀设置有布水管，所述模块化湿地内下侧设置有多孔集水管，所述多孔集水管将所述模块化湿地内水排入一侧的集水井，所述集水井还连通有出流管，每个所述模块化湿地都设置供水口、排水口和进水口，每两块模块化湿地之间互锁，当模块化湿地之间相连时通过进水口和排水口依次承插相连，其供水口通过供水管并联。
2.如权利要求1所述的雨水资源化生态利用装置，其特征在于，所述出水管的末端设置有防反流装置，在出水管的起端设置有过滤格栅。
3.如权利要求1所述的雨水资源化生态利用装置，其特征在于，所述过滤装置的进水侧和出水侧均设置有压力表，所述连通管上还设置有阀门，所述阀门设置在阀门井内。
4.如权利要求1所述的雨水资源化生态利用装置，其特征在于，所述模块化湿地自上而下分别为湿地植物、瓜子片碎石层、填料层和砾石承托层。
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