一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，具體說(shuō)是一種適用于干旱、半干旱地區(qū)環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)。其特征在于，包括雨水收集池、分流井、棄流池、人工濕地、雨水儲(chǔ)存池、砂濾池和清水池；其中上層雨水收集池、分流井、人工濕地、砂濾池依次連接，下層棄流池、雨水儲(chǔ)存池和清水池依次連接，棄流池位于雨水收集池的下方，雨水儲(chǔ)存池位于分流井和人工濕地的下方，清水池位于砂濾池的下方。本發(fā)明占地面積小、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單；濕地栽種綠色生態(tài)植物，具有美化庭院和凈化空氣的功效；系統(tǒng)在減少庭院積水、降低初期雨水給環(huán)境帶來(lái)污染和提高農(nóng)民生活水平的同時(shí)，又能夠有效改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。
【專利說(shuō)明】一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及庭院雨水集蓄利用技術(shù)，屬于環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說(shuō)是一種適用于干旱、半干旱地區(qū)環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】:
[0002]我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，水資源人均占有量排在世界109位，僅為世界平均水平的四分之一，是世界13個(gè)貧水國(guó)家之一。隨著人口劇增和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水的供求矛盾日益嚴(yán)峻，自2010年以來(lái)，我國(guó)缺水比較嚴(yán)重，有關(guān)專家指出，到2030年，我國(guó)缺水將達(dá)到400?500億立方米，將會(huì)出現(xiàn)缺水高峰。特別是西北地區(qū)的陜、甘、寧等省區(qū)，總面積占全國(guó)的40%，但水資源不足全國(guó)的10%，干旱缺水已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的制約因素。
為了解決地區(qū)缺水問(wèn)題，國(guó)家實(shí)施了南水北調(diào)工程，但這一工程也只是解決部分地區(qū)的缺水問(wèn)題。對(duì)雨水進(jìn)行收集利用，使有限的降雨資源再分配，達(dá)到集水、節(jié)水、提高雨水利用效率的目的。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，廣大的農(nóng)村有上億個(gè)農(nóng)戶，房前屋后庭院面積達(dá)340多萬(wàn)hm2，屋頂面多是水泥、石灰土和瓦，地面為水泥地面或壓實(shí)的土面，這就為雨水的收集、處理及回用創(chuàng)造了條件。因此，對(duì)于干旱、半干旱地區(qū)，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅?、降雨?qiáng)度和降雨面積的大小，在庭院內(nèi)或是庭院外建設(shè)雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，將屋頂和庭院的雨水?dāng)r蓄并儲(chǔ)存起來(lái)，不僅能夠解決農(nóng)民用水難問(wèn)題，而且還可以使得農(nóng)民有條件利用有限的水資源發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)，如種植蔬菜、瓜果等高效經(jīng)濟(jì)作物。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)雨水利用的主要經(jīng)驗(yàn)是:建立了完善的屋頂蓄水和由入滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統(tǒng)；制定了一系列有關(guān)雨水利用的法律法規(guī)；收集的雨水主要用于沖廁、洗車、洗衣、庭院清潔和回灌地下水等。
我國(guó)在90年代便開展了雨水集蓄利用技術(shù)的試驗(yàn)研究和示范工程的推廣宣傳，研發(fā)公開了一系列專利技術(shù)，如CN102561500A、CN102359172A等。但上述技術(shù)主要偏重于城市道路、生活小區(qū)、企業(yè)廠區(qū)等城市地塊雨水收集及利用系統(tǒng)的研究。由于城市雨水收集及回用處理系統(tǒng)復(fù)雜、占地面積大、管理難度高等問(wèn)題，無(wú)法適用于農(nóng)村地區(qū)。所以，開發(fā)具有占地面積小、環(huán)保節(jié)能型的分散式庭院雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，對(duì)于解決干旱、半干旱地區(qū)廣大農(nóng)村的用水難問(wèn)題，提高地區(qū)生產(chǎn)力和實(shí)現(xiàn)區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)干旱、半干旱地區(qū)缺水問(wèn)題，提出一種運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積小、具有美化庭院和空氣凈化功能的環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，為解決干旱、半干旱地區(qū)用水難的問(wèn)題提供一項(xiàng)新的技術(shù)支撐。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，包括雨水收集池、棄流池、分流井、雨水儲(chǔ)存池、人工濕地、砂濾池、清水池和太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)。
