CN111877510A - 一种海绵城市的雨水收集循环利用系统 - Google Patents

一种海绵城市的雨水收集循环利用系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，包括竖井和一对排水管，竖井内设置有吊篮，且下方设置有处理箱，处理箱的上端面设置有进水管；进水管的上端内壁设置有一对密封板，一对密封板相互背离的一端铰接于进水管的上端内壁，且相靠近的一端相互抵触，进水管的上端内壁设置有一圈用于抵触密封板下端面的挡环，竖井的外壁设置有控制密封板翻转的驱动机构；处理箱的下端外壁设置有水泵，水泵上设置有连接管和排水管，连接管连通处理箱的下端，排水管的上端高于竖井的上端面。本发明具有以下优点和效果：通过设置高自动化的收集循环利用系统，实现雨水资源的自动回收和储存，同时实现雨水资源的重新利用，从而降低了雨水资源的浪费。

Description

一种海绵城市的雨水收集循环利用系统
技术领域
本发明涉及城市建设领域，特别涉及一种海绵城市的雨水收集循环利用系统。
背景技术
随着城市化进程的加快，我国一些城市水资源短缺、水环境污染、洪涝灾害和生态环境恶化等问题已非常严重。雨水作为水循环系统中的一个关键要素，在构建城市可持续水循环系统过程中发挥着重要作用。
传统的城市建设中，通常在道路下方预埋排水管道，并在路面上设置于排水管道相连通的竖井，对污水和雨水进行排放。但是当降雨时，雨水经过竖井流至排水管道内，随后雨水将被排放至湖泊或河网中，雨水资源得不到充分利用，造成雨水资源的浪费，有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，具有降低雨水资源浪费的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，包括竖井和一对排水管，一对所述排水管连通所述竖井，且位于所述竖井的两侧下端外壁，并且所述竖井和所述排水管的截面均为矩形；所述竖井内设置有吊篮，且下方设置有处理箱，所述处理箱的上端面设置有连通所述竖井下端的进水管，所述进水管的截面为矩形，且内侧壁与所述竖井的内侧壁相平齐；所述进水管的上端内壁设置有一对密封板，一对所述密封板相互背离的一端铰接于所述进水管的上端内壁，且相靠近的一端相互抵触，所述进水管的上端内壁设置有一圈用于抵触所述密封板下端面的挡环，并且所述竖井的外壁设置有控制所述密封板翻转的驱动机构；所述处理箱的下端外壁设置有水泵，所述水泵上设置有连接管和喷水管，所述连接管连通所述处理箱的下端，并且所述喷水管的上端高于所述竖井的上端面。
通过采用上述技术方案，当使用上述系统时，利用驱动机构控制一对密封板向下翻转，使得一对密封板的下端面抵触挡环后，实现进水管的封堵，此时竖井内流过的污水经过吊篮的过滤后，沿着一对排水管排放，实现污水的正常排放。当降雨时，利用驱动机构控制一对密封板向上翻转，并利用一对密封板对一对排水管进行密封后，实现进水管的开启，同时实现排水管的封堵。随后经过吊篮过滤的雨水将沿着进水管排放至处理箱内，实现雨水的收集。当降雨停止时，再次利用驱动机构控制一对密封板向下翻转，实现进水管的封堵，从而实现雨水的储存。当使用处理箱内的雨水时，先控制一对密封板向上翻转，然后在控制水泵开启，此时利用水泵、连接管以及喷水管的配合，将收集的雨水抽出，实现雨水资源的重新利用。因此通过设置高自动化的收集循环利用系统，实现雨水资源的自动回收和储存，同时实现雨水资源的重新利用，从而降低了雨水资源的浪费。
本发明的进一步设置为：所述驱动机构包括竖直滑动连接于所述竖井外壁的驱动架，所述滑动架的两侧均设置有齿条，并且所述竖井的外壁设置有用于控制所述驱动架竖直滑移的电缸，所述密封板的铰接端位置延伸设置有位于所述进水管外部的主动轴，所述主动轴的外壁设置有与所述齿条相啮合的齿轮。
通过采用上述技术方案，当控制密封板向上或向下翻转时，利用电缸控制滑动架以及齿条向上或向下运动，此时即可利用齿条控制齿轮以及主动轴同步旋转，随后即可利用主动轴带动密封板向上或向下翻转，实现密封板翻转的稳定控制。因此通过设置结构简洁，并且工作稳定的驱动机构，实现密封板翻转的稳定控制，从而实现雨水资源的稳定收集。
