本發(fā)明屬于雨水收集凈化再利用領(lǐng)域，尤其是涉及一種居住小區(qū)內(nèi)的雨水收集凈化處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市建設(shè)造成了大量的不透水地面、屋面、混凝土和瀝青路面，此類路面徑流系數(shù)一般為0.9，意味著將近90％的降雨量將形成地面徑流流失，這不僅是水資源的巨大浪費(fèi)，同時(shí)也加大了城市排水設(shè)施的負(fù)擔(dān)并增加了城市雨水洪澇災(zāi)害的概率。而據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前全國600多座城市中有400多座缺水，110多座嚴(yán)重缺水。一方面城市水資源緊缺，另一方面城市內(nèi)澇、徑流污染等問題頻發(fā)。雨水資源作為一種較豐富的水資源，對其加以收集利用則可以有效緩解城市水資源嚴(yán)重短缺的現(xiàn)象，同時(shí)可以有效預(yù)防和緩解城市內(nèi)澇問題。針對以上問題，國家積極推進(jìn)“海綿城市”的試點(diǎn)建設(shè)工作。2014年10月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》。海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設(shè)主要以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，建設(shè)“滲、滯、蓄、凈、用、排”等雨水綜合利用措施。在開展雨水“滲、滯、排”相關(guān)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開展雨水“蓄、凈、用”等相關(guān)技術(shù)和設(shè)備開發(fā)，為雨水收集、凈化及回用提供技術(shù)支撐，對海綿城市建設(shè)和雨水資源的再生利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是海綿城市的具體實(shí)施牽動(dòng)甚廣，并且對已有的居住小區(qū)進(jìn)行改造工程量巨大，費(fèi)用也高，并不容易推廣和實(shí)施，而本發(fā)明就是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，對小區(qū)進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)了一套雨水收集凈化處理的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)簡單，結(jié)構(gòu)合理，可實(shí)現(xiàn)雨水收集和凈化利用，方便在居住小區(qū)內(nèi)改造實(shí)施，適合大范圍的推廣。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)，包括依次用管線連通的集水口、過濾池、集水池和儲(chǔ)水罐；

所述集水口分為房屋雨水集水口和路面雨水集水口，所述房屋雨水集水口和路面雨水集水口均與過濾池連通；所述房屋雨水集水口設(shè)置在房屋屋頂排水管出水口的正下方；所述房屋雨水集水口上端和下端均敞開，且分別設(shè)有第一過濾網(wǎng)和第二過濾網(wǎng)；所述房屋雨水集水口下端連通過濾池；所述房屋雨水集水口的側(cè)壁上設(shè)有排氣孔，所述排氣孔為向外單向排氣的單向閥孔；所述路面雨水集水口頂部邊緣低于其所在的路面；所述路面雨水集水口上端和下端均敞開，且分別設(shè)有第三過濾網(wǎng)和第四過濾網(wǎng)；所述路面雨水集水口的下端連通過濾池。

進(jìn)一步的，所述過濾池分為相互連通的雨水一級過濾池和雨水二級過濾池；所述雨水一級過濾池與房屋雨水集水口和路面雨水集水口連通；所述雨水二級過濾池與酸堿調(diào)節(jié)池連通。

進(jìn)一步的，所述雨水一級過濾池內(nèi)設(shè)有鋼絲網(wǎng)過濾層和活性炭過濾層；所述活性炭過濾層位于鋼絲網(wǎng)過濾層下方，且活性炭的目數(shù)為10-20目；鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑大于等于第二過濾網(wǎng)和第四過濾網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑。

進(jìn)一步的，所述雨水二級過濾池內(nèi)設(shè)有隔板和若干過濾管道；所述隔板上均勻分布有若干第一通孔；所述若干第一通孔的數(shù)量與若干過濾管道的數(shù)量相等，且過濾管道的下端開口正對第一通孔；所述若干過濾管道下端均密封固定在隔板上，上端均為自由端；若干過濾管道內(nèi)均填充有PP棉；所述雨水二級過濾池的進(jìn)水口設(shè)置在隔板的下方，出水口設(shè)置在隔板的上方。