[0005]一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述的處理系統(tǒng)上層雨水收集池、分流井、人工濕地和砂濾池依次連接；下層棄流池、雨水儲(chǔ)存池和清水池依次連接；其中棄流池位于雨水收集池的下方，雨水儲(chǔ)存池位于分流井和人工濕地的下方，清水池位于砂濾池的下方。
[0006]—種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng),所述的雨水收集池內(nèi)設(shè)有過(guò)濾槽、導(dǎo)流墻和過(guò)濾室，過(guò)濾槽位于集水暗溝的下方，導(dǎo)流墻和過(guò)濾室位于雨水收集池的右側(cè)。
[0007]—種節(jié)能環(huán)保型庭院式雨水收集及兩級(jí)回用處理系統(tǒng)，所述的棄流池底部安裝有出水管，墻體上部設(shè)有預(yù)留孔洞。
[0008]一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述的分流井內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流管，導(dǎo)流管上安裝有電磁閥，導(dǎo)流管通過(guò)預(yù)留孔洞與雨水收集池、棄流池和雨水儲(chǔ)存池相通。
[0009]一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述的人工濕地設(shè)有植物系統(tǒng)、集水系統(tǒng)和基質(zhì)系統(tǒng)。
[0010]一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述的砂濾池內(nèi)設(shè)有細(xì)沙層和折流墻。
[0011]一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述的雨水儲(chǔ)存池底部設(shè)有潛水離心泵，池頂預(yù)留孔洞。
[0012]一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述的清水池設(shè)有潛水離心泵，池頂預(yù)設(shè)進(jìn)水口。
[0013]一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述的太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)主要由光伏陣列、控制器和潛水離心泵組成，其中雨水儲(chǔ)存池和清水池內(nèi)各設(shè)置一臺(tái)潛水離心栗。
[0014]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)采取集成化組合工藝，減少占地面積，而且運(yùn)行費(fèi)用低，具有較好的實(shí)用價(jià)值；(2)將雨水儲(chǔ)存系統(tǒng)設(shè)在凈化系統(tǒng)的下面，不僅避免了其他雜質(zhì)進(jìn)入對(duì)水質(zhì)的影響，而且雨水在深層，保證了雨水的清涼而不變質(zhì)；(3)在汛期，通過(guò)棄流池的排水，減少了庭院積水；(4)初期雨水匯流后，雨水中含有較多的污染物、懸浮物和雜質(zhì)，通過(guò)該系統(tǒng)的處理，降低了初期雨水給環(huán)境帶來(lái)的污染，有效改善了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境；(5)人工濕地植物可以選擇當(dāng)?shù)貎艋芰?qiáng)和兼有美化作用的生態(tài)植物，起到美化庭院和凈化空氣的功能；(6)采用全自動(dòng)太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)提升雨水進(jìn)行處理和提升清水進(jìn)行回用，充分利用干旱、半干旱地區(qū)隨處可取、取之不竭的太陽(yáng)能，大大降低了能耗；(7)該系統(tǒng)不僅能夠解決干旱、半干旱地區(qū)農(nóng)民用水難問(wèn)題，而且對(duì)雨水的收集還可以使農(nóng)民有條件利用有限的水資源發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)，提高農(nóng)民生活水平的同時(shí)又具有美化庭院的效果。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0015]圖1為一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)立面圖；
[0016]圖2為一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)俯視圖。
[0017]圖中:I一雨水收集池,2—分流井，3—棄流池，4一雨水儲(chǔ)存池，5—人工濕地，6—砂濾池，7—清水池，8—集水暗溝，9一過(guò)濾槽，10—導(dǎo)流墻，11 一過(guò)濾室，12—導(dǎo)流管，13—電磁閥I，14一電磁閥II, 15一出水管I , 16—棄流泵，17—潛水尚心泵I，18—出水管II,19一植物系統(tǒng)，20—基質(zhì)系統(tǒng)，21—集水系統(tǒng)，22 —防堵閥I，23—防堵閥II，24—細(xì)砂層，25一折流墻，26一控制器，27一光伏陣列，28一進(jìn)水口，29一潛水尚心栗II，30一出水管III?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0018]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]參見(jiàn)附圖1和附圖2所示的一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，包括上層依次連接的雨水收集池1、分流井2、人工濕地5、砂濾池6，下層依次連接的棄流池3、雨水儲(chǔ)存池4和清水池7，其中棄流池3位于雨水收集池I的下方，雨水儲(chǔ)存池4位于分流井2和人工濕地5的下方，清水池7位于砂濾池6的下方。
