CN113187022A - 一种雨水收集排放生态系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雨水收集排放生态系统，包括道路雨水回收系统和屋面雨水收集系统，道路雨水回收系统包括道路雨水集水井、道路雨水弃流装置、道路雨水沉淀池，屋面雨水收集系统包括屋面雨水集水井、屋面雨水弃流装置、屋面雨水沉淀池、屋面雨水过滤池、屋面雨水储水池。本发明中，道路雨水因水质污染程度大,水质复杂，道路雨水回收系统在对其进行一定程度的预处理后将其送入了地下水连接通道；屋面雨水水质污染程度相对较小,水质相对单纯,屋面雨水收集系统对其相应处理后使其达到了回收水的标准。本发明最大限度地实现了雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进了雨水资源的利用和生态环境保护。
Description
技术领域
本发明涉及雨水处理技术领域，更具体的说，涉及一种雨水收集排放生态系统。
背景技术
我国雨水资源丰富，年降水量达6190亿立方米，但是随着城市化建设的不断发展，不透水面积日益增多，大量的雨水径流未加以利用就直接排放，不仅造成了水量的巨大浪费，同时也加大了城市排水设施的负担。因而对雨水加以适当处理，不仅可节约水源，还可减轻城市排水设施的负担。
雨水在降落过程中，空气中的溶解性气体，溶解或悬浮状固体，重金属及细菌等会进入其中。地表径流中的污染物主要来自降雨对地表的冲刷。所以地表沉积物是地表径流中污染物的主要来源。地表沉积物的组成决定着地表径流污染的性质。地表沉积物包括许多污染物质，有固态废弃物碎屑(城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物)、化学药品(草坪施用的化肥农药)、车辆排放物等。因此，道路雨水水质污染程度大,水质复杂，回收较为困难。而屋面雨水则相对污染程度小，水质相对单纯，可尝试通过对其进行处理，使其得到更为合理的回收利用。
因此，当前形势下，提供出针对道路雨水和屋面雨水的特点进行充分的回收排放利用的雨水收集排放生态系统十分有必要。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种雨水收集排放生态系统，其具体技术方案如下：
一种雨水收集排放生态系统，包括：
道路雨水回收系统，所述道路雨水回收系统包括道路雨水集水井、道路雨水弃流装置、道路雨水沉淀池，所述道路雨水集水井与道路侧边的集水沟连通；所述道路雨水集水井的内壁顶部开设有用于承接格栅井盖的井盖槽，所述格栅井盖的下方还设置有第一滤网，所述第一滤网与所述道路雨水集水井的内壁相连接固定；所述道路雨水集水井的底部出口连接所述道路雨水弃流装置的进口，所述道路雨水弃流装置的出口连接所述道路雨水沉淀池的进口，所述道路雨水沉淀池的出口连接地下水连接通道；
屋面雨水收集系统，所述屋面雨水收集系统包括屋面雨水集水井、屋面雨水弃流装置、屋面雨水沉淀池、屋面雨水过滤池、屋面雨水储水池，所述屋面雨水集水井与安装在屋檐下的雨水收集槽连通；所述屋面雨水集水井的内壁上方设置有第二滤网，所述第二滤网与所述屋面雨水集水井的内壁相连接固定；所述屋面雨水集水井的底部出口连接所述屋面雨水弃流装置的进口，所述屋面雨水弃流装置的出口连接所述屋面雨水沉淀池的进口；所述屋面雨水沉淀池的出口连接所述屋面雨水过滤池的进口；所述屋面雨水过滤池的出口连接所述屋面雨水储水池。
通过采用上述技术方案，本发明根据屋面和道路雨水水质的差异，分设了道路雨水回收系统和屋面雨水收集系统两套系统。
