CN113062426B - 一种屋顶降水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屋顶降水处理系统，所述系统包括集水模块，所述集水模块包括集水盒以及用于封闭所述集水盒顶部开口滤水组件，所述集水盒侧壁上的第一高度位置设置有输水孔，第二高度位置设置有排水孔，其中，第一高度小于第二高度。通过合理设置集水盒的数量并通过集水盒收集变电站场地内的降水，能够一定程度的控制户外变电站场地的降水径流量，一定程度消除降水对场地内设施的造成的威胁。通过集水盒收集降水能够为站址偏僻并且不具备打井条件的变电站区域供水，解决缺水问题。通过滤水组件封闭在集水盒顶部开口，既能够一定程度滤除降水中的杂质，又能够防止老鼠蚊虫等污染源进入集水盒中，提升了集水的品质。

Description

一种屋顶降水处理系统

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种屋顶降水处理系统。

背景技术

在降水丰沛地区建设户外变电站，造成建设场地的透水面积、地表透水性等下垫面条件发生了巨大的变化，致使降雨后相应场地内降水流量加大、汇流速度加快，导致户外变电站场地存在洪涝压力，对场地内设施的造成严重的威胁。

因此，亟需提供一种能够控制户外变电站场地的降水径流量的方案。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种屋顶降水处理系统，能够控制户外变电站场地的降水径流量。

第一方面，本发明提供一种屋顶降水处理系统，所述系统包括集水模块，所述集水模块包括集水盒以及用于封闭所述集水盒顶部开口滤水组件，所述集水盒侧壁上的第一高度位置设置有输水孔，第二高度位置设置有排水孔，其中，第一高度小于第二高度。

作为进一步改进，所述集水模块还包括第一柔性带，所述集水盒内侧设置有支撑架，所述滤水组件连接在所述支撑架上以封闭所述集水盒顶部开口，所述第一柔性带的中部设置在所述滤水组件下方，两端从所述集水盒顶部开口伸出。

作为进一步改进，所述集水模块还包括第二柔性带，所述滤水组件从下至上依次包括过滤层和表面保护层，所述第二柔性带的中部设置在过滤层和表面保护层之间，两端从所述集水盒顶部开口伸出，其中，所述第一柔性带的中部设置在所述滤水层下方，两端从所述集水盒顶部开口伸出。

作为进一步改进，所述集水模块还包括安装底板，所述集水盒固定在所述安装底板上，所述安装底板上设置有安装孔。

作为进一步改进，所述集水模块还包括连通管道，所述集水盒的数量为两个以上，所述连通管道的两端分别用于连通不同集水盒上的输水孔。

作为进一步改进，所述系统还包括储水模块，所述储水模块包括蓄水池，所述蓄水池通过进水管与集水盒上的输水孔连通。

作为进一步改进，所述蓄水池的侧壁和底壁均分别设置有防渗膜层。

作为进一步改进，所述储水模块还包括吸泥管，所述蓄水池底部设置有集污沟槽，所述吸泥管的一端伸入到所述集污沟槽内。

作为进一步改进，所述储水模块还包括冲洗管，所述冲洗管伸入到所述蓄水池内的一端安装有冲洗喷头。

作为进一步改进，所述系统还包括降水利用模块，所述降水利用模块包括降水利用管路，所述降水利用管路上依次连接有传输水泵和净水设备。

作为进一步改进，所述系统还包括污水净化模块，所述污水净化模块包括污水净化池以及与所述污水净化池连通的污水输入管，所述污水净化池的底部设置有防渗层。

相较于现有技术，本发明提供的一种屋顶降水处理系统至少具有如下的有益效果：

1.通过合理设置集水盒的数量并通过集水盒收集变电站场地内的降水，能够一定程度的控制户外变电站场地的降水径流量，一定程度消除降水对场地内设施的造成的威胁。

2.通过集水盒收集降水能够为站址偏僻并且不具备打井条件的变电站区域供水，解决缺水问题。

3.通过滤水组件封闭在集水盒顶部开口，既能够一定程度滤除降水中的杂质，又能够防止老鼠蚊虫等污染源进入集水盒中，提升了集水的品质。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明。