進(jìn)一步的，所述雨水二級過濾池上段和下段形狀均為圓臺(tái)體，中段為圓柱體；所述隔板設(shè)在中段和下段的連接處；所述雨水二級過濾池的出水口距隔板的距離小于過濾管道的高度；若干過濾管道壁上均設(shè)有若干第二通孔。

進(jìn)一步的，所述的雨水收集凈化處理系統(tǒng)，還包括酸堿調(diào)節(jié)池；所述酸堿調(diào)節(jié)池位于過濾池和集水池中間，其進(jìn)水口與過濾池連通，其出水口與集水池連通；所述酸堿調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有電子酸度計(jì)，酸堿調(diào)節(jié)池外設(shè)有自動(dòng)加藥裝置；所述自動(dòng)加藥裝置包括酸試劑滴加控制裝置和堿試劑滴加控制裝置；所述酸試劑滴加控制裝置和堿試劑滴加控制裝置上均設(shè)有電磁閥和執(zhí)行器；所述執(zhí)行器與電磁閥和電子酸度計(jì)均電連接，所述電子酸度計(jì)內(nèi)設(shè)有控制芯片。

進(jìn)一步的，所述集水池外通過法蘭連接有第一水池液位計(jì)，集水池底部的出水口處設(shè)有自動(dòng)電磁閥。

進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)水罐為真空罐體；儲(chǔ)水罐頂部設(shè)有真空抽氣孔，儲(chǔ)水罐外部通過法蘭連接有第二水池液位計(jì)。

進(jìn)一步的，所述房屋雨水集水口頂部邊緣高于其所在的路面；房屋雨水集水口的頂部直徑大于底部直徑；第一過濾網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑大于第二過濾網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑；第三過濾網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑大于第四過濾網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑；所述第一過濾網(wǎng)和第二過濾網(wǎng)均為弧狀，且它們中間均向下凸起。房屋雨水集水口，形狀可以是任何上端開口內(nèi)徑大于下端開口內(nèi)徑的形體，但優(yōu)選為圓臺(tái)體；路面雨水收集口形狀不限，可以是長方體、圓柱體、圓臺(tái)體等任何一種，但優(yōu)選為長方體。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種利用如上所述的雨水收集凈化處理系統(tǒng)收集凈化雨水的方法，以應(yīng)用上述雨水收集凈化系統(tǒng)對居住小區(qū)的雨水進(jìn)行收集和凈化，以備后續(xù)利用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種利用如上所述的雨水收集凈化處理系統(tǒng)收集凈化雨水的方法，包括以下步驟：

(1)分別經(jīng)房屋雨水集水口和路面雨水集水口收集來自小區(qū)房屋頂部和路面的雨水，使它們分別經(jīng)過第一過濾網(wǎng)和第二過濾網(wǎng)、第三過濾網(wǎng)和第四過濾網(wǎng)進(jìn)行初次過濾，攔截較大的固體雜質(zhì)；

(2)經(jīng)步驟(1)收集攔截后的雨水統(tǒng)一進(jìn)入雨水一級過濾池，經(jīng)鋼絲網(wǎng)過濾層進(jìn)一步攔截粒徑較大的固體顆粒，再經(jīng)活性炭過濾層吸附過濾雨水中的懸浮顆粒物、溶解性的化合物雜質(zhì)及重金屬離子；

(3)經(jīng)步驟(2)過濾吸附后的雨水進(jìn)入雨水二級過濾池，在雨水二級過濾池中經(jīng)排水管中的PP棉再次凈化；

(4)經(jīng)步驟(3)凈化后的雨水進(jìn)入酸堿調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)其pH值為中性；

