一種生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及生態(tài)、節(jié)能技術(shù)，屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種雨水凈化、消毒，回用系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國屬于水資源總量豐富，人均水資源占有量較少，水資源地域分布極不均勻的國家。我國東部和南部水資源相對豐富，西部和北部水資源相對匱乏，尤其是西部地區(qū)缺水情況較為普遍，一些地區(qū)的生活用水水量不足，水質(zhì)較差，在缺乏科學(xué)合理的水處理及消毒技術(shù)的條件下，這一問題嚴(yán)重影響了該地區(qū)人們的健康生活。
[0003]目前國外許多國家推廣實施的城市低影響開發(fā)(LID)，主要圍繞城市雨洪管理技術(shù)及城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)工作。通過雨洪管理技術(shù)，實現(xiàn)降低地表徑流，減少雨洪災(zāi)害，削減洪峰流量，滯后洪峰到達時間。其中采用比較廣泛的是生物滯留技術(shù)，生物滯留技術(shù)不僅可以處理污染的地表雨水徑流，還能實現(xiàn)涵養(yǎng)地下水源，美化環(huán)境，提高城市的環(huán)境效益和美學(xué)效果的目的。各庭院和居住小區(qū)推廣居住式生物滯留技術(shù)一方面可處理雨水，美化庭院和小區(qū)，降低雨水管網(wǎng)工程造價；另一方面進行雨水回用可以充分利用水資源，以彌補一些地區(qū)由于水資源短缺等原因造成的供水不足。
[0004]我們國家的用電很多還是來自火力發(fā)電，能源消耗較大，且污染環(huán)境。不符合我國實行的節(jié)能減排，節(jié)約能源，保護生態(tài)環(huán)境的政策要求。光伏發(fā)電在國外一些國家使用已經(jīng)相對廣泛，我國也在逐步推廣光伏發(fā)電。由于傳統(tǒng)的雨水回用技術(shù)需水泵進行加藥、過濾，提升工作，需要耗費大量的電能，而在我國鼓勵單位家庭使用光伏發(fā)電，利用光伏發(fā)電進行照明、電器使用的條件下，還可以用作雨水的提升及紫外消毒。
[0005]目前雨水回用采用的幾種消毒方式主要是氯消毒、臭氧消毒和紫外消毒。氯消毒主要存在的問題是:需要加藥設(shè)備，容易產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，消毒后的水可能會帶有氯氣的味道。臭氧消毒雖然消毒效果較好，但也存在缺點:系統(tǒng)通常比較復(fù)雜，成本較高，臭氧本身穩(wěn)定性較差。紫外消毒技術(shù)消毒效率高，在一秒之內(nèi)對水中常見細(xì)菌病毒殺滅效果可達百分之九十九。采用光伏供電進行紫外消毒，通過多級過流式消毒及定時消毒，克服耗電和二次污染的缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有我國一些地區(qū)水資源缺乏、克服消毒技術(shù)上存在的缺點，實現(xiàn)節(jié)約能源、保護環(huán)境及分散式科學(xué)管理雨水的目的。本實用新型提供一種生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)，可以有效的管理雨水，補充、涵養(yǎng)地下水源，美化環(huán)境，處理雨水中的污染物，進行有效的殺菌消毒作用，使處理后的雨水達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]本實用新型采用的技術(shù)方案是:屋面的雨水由雨落管進入生物滯留設(shè)施，通過生物滯留設(shè)施的處理進入儲水池，多余的雨水由滲透排放設(shè)施排除。儲水池的水由水泵提升進入屋頂回用水箱，水箱中設(shè)紫外消毒裝置，對進入水箱的水進行消毒，消毒后的水由出水管道流出回用，光伏發(fā)電由光電轉(zhuǎn)換裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能實現(xiàn)，通過在住宅的屋面或陽臺等處設(shè)置光伏面板，光伏面板與控制器和蓄電池連接，控制器和蓄電池與消毒裝置和水泵連接，光伏面板收集的太陽能通過光電轉(zhuǎn)換，為水泵和紫外消毒裝置供電，并由控制器中驅(qū)動程序，驅(qū)動水泵和紫外消毒裝置運行。
