CN207596631U - 一种零维护的雨水回用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种零维护的雨水回用系统，其对雨水的利用效率高，出水水质能够达到饮用水标准，且运行过程中无需投放化学药剂，无需维护与供能。包括弃流池、储水池、膜池与清水池，初期水质较差的水经过雨水管进入弃流池，依靠弃流池底部的下渗口渗透排出初期雨水，并利用蠕虫在下渗管上部的活动进行疏通防止堵塞。后期较为干净的雨水进入储水池，在重力的作用下，雨水经超滤膜过滤进入清水池。由于压力低，滤速小，膜表面上的污染层在重力的作用下可以自然脱落，且污染层中原生动物的活动可以维持污染层的透水性，因此超滤膜可以长期维持其产水能力。过滤后的水进入清水池由太阳能电池板供能的LED紫外灯杀菌消毒。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种雨水回用系统，特别是涉及一种零维护、低能耗、零排放的雨水回用系统，属于居民用水设备领域。
背景技术
雨水回用可以有效缓解水资源短缺问题，因此越来越受到人们的关注。雨水回用系统一般可分为初期雨水弃流单元、雨水处理单元和雨水存储单元。现有的雨水回用系统存在以下问题：(1)维护管理复杂：初期雨水弃流单元需要手动排放，雨水处理和存储单元需要人工操作和维护；(2)需要投加化学药剂：在雨水处理和存贮过程中，往往需要投加混凝剂和消毒剂；(3)需要额外的电能：系统需要水泵或其他需要供电的部件。这些问题严重阻碍雨水回用系统的推广使用，因此亟需开发一种可以有效利用雨水资源，并且维护简单、无需供电的雨水回用系统。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种零维护的雨水回用系统，该系统既能提高雨水的利用率，又能做到零维护、低能耗、无污染。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种零维护的雨水回用系统，包括弃流池、储水池、膜池、清水池，所述弃流池的顶部与雨水管连通，弃流池密封并在顶部另设有透气管，弃流池的底部设有下渗管，下渗管未与弃流池连接的一端连接有弃流池U形管，所述下渗管内填充有石英砂，储水池通过进水管与雨水管连通，弃流池水满后通过雨水管和进水管进入储水池内，膜池在储水池之下通过水管与储水池连通，膜池内设有超滤膜，膜池里的水经超滤膜过滤后经出水管进入清水池，出水管设置在膜池的底部，所述清水池内安装有LED紫外灯，LED紫外灯连接有太阳能供电系统，太阳能供电系统由太阳能电池板与蓄电池组成。
上述的一种零维护的雨水回用系统，所述下渗管中还填充有蠕虫，蠕虫用以分解弃流池和下渗管中的污泥，避免弃流池淤积杂物和下渗管被堵塞。
上述的一种零维护的雨水回用系统，在系统运行的起始阶段，可在膜池中投加一定量的微生物。
上述的一种零维护的雨水回用系统，所述的蠕虫为霍甫水丝蚓。
上述的一种零维护的雨水回用系统，所述储水池上部设有溢流口。
上述的一种零维护的雨水回用系统，所述清水池的进水口设有浮球阀，当水量达到一定的值，浮球阀会堵住清水池的进水口防止溢出，当水量下降，浮球阀自动开启，用以进水。
上述的一种零维护的雨水回用系统，所述弃流池U形管管口高过下渗管管口。
上述的一种零维护的雨水回用系统，所述膜池底部连接有膜池U形管，膜池U形管的管口高于膜池底部。
上述的一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，所述弃流池设计容量为0.6m3，过滤周期为5d；所述下渗管半径为8-10cm，管口高出弃流池底部5-10cm，下渗管长度为0.5m，填充0.15-0.35mm石英砂，设计滤速为0.1-0.3m/h；所述储水池容积为2.4m3，规格1.2×2.0×1.0m；所述膜池规格为0.3×2.0×0.8m，内置4张2.0×0.8m的超滤膜；所述超滤膜宜采用平板超滤膜，孔径宜选用0.01μm，膜通量约为5L/m2·h；所述清水池设计容量为0.78m3，规格0.65×2.0×0.6m；所述LED紫外灯的数量为112个，每四个串联为一组，再并联均匀分布于于清水池内，用于抑制细菌病毒增殖；所述蓄电池的选择为12V/20AH，太阳能电池板的选择为2块75Wp，串联。