(5)pH值為中性的雨水進(jìn)入集水池，先在集水池中存儲(chǔ)，一旦第一水池液位計(jì)顯示超過設(shè)定值，則達(dá)到自動(dòng)電磁閥，使集水池中的水流入儲(chǔ)水罐；

(6)一旦第二水池液位計(jì)顯示儲(chǔ)水罐內(nèi)有水，則打開儲(chǔ)水罐的出水口，使其內(nèi)部的雨水用于小區(qū)綠化灌溉管路或者公共衛(wèi)生間，與此同時(shí)，一旦第二水池液位計(jì)顯示儲(chǔ)水罐內(nèi)無水，則可通過真空抽氣孔將儲(chǔ)水罐內(nèi)部抽真空，防止霉菌滋生；

優(yōu)選的，當(dāng)雨水的pH<6或pH>9時(shí)，所述步驟(4)可省略。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：

1、本發(fā)明所述的一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)，針對居住小區(qū)進(jìn)行的設(shè)計(jì)改造，將雨水收集分為房屋雨水收集和路面雨水收集，房屋雨水收集主要針對小區(qū)的屋頂雨水排水管路中集中的雨水進(jìn)行收集，將集水口設(shè)置在排水管的正下方，使得雨水真好落入集水口中，并且集水口高于地面設(shè)置，避免了雜物的堵塞；

2、房屋雨水收集和路面雨水收集匯合進(jìn)入凈化處理階段，采用活性炭和PP棉二級凈化，同時(shí)在進(jìn)入活性炭凈化之前先經(jīng)過鋼絲網(wǎng)物理除去砂石等固體顆粒物，避免阻塞，經(jīng)過二級凈化后的水在雜質(zhì)含量上基本滿足排放條件，但是本發(fā)明中增加了酸堿調(diào)節(jié)池，可針對有些地區(qū)或者區(qū)域雨水的酸度不同進(jìn)行調(diào)節(jié)，更利于植物的灌溉；

3、使用時(shí)，可將酸堿調(diào)節(jié)池中的自動(dòng)加藥裝置、電子酸度計(jì)、自動(dòng)電磁閥等與現(xiàn)有的自動(dòng)控制系統(tǒng)(比如PLC)電連接，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)，不需要人工控制，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行；

4、雨水二級過濾池中采用類似約翰遜管的過濾方式，在過濾管道側(cè)壁上設(shè)置通孔，同時(shí)內(nèi)部填充PP棉，既保證了對雨水的有效凈化，又增加了過濾的速度，減少由于PP棉孔徑過細(xì)，導(dǎo)致過濾速度慢的問題。

所述一種利用如上所述的雨水收集凈化處理系統(tǒng)收集凈化雨水的方法與上述一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)的簡單結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)中房屋雨水集水口的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)中路面雨水集水口的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4本發(fā)明實(shí)施例所述的一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)中雨水一級過濾池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5本發(fā)明實(shí)施例所述的一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)中雨水二級過濾池的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-房屋雨水集水口；101-第一過濾網(wǎng)；102-第二過濾網(wǎng)；103-排氣孔；2-路面雨水集水口；201-第三過濾網(wǎng)；202-第四過濾網(wǎng)；3-雨水一級過濾池；301-鋼絲網(wǎng)過濾層；302-活性炭過濾層；4-雨水二級過濾池；401-隔板；402-過濾管道；5-酸堿調(diào)節(jié)池；501-電子酸度計(jì)；502-自動(dòng)加藥裝置；6-集水池；601-第一水池液位計(jì)；602-自動(dòng)電磁閥；7-儲(chǔ)水罐；701-真空抽氣孔；702-第二水池液位計(jì)。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

除有定義外，以下實(shí)施例中所用的技術(shù)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員普遍理解的相同含義。以下實(shí)施例中所用的試驗(yàn)試劑，如無特殊說明，均為常規(guī)生化試劑；所述實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1-5所示，一種雨水收集凈化處理系統(tǒng)，包括依次用管線連通的集水口、過濾池、集水池6和儲(chǔ)水罐7；