图1为一个实施例中屋顶降水处理系统的集水模块的结构示意图。

图2为一个实施例中屋顶降水处理系统的储水模块的结构示意图。

图3为一个实施例中屋顶降水处理系统的污水净化模块的结构示意图。

附图标记：

100、储水模块；110、冲洗管；111、冲洗喷头；120、进水管；130、顶板；140、出水管；150、吸泥管；160、骨架；170、防渗底面；180、防渗膜层；190、集污沟槽；200、污水净化模块；210、原始土层；220、防渗层；230、污水输入管；240、土壤层；250、溢流管；300、储水模块；310、表面保护层；320、过滤层；330、集水盒；340、第一柔性带；350、凹陷；360、开孔区；370、开孔标记；380、安装孔；390、支撑架。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

为了便于理解本发明，在详细说明实现本发明的优选实施例之前，有必要对做出本发明的背景进行再次强调。

变电站站址常较偏远，常存在其周边无给水管网，且不具备打井条件的情况，不得不面对无水可用的现状。在降雨充沛的地区，利用雨水是缓解变电站用的困难的方法之一。然而，户外变电站建设后，建设场区的透水面积、地表透水性等下垫面条件发生了巨大的变化，导致降雨后场区内产流量加大、汇流速度加快。单纯利用传统的排水除涝措施控制变电站场区的地表径流，无法将雨、洪水转变为可利用资源，且短时间内的大量集中排水加重了周边区域防洪除涝压力。最终，变电站面临着无水可用却又有水无法利用的尴尬境地。

变电站有建筑、配电装置等多个组成部分。来自不同部分露天接收的雨水，引入的杂质含量有差异。屋面雨水相对洁净，便于收集利用。借助建筑物屋面收集雨水，并形成收集-储存-净化的系统，是利用雨水资源、削减径流、缓解变电站用水问题的措施之一。

具体的，本发明提供了一种屋顶降水处理系统，所述系统包括集水模块、储水模块300、降水利用模块和污水净化模块200，各模块之间由管网依次相连。本发明利用变电站建筑屋面和地下储水等措施形成雨水收集、处理、利用系统，以解决变电站用、排水的困难，并实现变电站场区低影响开发，削减变电站周边的防洪排涝压力。

如图1所示，集水模块包括集水盒330以及用于封闭所述集水盒330顶部开口滤水组件，所述集水盒330侧壁上的第一高度位置设置有输水孔，第二高度位置设置有排水孔，其中，第一高度小于第二高度，集水盒330可通过一条或多条管线连接至储水模块300和排水管道。

具体的，如图1所示，集水盒330四个侧壁均有两个开孔区360，各开孔区360内4个针对于De75管径的开孔标记370，同一开孔区360内的开孔标记370(为圆形)的圆心均位于同一竖直线上，各开孔标记370底部之间距离为2cm，以便于按标记开孔并与其他集水盒330相连。集水盒330需分上下两层开孔，下部开孔用于向储水模块300输水，上部开孔用于排出超量雨水。开孔区360均为封闭状态，仅在需要时利用刀具开孔。通过控制下层开孔部距集水盒330底部的距离调节集水合内储水量，通过控制上下层开孔间的距离和上层开孔的数量调节排出超量雨水有能力。

在一些实施例中红，所述集水模块还包括连通管道，所述集水盒330的数量为两个以上，所述连通管道的两端分别用于连通不同集水盒330上的输水孔，提升集水模块的储水能力。具体的，采用短管与法兰相连接相临集水盒330的开孔，并加设橡胶密封圈防止漏水。

如图1所示，在一个实施例中，所述集水模块还包括第一柔性带340，所述集水盒330内侧设置有支撑架390，所述滤水组件连接在所述支撑架390上以封闭所述集水盒330顶部开口，所述第一柔性带340的中部设置在所述滤水组件下方，两端从所述集水盒330顶部开口伸出。其中，支撑架390设置在集水盒330四边内侧距底部0.14cm处，起到支撑滤水组件的作用。

如图1所示，在一个实施例中，所述集水模块还包括第二柔性带，所述滤水组件从下至上依次包括过滤层320和表面保护层310，所述第二柔性带的中部设置在过滤层320和表面保护层310之间，两端从所述集水盒330顶部开口伸出，其中，所述第一柔性带340的中部设置在所述滤水层下方，两端从所述集水盒330顶部开口伸出。

具体的，表面保护层310与过滤层320均放置于集水盒330内，其中，表面保护层310为聚氨酯碎石板，由聚氨酯粘合剂将分散的碎石或卵粒石粘连形成的板，板材长宽均为0.9m，厚度3cm。过滤层320为石英砂或砂粒组成的板状组件，长宽均为0.9m，厚度3cm。集水盒330为塑料制成，可使用再生塑料，长宽均为1m，高度0.2m，材料厚0.5cm。