道路雨水回收系统因其所对应处理的雨水水质污染程度大,水质复杂，故先采用格栅井盖+滤网的结构对其中含有较粗的漂浮物与悬浮物,如树叶、果皮、纤维等进行了初步清除；然后，降水初期的雨水因冲刷地表会夹杂着大量的粉尘和泥沙，水质较差，故应对其进行废流处理；再然后，道路雨水进入到道路雨水沉淀池内进行一定程度上的混凝沉淀；最终，雨水再被送入地下水连接通道。如此设计，可使进入地下水中的雨水得到一定程度的预处理，以减小对地下水的污染程度，维持生态平衡。
屋面雨水收集系统因其所对应处理的雨水水质污染程度相对较小,水质相对单纯,因此可不设格栅井盖,直接采用滤网过滤,便能去除绝大部分树叶与粗颗粒物质，然后，同样对降水初期的雨水进行废流处理；再然后，屋面雨水进入到屋面雨水沉淀池内进行充分的混凝沉淀；混凝沉淀能去除大部分的污染物,但为了达到回收标准，仍需对屋面雨水进行进一步过滤处理；最终，处理好的雨水被送入屋面雨水储水池，屋面雨水储水池内的水可用于家庭、公共场所和企事业单位的非饮用水,如浇灌、冲厕、洗衣洗车、冷却循环等中水系统中。
本发明最大限度地实现了雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进了雨水资源的利用和生态环境保护。
优选的，所述第一滤网和所述第二滤网结构相同且为一体式结构，其两边呈逐渐向下、向集水井内部中间倾斜的结构，中间则向下延伸形成一容纳腔，所述容纳腔内设置有可拆卸的截污挂篮。
第一滤网和第二滤网的倾斜式结构既能截止雨水中的垃圾污垢，又可通过雨水的冲刷将垃圾污垢冲入截污挂篮内。同时，截污挂篮的可拆卸结构方便了人们将其中的垃圾污垢进行定期清除。
优选的，所述截污挂篮的底部设有两层结构相同的滤板，且上层滤板上设有能够使其相对下层滤板转动的抓握部。
以上结构能够实现调节过滤网孔直径的目的，当上层滤板的滤孔对准下层滤板的滤孔时，转动上层滤板使上下滤孔错位便可以减小过滤直径，以调节过滤截流杂质的颗粒直径。
优选的，所述道路雨水弃流装置和所述屋面雨水弃流装置的结构相同，均包括进水管道、出水管道、弃流水管道，所述进水管道与所述出水管道相连通且标高相同，所述弃流水管道连通与所述进水管道与所述出水管道的中间且向下延伸；所述弃流水管道的下部连通弃流水容纳池，在所述弃流水管道的内部还设置有一浮球机构，所述浮球机构包括浮球本体以及固定于所述浮球本体底部的支撑过水板，所述支撑过水板搭设在所述弃流水容纳池进水口的上方，所述浮球本体的外径小于所述弃流水容纳池进水口的内径，但大于所述弃流水管道的上部进水口。
当弃流水容纳池内的弃流水满溢至弃流水管道内后，搭设在弃流水容纳池进水口上方的浮球本体会上浮堵住弃流水管道的上部进水口，让后续的雨水从出水管道流出。
优选的，所述弃流水容纳池的出水口通过管道连通外部的弃流水处理池，且对应管道上设置有阀门以及抽水泵。
当降雨过程结束后，需要打开阀门，用抽水泵将弃流水处理池内的雨水抽出，以便其下次继续使用。
优选的，所述道路雨水沉淀池与所述屋面雨水沉淀池的结构相同，均包括设于沉淀池下方的沉淀池进水口以及设于沉淀池上方的沉淀池出水口，所述沉淀池进水口和所述沉淀池出水口上均对应设有阀门，所述沉淀池的内部空间分为底部沉淀区、中间加药区以及上部出水区，各区之间通过可拆卸的滤网隔开，所述沉淀池进水口与所述底部沉淀区连通，所述沉淀池出水口与所述上部出水区连通；所述中间加药区外连加药泵。加药泵会根据道路雨水和屋面雨水的不同处理需求对加药量进行控制。
优选的，所述底部沉淀区内设有淤泥高度传感器，以通知工作人员定期清淤。
优选的，所述屋面雨水过滤池内部设有上下两层滤料，所述滤料为无烟煤滤料和细砂滤料，且所述滤料的铺设顺序无要求。
