專利名稱：雨水資源化利用成套技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雨水資源化利用成套技術(shù)采用棄流、過濾的方法對不同下墊面雨水進行凈化，再經(jīng)過消毒后，清潔雨水與自來水或中水供水系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)雨水資源化利用。屬雨水回收環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有研究成果可知，雨水凈化技術(shù)主要有混凝沉淀和過濾兩種。混凝沉淀技術(shù)主要存在以下問題首先，該技術(shù)本身步驟較多，為達到良好的凈化效果，各設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作困難，清洗、維護困難，不利于技術(shù)推廣。其次，沉淀池的剩余污泥需要進行再處理，增加了凈化技術(shù)成本。最后，因降雨存在隨機性，不同場次降雨水質(zhì)存在一定差別，則最佳投藥量也存在一定差別，若采用同一投藥量，出水水質(zhì)難以穩(wěn)定，需要人為調(diào)控，難以實現(xiàn)自動化控制。從操作管理方面考慮，過濾技術(shù)優(yōu)于混凝沉淀技術(shù)。但采用以土壤為主要過濾介質(zhì)的技術(shù)，占地面積大，濾速慢，只能采取等水頭變速過濾方式，凈化效率低。雖然處理出水水質(zhì)好，但濾料不能再生，一段時間后會失效。單純以非土壤濾料過濾的技術(shù)國內(nèi)外研究成果較少，且均為常壓、單層濾料過濾，對加壓、多層濾料過濾的技術(shù)研究較少。目前國內(nèi)對雨水的研究時間較短，各研究者均只針對雨水資源化利用的一個方面進行研究.盛銘軍根據(jù)上海市西干線系統(tǒng)水量、水質(zhì)和結(jié)合調(diào)蓄處理設(shè)施方案構(gòu)想，研究開發(fā)適用于西干洗系統(tǒng)雨天溢流污水的混凝沉淀工藝和溢流污水的就地高效處理裝置。該研究采用強化混凝+高效沉淀處理工藝對雨天不同氣象條件下西干線某泵站混合雨水污水進行處理研究。雨水收集后經(jīng)過格柵進入雨水處理管道，絮凝劑經(jīng)過管道混合器與雨水混合，泵入反應(yīng)池反應(yīng)，反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流筒，筒內(nèi)安裝攪拌設(shè)備，反應(yīng)后的雨水進入沉淀池沉淀，沉淀池由污泥沉淀區(qū)、絮凝區(qū)、斜管區(qū)、水力澄清區(qū)和集水區(qū)5部分組成，經(jīng)過固液分離后出水。實驗結(jié)果表明，在暴雨工況下，污水的SS、濁度、TP和COD平均去除率分別達到 82%、79%、77%和 69% 以上。李俊琪，車伍，汪慧貞以雨水凈化利用為目的，對北京市某小學(xué)雨水進行研究，采用人工土——植物滲濾系統(tǒng)工藝進行雨水凈化處理，雨水經(jīng)過棄流、調(diào)節(jié)沉淀、人工土—— 植物滲濾過濾、消毒后進入清水池，進行再利用。其中人工土——植物滲濾池面積為40m2， 人工土層深度為1. 6m。人工土配方為爐渣土 3 2。實驗結(jié)果表明，經(jīng)過該工藝處理后出水COD為38. 2，去除率為59. 83%，出水TP為0. 377，去除率為83. 61 %，出水TN為3. 47， 去除率為90. 41%。該工藝處理費用為0. 4元/m3(2003年)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在提出一整套雨水資源化利用成套技術(shù)，從收集到利用，將雨水資源化研究系統(tǒng)化，便于推廣使用。由于降雨存在隨機性的特點，本發(fā)明雨水收集、凈化、利用成套技術(shù)的各個環(huán)節(jié)需能夠適應(yīng)雨水不同的水質(zhì)和水量，并能與其他用水系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，保證