本发明的进一步设置为：所述处理箱包括清水池和位于所述清水池下方的沉淀池，所述连接管包括水平连通所述清水池下端的第一管体和水平连通所述沉淀池下端的第二管体；所述连接管还包括连通所述水泵进水端的第三管体，所述第一管体和所述第二管体位于所述处理箱外部的一端均连通所述第三管体，并且所述第二管体上设置有用于控制其启闭的电磁阀。
通过采用上述技术方案，当雨水被收集至处理箱内时，雨水中的泥浆将自动沉淀至沉淀池内，同时清水蓄积在清水池内。因此当使用雨水时，先利用电磁阀控制第二管体关闭，然后利用水泵以及第一管体的配合，将清水池内的清水抽出。当清水抽吸完毕后，再利用电磁阀控制第二管体开启，此时利用水泵和第二管体的配合，将泥浆抽出，从而实现清水与泥浆的分别抽吸，实现洁净雨水的抽吸和使用。因此通过设置沉淀池和清水池，实现泥浆和清水分别储存，同时实现洁净雨水的使用，同时实现泥浆的单独清理，避免对外界的环境造成二次污染。
本发明的进一步设置为：所述沉淀池的底壁呈倾斜状设置，且靠近所述第二管体的一端低于另一端。
通过采用上述技术方案，通过将沉淀池的底壁设置为倾斜状，使得沉淀池内的全部泥浆可以快速的滑移至第二管体位置，实现泥浆的完全抽吸和快速清理。
本发明的进一步设置为：所述处理箱的外壁设置有安装箱，所述安装箱和所述处理箱之间水平贯穿设置有连接孔，所述连接孔连通所述清水池和所述沉淀池的连接位置；所述安装箱内设置有卷轴，所述卷轴上卷绕有用于分隔所述清水池和所述沉淀池的橡胶隔板，所述橡胶隔板位于所述处理箱内部的一端的两侧均设置有滑块，所述处理箱内内壁水平设置有供所述滑块滑移的滑槽。
通过采用上述技术方案，当对清水和泥浆进行抽吸时，先控制卷轴缓慢的旋转，并对卷轴外壁的橡胶隔板进行放卷，随后橡胶隔板带动滑块沿着滑槽的内壁滑移，实现清水池与沉淀池的分隔，从而实现清水与泥浆的分隔。因此当对清水进行抽吸时，可以实现清水的彻底单独抽吸，避免沉淀池内的泥浆翻滚而干扰清水池内的清水，从而实现洁净雨水的抽吸和使用。
本发明的进一步设置为：所述沉淀池靠近所述连接孔的一端内壁倾斜向上设置有刮板，所述刮板的上端抵触所述橡胶隔板的下端面。
通过采用上述技术方案，当卷轴对橡胶隔板进行收卷时，利用刮板自动将橡胶隔板下端面黏附的泥浆刮除，实现橡胶隔板下端面的自动清洁，提高橡胶隔板收卷后的洁净度。
本发明的进一步设置为：所述竖井的上端外壁设置有药箱，所述药箱的下端面竖直设置有连通所述处理箱上端的加药管，并且所述竖井内设置有用于控制所述加药管启闭的控制机构。
通过采用上述技术方案，当竖井内有雨水排放时，利用控制机构控制加药管开启，此时药箱内的药液沿着加药管排放至处理箱内，实现处理箱内雨水的杀菌，避免收集的雨水出现变质现象，实现高卫生性雨水的收集和使用，避免对环境造成污染。
本发明的进一步设置为：所述控制机构包括水平设置于所述竖井内的控制杆，所述控制杆转动连接于所述竖井内壁，且位于所述吊篮和所述排水管之间，所述控制杆的外壁设置有叶轮，并且所述控制杆的两端设置有扭簧；所述加药管内转动连接有开关球，并且所述开关球上贯穿设置有开关孔，所述开关球的外壁抵触所述加药管的内壁，所述开关球的一端设置有延伸至所述加药管外部的主轴，所述控制杆靠近所述药箱的一端延伸至所述竖井的外部，并与所述主轴相固定。
通过采用上述技术方案，当竖井内有雨水排放时，雨水冲击叶轮以及控制杆同步旋转，并且控制杆带动扭簧收卷，与此此时，控制杆带动主轴以及开关球同步旋转，此时开关球上的开关孔连通加药管，实现加药管的开启控制。当雨水停止排放时，扭簧弹开并驱动控制杆以及叶轮反向旋转，同时控制杆带动主轴以及开关球同步旋转并复位，此时开关球上的开关孔脱离加药管，实现加药管的关闭控制。因此通过利用雨水的冲击力实现加药管的自动启闭，实现药液的间歇性排放和定量排放，实现药液与雨水的充分混合，同时也降低了药液的浪费。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过设置高自动化的收集循环利用系统，实现雨水资源的自动回收和储存，同时实现雨水资源的重新利用，从而降低了雨水资源的浪费；
