CN214363910U - 一种城市雨水净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种城市雨水净化装置，属于雨水回收技术领域，包括重力垂直流人工湿地包括呈阶梯型结构排列的一级反应池、二级反应池和三级反应池，且每个反应池的内部均填充有基质，每个所述反应池的内部均填充有位于基质上方的土壤层，且每个土壤层上均种植有植株一，所述一级反应池的左端设有布水池，且布水池右端侧壁的底部开设有与一级反应池内部连通的进水口。本实用新型中的复合湿地能够充分利用水生植物、旱生植被、表层土壤和土壤好气生物的吸附、降解等交替复合的作用，使该复合湿地最大限度地实现了水生生境和旱生生境的复合交替吸附、降解和净化城市雨水的多重功能。

Description

一种城市雨水净化装置

技术领域

本实用新型涉及雨水回收技术领域，具体的涉及一种城市雨水净化装置。

背景技术

城市建设造成了大量的不透水地面、屋面、混凝土和沥青路面，此类路面径流系数一般为0.9，意味着将近90%的降雨量将形成地面径流流失。呈现一方面城市水资源紧缺，但另一方面城市内涝、径流污染等城市问题，城市雨水资源作为一种丰富的淡水资源，可以对其加以处理收集利用。

现有对雨水处理用的净化装置，多数的仅通过单一的湿地对经过的雨水进行净化，由于现有的垂直流人工湿地对有机物的去除能力差，表面流人工湿地占地面积较大，水力负荷率较小，去污能力有限，导致对雨水进行净化处理的单一湿地在应用过程会出现上述所述的问题。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种城市雨水净化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种城市雨水净化装置，包括重力垂直流人工湿地，所述重力垂直流人工湿地包括呈阶梯型结构排列的一级反应池、二级反应池和三级反应池，且每个反应池的内部均填充有基质，每个所述反应池的内部均填充有位于基质上方的土壤层，且每个土壤层上均种植有植株一，所述一级反应池的左端设有布水池，且布水池右端侧壁的底部开设有与一级反应池内部连通的第一进水口，每相邻两个反应池均连通设置，所述三级反应池的右端设有汇水池，且汇水池与三级反应池连通；

所述汇水池的右端设有多级翻流式人工表流湿地，所述汇水池上开设有将其内部水流输送至多级翻流式人工表流湿地的出水口，且出水口上设有浮动阀门，所述多级翻流式人工表流湿地包括呈连续性设置的条形凹槽和条形凸起块，每个所述条形凸起块均与其两侧相邻的条形凹槽之间构成表面光滑的W型结构，所述多级翻流式人工表流湿地最左端的条形凹槽通过导流坡体与汇水池连接，且导流坡体的左端高度略低于出水口的高度，每个所述条形凹槽的内部均设有填充层，且每个填充层上均中种植有植株二，每个所述条形凸起块上均开设有用于连通相邻两个条形凹槽的连通孔，每个所述条形凸起块的顶端均种植有植株三。

优选的，所述一级反应池、二级反应池的内部均设有将反应池内部水流输送至与其相邻反应池内底部的汇水管，所述汇水管包括水平设于一级反应池、二级反应池内部上方且位于基质内侧的集水管一、与集水管一右端连接且竖直向下延伸的输水管、与输水管底端垂直连接且位于二级反应池、三级反应池内底部的放水管，所述三级反应池的内部上方设有位于基质内侧的集水管二，所述集水管一、集水管二上均等间距开设于第二进水口，每个所述集水管上均安装有对第二进水口的端口处进行防护的弧形过滤网，所述汇水池通过集水管二与三级反应池连通。

优选的，所述集水管一、集水管二的右端均贯穿相应反应池的侧壁并延伸至相邻反应池的内部，且反应池的侧壁上开设有供集水管水平穿过的穿孔，并且穿孔的内部设有套接在集水管上的密封圈。