4水資源的合理調(diào)配和充分利用。通過本發(fā)明，解決雨水或與雨水類似的清污水的凈化技術(shù)問題，力求將雨水利用和自來水或中水供水系統(tǒng)相結(jié)合，達到水資源補充的目的。本發(fā)明雨水資源化利用系統(tǒng)技術(shù)方案是用管道/溝道依序連接雨水溢流井(1)、 雨水格柵井(2)、雨水沉砂池(3)、雨水棄流池(4)、檢查井(5)、調(diào)蓄池(6)和清水池(7)； 提升泵(8)將雨水清水池(7)的雨水提升到高位水箱(13)，高位水箱(13)底部通過管道與機械過濾器(11)底部連接，機械過濾器(11)頂部通過管道與過濾泵(12)后與調(diào)蓄池(6) 相接，消毒箱(9)經(jīng)過三通管后分別與清水池(7)和機械過濾器(11)接通，經(jīng)過相關(guān)管道系統(tǒng)相接，共同構(gòu)成雨水收集系統(tǒng)、高效凈化器、雨水回用系統(tǒng)、雨水處理系統(tǒng)和加藥消毒系統(tǒng)，各系統(tǒng)工作過程是(1)雨水凈化流程從不同下墊面收集來的雨水首先通過管道匯入溢流井，再進入格柵井，去除樹葉等較大懸浮物，然后進入棄流池棄流掉初期雨水，棄流后的雨水進入雨水調(diào)蓄沉淀池存放。過濾泵將雨水調(diào)蓄沉淀池中的雨水提升到機械過濾器中進行過濾，過濾出水通過消毒設(shè)備在管道中加藥消毒后進入雨水清水池存放。清潔的雨水通過提升泵提升到高位蓄水箱，再進入供水系統(tǒng)作為綠化、沖廁用水或景觀用水。(2)溢流當(dāng)降雨強度較大時，雨水調(diào)蓄沉淀池中不能容納的雨水通過管道溢流到溢流井，然后進入雨水管網(wǎng)外排。棄流池中棄流的初期雨水排入雨水管網(wǎng)外排。(3)反沖洗過濾器反沖洗水來自高位蓄水箱，根據(jù)過濾器使用頻率不定期對其進行反沖洗，以保持過濾器過濾效率。(4)液位控制雨水調(diào)蓄沉淀池、雨水清水池和高位蓄水箱均設(shè)置液位控制器，液位控制分為高、中、低三種液位當(dāng)雨水調(diào)蓄沉淀池水位為低液位時，雨水收集量過少，為保護設(shè)備安全并節(jié)省能源，雨水處理泵停運，雨水凈化過程停止；當(dāng)雨水調(diào)蓄沉淀池水位為中、高液位時，雨水收集量滿足處理要求，雨水處理泵正常運轉(zhuǎn)。當(dāng)雨水清水池處于中、低液位時，根據(jù)雨水調(diào)蓄沉淀池水位情況，決定雨水處理泵是否運轉(zhuǎn)；當(dāng)雨水清水池處于高液位時，凈化后雨水大于此時雨水供水需求，雨水清水池裝滿，則雨水處理泵停運，雨水凈化過程暫停。當(dāng)高位蓄水箱處于高液位時，雨水供水量大于用水量，高位蓄水箱裝滿，提升泵停運；當(dāng)高位蓄水箱處于中液位時，提升泵正常運行；當(dāng)高位蓄水箱處于低液位時，雨水供水量小于用水量，為保證設(shè)備安全和供水正常，自來水/中水供應(yīng)控制閥自動開啟，向水箱中供應(yīng)自來水或中水，保證用水系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。所述的雨水調(diào)蓄沉淀池和雨水清水池的總?cè)莘e應(yīng)根據(jù)匯水面積、下墊面類型和當(dāng)?shù)乇┯陱姸裙竭M行計算，計算公式W = b (A1B^A2B2) X 1(Γ3........................ (2)式中W-雨水收集設(shè)施設(shè)計規(guī)模，m3 ；b-昆明市日設(shè)計降雨厚度，取25. 5mm;A1-項目內(nèi)硬化屋頂和路面的匯水面積，以項目內(nèi)建筑物占地面積和路面硬化面積計，Hl2 ； A2-項目內(nèi)綠地的匯水面積，以綠地面積計，m2。
ar硬化屋頂和路面的雨量徑流系數(shù)，取0. 8 ；
a2-綠地的雨量徑流系數(shù)，取0. 15。所述過濾器采用壓力過濾，保證運行時罐內(nèi)壓強為0. IMPa，為中速過濾；根據(jù)處理水量計算過濾面積，可選擇濾速為1. 2m/s左右所述的采用的是管道射流加藥消毒，消毒法采用氯消毒法，采用次氯酸鈉溶液作為消毒藥劑，投藥量為40mg/L。本發(fā)明雨水收集、凈化、利用成套技術(shù)的各個環(huán)節(jié)需能夠適應(yīng)雨水不同的水質(zhì)和水量，并能與其他用水系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，保證水資源的合理調(diào)配和充分利用。本技術(shù)系統(tǒng)正常工作情況下自動運行，除棄流池放空外，無需人員操作。