本实用新型公开的一种零维护的雨水回用系统，其对雨水的利用效率高，出水水质能够达到饮用水标准，且运行过程中无需投放化学药剂，无需维护与供能。利用蠕虫维持初雨下渗弃流模块中下渗管的透水性；通过微生物的活动维持超低压超滤净水模块的产水能力；通过在清水池安装太阳能电池板供电的低耗高效LED紫外灯，防止水中微生物的再生，提高了雨水的利用率，出水水质好，零维护，低能耗。因此，本实用新型具有如下优点：1.能有效提高雨水利用率；2.实现零维护低能耗，无污染；3.装置拆卸、更换方便，成本低廉，适用性好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的装配结构示意图。
图中1.下渗管，2.弃流池，3.透气管，4.雨水管，401.进水管，5.水管，6.膜池，601.出水管，7.超滤膜，8.出水口，9.浮球阀，10.清水池透气孔，11.太阳能电池板，12.排空口，13.储水池，14.溢流口，15.储水池透气孔，16.弃流池U形管，17.膜池U形管，18.清水池，19.LED紫外灯。
具体实施方式
【实施例1】
一种零维护的雨水回用系统，包括初雨下渗弃流模块，超低压超滤净水模块和PV-LED紫外消毒模块。所述系统特征在于利用蠕虫的活动来维持弃流池下渗口的下渗速率；利用原生动物等微生物的活动来维持超滤膜的通量。
所述的初雨下渗弃流模块主要由雨水管4、弃流池2和下渗管1组成。所述的弃流池2顶部与雨水管4连接，除此之外，弃流池2顶部密封还设置有透气管3，根据降雨强度及初期雨水水质变化计算得到，弃流池2设计容量为0.6m3，过滤周期为5d。所述的下渗管1位于弃流池2底部，下渗管1半径为8-10cm，管口高出弃流池2底部5-10cm，下渗管1长度为0.5m，填充0.15-0.35mm石英砂，设计滤速为0.1-0.3m/h。弃流池2的体积与下渗速率根据降雨周期设计，提高了雨水的利用效率。在石英砂填充过程中投加一定量的蠕虫，推荐的蠕虫种类为霍甫水丝蚓，通过蠕虫的活动保持下渗管1的透水性。出水通过弃流池U形管16排出，弃流池U形管16管口高过下渗管1管口。弃流池U形管16用来保证弃流池2的下渗管1中有足够的水量维持蠕虫生存。
所述的超低压超滤净水模块包括储水池13、膜池6和超滤膜7。所述储水池13用于存储雨水，储水池13通过进水管401与弃流池2的雨水管4连通，当弃流池2中的水满后经雨水管4和进水管401溢出到储水池13，储水池13上部设有储水池透气孔15，其上部侧面还设有溢流口14，储水池13容积为2.4m3，规格1.2×2.0×1.0m；所述膜池6位于储水池13下部，并与储水池13由水管5连接，内置超滤膜7，膜池6规格为0.3×2.0×0.8m，内置4张2.0×0.8m的超滤膜7。在系统运行的起始阶段，可在膜池6投加一定量的微生物，特别是一些原生动物；所述超滤膜7用于截留细菌，病毒等污染物，并由原生动物对污染层进行疏通来保持通量，超滤膜7宜采用平板超滤膜，孔径宜选用0.01μm，膜通量约为5L/m2·h。在装置需要维护时，由排空口12排除积水进行维护。膜池6的底部连接有膜池U形管17，用来保证原生动物生存所需的水量。在膜过滤时采用重力驱动，无需能耗，滤饼层易于脱落，膜污染轻。
所述PV-LED紫外消毒模块包括清水池18，LED紫外灯19与太阳能供电系统。所述清水池18与膜池6通过出水管601连接，设计容量为0.78m3，规格0.65×2.0×0.6m；所述LED紫外灯19波长为265nm，数量需112个，每四个串联为一组，再并联均匀分布于于清水池18内，用于抑制细菌病毒增殖；所述太阳能供电系统由太阳能电池板11与蓄电池组成，蓄电池的选择为12V/20AH，太阳能电池板11的选择为2块75Wp，串联。浮球阀9位于清水池18中，当水量到达一定的值，浮球阀9会堵住清水池18的进水口防止溢出，当水量下降，浮球阀9自动开启。清水池18的顶部设有清水池透气孔10，用来保持气压平衡。由于压力低，滤速小，超滤膜7表面上的污染层在重力的作用下可以自然脱落，且污染层中原生动物的活动可以维持污染层的透水性，因此超滤膜7可以长期维持其产水能力。清水池18下部还设有出水口8，用来引出可饮用的干净水。