滤料过滤可以进一步去除前处理中剩余的悬浮物固体颗粒、胶体物质、浊度及有机物等,提高出水水质。
优选的，所述无烟煤滤料和所述细砂滤料粒径为0.5～1.5mm，滤层厚度为80～120mm。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明中道路雨水回收系统的整体结构示意图。
图2为本发明中屋面雨水收集系统的整体结构示意图。
图3为本发明中道路雨水集水井的结构示意图。
图4为本发明中屋面雨水集水井的结构示意图。
图5为本发明中道路雨水弃流装置和屋面雨水弃流装置的结构示意图。
图6为本发明中道路雨水沉淀池和屋面雨水沉淀池的结构示意图。
图7为本发明中屋面雨水过滤池的结构示意图。
图中：1-道路雨水集水井，2-道路雨水弃流装置，3-道路雨水沉淀池，4-屋面雨水集水井，5-屋面雨水弃流装置，6-屋面雨水沉淀池，7-屋面雨水过滤池，8-屋面雨水储水池，9-格栅井盖，10-第一滤网，11-第二滤网，12-截污挂篮，13-下层滤板，14-上层滤板，15-抓握部，16-进水管道，17-出水管道，18-弃流水管道，19-弃流水容纳池，20-浮球本体，21-支撑过水板，22-抽水泵，23-沉淀池进水口，24-沉淀池出水口，25-底部沉淀区，26-中间加药区，27-上部出水区，28-滤网，29-加药泵，30-淤泥高度传感器，31-无烟煤滤料，32-细砂滤料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
本发明一种雨水收集排放生态系统，包括道路雨水回收系统和屋面雨水收集系统。
如图1所示，道路雨水回收系统包括道路雨水集水井1、道路雨水弃流装置2、道路雨水沉淀池3，道路雨水集水井1与道路侧边的集水沟连通；道路雨水集水井1的内壁顶部开设有用于承接格栅井盖9的井盖槽，格栅井盖9采用金属栅条,可用型钢直接焊接制成，格栅井盖9的下方还设置有第一滤网10，第一滤网10与道路雨水集水井1的内壁相连接固定；道路雨水集水井1的底部出口连接道路雨水弃流装置2的进口，道路雨水弃流装置2的出口连接道路雨水沉淀池3的进口，道路雨水沉淀池3的出口连接地下水连接通道。
如图2所示，屋面雨水收集系统包括屋面雨水集水井4、屋面雨水弃流装置5、屋面雨水沉淀池6、屋面雨水过滤池7、屋面雨水储水池8，屋面雨水集水井4与安装在屋檐下的雨水收集槽连通；屋面雨水集水井4的内壁上方设置有第二滤网11，第二滤网11与屋面雨水集水井4的内壁相连接固定；屋面雨水集水井4的底部出口连接屋面雨水弃流装置5的进口，屋面雨水弃流装置5的出口连接屋面雨水沉淀池6的进口；屋面雨水沉淀池6的出口连接屋面雨水过滤池7的进口；屋面雨水过滤池7的出口连接屋面雨水储水池8。
具体的，如图3、图4所示，第一滤网10和第二滤网11结构相同且为一体式结构，其两边呈逐渐向下、向集水井内部中间倾斜的结构，中间则向下延伸形成一容纳腔，容纳腔内设置有可拆卸的截污挂篮12。
更进一步的，截污挂篮12的底部设有两层结构相同的滤板，且上层滤板14上设有能够使其相对下层滤板13转动的抓握部15。
为了进一步优化上述技术方案，如图5所示，道路雨水弃流装置2和屋面雨水弃流装置5的结构相同，均包括进水管道16、出水管道17、弃流水管道18，进水管道16与出水管道17相连通且标高相同，弃流水管道18连通与进水管道16与出水管道17的中间且向下延伸；弃流水管道18的下部连通弃流水容纳池19，在弃流水管道18的内部还设置有一浮球机构，浮球机构包括浮球本体20以及固定于浮球本体20底部的支撑过水板21，支撑过水板21搭设在弃流水容纳池19进水口的上方，浮球本体20的外径小于弃流水容纳池19进水口的内径，但大于弃流水管道18的上部进水口。