作为一个可选的示例，集水盒330侧壁有四条尼龙带，并分两层固定于水盒侧壁上，每层两条，过滤层320置于下层尼龙带上，表面保护层310置于上层尼龙带上，以便于拆卸和更换表面保护层310和过滤层320。

作为进一步改进，所述集水模块还包括安装底板，所述集水盒330固定在所述安装底板上，所述安装底板上设置有安装孔380。

如图1所示，在一个示例中，集水盒330的长宽均为1m，高度0.2m，由表面保护层310、过滤层320和集水盒330组成，集水盒330近底部四角向盒内部凹陷350，但底部仍为正方形(即作为安装底板)且预置安装孔380，以便将集水盒330固定于屋顶。可以理解的是，在另一个示例中，安装底板与集水盒330分体设置，可以通过粘贴或焊接的方式固定在集水盒330底部。

由上可知，集水模块由聚氨酯碎石板作为表面保护层310，由装配式石英砂板作为过滤层320，装配式集水盒330作为集水及输水层，主要用于收集屋面雨水，并对屋面雨水进行初步净化。其收集到的雨水经输水管线进入储水模块300，超出收集能力的雨水将溢流至排水管网中。由于建筑屋面雨水收集组件有一定厚度，并可存储一定的雨水，因此兼具隔热节能的作用。由于聚氨酯碎石板可调整颜色，因此还可起到美化屋面的作用。建筑屋面雨水收集组件不含土壤，不利于植物生长，因此不易出现由于表面生长植物影响变电站安全的情况。由于聚氨酯碎石板及装配式石英砂板具有透气作用，装配式集水盒330内的水不易出现厌氧状态。建筑屋面雨水收集组件空隙狭小不易于鼠类等小动物藏身。建筑屋面雨水收集组件坚固且自身有一定重量，安装固定后，在台风等恶劣天气下，不易损坏。建筑屋面雨水收集组件的各部件均为标准化的装配式部件，易于组装、维护和更换。

如图2所示，在一个实施例中，所述储水模块300包括蓄水池，所述蓄水池通过进水管120与集水盒330上的输水孔连通。具体的，储水模块300主要由地下装配式蓄水池、冲洗装置和输水管道组成。储水模块300为地埋式，由标准化装配式部件组装而成，一般可分为两个储水空间，便于冲洗维护。

在一个实施例中，所述蓄水池的侧壁和底壁均分别设置有防渗膜层180。如图2所示，具体的，地下装配式蓄水池包括蓄水池的骨架160、防渗底面170、防渗侧壁、蓄水池顶板130及集污沟槽190组成。蓄水池骨架160可采用高品质聚丙烯材料制作的标准化装配组件，负责形成蓄水空间与防渗外壁一起形成储水容器。防渗底面170可由多层防渗膜铺设而组成，防渗侧壁可由防渗膜包裹而成。蓄水池顶板130可由高品质聚丙烯材料制作，形成长宽均为1m、高3cm的板材。蓄水池顶板130安装于骨架160上，并采用防渗膜包裹，顶板130、侧壁与底板的防渗膜需密封连接，通过设置防渗膜避免地下土层的杂质向蓄水池中渗透，提升蓄水品质。

如图2所示，所述储水模块300还包括吸泥管150，所述蓄水池底部设置有集污沟槽190，所述吸泥管150的一端伸入到所述集污沟槽190内。在安装储水模块300时，应先建设埋设基坑，做好底面加固与平整，并预留集污沟槽190。集污沟槽190预留位置上先铺防渗膜，再放置集污沟槽190组件，并与骨架160相连。通过设置集污沟槽190，便于清理蓄水池中的污泥，提升蓄水品质。

如图2所示，在一个实施例中，所述储水模块300还包括冲洗装置，冲洗装置包括冲洗管110，所述冲洗管110伸入到所述蓄水池内的一端安装有冲洗喷头111。冲洗装置主要包括冲洗水泵、冲洗管110和吸泥管150。冲洗水泵位于蓄水池之外，在储水空间内各有吸水管，以便利用一个储水空间内的水冲洗另一储水空间。在各储水空间底部中均布设冲洗喷头111，以便将底部淤积泥沙冲入集污沟槽190。吸泥管150伸入集污沟槽190中，以便抽吸出淤积泥沙。输水管道分进水管120与出水管140，利用进水管120向蓄水池输入收集到的雨水与径流，利用出水管140将蓄水池中的储水输出到用水端。