具体工作方式为：
降雨初期的径流(水质较差)经过雨水管4进入初雨弃流池2，依靠下渗管1渗透排出初期雨水，并利用蠕虫在下渗管1的活动进行疏通防止堵塞。通过对弃流池2的体积与下渗管1的下渗率计算实现初期雨水的排放周期与降雨周期契合。需要说明的是：下渗管1的作用就是以一个较为缓慢的速度排掉较脏的初期雨水，石英砂只是起一个减缓排放速度的作用，并不是靠它来过滤。下渗管1上层污泥由蠕虫来分解淤泥防止堵塞，较大的垃圾不会进入弃流池2。弃流池U形管16用来保证弃流池2的下渗管1中有足够的水量维持蠕虫生存。
初雨弃流过后，后期较为干净的雨水进入储水池13，在重力的作用下，雨水经超滤膜7过滤进入清水池18。由于压力低，滤速小，膜表面上的污染层在重力的作用下可以自然脱落，且污染层中的微生物(特别是原生动物)的活动可以维持污染层的透水性，因此超滤膜7可以长期维持其产水能力。过滤后的水进入清水池18由太阳能电池板供能的LED紫外灯19杀菌消毒。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【实施例2】
一种零维护的雨水回用系统，包括弃流池2、储水池13、膜池6、清水池18，所述弃流池2的顶部与雨水管4连通，弃流池2密封并在顶部另设有透气管3，弃流池2的底部设有下渗管1，下渗管1未与弃流池2连接的一端连接有弃流池U形管16，所述下渗管1内填充有石英砂，储水池13通过进水管401与雨水管4连通，弃流池2水满后通过雨水管4和进水管401进入储水池13内，膜池6在储水池13之下通过水管5与储水池13连通，膜池6内设有超滤膜7，膜池6里的水经超滤膜7过滤后经出水管601进入清水池18，出水管601设置在膜池6的底部，所述清水池18内安装有LED紫外灯19，LED紫外灯19连接有太阳能供电系统，太阳能供电系统由太阳能电池板11与蓄电池组成。所述储水池13的下部设有排空口12，用于排空水。所述储水池13和清水池18均密封，储水池13的顶部设有储水池透气孔15，清水池18的顶部设有清水池透气孔10。所述下渗管1中还填充有蠕虫，蠕虫用以分解弃流池2和下渗管1中的污泥，避免弃流池2淤积杂物和下渗管1被堵塞。在系统运行的起始阶段，可在膜池6中投加一定量的微生物，特别是一些原生动物。上述的蠕虫为霍甫水丝蚓。所述储水池13上部设有溢流口14。所述清水池18的进水口设有浮球阀9，当水量达到一定的值，浮球阀9会堵住清水池18的进水口防止溢出，当水量下降，浮球阀9自动开启，用以进水。所述弃流池U形管16管口高过下渗管1管口。所述膜池6底部连接有膜池U形管17，膜池U形管17的管口高于膜池6底部。清水池18的底部设有出水口8。
上述的弃流池2设计容量为0.6m3，过滤周期为5d；所述下渗管1半径为8-10cm，管口高出弃流池2底部5-10cm，下渗管1长度为0.5m，填充0.15-0.35mm石英砂，设计滤速为0.1-0.3m/h；所述储水池13容积为2.4m3，规格1.2×2.0×1.0m；所述膜池6规格为0.3×2.0×0.8m，内置4张2.0×0.8m的超滤膜7；所述超滤膜7宜采用平板超滤膜，孔径宜选用0.01μm，膜通量约为5L/m2·h；所述清水池18设计容量为0.78m3，规格0.65×2.0×0.6m；所述LED紫外灯19的数量为112个，每四个串联为一组，再并联均匀分布于于清水池18内，用于抑制细菌病毒增殖；所述蓄电池的选择为12V/20AH，太阳能电池板11的选择为2块75Wp，串联。
Claims (10)
1.一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，包括弃流池、储水池、膜池、清水池，所述弃流池的顶部与雨水管连通，弃流池密封并在顶部另设有透气管，弃流池的底部设有下渗管，下渗管未与弃流池连接的一端连接有弃流池U形管，所述下渗管内填充有石英砂，储水池通过进水管与雨水管连通，弃流池水满后通过雨水管和进水管进入储水池内，膜池在储水池之下通过水管与储水池连通，膜池内设有超滤膜，膜池里的水经超滤膜过滤后经出水管进入清水池，出水管设置在膜池的底部，所述清水池内安装有LED紫外灯，LED紫外灯连接有太阳能供电系统，太阳能供电系统由太阳能电池板与蓄电池组成。
