CN113931273A - 一种用于城市住宅小区路面雨水分流、净化、回用的雨水处理系统 - Google Patents
一种用于城市住宅小区路面雨水分流、净化、回用的雨水处理系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于海绵城市应用技术领域，具体涉及一种用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统。所述系统包括雨水口，蓄水池，多级净化景观池以及用水设备，所述雨水口分别与所述蓄水池和所述多级净化景观池连通，所述蓄水池与所述多级净化景观池连通。本申请通过设置环保型雨水口、蓄水池以及下凹式海绵设施，完成雨水的回用，三部分并联结合，并且在环保型雨水口中通过设置相连的第一雨水管和第二雨水管，以及第三雨水管，合理的分配降雨的去处，从而实现雨水的分流。
Description
技术领域
本发明属于海绵城市应用技术领域，具体涉及一种用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统。
背景技术
雨水是一种最根本，最直接，最经济的水资源，是改善城市水环境、维系绿色生态的一个重要技术措施。但是雨水中，尤其是初期雨水溶解了空气中的酸性气体、汽车尾气等污染性气体，降落后由于冲刷屋顶、路面等，使得雨水中含有大量的有机物、悬浮固体、重金属、油脂和病原体等污染物质，污染程度高，通常超过市政污水的污染程度，且大部分污染物指标超出地表水环境质量V类标准限值，如果将其不经处理直接排到受纳水体中，将会对受纳水体造成严重的污染。针对于上述问题，国家在2015年提出了海绵城市的新型概念，海绵城市的核心便是如何合理的应用好雨水，随着海绵城市概念的提出，海绵校园、海绵公园、海绵小区等概念也应运而生。
目前，海绵小区对于雨水的利用方式为：是通过传统雨水口将初雨弃流后，中后期雨水一起进入到净化设施中，然而，当降雨量很多的时候，净化设施根本无法承受全部的雨量，也来不及净化，反而会造成路面严重的积水；或是，在传统雨水口后面连接复杂的雨水回用系统，但是此方式耗时耗力耗资金。
CN201510424334.6公开了一种用于社区雨水分流、削峰及生态净化的雨水花园系统，其中通过将雨水花园与屋面雨落设施相连处理屋面雨水，该技术方案只针对于屋面雨水，功能受限，并且没有提出雨水回用的相关建议。CN202110451834.4的发明专利提出了一种建筑小区雨水回用系统，能做到雨水的分离、净化与回收，但是此系统中包括蓄水池、预沉池、蓄水箱等多个组成单元，占地面积大，投资费用较高。上述现有技术未涉及到城市住宅小区路面雨水分流、净化及回用的雨水处理系统的具体方法和结构参数。
现有技术中存在的关键技术问题是：城市住宅小区路面降雨排水系统雨水分流、净化及回用的功能要求。针对以上提出的技术问题，本申请提出一种用于城市住宅小区路面雨水分流、净化及回用的雨水处理系统，它不仅能分离初期雨水中的泥沙以及大颗粒污染物，还能根据降雨量的多少来合理分配雨水，起到排放和收集雨水的作用，同时还可以净化雨水，达到景观用水的标准，操作简单，可操作性强。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统。
根据本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统包括雨水口，蓄水池，多级净化景观池以及用水设备，所述雨水口分别与所述蓄水池和所述多级净化景观池连通，所述蓄水池与所述多级净化景观池连通，其中，
雨水口包括过滤机构和排水机构，其中，
所述过滤机构从上至下依次包括雨水篦子、截污网、沉砂槽；
所述排水机构包括第一雨水管、第二雨水管以及第三雨水管，其中，
所述第一雨水管的上端为进水端，设有截污盖，底端封闭，
所述第一雨水管垂直设立并通过所述截污网中部的圆孔，
所述第一雨水管的侧壁三分之二部位与所述第二雨水管相连，且所述第二雨水管低于所述截污网的底面，且所述第二雨水管为出水管，
所述第三雨水管设置在距离底面5-10cm处，
雨量少时，进入所述第一排水管的雨水不及所述第二排水管，雨水经所述第一水管和沉砂槽，通过所述第三雨水管排出，雨量多时，雨水没过所述第一雨水管，雨水进入到所述第一雨水管，通过所述第二雨水管排出。