需要说明的是，道路雨水弃流装置2中的弃流水容纳池19其容纳体积优选大于屋面雨水弃流装置5中的弃流水容纳池19的容纳体积。
更进一步的，弃流水容纳池19的出水口通过管道连通外部的弃流水处理池，且对应管道上设置有阀门以及抽水泵22。
为了进一步优化上述技术方案，如图6所示，道路雨水沉淀池3与屋面雨水沉淀池6的结构相同，均包括设于沉淀池下方的沉淀池进水口23以及设于沉淀池上方的沉淀池出水口24，沉淀池进水口23和沉淀池出水口24上均对应设有阀门，沉淀池的内部空间分为底部沉淀区25、中间加药区26以及上部出水区27，各区之间通过可拆卸的滤网28隔开，沉淀池进水口23与底部沉淀区25连通，沉淀池出水口24与上部出水区27连通；中间加药区26外连加药泵29。
更进一步的，底部沉淀区25内设有淤泥高度传感器30。
为了进一步优化上述技术方案，如图7所示，屋面雨水过滤池7内部设有上下两层滤料，滤料为无烟煤滤料31和细砂滤料32，且滤料的铺设顺序无要求。
更进一步的，无烟煤滤料31和细砂滤料32粒径为0.5～1.5mm，滤层厚度为80～120mm。
本发明一种雨水收集排放生态系统的工作过程为：
道路上的雨水流向道路侧边低处的集水沟，再通过集水沟流入至道路雨水集水井1，道路雨水集水井1上方的格栅井盖9先将规格较大的树枝、树叶等杂物阻隔在其上方，下层的滤网28则进一步阻隔规格较小的漂浮杂物，对道路雨水进行初步过滤；然后，降水初期的雨水因冲刷地表会夹杂着大量的粉尘和泥沙，水质较差，故应对其进行废流处理，雨水自对应弃流装置的进水管道16进入，并先通过弃流水管道18流入弃流水容纳池19内，当弃流水容纳池19内的弃流水满溢至弃流水管道18内后，搭设在弃流水容纳池19进水口上方的浮球本体20会上浮堵住弃流水管道18的上部进水口，让后续的雨水从出水管道17流出；再然后，道路雨水进入到道路雨水沉淀池3内进行一定程度上的混凝沉淀，加药泵29在中间加药区26内投加混凝剂使悬浮物质产生聚合作用，将水中的污染物质聚集起来后形成较大直径的絮状物质，通过滤网28将其从水中分离出来，混凝剂推荐用铝盐、铁盐或聚合电解质,助凝剂可用生石灰、活化硅酸等；通过控制加药种类和加药量来使道路雨水达到相应排放标准；机动车道径流由于污染程度太高,处理难度与成本非常大,故不主张对其处理与回用,因此，雨水被最终送入地下水连接通道。如此设计，可使进入地下水中的雨水得到一定程度的预处理，以减小对地下水的污染程度，维持生态平衡。
屋面上的雨水先汇聚向下流入屋檐下的雨水收集槽，再通过雨水收集槽流入至屋面雨水集水井4，因其所对应处理的屋面雨水水质污染程度相对较小,水质相对单纯,因此屋面雨水集水井4可不设格栅井盖9,直接采用滤网28过滤,便能去除绝大部分漂浮杂物与粗颗粒物质；然后，同样对降水初期的雨水进行废流处理；再然后，屋面雨水进入到屋面雨水沉淀池6内进行充分的混凝沉淀；屋面雨水在沉淀池内停留的时间最小不应超过2min，这样对于屋顶径流(去除初雨后)等较清洁的雨水在沉淀后能去除70％的悬浮物、40％的有机污染物质；为了进一步去除前处理中屋面雨水剩余的悬浮物固体颗粒、胶体物质、浊度及有机物等,提高出水水质，还需对屋面雨水进行进一步的过滤处理，而且需要说明的是，工作人员需定期清理更换过滤池上层的滤料，以防止滤池堵塞；最终，处理好的雨水被送入至屋面雨水储水池8。屋面雨水储水池8内的水可用于家庭、公共场所和企事业单位的非饮用水,如浇灌、冲厕、洗衣洗车、冷却循环等中水系统中，代替自来水，节约自来水用水量。