2.通过设置沉淀池和清水池，实现泥浆和清水分别储存，同时实现洁净雨水的使用，同时实现泥浆的单独清理，避免对外界的环境造成二次污染；
3.通过设置橡胶隔板实现清水池与沉淀池的分隔，从而实现清水的彻底单独抽吸，避免沉淀池内的泥浆翻滚而干扰清水池内的清水，实现洁净雨水的抽吸和使用；
4.通过设置药箱将药液排放至内，实现处理箱内雨水的杀菌，避免雨水出现变质现象，实现高卫生性雨水的收集和使用，避免对环境造成污染。
附图说明
图1是实施例的结构示意图；
图2是实施例的内部结构示意图。
附图标记：1、竖井；11、吊篮；2、排水管；3、处理箱；31、清水池；32、沉淀池；33、刮板；4、进水管；41、密封板；42、挡环；5、驱动机构；51、驱动架；52、齿条；53、电缸；54、主动轴；55、齿轮；6、水泵；61、连接管；62、喷水管；63、第一管体；64、第二管体；65、第三管体；66、电磁阀；7、药箱；71、加药管；72、开关球；73、开关孔；74、主轴；8、控制机构；81、控制杆；82、叶轮；83、扭簧；9、安装箱；91、连接孔；92、卷轴；93、橡胶隔板；94、滑块；95、滑槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2所示，一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，包括竖井1和一对排水管2，一对排水管2连通竖井1，且位于竖井1的两侧下端外壁。竖井1和排水管2的截面均为矩形，并且竖井1内设置有吊篮11。
当将上述系统应用于海绵城市时，路面上的污水流至竖井1内，此时竖井1内流过的污水经过吊篮11的过滤后，沿着一对排水管2排放，从而实现污水的正常排放。
如图1、图2所示，竖井1的下方设置有处理箱3，处理箱3的上端面设置有连通竖井1下端的进水管4。进水管4的截面为矩形，并且进水管4内侧壁与竖井1的内侧壁相平齐。
如图1、图2所示，进水管4的上端内壁设置有一对密封板41，一对密封板41相互背离的一端铰接于进水管4的上端内壁，且相靠近的一端相互抵触。进水管4的上端内壁设置有一圈用于抵触密封板41下端面的挡环42，并且竖井1的外壁设置有控制密封板41翻转的驱动机构5。
如图1、图2所示，处理箱3的下端外壁设置有水泵6，水泵6上设置有连接管61和喷水管62。其中连接管61连通处理箱3的下端，并且喷水管62的上端高于竖井1的上端面。
当上述系统工作时，利用驱动机构5控制一对密封板41向下翻转，使得一对密封板41的下端面抵触挡环42后，实现进水管4的封堵，此时竖井1内流过的污水经过吊篮11的过滤后，沿着一对排水管2排放，实现污水的正常排放。
当降雨时，利用驱动机构5控制一对密封板41向上翻转，并利用一对密封板41对一对排水管2进行密封后，实现进水管4的开启，同时实现排水管2的封堵。随后经过吊篮11过滤的雨水将沿着进水管4排放至处理箱3内，实现雨水的收集。
当降雨停止时，再次利用驱动机构5控制一对密封板41向下翻转，使得一对密封板41的下端面抵触挡环42后，实现整个进水管4的封堵，从而实现雨水的收集和稳定储存。
当使用处理箱3内的雨水时，先控制一对密封板41向上翻转，然后在控制水泵6开启，此时利用水泵6、连接管61以及喷水管62的配合，将收集的雨水抽出，实现雨水资源的重新利用。
当雨水抽吸完毕后，再次利用驱动机构5控制一对密封板41向下翻转，使得一对密封板41的下端面抵触挡环42后，实现整个进水管4的封堵，从而实现处理箱3的封堵。
如图1、图2所示，驱动机构5包括竖直滑动连接于竖井1外壁的驱动架51，滑动架的两侧均设置有齿条52，并且竖井1的外壁设置有用于控制驱动架51竖直滑移的电缸53。密封板41的铰接端位置延伸设置有位于进水管4外部的主动轴54，主动轴54的外壁设置有与齿条52相啮合的齿轮55。
当控制密封板41向上或向下翻转时，利用电缸53控制滑动架以及齿条52向上或向下运动，此时即可利用齿条52控制齿轮55以及主动轴54同步旋转，随后即可利用主动轴54带动密封板41向上或向下翻转，实现密封板41翻转的稳定控制。
如图1、图2所示，竖井1的上端外壁设置有药箱7，药箱7的下端面竖直设置有连通处理箱3上端的加药管71，并且竖井1内设置有用于控制加药管71启闭的控制机构8。