优选的，所述浮动阀门包括固定设于汇水池内壁上的连接板、滑动设于连接板上且呈矩形状结构的支撑杆、固定设于支撑杆底端且对出水口进行密封的浮动密封块，所述连接板上开设有供支撑杆上下滑动的限位槽，且限位槽的内壁上安装有滚轮，所述支撑杆的顶端设有位于连接板上的限位托板。

优选的，所述连通孔的内部铺设有连接管，且连接管的长度略小于连通孔的长度，所述连接管的两端均螺钉连接有半圆形过滤罩，所述连通孔的两端内部均填充有对连接管两个端部进行过滤防护的砾石。

优选的，所述多级翻流式人工表流湿地最右端的条形凹槽通过输流管与贮水池连接，所述贮水池通过回流管与一级反应池连通。

3.有益效果

1、本实用新型多级翻流式人工表流湿地相比现有的水平流湿地的截面设置为光滑的W型结构，其结构的设置使上述二者在相同的占地上，多级翻流式人工表流湿地可以增加过水表面积，以此提高该种湿地对雨水的净化效果，另外截面设置为光滑的W型存在一定的坡度，从而可减慢雨水在湿地的流动速度，延长水力在湿地的停留时间，进而有利于悬浮固体的沉淀和植物的生长，另外本设计申请中将重力垂直流湿地和多级翻流式人工表流湿地的复合，使复合湿地具有占地面积小、抗冲击负荷能力强以及对机物有较好的去除能力，可以处理不同水质的雨水，以避免现有垂直流人工湿地对有机物的去除能力差的缺点，和表面流人工湿地占地面积较大，水力负荷率较小，去污能力有限的缺点；

当雨水增多时，重力垂直流水位抬高，下游的多级翻流式人工表流湿地中的条形凹槽水满并溢出，且溢出的水流经过条形凸起块并对条形凸起块上的植株三进行灌溉，以此对水流进行充分的利用，另外在重力垂直流湿地和多级翻流式人工表流湿地上进行多种植物种植的设置，使复合湿地能够充分利用水生植物、旱生植被、表层土壤和土壤好气生物的吸附、降解等交替复合的作用，以此使该复合湿地最大限度地实现了水生生境和旱生生境的复合交替吸附、降解和净化城市雨水的多重功能。

2、本实用新型当复合湿地中的水位不高时，为了保证复合湿地中植株的成长发育，可通过泵体将贮水池中的水流通过回流管输送至布水池的内部，以此使复合湿地的水位能维持在一定的水平高度。

3、本实用新型连通孔两端内部砾石的设置，使其可对连接管的两端进行防护，以降低该多级翻流式人工表流湿地中条形凹槽内部的填充层进入连接管的内部，而对连接管造成堵塞，同时通过半圆形过滤罩可对连接管进行再一次的过滤防护，以保证每相邻两个条形凹槽之间的连通性。

4、本实用新型当汇水池内部的水位升高时，浮动密封块会在水流浮力的作用下被抬起并离开出水口，此时汇水池中高于出水口上方的水流会通过出水口流出，该种通过水流浮力作用对出水口自动打开以及关闭的设置，有效的提高了该复合湿地的灵活性能，支撑杆在浮动密封块的带动下在连接板上进行上下移动时，可通过滚轮的滚动来降低支撑杆与连接板之间的摩擦力，以使支撑杆能够较为平顺的在连接板上进行上下滑动。

附图说明

图1为本实用新型的正视内部结构示意图；

图2为集水管的内部结构示意图；

图3为集水管与弧形过滤网的连接结构示意图；

图4为浮动阀门的内部结构示意图；

图5为翻流式人工表流湿地的局部内部结构示意图。

附图标记：1、一级反应池；2、二级反应池；3、三级反应池；4、基质；5、土壤层；6、植株一；7、布水池；8、汇水管；81、集水管一；811、第二进水口；812、弧形过滤网；82、输水管；83、放水管；9、集水管二；10、汇水池；11、出水口；12、浮动阀门；121、连接板；122、支撑杆；123、浮动密封块；124、限位槽；125、滚轮；126、限位托板；13、第一进水口；14、导流坡体；15、条形凹槽；16、条形凸起块；17、填充层；18、植株二；19、植株三；20、连通孔；21、连接管；22、半圆形过滤罩；23、砾石；24、贮水池；25、回流管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例