本发明通过对雨水加以适当处理，不仅可节约水源，还可减轻城市排水设施的负担，同时改善了城市水环境质量，改善了生态环境。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种雨水收集排放生态系统，其特征在于，包括：
道路雨水回收系统，所述道路雨水回收系统包括道路雨水集水井、道路雨水弃流装置、道路雨水沉淀池，所述道路雨水集水井与道路侧边的集水沟连通；所述道路雨水集水井的内壁顶部开设有用于承接格栅井盖的井盖槽，所述格栅井盖的下方还设置有第一滤网，所述第一滤网与所述道路雨水集水井的内壁相连接固定；所述道路雨水集水井的底部出口连接所述道路雨水弃流装置的进口，所述道路雨水弃流装置的出口连接所述道路雨水沉淀池的进口，所述道路雨水沉淀池的出口连接地下水连接通道；
屋面雨水收集系统，所述屋面雨水收集系统包括屋面雨水集水井、屋面雨水弃流装置、屋面雨水沉淀池、屋面雨水过滤池、屋面雨水储水池，所述屋面雨水集水井与安装在屋檐下的雨水收集槽连通；所述屋面雨水集水井的内壁上方设置有第二滤网，所述第二滤网与所述屋面雨水集水井的内壁相连接固定；所述屋面雨水集水井的底部出口连接所述屋面雨水弃流装置的进口，所述屋面雨水弃流装置的出口连接所述屋面雨水沉淀池的进口；所述屋面雨水沉淀池的出口连接所述屋面雨水过滤池的进口；所述屋面雨水过滤池的出口连接所述屋面雨水储水池。
2.根据权利要求1所述的一种雨水收集排放生态系统，其特征在于，所述第一滤网和所述第二滤网结构相同且为一体式结构，其两边呈逐渐向下、向集水井内部中间倾斜的结构，中间则向下延伸形成一容纳腔，所述容纳腔内设置有可拆卸的截污挂篮。
3.根据权利要求2所述的一种雨水收集排放生态系统，其特征在于，所述截污挂篮的底部设有两层结构相同的滤板，且上层滤板上设有能够使其相对下层滤板转动的抓握部。
4.根据权利要求1所述的一种雨水收集排放生态系统，其特征在于，所述道路雨水弃流装置和所述屋面雨水弃流装置的结构相同，均包括进水管道、出水管道、弃流水管道，所述进水管道与所述出水管道相连通且标高相同，所述弃流水管道连通与所述进水管道与所述出水管道的中间且向下延伸；所述弃流水管道的下部连通弃流水容纳池，在所述弃流水管道的内部还设置有一浮球机构，所述浮球机构包括浮球本体以及固定于所述浮球本体底部的支撑过水板，所述支撑过水板搭设在所述弃流水容纳池进水口的上方，所述浮球本体的外径小于所述弃流水容纳池进水口的内径，但大于所述弃流水管道的上部进水口。
5.根据权利要求4所述的一种雨水收集排放生态系统，其特征在于，所述弃流水容纳池的出水口通过管道连通外部的弃流水处理池，且对应管道上设置有阀门以及抽水泵。
6.根据权利要求1所述的一种雨水收集排放生态系统，其特征在于，所述道路雨水沉淀池与所述屋面雨水沉淀池的结构相同，均包括设于沉淀池下方的沉淀池进水口以及设于沉淀池上方的沉淀池出水口，所述沉淀池进水口和所述沉淀池出水口上均对应设有阀门，所述沉淀池的内部空间分为底部沉淀区、中间加药区以及上部出水区，各区之间通过可拆卸的滤网隔开，所述沉淀池进水口与所述底部沉淀区连通，所述沉淀池出水口与所述上部出水区连通；所述中间加药区外连加药泵。
7.根据权利要求6所述的一种雨水收集排放生态系统，其特征在于，所述底部沉淀区内设有淤泥高度传感器。
8.根据权利要求1所述的一种雨水收集排放生态系统，其特征在于，所述屋面雨水过滤池内部设有上下两层滤料，所述滤料为无烟煤滤料和细砂滤料，且所述滤料的铺设顺序无要求。
9.根据权利要求8所述的一种雨水收集排放生态系统，其特征在于，所述无烟煤滤料和所述细砂滤料粒径为0.5～1.5mm，滤层厚度为80～120mm。
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