CN110230337A - 一种用于海绵城市的净水集水系统 - Google Patents

一种用于海绵城市的净水集水系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于海绵城市的净水集水系统，包括第一层透水砖和第二层透水砖，所述第一层透水砖和第二层透水砖之间由上至下依次设有砾石层、活性炭层、过滤网，所述第二层透水砖的正下方设有储水室，所述储水室的底端固定安装有水压感应器，储水室的侧壁底部设有出水口。本发明设计科学合理，净化程度高，效果好；晴天时，太阳能电池板收集太阳能到蓄电池，且流经系统的少量水流也能通过透水砖、砾石层、活性炭得到净化；当雨天时，蓄电池为系统供电，大量雨水可以快速透过系统，同时雨水中的污染物质在系统内发生一系列电化学反应以及吸附过滤，从而达到雨水净化的效果，净化后的雨水最后进入储水室中进行回收利用。

Description

一种用于海绵城市的净水集水系统
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用于海绵城市的净水集水系统。
背景技术
目前海绵城市是生态文明建设的重要内容，是实现城镇化和环境资源协调发展的重要体现，也是城市建设的重大任务。海绵城市改善了城市土壤和道路的可渗透性，并且在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，可以有效减轻水资源短缺的问题。
但是随着城市环境污染的加剧，导致了城市中水体特别是初期雨水溶解了空气中的污染性气体，降落后，由于冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物质。如果要对雨水进行利用，势必要对雨水进行净化处理，且初期雨水处理不当，极易造成严重的环境污染。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种用于海绵城市的净水集水系统，解决初期雨水中含有大量的污染物质处理不当，极易造成严重的环境污染问题。
技术方案：本发明一种用于海绵城市的净水集水系统，包括第一层透水砖和第二层透水砖，所述第一层透水砖和第二层透水砖之间由上至下依次设有砾石层、活性炭层、过滤网，所述第二层透水砖的正下方设有储水室，所述储水室的底端固定安装有水压感应器，储水室的侧壁底部设有出水口，所述出水口与水管相通，所述水管远离出水口的一端设有抽水泵。
进一步的，所述第一层透水砖的外表面上设有多组防滑突起，且所述第一层透水砖的外表面涂覆有绝缘涂层。由于第一层透水砖带电，绝缘涂层能够防止人员触电，而防滑突起可以防止人员滑倒。
进一步的，所述第二层透水砖的厚度大于第一层透水砖的厚度。第二层透水砖的厚度较大可以更好的净化初期雨水。
进一步的，所述第一层透水砖和第二层透水砖的制备方法为：将废弃建筑碎石作为粗骨料，与水、水泥、减水剂、硅粉、粉煤灰和铁粉混合后，放入搅拌机进行搅拌，搅拌完成后，用成型机在3～4MPa高压压制成方形的透水砖。
进一步的，所述减水剂为萘系减水剂、木质素磺酸盐减水剂、聚羧酸减水剂中的一种或多种，所述铁粉的粒径为5μm～10μm，铁粉占透水砖重量百分含量的20％～30％。
进一步的，所述第一层透水砖和第二层透水砖分别与蓄电池的正负极电性连接，所述蓄电池与太阳能电池板电性连接。晴天的时候，太阳能电池板能为蓄电池充电，而在雨天的时候，蓄电池能给系统供电，使雨水中的污染物质在系统内发生一系列电化学反应，起到净化雨水的作用。
进一步的，所述太阳能电池板的倾角为30～60°。太阳能电池板的倾角可以转动，可将更多的太阳能转化为电能。
进一步的，所述砾石层中砾石的粒径5～10mm。
有益效果：本发明的优点是设计科学合理，净化程度高，效果好；晴天时，太阳能电池板收集太阳能到蓄电池，且流经系统的少量水流也能通过透水砖、砾石层、活性炭得到净化；当雨天时，蓄电池为系统供电，大量雨水可以快速透过系统，同时雨水中的污染物质在系统内发生一系列电化学反应以及吸附过滤，从而达到雨水净化的效果，净化后的雨水最后进入储水室中进行回收利用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为第一层透水砖的外表面示意图；
图3为本发明电路原理图。
具体实施例
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：
如图1至图3所示，本发明一种用于海绵城市的净水集水系统，包括第一层透水砖1和第二层透水砖2，第一层透水砖1的外表面上设有多组防滑突起3，且第一层透水砖1的外表面涂覆有绝缘涂层4，绝缘涂层4为氧化铝陶瓷涂层，由于系统工作的时候，第一层透水砖1带电，而绝缘涂层4能够防止人员触电，而防滑突起3可以防止人员滑倒；同时第二层透水砖2的厚度大于第一层透水砖1的厚度，第二层透水砖2的厚度较大可以更好的净化初期雨水；
第一层透水砖1和第二层透水砖2之间由上至下依次设有砾石层5、活性炭层6、过滤网7，砾石层5中砾石的粒径5～10mm，第二层透水砖2的正下方设有储水室8，储水室8的底端固定安装有水压感应器9，水压感应器9的型号为dlk206，储水室8的侧壁底部设有出水口10，出水口10与水管11相通，水管11远离出水口10的一端设有抽水泵12，水压感应器9与控制器电连接，控制器与抽水泵12电连接，控制器的型号为DATA-7311，当储水室8中的水压感应器9感应到水压达到一定压力时，控制器开启抽水泵12，将雨水排出进行收集利用；
第一层透水砖1和第二层透水砖2分别与蓄电池13的正负极电性连接，蓄电池13与太阳能电池板14电性连接，晴天的时候，第一开关15打开，第二开关16关闭，此时太阳能电池板14能为蓄电池13充电，太阳能电池板14的倾角为30～60°，由于太阳能电池板14的倾角可以转动，可将更多的太阳能转化为电能；而在雨天的时候，第一开关15关闭，第二开关16打开，蓄电池13分别为第一层透水砖1和第二层透水砖2供电，使雨水中的污染物质在系统内发生一系列电化学反应，起到净化雨水的作用；
第一层透水砖1和第二层透水砖2可通电形成电极，因此第一层透水砖1和第二层透水砖2不同于普通透水砖，即在普通透水砖制作过程中添加一定量的铁粉，第一层透水砖1和第二层透水砖2的制备方法为：将废弃建筑碎石作为粗骨料，与水、水泥、减水剂、硅粉、粉煤灰和铁粉混合后，放入搅拌机进行搅拌，搅拌完成后，用成型机在3～4MPa高压压制成方形的透水砖，其中减水剂为聚羧酸减水剂，铁粉的粒径为5μm～10μm，铁粉占透水砖重量百分含量的20％～30％。
工作原理：晴天的时候，第一开关15打开，第二开关16关闭，此时太阳能电池板14能为蓄电池13充电，少量水流流经本系统，依次通过第一层透水砖1、砾石层5、活性炭层6、过滤网7和第二层透水砖2，经过过滤、吸附等作用净化后的水进入储水室8中，同时外部的太阳能电池板14将收集太阳能转换成电能储存在蓄电池13中，以备雨天系统用电；
雨天的时候，第一开关15关闭，第二开关16打开，蓄电池13分别为第一层透水砖1和第二层透水砖2供电，此时第一层透水砖1作为阳极，第二层透水砖2作为阴极，进入系统的雨水在电场的作用下，使初期雨水中氮磷、有机物等污染物质发生氧化还原以及电迁移等电化学作用，上述发生的反应，以雨水为介质，不同价态离子在电场中转移转化，电化学中的部分污染物质会依附在砾石和活性炭上，同时砾石层5和活性炭层6可以通过过滤吸附作用，进一步净化初期雨水的水质，使雨水中的污染物得到稳定去除，而且系统内的过滤网7不仅可以过滤污染物质，还可以有效防止活性炭被雨水挟带进入储水室8，净化后的雨水进入储水室8，当储水室8中的水压感应器9感应到水压达到一定压力时，控制器开启抽水泵12，将雨水从储水室8中排出进行收集利用。