如图1-5所示的一种城市雨水净化装置，包括重力垂直流人工湿地，重力垂直流人工湿地包括呈阶梯型结构排列的一级反应池1、二级反应池2和三级反应池3，且每个反应池的内部均填充有基质4，每个反应池的内部均填充有位于基质4上方的土壤层5，且每个土壤层5上均种植有植株一6，一级反应池1的左端设有布水池7，且布水池7右端侧壁的底部开设有与一级反应池1内部连通的第一进水口13，每相邻两个反应池均连通设置，一级反应池1、二级反应池2的内部均设有将反应池内部水流输送至与其相邻反应池内底部的汇水管8，汇水管8包括水平设于一级反应池1、二级反应池2内部上方且位于基质4内侧的集水管一81、与集水管一81右端连接且竖直向下延伸的输水管82、与输水管82底端垂直连接且位于二级反应池2、三级反应池3内底部的放水管83，三级反应池3的内部上方设有位于基质4内侧的集水管二9，集水管一81、集水管二9上均等间距开设于第二进水口811，每个集水管上均安装有对第二进水口811的端口处进行防护的弧形过滤网812，汇水池10通过集水管二9与三级反应池3连通，布水池7内部聚集的雨水通过第一进水口13进入一级反应池1的内底部，通过雨水在一级反应池1内部不断的累积，使一级反应池1内部的水位不断的被提高，即雨水从一级反应池1的内底部向上不断的移动，在此过程中通过基质4对雨水进行净化，且当雨水充满整个一级反应池1时，雨水会穿过第二进水口811流至一级反应池1中的集水管一81中，并通过输水管82输送至二级反应池2的内部，并从位于二级反应池2内底部的放水管83处释放，从而使经初次净化后的雨水可再一次通过二级反应池2进行净化，重复上述步骤将二次过滤后的雨水输送至三级反应池3的内底部，并对雨水进行再一次的净化，该种对雨水进行多级式净化的设置，有效的提高了该重力垂直流湿地对雨水的净化效果，集水管一81、集水管二9的右端均贯穿相应反应池的侧壁并延伸至相邻反应池的内部，且反应池的侧壁上开设有供集水管水平穿过的穿孔，并且穿孔的内部设有套接在集水管上的密封圈，通过密封圈可对集水管与反应池之间的连接处进行密封，以保证每相邻两个反应池之间的密封效果；

三级反应池3的右端设有汇水池10，且汇水池10与三级反应池3连通；

汇水池10的右端设有多级翻流式人工表流湿地，汇水池10上开设有将其内部水流输送至多级翻流式人工表流湿地的出水口11，且出水口11上设有浮动阀门12，浮动阀门12包括固定设于汇水池10内壁上的连接板121、滑动设于连接板121上且呈矩形状结构的支撑杆122、固定设于支撑杆122底端且对出水口11进行密封的浮动密封块123，连接板121上开设有供支撑杆122上下滑动的限位槽124，且限位槽124的内壁上安装有滚轮125，支撑杆122的顶端设有位于连接板121上的限位托板126，当汇水池10内部的水位升高时，浮动密封块123会在水流浮力的作用下被抬起并离开出水口11，此时汇水池10中高于出水口11上方的水流会通过出水口11流出，该种通过水流浮力作用对出水口11自动打开以及关闭的设置，有效的提高了该复合湿地的灵活性能，支撑杆122在浮动密封块123的带动下在连接板121上进行上下移动时，可通过滚轮125的滚动来降低支撑杆122与连接板121之间的摩擦力，以使支撑杆122能够较为平顺的在连接板121上进行上下滑动，