根据本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其中，所述蓄水池设有进水口、第一出水口和第二出水口，所述进水口与所述雨水口相连，所述第一出水口与市政管网相连，所述第二出水口与所述多级净化景观池相连，所述第二出水口处设有雨水提升泵以及备用泵。
根据本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其中，所述蓄水池设有溢流偃，溢流出的雨水通过第一出水口排出。
根据本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其中，所述多级净化景观池设有第一进水口、第二进水口和出水口，所述第一进水口与所述雨水口相连，所述第二进水口与所述蓄水池相连，所述出水口与用水设施相连。
根据本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其中，所述多级景观净化池包括为沉砂池、一级景观净化池、二级景观池和排水池，所述沉砂池、一级景观净化池、二级景观池和排水池依次相连通。
根据本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其中，在所述一级景观净化池中设有溢流偃。
根据本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其中，所述二级景观池中从上到下依次为沉水植物，土壤层和填料层。
根据本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其中，所述沉水植物包括苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻等，所述填料层从上到下，粒径依次减小。
根据本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其中，所述二级景观池设置溢流偃。
根据本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其中，所述截污网呈矩形，在所述截污网横向三分之一处开泄水孔，底部中部开有圆孔，圆孔的直径匹配所述第一雨水管的外径，其余部分皆封闭。
本申请与现有技术相比，具有以下的优点和有益效果：
本申请通过设置环保型雨水口、蓄水池以及下凹式海绵设施，完成雨水的回用，三部分并联结合，并且在环保型雨水口中通过设置相连的第一雨水管和第二雨水管，以及第三雨水管，合理的分配降雨的去处，从而实现雨水的分流。
附图说明
图1为本申请的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统的结构示意图；
图2-1为本申请的系统的雨水口的结构示意图；
图2-2为本申请的系统的雨水口的截污网的结构示意图；
图2-3为本申请的系统的雨水口的沉砂槽的俯视图；
图2-4为本申请的系统的雨水口的沉砂槽中滤料的透水网侧视图；
图2-5为本申请的系统的流雨水口的第一雨水管与第二雨水管的安装示意图；
图3为本申请的系统的多级景观净化池的示意图。
附图标记：1-雨水口；11-第一雨水管；12-第二雨水管；13-第三雨水管；14-雨水篦子；15-截污网；16-沉砂槽；161-1号隔板；162-2号隔板；163-出水口；164-一级滤柱；165-二级滤柱；166-一级透水网；167-二级透水网；17-截污盖；
2：蓄水池；21：进水口；22：第一出水口；23：第二出水口；
3：多级景观净化池；31：第一进水口；32：第二进水口；33：第三出水口；34：沉砂池；341-鹅卵石填料；342-筛板；35-一级景观净化池；351-植物；352-拦水隔板；353-土壤；36-二级景观净化池；361-沉水植物；362-土壤层；363-滤料基质；37-排水池；4-用水设施。
具体实施方式
以下结合实施例和附图详细描述本申请的技术方案。
根据本发明的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统包括：雨水口，蓄水池，多级净化景观池以及用水设备，所述雨水口分别与所述蓄水池和所述多级净化景观池连通，所述蓄水池与所述多级净化景观池连通，其中，