[0008]上述系統(tǒng)優(yōu)選的生物滯留設(shè)施，大小視屋面面積和當(dāng)?shù)氐慕涤炅慷?，由覆蓋層、植被層、填料層、礫石層、集水管、過濾網(wǎng)和出水管組成。
[0009]上述系統(tǒng)優(yōu)選的滲透排放設(shè)施按雨水流動方向依次由雨水口、滲透式雨水檢查井和滲透一一排放一體式管道組成。
[0010]上述系統(tǒng)優(yōu)選的紫外消毒裝置主要由多級石英管、紫外燈組成。
[0011]上述系統(tǒng)優(yōu)選的光電轉(zhuǎn)換裝置主要由光伏面板、控制器、蓄電池組成，其中控制器具有驅(qū)動，控制和漏電保護等功能。
[0012]上述系統(tǒng)優(yōu)選的光伏面板由光伏電池陣列組成，輸出電壓和輸出電流視水泵和紫外燈功率而定。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014](I)生物滯留設(shè)施對來自屋面的雨水通過物理、化學(xué)及生物作用降低雨水中污染物的濃度，利用自然的生態(tài)技術(shù)進行雨水處理，不需要化學(xué)試劑、復(fù)雜的裝置，不產(chǎn)生剩余污泥，初期的雨水通常先入滲地下，一般不需設(shè)棄流設(shè)施，經(jīng)濟又環(huán)保。
[0015](2)紫外消毒裝置設(shè)在水箱中，處理后的雨水進入水箱后，流經(jīng)多級石英管，在流動過程中通過開啟石英管中的紫外燈進行同步消毒，也可人工操作啟動消毒裝置工作，避免微生物再次滋生。
[0016](3)充分利用太陽能轉(zhuǎn)化為電能，由于太陽能屬于可再生資源，經(jīng)濟性好，使用過程中也不產(chǎn)生二次污染，環(huán)保性好。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型提供的生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實用新型提供的生物滯留設(shè)施和滲透排放設(shè)施的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實用新型提供的光電轉(zhuǎn)換裝置與水泵和紫外消毒裝置的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。
[0021]如圖1所示，本實用新型實施例提供一種生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)，包括:雨落管1、生物滯留設(shè)施2、生物滯留設(shè)施中的覆蓋層3、設(shè)置在覆蓋層的下方的植被層4;填料層5、礫石層6，集水管7、出水管8、雨水口 9、滲透式雨水檢查井10、滲透一一排放一體式管道11、過濾網(wǎng)12、儲水池進水管13、儲水池14、水泵15、回用水箱進水管16、軟管17、光伏面板18、控制器19、蓄電池20、不銹鋼回用水箱21、多級石英管22、紫外燈23、回用水箱出水管24。
[0022]本實用新型提供的生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)的工作過程為:
[0023](I)降雨開始后，屋面雨水進入雨落管I向下流，流到底部后由雨落管上開啟的均勻小孔和出口端分別進入生物滯留設(shè)施2，雨水在生物滯留設(shè)施內(nèi)下滲依次通過覆蓋層3，植被層4及人工填料層5，雨水通過生物滯留設(shè)施的物理和生化處理后，由礫石層6滲出，進入設(shè)置在生物滯留設(shè)施底部的集水管7，通過設(shè)臂在出水管頂部的20目過濾網(wǎng)12過濾后由出水管8流出，流出的水通過儲水池進水管13進入儲水池14 ;多余的雨水在生物滯留設(shè)施中溢流后由滲透排放設(shè)施設(shè)置的雨水口 9進入滲透式雨水檢查井10和滲透——排放一體式管道11中，滲透式雨水檢查井中下部和滲透一一排放一體式管道管體上均勻開有1mm直徑小孔，進入后的雨水一部分可繼續(xù)入滲至地下補充地下水，另一部分則排入附近的雨水管網(wǎng)中，由于一部分雨水滲入到地下，可減輕雨水管網(wǎng)的工作負(fù)荷，從而降低雨水管網(wǎng)的工程造價。
[0024](2)設(shè)置在住宅屋頂處的光伏面板18將光能轉(zhuǎn)化成電能，一部分直接傳給控制器，一部分傳給蓄電池20。在白天陽光較好時由控制器19直接供電給水泵15和紫外燈23，使得水泵15能將儲水池14中的水提升到不銹鋼回用水箱21中，并同步開啟紫外燈23進行消毒工作；在陰天或晚上陽光不足時，由蓄電池20蓄積的電能給水泵15和紫外燈23提供電能。