多级翻流式人工表流湿地包括呈连续性设置的条形凹槽15和条形凸起块16，每个条形凸起块16均与其两侧相邻的条形凹槽15之间构成表面光滑的W型结构，多级翻流式人工表流湿地最左端的条形凹槽15通过导流坡体14与汇水池10连接，且导流坡体14的左端高度略低于出水口11的高度，每个条形凹槽15的内部均设有填充层17，且每个填充层17上均中种植有植株二18，每个条形凸起块16上均开设有用于连通相邻两个条形凹槽15的连通孔20，每个条形凸起块16的顶端均种植有植株三19，连通孔20的内部铺设有连接管21，且连接管21的长度略小于连通孔20的长度，连接管21的两端均螺钉连接有半圆形过滤罩22，连通孔20的两端内部均填充有对连接管21两个端部进行过滤防护的砾石23，连通孔20两端内部砾石23的设置，使其可对连接管21的两端进行防护，以降低该多级翻流式人工表流湿地中条形凹槽15内部的填充层17进入连接管21的内部，而对连接管21造成堵塞，同时通过半圆形过滤罩22可对连接管21进行再一次的过滤防护，以保证每相邻两个条形凹槽15之间的连通性；

多级翻流式人工表流湿地最右端的条形凹槽15通过输流管与贮水池24连接，贮水池24通过回流管25与一级反应池1连通，当复合湿地中的水位不高时，为了保证复合湿地中植株的成长发育，可通过泵体将贮水池24中的水流通过回流管25输送至布水池7的内部，以此使复合湿地的水位能维持在一定的水平高度。

上述城市雨水净化装置的具体应用过程为：使用时，经过经沉底后的雨水进入布水池7的内部，且布水池7内部聚集的雨水通过第一进水口13进入一级反应池1的内底部，通过雨水在一级反应池1内部不断的累积，使一级反应池1内部的水位不断的被提高，即雨水从一级反应池1的内底部向上不断的移动，在此过程中通过基质4对雨水进行净化，且当雨水充满整个一级反应池1时，雨水会穿过第二进水口811流至一级反应池1中的集水管一81中，并通过输水管82输送至二级反应池2的内部，并从位于二级反应池2内底部的放水管83处释放，从而使经初次净化后的雨水可再一次通过二级反应池2进行净化，重复上述步骤将二次过滤后的雨水输送至三级反应池3的内底部，并对雨水进行再一次的净化，且当雨水在重力垂直流人工湿地内部流动时，可对不同级别反应池中种植的植物进行滋养，以实现对雨水的充分利用，且通过植株对雨水内部物质的吸附，可提高该重力垂直流人工湿地对雨水的净化效果；

当雨水增多时，重力垂直流水位抬高，汇水池10内部的水位也同时被抬高，此时浮动密封块123会在水流浮力的作用下被抬起并离开出水口11，汇水池10中高于出水口11上方的水流会通过出水口11流出并流入下游的多级翻流式人工表流湿地中，当流入多级翻流式人工表流湿地中的雨水量不多时，可通过每相邻两个条形凹槽15之间的连通，将水流分散到各个条形凹槽15内，且当流入多级翻流式人工表流湿地中的雨水量较多时，下游的多级翻流式人工表流湿地中的条形凹槽15呈现水满状态并溢出，且溢出的水流经过条形凸起块16并对条形凸起块16上的植株三19进行灌溉，以此对水流进行充分的利用，另外在重力垂直流湿地和多级翻流式人工表流湿地上进行多种植物种植的设置，使复合湿地能够充分利用水生植物、旱生植被、表层土壤和土壤好气生物的吸附、降解等交替复合的作用，以提高该湿地对雨水的净化效果，最终净化后的水流会通过管道流入贮水池24进行储存；