雨水口包括过滤机构和排水机构，其中，
所述过滤机构从上至下依次包括雨水篦子、截污网、沉砂槽；
所述排水机构包括第一雨水管、第二雨水管以及第三雨水管，其中，
所述第一雨水管的上端为进水端，设有截污盖，底端封闭，
所述第一雨水管垂直设立并通过所述截污网中部的圆孔，
所述第一雨水管的侧壁三分之二部位与所述第二雨水管相连，且所述第二雨水管低于所述截污网的底面，且所述第二雨水管为出水管，
所述第三雨水管设置在距离底面5-10cm处，
雨量少时，进入所述第一排水管的雨水不及所述第二排水管，雨水经所述第一水管和沉砂槽，通过所述第三雨水管排出，雨量多时，雨水没过所述第一雨水管，雨水进入到所述第一雨水管，通过所述第二雨水管排出。
1.蓄水池
根据本发明的具体实施方式，所述蓄水池设有一个进水口与第一出水口和第二出水口，所述进水口与所述雨水口相连，所述第一出水口与市政管网相连，所述第二出水口与所述多级净化景观池相连，所述第二出水口处设有雨水提升泵以及备用泵，所述蓄水池设有溢流偃，溢流出的雨水通过第一出水口排出。
2.多级净化景观池
所述多级净化景观池包括沉砂池、景观净化池和深度净化池。
多级净化景观池设有第一进水口、第二进水口和一个出水口，所述第一进水口与雨水口相连，所述第二进水口与所述蓄水池相连，所述出水口与用水设施相连。
进一步地，所述多级景观净化池包括为沉砂池、一级景观净化池、二级景观池和排水池，所述沉砂池、一级景观净化池、二级景观池和排水池依次相连通，沉砂池内的第一进水口与雨水口相连，雨水进入到此区域内，通过鹅卵石床进行下渗，通过筛板进入到一级景观净化池内，景观净化池种植景观型植物，植物由挺水植物和浮水植物组合组成，挺水植物有黄菖蒲、再力花、梭鱼草、水葱、鸢尾红花等；浮水植物有睡莲、凤眼莲、浮萍等，因地制宜的选择植物的搭配。
其中，在所述一级景观净化池中设有溢流偃，当雨水过剩，溢流到所述二级景观池中，所述二级景观池中从上到下依次为沉水植物，土壤层和三层填料层，沉水植物有苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻等；填料层从上到下，粒径依次减小，填料可以为沸石、陶粒、石英砂等材料，二级景观池依然设置溢流偃，以便流入到排水层，最后雨水通过第三出水口排出到用水设施中。另外，在沉砂池中还设有第二进水口，与蓄水池相连，在晴天时，可以将水泵到景观净化池中，进行植物的浇灌。
3.雨水口
所述雨水口中的过滤机构包括雨水篦子、截污网、沉砂槽和截污盖，所述雨水篦子安装在雨水篦子基座上。所述截污网安装在截污网基座上，可以随时取出，倾倒污染物。所述截污网呈矩形，整个截污网横向三分之一开泄水孔，底部中部开有圆孔，圆孔的大小匹配第一雨水管的大小，其余部分皆封闭。所述截污网底部的泄水孔为正方形，边长2-2.5cm之间。
所述环保型雨水口中的沉砂槽，中间设有两块隔板，且有一级过滤柱和二级过滤柱，隔板将进入的雨水进行导流，滤柱过滤雨水。每个滤柱都由一个透水网罩着，一级滤柱和二级滤柱的透水网孔径逐渐减小，且一级滤柱和二级滤柱内的滤料粒径也逐渐减小。最终雨水可以通过沉砂槽底部的泄水孔排出。
所述沉砂槽材质为树脂，长70-75cm，宽40-45cm，高40cm,厚5mm。所述多孔透水网高20cm，长15cm，厚2mm，宽为10cm，一级透水孔为2.5cm，二级透水孔为1.5cm。
所述沉砂槽的两级滤料分别为鹅卵石、陶粒或者其他符合条件的类型，并且每一级滤料的孔径都大于透水孔孔径，用滤料网袋装盛。滤料定期进行清洗，并且枯水季节将滤料取出单独保存。
所述沉砂槽隔板上有凹槽，以便透水网可以从上往下推入，固定住滤料。
所述隔板上各设一个孔，方便将沉砂槽勾出，进行清理以及滤料的清洗与更换。
所述雨水篦子为长方体，材质为树脂、不锈钢或铸铁。
所述截污网、圆形截污盖材质为树脂、不锈钢或铸铁。
进一步地，所述环保型雨水口的第一雨水管上端为进水端，设有圆形截污盖，所述第一雨水管连接第二雨水管，且所述第二雨水管低于截污网的底面。
所述第一雨水管上的截污盖扣在第一雨水管上方，可以进行拆卸，半径比所述第一雨水管半径大0.1-0.2cm。
所述第二雨水管与所述第一雨水管的连接位置高位设置。所述第二雨水管的连接位置高位设置时，雨水进入到第一雨水管后，较重的杂质会在第一雨水管的部分沉积，液位高的雨水相对纯净，因此将连接位置高位设置能够保证排出的雨水经过充分的沉降。