所述集水口分為房屋雨水集水口1和路面雨水集水口2，所述房屋雨水集水口1和路面雨水集水口2均與過濾池連通；所述房屋雨水集水口1設(shè)置在房屋屋頂排水管出水口的正下方；所述房屋雨水集水口1上端和下端均敞開，且分別設(shè)有第一過濾網(wǎng)101和第二過濾網(wǎng)102；所述房屋雨水集水口1下端連通過濾池；所述房屋雨水集水口1的側(cè)壁上設(shè)有排氣孔103，所述排氣孔103為向外單向排氣的單向閥孔，當(dāng)?shù)谝贿^濾網(wǎng)101被雜物覆蓋導(dǎo)致過水不暢時(shí)，房屋雨水集水口1形成一定的負(fù)壓，此時(shí)排氣孔103被負(fù)壓推開并進(jìn)行排氣；所述路面雨水集水口2頂部邊緣低于其所在的路面，便于收集路面上的雨水；所述路面雨水集水口2上端和下端均敞開，且分別設(shè)有第三過濾網(wǎng)201和第四過濾網(wǎng)202；所述路面雨水集水口2的下端連通過濾池。

所述過濾池分為相互連通的雨水一級過濾池3和雨水二級過濾池4；所述雨水一級過濾池3與房屋雨水集水口1和路面雨水集水口2連通；所述雨水二級過濾池4與酸堿調(diào)節(jié)池5連通。

所述雨水一級過濾池3內(nèi)設(shè)有鋼絲網(wǎng)過濾層301和活性炭過濾層302；所述活性炭過濾層302位于鋼絲網(wǎng)過濾層301下方，且活性炭的目數(shù)為15目；鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑大于等于第二過濾網(wǎng)102和第四過濾網(wǎng)202的網(wǎng)孔直徑。

所述雨水二級過濾池4內(nèi)設(shè)有隔板401和若干過濾管道402；所述隔板401上均勻分布有若干第一通孔；所述若干第一通孔的數(shù)量與若干過濾管道402的數(shù)量相等，且過濾管道402的下端開口正對第一通孔；所述若干過濾管道402下端均密封固定在隔板401上，上端均為自由端；若干過濾管道402內(nèi)均填充有PP棉；所述雨水二級過濾池4的進(jìn)水口設(shè)置在隔板401的下方，出水口設(shè)置在隔板401的上方。

所述雨水二級過濾池4上段和下段形狀均為圓臺(tái)體，中段為圓柱體；所述隔板401設(shè)在中段和下段的連接處；所述雨水二級過濾池4的出水口距隔板401的距離小于過濾管道402的高度；若干過濾管道402壁上均設(shè)有若干第二通孔。

所述雨水收集凈化處理系統(tǒng)，還包括酸堿調(diào)節(jié)池5；所述酸堿調(diào)節(jié)池5位于過濾池和集水池6中間，其進(jìn)水口與過濾池連通，其出水口與集水池6連通；所述酸堿調(diào)節(jié)池5內(nèi)設(shè)有電子酸度計(jì)501，酸堿調(diào)節(jié)池5外設(shè)有自動(dòng)加藥裝置502；所述自動(dòng)加藥裝置502包括酸試劑滴加控制裝置和堿試劑滴加控制裝置；所述酸試劑滴加控制裝置和堿試劑滴加控制裝置上均設(shè)有電磁閥和執(zhí)行器；所述執(zhí)行器與電磁閥和電子酸度計(jì)501均電連接，所述電子酸度計(jì)501內(nèi)設(shè)有控制芯片。