如图1、图2所示，控制机构8包括水平设置于竖井1内的控制杆81，控制杆81转动连接于竖井1内壁，且位于吊篮11和排水管2之间。控制杆81的外壁设置有叶轮82，并且控制杆81的两端设置有扭簧83。
如图*所示，加药管71内转动连接有开关球72，并且开关球72上贯穿设置有开关孔73，开关球72的外壁抵触加药管71的内壁。开关球72的一端设置有延伸至加药管71外部的主轴74，控制杆81靠近药箱7的一端延伸至竖井1的外部，并与主轴74相固定。
当竖井1内有雨水排放时，雨水冲击叶轮82并带动控制杆81同步旋转，并且控制杆81带动扭簧83收卷。与此此时，控制杆81带动主轴74以及开关球72同步旋转，此时开关球72上的开关孔73连通加药管71，实现加药管71的开启控制。随后药箱7内的药液沿着加药管71排放至处理箱3内，实现处理箱3内雨水的杀菌。
当雨水停止排放时，扭簧83弹开并驱动控制杆81以及叶轮82反向旋转，同时控制杆81带动主轴74以及开关球72同步旋转并复位，此时开关球72上的开关孔73脱离加药管71，实现加药管71的关闭控制。从而实现药液的间歇性排放和定量排放，实现药液与雨水的充分混合。
如图1、图2所示，处理箱3包括清水池31和位于清水池31下方的沉淀池32。连接管61包括水平连通清水池31下端的第一管体63和水平连通沉淀池32下端的第二管体64。沉淀池32的底壁呈倾斜状设置，且靠近第二管体64的一端低于另一端。
如图1、图2所示，连接管61还包括连通水泵6进水端的第三管体65，第一管体63和第二管体64位于处理箱3外部的一端均连通第三管体65，并且第二管体64上设置有用于控制其启闭的电磁阀66。
当雨水被收集至处理箱3内时，雨水中的泥浆将自动沉淀至沉淀池32内，同时清水蓄积在清水池31内。因此当使用雨水时，先利用电磁阀66控制第二管体64关闭，然后利用水泵6、第一管体63以及第三管体65的配合，将清水池31内的清水抽出。
当清水抽吸完毕后，再利用电磁阀66控制第二管体64开启，此时利用水泵6、第二管体64以及第三管体65的配合，将泥浆抽出，从而实现清水与泥浆的分别抽吸，实现洁净雨水的抽吸和使用。
如图1、图2所示，处理箱3的外壁设置有安装箱9，安装箱9和处理箱3之间水平贯穿设置有长条形的连接孔91，连接孔91连通清水池31和沉淀池32的连接位置。
如图1、图2所示，安装箱9内设置有卷轴92，卷轴92上卷绕有用于分隔清水池31和沉淀池32的橡胶隔板93。橡胶隔板93位于处理箱3内部的一端的两侧均设置有滑块94，处理箱3内内壁水平设置有供滑块94滑移的滑槽95。
如图1、图2所示，沉淀池32靠近连接孔91的一端内壁倾斜向上设置有刮板33，刮板33的上端抵触橡胶隔板93的下端面。
当对清水和泥浆进行抽吸时，先控制卷轴92缓慢的旋转，并对卷轴92外壁的橡胶隔板93进行放卷，随后橡胶隔板93带动滑块94沿着滑槽95的内壁滑移，实现清水池31与沉淀池32的分隔，从而实现清水与泥浆的分隔。
当对清水抽吸完毕时，控制卷轴92反向旋转，此时利用卷轴92对橡胶隔板93进行收卷。并且在收卷时，利用刮板33自动将橡胶隔板93下端面黏附的泥浆刮除，实现橡胶隔板93下端面的自动清洁，提高橡胶隔板93收卷后的洁净度。最后即可对沉淀池32内的泥浆进行单独抽吸。
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，包括竖井(1)和一对排水管(2)，一对所述排水管(2)连通所述竖井(1)，且位于所述竖井(1)的两侧下端外壁，并且所述竖井(1)和所述排水管(2)的截面均为矩形；
其特征在于：所述竖井(1)内设置有吊篮(11)，且下方设置有处理箱(3)，所述处理箱(3)的上端面设置有连通所述竖井(1)下端的进水管(4)，所述进水管(4)的截面为矩形，且内侧壁与所述竖井(1)的内侧壁相平齐；
所述进水管(4)的上端内壁设置有一对密封板(41)，一对所述密封板(41)相互背离的一端铰接于所述进水管(4)的上端内壁，且相靠近的一端相互抵触，所述进水管(4)的上端内壁设置有一圈用于抵触所述密封板(41)下端面的挡环(42)，并且所述竖井(1)的外壁设置有控制所述密封板(41)翻转的驱动机构(5)；