综上，储水模块300主要由地下装配式蓄水池、冲洗装置和输水管道组成，主要用于储存收集到的雨水与径流。储水模块300均由标准化装配式部件组装而成，一般可分为两个储水空间，便于冲洗维护。地下装配式蓄水池包括蓄水池骨架160、防渗外壁及集污沟槽190组成。蓄水池骨架160负责形成蓄水空间与防渗外壁一起形成储水容器，集污沟槽190收集冲洗蓄水池时产生的泥沙。冲洗装置主要包括冲洗水泵、冲洗喷头111和吸泥管150。

在一些实施例中，所述降水利用模块包括降水利用管路，所述降水利用管路上依次连接有传输水泵和净水设备。具体的，降水利用模块主要包括净水器与传输水泵，不包括具体的用水设备。可以利用传输水泵直接将储水模块300中的水用于植被灌溉或要求不高的清洗工作，或将水抽提至消防水池，也可将储水模块300中的水引入净水器中，用于生活用水，传输水泵与净水器可由用户根据具体需要选择。

如图3所示，在一些实施例中，所述污水净化模块200包括污水净化池以及与所述污水净化池连通的污水输入管230，其中，污水净化池中有土壤层240，所述污水净化池的底部设置有防渗层220。污水净化模块200主要由生态池塘(即污水净化池)组成，主要用于进一步净化变电站配备的污水净化装置排出的尾水，以及其他模块产生的污水，不包括变电站原应配备的污水净化装置。生态池塘底部设有防渗层220，以防污水渗入地下含水层(即原始土层210)造成地下水污染。防渗层220上铺设土壤便于挺水及沉水植物生长。生态池塘内植物可根据池塘规模及具体需求选用挺水及沉水植物，兼具美化场区环境和净化水质的功能。污水净化模块200设置有虹吸式溢流管250，以便排出超量径流。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (7)

1.一种屋顶降水处理系统，应用于变电站建筑物的屋顶，其特征在于，所述系统包括集水模块，所述集水模块包括集水盒以及用于封闭所述集水盒顶部开口滤水组件，所述集水盒侧壁上的第一高度位置设置有输水孔，第二高度位置设置有排水孔，其中，第一高度小于第二高度，集水盒近底部四角向盒内部凹陷，底部为正方形且预置安装孔，以便将集水盒固定于屋顶；所述集水模块还包括安装底板，所述集水盒固定在所述安装底板上，所述安装底板上设置有安装孔；集水盒四个侧壁均有两个开孔区，各开孔区内4个针对于De75管径的开孔标记，各开孔标记底部之间距离为2cm，通过控制下层开孔部距集水盒底部的距离调节集水盒内储水量，通过控制上下层开孔间的距离和上层开孔的数量调节排出超量雨水的能力；

所述集水模块还包括第一柔性带，所述集水盒四边内侧距底部0.14cm处设置有支撑架，所述滤水组件连接在所述支撑架上以封闭所述集水盒顶部开口，所述第一柔性带的中部设置在所述滤水组件下方，两端从所述集水盒顶部开口伸出；

所述集水模块还包括第二柔性带，所述滤水组件从下至上依次包括过滤层和表面保护层，所述第二柔性带的中部设置在过滤层和表面保护层之间，两端从所述集水盒顶部开口伸出；其中，所述表面保护层为聚氨酯碎石板，所述过滤层为石英砂组成的板状组件。

2.如权利要求1所述的一种屋顶降水处理系统，其特征在于，所述集水模块还包括连通管道，所述集水盒的数量为两个以上，所述连通管道的两端分别用于连通不同集水盒上的输水孔。

3.如权利要求1所述的一种屋顶降水处理系统，其特征在于，所述系统还包括储水模块，所述储水模块包括蓄水池，所述蓄水池通过进水管与集水盒上的输水孔连通。

4.如权利要求3所述的一种屋顶降水处理系统，其特征在于，所述蓄水池的侧壁和底壁均分别设置有防渗膜层。

5.如权利要求4所述的一种屋顶降水处理系统，其特征在于，所述储水模块还包括吸泥管，所述蓄水池底部设置有集污沟槽，所述吸泥管的一端伸入到所述集污沟槽内。

6.如权利要求5所述的一种屋顶降水处理系统，其特征在于，所述储水模块还包括冲洗管，所述冲洗管伸入到所述蓄水池内的一端安装有冲洗喷头。

7.如权利要求1所述的一种屋顶降水处理系统，其特征在于，所述系统还包括降水利用模块，所述降水利用模块包括降水利用管路，所述降水利用管路上依次连接有传输水泵和净水设备。

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