当降雨量很少的时候，雨水沿着雨水篦子边缘进入，经过所述截污网，截取树枝、树叶等污染物于所述的截污网上，由于初期雨水浓度较高，含有很多颗粒污染物，所以经过沉砂槽的导流，以及滤柱的过滤，截留掉了大部分泥沙颗粒，除去泥沙的雨水污染物浓度大幅降低，通过所述第三雨水管进入到景观净化池中。随后随着降雨量的增多，降雨淹没所述雨水篦子，雨水没过所述第一雨水管，通过所述第一雨水管上部的圆形截污网再次除去部分颗粒物质，雨水进入到所述第一雨水管，通过所述第二雨水管进入到附近的蓄水池或景观净化池中。蓄水池中设置溢流偃，当雨量较多时，让雨水通过市政管网排出。
以下结合附图详细描述本申请的技术方案。
如图1所示，根据本申请的用于城市住宅小区路面雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，雨水口1，蓄水池2，多级净化景观池以及用水设备4。
如图2-1～图2-5所示，所述雨水口内部设有过滤机构，所述过滤机构包括雨水篦子14，截污网15，沉砂槽16和截污盖17，经过雨水篦子14和截污网15的截流，以及经过沉砂槽导流过滤。
沉砂槽内部设有1号隔板161和2号隔板162，以及一级滤柱164和二级滤柱165，从出水口163出水。所述沉砂槽，由两块隔板161和162，两个滤柱164和165，两个透水网166和167组成，结构较为简单，两个多孔透水网166和167孔径递减。由于初期雨水浓度较高，含有很多颗粒污染物，所以经过沉砂槽两块隔板161和162的导流，以及两个滤柱164和165的过滤，截留掉了大部分泥沙颗粒，除去泥沙的雨水污染物浓度大幅降低。
所述雨水口内部设置排水机构，所述排水机构包括第一雨水管11、第二雨水管12以及第三雨水管13，所述第一雨水管11与第二雨水管12相连，第一雨水管11为进水管，且底端封闭，第二雨水管12为出水管，可与蓄水池相连，第三雨水管13可与下凹式海绵设施相连。
所述蓄水池2设进水口21与雨水口1相连，所述第一出水口22与市政管网相连，第二出水口23与多级净化池3相连，所述第二出水口23处设有雨水提升泵以及备用泵，所述蓄水池2设有溢流偃，溢流出的雨水通过第一出水口22排出；所述多级净化池3的第一进水口31与雨水口1相连，第二进水口32与蓄水池2相连，出水口33与用水设施4相连。
当降雨量很少的时候，雨水沿着雨水篦子14边缘进入，经过所述截污网15，截取树枝、树叶等污染物于所述的截污网15上，由于初期雨水浓度较高，含有很多颗粒污染物，所以经过沉砂槽16的导流，以及一级滤柱164和二级滤柱165的过滤，截留掉了大部分泥沙颗粒，除去泥沙的雨水污染物浓度大幅降低，通过所述第三雨水管13进入到附近的下凹式海绵设施3中。随后随着降雨量的增多，降雨淹没所述雨水篦子14，雨水没过所述第一雨水管11，通过所述第一雨水管11上部的圆形截污盖17再次除去部分颗粒物质，雨水进入到所述第一雨水管11，通过所述第二雨水管12进入到附近的蓄水池2中。当蓄水池2中水满之后，通过溢流偃发生溢流，将水通过市政管网实现弃流。当晴天时，通过抬升泵将水抬升到景观净化池3中进行进一步的净化，然后再回用。
所述多级景观净化池包括为沉砂池、一级景观净化池、二级景观池和排水池，所述沉砂池、一级景观净化池、二级景观池和排水池依次相连通，景观净化池种植景观型植物。
在所述一级景观净化池中设有溢流偃，当雨水过剩，溢流到所述二级景观池中，所述二级景观池中从上到下依次为沉水植物，土壤层和三层填料层，沉水植物有苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻等；填料层从上到下，粒径依次减小，填料可以为沸石、陶粒、石英砂等材料，二级景观池依然设置溢流偃，以便流入到排水层，最后雨水通过第三出水口排出到用水设施中。另外，在沉砂池中还设有第二进水口，与蓄水池相连，在晴天时，可以将水泵到景观净化池中，进行植物的浇灌。
如图3所示，填充沉砂池34鹅卵石填料341，沉砂池34内的第一进水口与雨水口相连，雨水进入到此区域内，通过鹅卵石床进行下渗，通过筛板342进入到景观净化，沉砂池34中加入35cm的鹅卵石床，在一级景观净化池35中种植美人蕉，在二级景观净化池中种植狐尾藻，在并且底部填充了10cm的石英砂层、10cm的沸石层和10cm的陶粒层。