Claims (8)

1.一种用于海绵城市的净水集水系统，包括第一层透水砖和第二层透水砖，其特征在于：所述第一层透水砖和第二层透水砖之间由上至下依次设有砾石层、活性炭层、过滤网，所述第二层透水砖的正下方设有储水室，所述储水室的底端固定安装有水压感应器，储水室的侧壁底部设有出水口，所述出水口与水管相通，所述水管远离出水口的一端设有抽水泵。
2.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的净水集水系统，其特征在于：所述第一层透水砖的外表面上设有多组防滑突起，且所述第一层透水砖的外表面涂覆有绝缘涂层。
3.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的净水集水系统，其特征在于：所述第二层透水砖的厚度大于第一层透水砖的厚度。
4.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的净水集水系统，其特征在于：所述第一层透水砖和第二层透水砖的制备方法为：将废弃建筑碎石作为粗骨料，与水、水泥、减水剂、硅粉、粉煤灰和铁粉混合后，放入搅拌机进行搅拌，搅拌完成后，用成型机在3～4MPa高压压制成方形的透水砖。
5.根据权利要求4所述的一种用于海绵城市的净水集水系统，其特征在于：所述减水剂为萘系减水剂、木质素磺酸盐减水剂、聚羧酸减水剂中的一种或多种，所述铁粉的粒径为5μm～10μm，铁粉占透水砖重量百分含量的20％～30％。
6.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的净水集水系统，其特征在于：所述第一层透水砖和第二层透水砖分别与蓄电池的正负极电性连接，所述蓄电池与太阳能电池板电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于海绵城市的净水集水系统，其特征在于：所述太阳能电池板的倾角为30～60°。
8.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的净水集水系统，其特征在于：所述砾石层中砾石的粒径5～10mm。
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