[0020]如圖1所示，一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，集水暗溝8收集的初期雨水流入雨水收集池1，簡(jiǎn)單過(guò)濾后經(jīng)分流井2中導(dǎo)流管12導(dǎo)流進(jìn)入棄流池3，通過(guò)棄流泵16抽出排放；后期雨水通過(guò)導(dǎo)流進(jìn)入雨水儲(chǔ)存池4 ;沉淀后的雨水經(jīng)太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)的17-潛水離心泵I提升至人工濕地5處理，處理后的雨水經(jīng)人工濕地5的集水系統(tǒng)21收集后進(jìn)入砂濾池6 ;砂濾池6內(nèi)設(shè)置細(xì)沙層24，雨水經(jīng)過(guò)細(xì)沙的吸附過(guò)濾后經(jīng)進(jìn)水口 28進(jìn)入清水池7 ;清水池7內(nèi)設(shè)置29-潛水離心泵II，清水經(jīng)太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)的29-潛水離心泵II提升至太陽(yáng)能熱水器加熱或是直接提升至水箱留用。
[0021]如圖1所示，一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述集水暗溝8下方設(shè)置鋁條或不銹鋼條制成的過(guò)濾槽9，通過(guò)過(guò)濾槽9的截留，去除雨水中漂浮的樹枝、樹葉、塑料袋以及石子、土塊等粒徑較大的顆粒物，定期對(duì)過(guò)濾槽9中的雜質(zhì)進(jìn)行清掏；截留后的雨水經(jīng)導(dǎo)流墻10進(jìn)入過(guò)濾室11 ;導(dǎo)流墻為磚墻結(jié)構(gòu)，底部開孔，使水流均勻分布，并減少水體擾動(dòng)；過(guò)濾室裝填直徑為2?3cm的礫石。
[0022]如圖1所示，一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述分流井2內(nèi)安裝導(dǎo)流管12，對(duì)過(guò)濾后的雨水進(jìn)行分流；導(dǎo)流管12通過(guò)預(yù)留孔洞與雨水收集池1、棄流池3和雨水儲(chǔ)存池4相通；導(dǎo)流管采用PVC管，直徑為9?Ilcm;導(dǎo)流管上安裝有電磁閥13和電磁閥14，通過(guò)電磁閥的切換控制實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的分流處理。
[0023]如圖1所示，一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述棄流池3靠近雨水儲(chǔ)存池4 一側(cè)池體的上部預(yù)留孔洞,棄流池內(nèi)設(shè)置15-出水管I , 15-出水管I與外部設(shè)置的棄流泵16相連；棄流池的主要作用是對(duì)初期雨水特別是汛期的過(guò)量雨水進(jìn)行收集和外排，減少庭院積水；在汛期，當(dāng)雨量過(guò)大時(shí)，打開13-電磁閥I，關(guān)閉14-電磁閥II，過(guò)量雨水進(jìn)入棄流池3，通過(guò)棄流泵16外排；針對(duì)后期雨水處理時(shí)，關(guān)閉13-電磁閥I，打開14-電磁閥II，雨水進(jìn)入雨水儲(chǔ)存池4，再經(jīng)太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)提升進(jìn)行后續(xù)處理。
[0024]如圖1所示，一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述雨水儲(chǔ)存池4底部設(shè)置17-潛水離心泵I，17-潛水離心泵I通過(guò)線路與控制器26相連，雨水儲(chǔ)存池4內(nèi)的雨水經(jīng)17-潛水離心泵I提升通過(guò)18-出水管II進(jìn)入人工濕地5處理。
[0025]如圖1所示，一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述人工濕地5包括植物系統(tǒng)19、基質(zhì)系統(tǒng)20和集水系統(tǒng)21，對(duì)提升進(jìn)來(lái)的雨水進(jìn)行處理；植物系統(tǒng)19可以選擇當(dāng)?shù)匚侥芰?qiáng)和兼有美化作用的生態(tài)植物；基質(zhì)系統(tǒng)20填料有三層，由上至下依次為壤土層、碌石層和建筑廢料層，其中碌石為直徑3?5_的石子，建筑廢料層為碎磚塊、碎石頭等，充分利用當(dāng)?shù)氐墓腆w廢物；壤土層厚為130?150mm，礫石層厚度為150?200_，建筑廢料層厚度為180?220_ ;所述人工濕地5底層還設(shè)置有22-防堵閥I及水管，22-防堵閥I及水管與砂濾池6相通。
[0026]如圖1所示，一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述砂濾池6設(shè)置有細(xì)沙層24和折流墻25，折流墻25為磚墻結(jié)構(gòu)，細(xì)沙層24厚度500?600mm，細(xì)沙粒徑