所述处理箱(3)的下端外壁设置有水泵(6)，所述水泵(6)上设置有连接管(61)和喷水管(62)，所述连接管(61)连通所述处理箱(3)的下端，并且所述喷水管(62)的上端高于所述竖井(1)的上端面。
2.根据权利要求1所述的一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，其特征在于：所述驱动机构(5)包括竖直滑动连接于所述竖井(1)外壁的驱动架(51)，所述滑动架的两侧均设置有齿条(52)，并且所述竖井(1)的外壁设置有用于控制所述驱动架(51)竖直滑移的电缸(53)，所述密封板(41)的铰接端位置延伸设置有位于所述进水管(4)外部的主动轴(54)，所述主动轴(54)的外壁设置有与所述齿条(52)相啮合的齿轮(55)。
3.根据权利要求1所述的一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，其特征在于：所述处理箱(3)包括清水池(31)和位于所述清水池(31)下方的沉淀池(32)，所述连接管(61)包括水平连通所述清水池(31)下端的第一管体(63)和水平连通所述沉淀池(32)下端的第二管体(64)；
所述连接管(61)还包括连通所述水泵(6)进水端的第三管体(65)，所述第一管体(63)和所述第二管体(64)位于所述处理箱(3)外部的一端均连通所述第三管体(65)，并且所述第二管体(64)上设置有用于控制其启闭的电磁阀(66)。
4.根据权利要求3所述的一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，其特征在于：所述沉淀池(32)的底壁呈倾斜状设置，且靠近所述第二管体(64)的一端低于另一端。
5.根据权利要求3所述的一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，其特征在于：所述处理箱(3)的外壁设置有安装箱(9)，所述安装箱(9)和所述处理箱(3)之间水平贯穿设置有连接孔(91)，所述连接孔(91)连通所述清水池(31)和所述沉淀池(32)的连接位置；
所述安装箱(9)内设置有卷轴(92)，所述卷轴(92)上卷绕有用于分隔所述清水池(31)和所述沉淀池(32)的橡胶隔板(93)，所述橡胶隔板(93)位于所述处理箱(3)内部的一端的两侧均设置有滑块(94)，所述处理箱(3)内内壁水平设置有供所述滑块(94)滑移的滑槽(95)。
6.根据权利要求5所述的一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，其特征在于：所述沉淀池(32)靠近所述连接孔(91)的一端内壁倾斜向上设置有刮板(33)，所述刮板(33)的上端抵触所述橡胶隔板(93)的下端面。
7.根据权利要求1所述的一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，其特征在于：所述竖井(1)的上端外壁设置有药箱(7)，所述药箱(7)的下端面竖直设置有连通所述处理箱(3)上端的加药管(71)，并且所述竖井(1)内设置有用于控制所述加药管(71)启闭的控制机构(8)。
8.根据权利要求7所述的一种海绵城市的雨水收集循环利用系统，其特征在于：所述控制机构(8)包括水平设置于所述竖井(1)内的控制杆(81)，所述控制杆(81)转动连接于所述竖井(1)内壁，且位于所述吊篮(11)和所述排水管(2)之间，所述控制杆(81)的外壁设置有叶轮(82)，并且所述控制杆(81)的两端设置有扭簧(83)；
所述加药管(71)内转动连接有开关球(72)，并且所述开关球(72)上贯穿设置有开关孔(73)，所述开关球(72)的外壁抵触所述加药管(71)的内壁，所述开关球(72)的一端设置有延伸至所述加药管(71)外部的主轴(74)，所述控制杆(81)靠近所述药箱(7)的一端延伸至所述竖井(1)的外部，并与所述主轴(74)相固定。
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