2.根据权利要求1所述的一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，所述下渗管中还填充有蠕虫，蠕虫用以分解弃流池和下渗管中的污泥，避免弃流池淤积杂物和下渗管被堵塞。
3.根据权利要求1或2所述的一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，在系统运行的起始阶段，可在膜池中投加一定量的微生物。
4.根据权利要求2所述的一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，所述的蠕虫为霍甫水丝蚓。
5.根据权利要求1或2所述的一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，所述储水池上部设有溢流口。
6.根据权利要求1或2所述的一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，所述清水池的进水口设有浮球阀。
7.根据权利要求1或2中所述的一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，所述弃流池U形管管口高过下渗管管口。
8.根据权利要求1或2中所述的一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，所述膜池底部连接有膜池U形管，膜池U形管的管口高于膜池底部。
9.根据权利要求1或2所述的一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，所述下渗管管口顶部高于弃流池底部，且管口高出弃流池底部5-10 cm。
10.根据权利要求1或2中所述的一种零维护的雨水回用系统，其特征在于，所述弃流池设计容量为0.6 m3，过滤周期为5 d；所述下渗管半径为8-10 cm，管口高出弃流池底部5-10cm，下渗管长度为0.5 m，填充0.15-0.35 mm石英砂，设计滤速为0.1-0.3 m/h；所述储水池容积为2.4 m3，规格1.2×2.0×1.0 m；所述膜池规格为0.3×2.0×0.8 m，内置4张2.0×0.8 m的超滤膜；所述超滤膜宜采用平板超滤膜，孔径宜选用0.01 μm，膜通量为5 L/m2·h；所述清水池设计容量为0.78m3，规格0.65×2.0×0.6 m；所述LED紫外灯的数量为112个，每四个串联为一组，再并联均匀分布于于清水池内，用于抑制细菌病毒增殖；所述蓄电池的选择为12V/20AH，太阳能电池板的选择为2块75Wp，串联。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112374665A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-02-19 | 广东工业大学 | 一种重力式微滤膜利用屋面雨能耦合电氧化消毒处理屋面雨水的一体化装置和方法 |
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2017
- 2017-09-13 CN CN201721171962.9U patent/CN207596631U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN112374665A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-02-19 | 广东工业大学 | 一种重力式微滤膜利用屋面雨能耦合电氧化消毒处理屋面雨水的一体化装置和方法 |
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