当复合湿地中的水位不高时，为了保证复合湿地中植株的成长发育，可通过泵体将贮水池24中的水流通过回流管25输送至布水池7的内部，以此使复合湿地的水位能维持在一定的水平高度，这样便完成了该城市雨水净化装置的使用过程。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种城市雨水净化装置，包括重力垂直流人工湿地，所述重力垂直流人工湿地包括呈阶梯型结构排列的一级反应池（1）、二级反应池（2）和三级反应池（3），且每个反应池的内部均填充有基质（4），每个所述反应池的内部均填充有位于基质（4）上方的土壤层（5），且每个土壤层（5）上均种植有植株一（6），其特征在于，所述一级反应池（1）的左端设有布水池（7），且布水池（7）右端侧壁的底部开设有与一级反应池（1）内部连通的第一进水口（13），每相邻两个反应池均连通设置，所述三级反应池（3）的右端设有汇水池（10），且汇水池（10）与三级反应池（3）连通；

所述汇水池（10）的右端设有多级翻流式人工表流湿地，所述汇水池（10）上开设有将其内部水流输送至多级翻流式人工表流湿地的出水口（11），且出水口（11）上设有浮动阀门（12），所述多级翻流式人工表流湿地包括呈连续性设置的条形凹槽（15）和条形凸起块（16），每个所述条形凸起块（16）均与其两侧相邻的条形凹槽（15）之间构成表面光滑的W型结构，所述多级翻流式人工表流湿地最左端的条形凹槽（15）通过导流坡体（14）与汇水池（10）连接，且导流坡体（14）的左端高度略低于出水口（11）的高度，每个所述条形凹槽（15）的内部均设有填充层（17），且每个填充层（17）上均中种植有植株二（18），每个所述条形凸起块（16）上均开设有用于连通相邻两个条形凹槽（15）的连通孔（20），每个所述条形凸起块（16）的顶端均种植有植株三（19）。

2.根据权利要求1所述的一种城市雨水净化装置，其特征在于，所述一级反应池（1）、二级反应池（2）的内部均设有将反应池内部水流输送至与其相邻反应池内底部的汇水管（8），所述汇水管（8）包括水平设于一级反应池（1）、二级反应池（2）内部上方且位于基质（4）内侧的集水管一（81）、与集水管一（81）右端连接且竖直向下延伸的输水管（82）、与输水管（82）底端垂直连接且位于二级反应池（2）、三级反应池（3）内底部的放水管（83），所述三级反应池（3）的内部上方设有位于基质（4）内侧的集水管二（9），所述集水管一（81）、集水管二（9）上均等间距开设于第二进水口（811），每个所述集水管上均安装有对第二进水口（811）的端口处进行防护的弧形过滤网（812），所述汇水池（10）通过集水管二（9）与三级反应池（3）连通。

3.根据权利要求2所述的一种城市雨水净化装置，其特征在于，所述集水管一（81）、集水管二（9）的右端均贯穿相应反应池的侧壁并延伸至相邻反应池的内部，且反应池的侧壁上开设有供集水管水平穿过的穿孔，并且穿孔的内部设有套接在集水管上的密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种城市雨水净化装置，其特征在于，所述浮动阀门（12）包括固定设于汇水池（10）内壁上的连接板（121）、滑动设于连接板（121）上且呈矩形状结构的支撑杆（122）、固定设于支撑杆（122）底端且对出水口（11）进行密封的浮动密封块（123），所述连接板（121）上开设有供支撑杆（122）上下滑动的限位槽（124），且限位槽（124）的内壁上安装有滚轮（125），所述支撑杆（122）的顶端设有位于连接板（121）上的限位托板（126）。

5.根据权利要求1所述的一种城市雨水净化装置，其特征在于，所述连通孔（20）的内部铺设有连接管（21），且连接管（21）的长度略小于连通孔（20）的长度，所述连接管（21）的两端均螺钉连接有半圆形过滤罩（22），所述连通孔（20）的两端内部均填充有对连接管（21）两个端部进行过滤防护的砾石（23）。

6.根据权利要求1所述的一种城市雨水净化装置，其特征在于，所述多级翻流式人工表流湿地最右端的条形凹槽（15）通过输流管与贮水池（24）连接，所述贮水池（24）通过回流管（25）与一级反应池（1）连通。

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