监测了北京市一场中雨，测得其降雨量为23.54mm，采集降雨区域面积约为400m2，测得COD、TN、TP、SS、浊度等指标，分别用葡萄糖、硝酸钾、磷酸二氢钾、过标准筛的土壤配置模拟雨水，将模拟雨水泵到模拟装置中，经过3小时的水力停留时间，测得处理后的水质，COD削减率达到67％，SS的削减率达到73％,TN和TP的削减率可达到69％和80％,总体削减率尚好。经过处理后的水样可达到景观回用水的标准。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其特征在于，所述系统包括雨水口，蓄水池，多级净化景观池以及用水设备，所述雨水口分别与所述蓄水池和所述多级净化景观池连通，所述蓄水池与所述多级净化景观池连通，其中，
雨水口包括过滤机构和排水机构，其中，
所述过滤机构从上至下依次包括雨水篦子、截污网、沉砂槽；
所述排水机构包括第一雨水管、第二雨水管以及第三雨水管，其中，
所述第一雨水管的上端为进水端，设有截污盖，底端封闭，
所述第一雨水管垂直设立并通过所述截污网中部的圆孔，
所述第一雨水管的侧壁三分之二部位与所述第二雨水管相连，且所述第二雨水管低于所述截污网的底面，且所述第二雨水管为出水管，
所述第三雨水管设置在距离底面5-10cm处，
雨量少时，进入所述第一排水管的雨水不及所述第二排水管，雨水经所述第一水管和沉砂槽，通过所述第三雨水管排出，雨量多时，雨水没过所述第一雨水管，雨水进入到所述第一雨水管，通过所述第二雨水管排出。
2.根据权利要求1所述的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其特征在于，所述蓄水池设有进水口、第一出水口和第二出水口，所述进水口与所述雨水口相连，所述第一出水口与市政管网相连，所述第二出水口与所述多级净化景观池相连，所述第二出水口处设有雨水提升泵以及备用泵。
3.根据权利要求2所述的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其特征在于，所述蓄水池设有溢流偃，溢流出的雨水通过第一出水口排出。
4.根据权利要求1所述的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其特征在于，所述多级净化景观池设有第一进水口、第二进水口和出水口，所述第一进水口与所述雨水口相连，所述第二进水口与所述蓄水池相连，所述出水口与用水设施相连。
5.根据权利要求1所述的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其特征在于，所述多级景观净化池包括为沉砂池、一级景观净化池、二级景观池和排水池，所述沉砂池、一级景观净化池、二级景观池和排水池依次相连通。
6.根据权利要求5所述的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其特征在于，在所述一级景观净化池中设有溢流偃。
7.根据权利要求5所述的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其特征在于，所述二级景观池中从上到下依次为沉水植物，土壤层和填料层。
8.根据权利要求7所述的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其特征在于，所述沉水植物包括苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻等，所述填料层从上到下，粒径依次减小。
9.根据权利要求5所述的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其特征在于，所述二级景观池设置溢流偃。
10.根据权利要求1所述的用于城市住宅路面小区雨水分流、净化、回用的雨水处理系统，其特征在于，所述截污网呈矩形，在所述截污网横向三分之一处开泄水孔，底部中部开有圆孔，圆孔的直径匹配所述第一雨水管的外径，其余部分皆封闭。
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