所述集水池6外通過法蘭連接有第一水池液位計(jì)601，集水池6底部的出水口處設(shè)有自動(dòng)電磁閥602。

所述儲(chǔ)水罐7為真空罐體；儲(chǔ)水罐7頂部設(shè)有真空抽氣孔701，儲(chǔ)水罐7外部通過法蘭連接有第二水池液位計(jì)702。

所述房屋雨水集水口1頂部邊緣高于其所在的路面；房屋雨水集水口1的頂部直徑大于底部直徑；房屋雨水集水口1的形狀為圓臺(tái)狀，路面雨水集水口2的形狀為長方體，第一過濾網(wǎng)101的網(wǎng)孔直徑大于第二過濾網(wǎng)102的網(wǎng)孔直徑；第三過濾網(wǎng)201的網(wǎng)孔直徑大于第四過濾網(wǎng)202的網(wǎng)孔直徑；所述第一過濾網(wǎng)101和第二過濾網(wǎng)102均為弧狀，且它們中間均向下凸起。

利用如上所述的雨水收集凈化處理系統(tǒng)收集凈化居住小區(qū)雨水的方法，該雨水pH值小于5.65，將電子酸度計(jì)501、酸試劑滴加控制裝置、堿試劑滴加控制裝置、第一水池液位計(jì)601和第二水池液位計(jì)702等與現(xiàn)有的自動(dòng)控制系統(tǒng)電連接，收集凈化過程包括以下步驟：

(1)分別經(jīng)房屋雨水集水口1和路面雨水集水口2收集來自小區(qū)房屋頂部和路面的雨水，使它們分別經(jīng)過第一過濾網(wǎng)101和第二過濾網(wǎng)102、第三過濾網(wǎng)201和第四過濾網(wǎng)202進(jìn)行初次過濾，攔截較大的固體雜質(zhì)；

(2)經(jīng)步驟(1)收集攔截后的雨水統(tǒng)一進(jìn)入雨水一級過濾池3，經(jīng)鋼絲網(wǎng)過濾層301進(jìn)一步攔截粒徑較大的固體顆粒，再經(jīng)活性炭過濾層302吸附過濾雨水中的懸浮顆粒物、溶解性的化合物雜質(zhì)及重金屬離子；

(3)經(jīng)步驟(2)過濾吸附后的雨水進(jìn)入雨水二級過濾池4，在雨水二級過濾池4中經(jīng)排水管中的PP棉再次凈化；

(4)經(jīng)步驟(3)凈化后的雨水進(jìn)入酸堿調(diào)節(jié)池5，電子酸度計(jì)501檢測其pH值，并將數(shù)據(jù)反饋給自動(dòng)加藥裝置502，現(xiàn)有的自動(dòng)控制系統(tǒng)控制堿試劑滴加控制裝置根據(jù)需要滴加酸，直至電子酸度計(jì)501檢測到雨水pH值為中性(約等于7)；

(5)pH值為中性的雨水進(jìn)入集水池6，先在集水池6中存儲(chǔ)，一旦第一水池液位計(jì)601顯示超過設(shè)定值，則達(dá)到自動(dòng)電磁閥602，使集水池6中的水流入儲(chǔ)水罐7；

(6)一旦第二水池液位計(jì)702顯示儲(chǔ)水罐7內(nèi)有水，則打開儲(chǔ)水罐7的出水口，使其內(nèi)部的雨水用于小區(qū)綠化灌溉管路或者公共衛(wèi)生間，與此同時(shí)，一旦第二水池液位計(jì)702顯示儲(chǔ)水罐7內(nèi)無水，則可通過真空抽氣孔701將儲(chǔ)水罐7內(nèi)部抽真空，防止霉菌滋生；

經(jīng)檢測，進(jìn)入儲(chǔ)水罐的雨水各相指標(biāo)符合《城市污水再生利用綠地灌溉水質(zhì)》(GB/T 25499-2010)，可以用于綠化灌溉，同時(shí)雨水的平均回收利用率在85％以上。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。