[0025](3)當(dāng)水泵15給不銹鋼回用水箱21供水時，水由回用水箱進水管16進入后通過軟管17后進入多級石英管22，軟管17在回用水箱進水管和多級石英管二者之間起過渡作用，吸收進水后的水面晃動，進入多級石英管22后的水，通過多級流動由石英管內(nèi)的紫外燈23進行過流式消毒，紫外燈23和水泵15同時開啟，并由控制器設(shè)定在水泵15關(guān)閉3min后關(guān)閉紫外燈23。
[0026](4)采用不銹鋼材質(zhì)回用水箱可防止紫外燈的光線透射后產(chǎn)生的影響，回用水箱內(nèi)的水通過回用水箱出水管24向下流動供家庭使用，由于石英管具有較好的紫外透光性，可定期通過控制器19人工開啟紫外燈對回用水箱中的水進行消毒工作，避免回用水箱中的水產(chǎn)生二次污染。
[0027]綜上所述，本實用新型提供的生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)，在采用經(jīng)濟環(huán)保的生態(tài)方式處理雨水的同時，利用光伏發(fā)電為水泵和紫外消毒裝置提供電能，大大降低了運行過程中由于耗電產(chǎn)生的運行成本，采用內(nèi)置水箱的過流式紫外消毒裝置，實現(xiàn)同步和定時雙重消毒工作保證了回用水的微生物安全性。
[0028]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，所作出的若干修飾也應(yīng)視作本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)，包括生物滯留設(shè)施、滲透排放設(shè)施、光電轉(zhuǎn)換裝置、紫外消毒裝置，其特征是:生物滯留設(shè)施主要包括覆蓋層、植被層、填料層、礫石層、收集處理水的集水管，過濾網(wǎng)和出水管；滲透排放設(shè)施由雨水流動方向依次設(shè)置的雨水口、滲透式雨水檢查井和滲透一一排放一體式管道組成；光電轉(zhuǎn)換裝置中的光伏面板、控制器、蓄電池依次連接并與水泵和紫外燈連成一個回路；紫外燈和多級石英管構(gòu)成紫外消毒裝置，設(shè)置于回用水箱內(nèi)，紫外燈設(shè)置在多級石英管中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)，其特征是:所述的回用水箱采用不銹鋼材質(zhì)，回用水箱進水管與多級石英管之間采用軟管過渡連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)，其特征是:所述的過濾網(wǎng)設(shè)置在出水管頂部，過濾網(wǎng)設(shè)有20目網(wǎng)格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)，其特征是:所述的滲透式檢查井中下部和滲透一一排放一體式管道管體上均勻開有1mm直徑的小孔。
【專利摘要】本實用新型公開一種生態(tài)、節(jié)能雨水回用系統(tǒng)，主要包括生物滯留設(shè)施、滲透排放設(shè)施、光電轉(zhuǎn)換裝置、紫外消毒裝置。其中進行雨水處理的生物滯留設(shè)施主要包括覆蓋層、植被層、填料層、礫石層、收集處理水的集水管，設(shè)置在出水管頂部用于過濾的過濾網(wǎng)和出水管；生物滯留設(shè)施來不及滲透的雨水由滲透排放設(shè)施排除，滲透排放設(shè)施由雨水流動方向依次設(shè)置的雨水口、滲透式雨水檢查井和滲透——排放一體式管道構(gòu)成。光電轉(zhuǎn)換裝置中的光伏面板、控制器、蓄電池依次連接并與水泵和紫外燈連成一個回路。紫外消毒裝置主要包括多級石英管和紫外燈，儲水池的水通過水泵提升進入回用水箱后，在多級石英管中流動，紫外燈設(shè)在石英管中，對流過的水進行消毒。該系統(tǒng)將生態(tài)處理技術(shù)和光電轉(zhuǎn)換技術(shù)相結(jié)合，是一種經(jīng)濟、環(huán)保、可靠且能科學(xué)管理雨水，美化環(huán)境的生態(tài)、節(jié)能型雨水回用技術(shù)。
【IPC分類】E04D13-18, E03F1-00, E03F5-02, E03F5-14, E03F5-22, C02F9-14, H02S40-38, C02F3-32, E03F5-10, E03F5-18
【公開號】CN204456377
【申請?zhí)枴緾N201420832464
【發(fā)明人】張軍
【申請人】無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年12月9日