0.1?0.3mm ;所述砂濾池6第一折流區(qū)底部還設(shè)置有23-防堵閥II，進(jìn)入砂濾池6的雨水經(jīng)折流墻25的折流及細(xì)沙的吸附過(guò)濾后經(jīng)底部進(jìn)水口 28進(jìn)入清水池7。
[0027]如圖1所示，一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述清水池7底部設(shè)置29-潛水離心泵II，29-潛水離心泵II通過(guò)線路與控制器26相連，清水池7內(nèi)的雨水經(jīng)29-潛水離心泵II提升通過(guò)30-出水管III進(jìn)入太陽(yáng)能熱水器加熱或是直接提升至水箱留用。
[0028]如圖1所示，一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，所述太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)主要由光伏陣列27、控制器26、17-潛水離心泵I和29-潛水離心泵II組成，光伏陣列主要是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)化為電能，為潛水離心泵提供工作電力，控制器主要是對(duì)潛水離心泵實(shí)施控制和調(diào)節(jié)。
[0029]本發(fā)明采用集成化組合工藝，凈化系統(tǒng)在上，儲(chǔ)存系統(tǒng)在下，從而減少了占地面積；采用全自動(dòng)太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)，大大降低了能耗；系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)簡(jiǎn)單；人工濕地中栽種綠色生態(tài)植物，具有美化庭院和凈化空氣的功效；系統(tǒng)在減少庭院積水和降低初期雨水給環(huán)境帶來(lái)污染的同時(shí)，又能夠有效改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境；利用有限的水資源發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)，具有提高農(nóng)民生活水平和美化庭院的雙重作用。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，其特征在于:包括雨水收集池1、分流井2、棄流池3、人工濕地5、雨水儲(chǔ)存池4、砂濾池6和清水池7 ;其中上層雨水收集池1、分流井2、人工濕地5和砂濾池6依次連接，下層棄流池3、雨水儲(chǔ)存池4和清水池7依次連接，棄流池3位于雨水收集池I的下方，雨水儲(chǔ)存池4位于分流井2和人工濕地5的下方,清水池7位于砂濾池6的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，其特征在于:所述的雨水收集池I內(nèi)設(shè)有過(guò)濾槽9、導(dǎo)流墻10和過(guò)濾室11，過(guò)濾槽9位于集水暗溝8的下方，導(dǎo)流墻10和過(guò)濾室11位于雨水收集池I的右側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，其特征在于:所述分流井2內(nèi)安裝導(dǎo)流管12，導(dǎo)流管12通過(guò)預(yù)留孔洞與雨水收集池1、棄流池3和雨水儲(chǔ)存池4相通，導(dǎo)流管采用PVC管，直徑為9?11cm，導(dǎo)流管上安裝有電磁閥13和電磁閥14。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，其特征在于:所述棄流池3靠近雨水儲(chǔ)存池4 一側(cè)池體的上部預(yù)留孔洞，棄流池內(nèi)設(shè)置15-出水管I，15-出水管I與外部設(shè)置的棄流泵16相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，其特征在于:所述雨水儲(chǔ)存池4底部設(shè)置17-潛水離心泵I，17-潛水離心泵I通過(guò)線路與控制器26相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，其特征在于:所述人工濕地5包括植物系統(tǒng)19、基質(zhì)系統(tǒng)20和集水系統(tǒng)21 ;基質(zhì)系統(tǒng)填料有三層，由上至下依次為壤土層、碌石層和建筑廢料層；碌石為直徑3?5_的石子，建筑廢料層為碎磚塊、碎石頭等；壤土層厚度為130?150mm，礫石層厚度為150?200mm，建筑廢料層厚度為180?220_ ;所述人工濕地5底層還設(shè)置有22-防堵閥I及水管，22-防堵閥I及水管與砂濾池6相通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，其特征在于:所述砂濾池6設(shè)置有細(xì)沙層24、折流墻25、23_防堵閥II和進(jìn)水口 28。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，其特征在于:所述清水池7底部設(shè)置29-潛水離心泵II，29-潛水離心泵II通過(guò)線路與控制器26相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保節(jié)能型庭院式雨水收集、處理及回用系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)主要由光伏陣列27、控制器26、17-潛水離心泵I和29-潛水離心泵II組成。
【文檔編號(hào)】E03B3/02GK103774715SQ201410022505
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】徐建華, 楊海鋒, 郭祥, 吳娟娟, 劉文韜, 李 浩 申請(qǐng)人:安徽鋒亞環(huán)境技術(shù)有限公司