下面結(jié)合附圖所示實施例，對結(jié)構(gòu)作進一步說明，但本發(fā)明保護范圍不限于此實施例。圖1本發(fā)明雨水資源化利用成套技術(shù)工藝流程圖。圖2本發(fā)明棄流設(shè)備主視圖。圖3本發(fā)明棄流設(shè)備俯視圖。圖4本發(fā)明機械過濾器示意圖。圖5本發(fā)明消毒設(shè)備示意圖。圖中1-溢流井 2-格柵井 3-沉砂池 4-棄流池 5-檢查井 6_調(diào)蓄池； 7-清水池8-提升泵9-消毒箱10-射流消毒器11-機械過濾器；12-過濾泵13-高位水箱14-雨水進水15-溢流雨水16-棄流雨水；17-溢流雨水18-雨水處理水進水 19-自來水 20-反沖洗出水；21-反沖洗進水 22-處理后雨水 23-自來水管 24-回用至綠化沖廁；25-雨落管 26-出水管；27-頂板；28-蓄水箱；29-放空管；30-底板； 31-放空閥；32-雨水進水管；33-接雨水調(diào)蓄池；34-接管；35-防沖板；36-桶體；37-支座； 38-人孔；39-蓋板；40-加藥桶；41-箱體；42-底板；43-護手半管；44-導(dǎo)向管；45-視鏡； 46-塑料球閥；47-加強板。
具體實施例方式本發(fā)明雨水資源化利用系統(tǒng)包括雨水集蓄池、雨水高效凈化器、雨水清水池、雨水回用水箱、雨水處理泵、雨水回用泵、加藥消毒系統(tǒng)以及相關(guān)的管道系統(tǒng)。(1)雨水凈化流程從不同下墊面收集來的雨水首先通過管道匯入溢流井，再進入格柵井，去除樹葉等較大懸浮物，然后進入棄流池棄流掉初期雨水，棄流后的雨水進入雨水調(diào)蓄沉淀池存放。過濾泵將雨水調(diào)蓄沉淀池中的雨水提升到機械過濾器中進行過濾，過濾出水通過消毒設(shè)備在管道中加藥消毒后進入雨水清水池存放。清潔的雨水通過提升泵提升到高位蓄水箱，再進入供水系統(tǒng)作為綠化、沖廁用水或景觀用水。(2)溢流當(dāng)降雨強度較大時，雨水調(diào)蓄沉淀池中不能容納的雨水通過管道溢流到溢流井，然后進入雨水管網(wǎng)外排。棄流池中棄流的初期雨水排入雨水管網(wǎng)外排。(3)反沖洗過濾器反沖洗水來自高位蓄水箱，根據(jù)過濾器使用頻率不定期對其進行反沖洗，以保持過濾器過濾效率。(4)液位控制雨水調(diào)蓄沉淀池、雨水清水池和高位蓄水箱均設(shè)置液位控制器，液位控制分為高、中、低三種液位當(dāng)雨水調(diào)蓄沉淀池水位為低液位時，雨水收集量過少，為保護設(shè)備安全并節(jié)省能源，雨水處理泵停運，雨水凈化過程停止；當(dāng)雨水調(diào)蓄沉淀池水位為中、高液位時，雨水收集量滿足處理要求，雨水處理泵正常運轉(zhuǎn)。當(dāng)雨水清水池處于中、低液位時，根據(jù)雨水調(diào)蓄沉淀池水位情況，決定雨水處理泵是否運轉(zhuǎn)；當(dāng)雨水清水池處于高液位時，凈化后雨水大于此時雨水供水需求，雨水清水池裝滿，則雨水處理泵停運，雨水凈化過程暫停。當(dāng)高位蓄水箱處于高液位時，雨水供水量大于用水量，高位蓄水箱裝滿，提升泵停運；當(dāng)高位蓄水箱處于中液位時，提升泵正常運行；當(dāng)高位蓄水箱處于低液位時，雨水供水量小于用水量，為保證設(shè)備安全和供水正常，自來水/中水供應(yīng)控制閥自動開啟，向水箱中供應(yīng)自來水或中水，保證用水系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。>適用范圍常規(guī)屋面、硬化地面、路面雨水或不同下墊面混合雨水。>各主要設(shè)備和構(gòu)筑物情況(1)格柵本技術(shù)由于收集的是雨水，其中大塊懸浮物較少，采用Φ3Χ32鍍鋅低碳鋼絲斜方眼網(wǎng)過濾大塊懸浮物。(2)棄流設(shè)備本技術(shù)選擇容積式棄流設(shè)備對初期雨水進行棄流，棄流池容積按下式計算V = Ψ HF .................................... (1)式中V——初期雨水棄流池容積，m3 ；Ψ—徑流系數(shù)，屋面和硬化路面、綠地分別取0. 9,0. 25 (可參照《昆明市城市雨水收集利用的規(guī)定》)；H——初期降雨量，一般選取2mm的降雨量作為初期降雨量；F——匯水面積，m2。(3)機械過濾器機械過濾器采用雙層濾料過濾的工藝，濾料組成和高度從上到下依次如下表所示表1過濾柱濾料組成方案
權(quán)利要求
1.一種雨水資源化利用系統(tǒng)，其特在于用管道/溝道依序連接雨水溢流井(1)、雨水格柵井⑵、雨水沉砂池(3)、雨水棄流池(4)、檢查井(5)、調(diào)蓄池(6)和清水池(7)；提升泵 (8)將雨水清水池(7)的雨水提升到高位水箱(13)，高位水箱(13)底部通過管道與機械過濾器(11)底部連接，機械過濾器(11)頂部通過管道與過濾泵(12)后與調(diào)蓄池(6)相接， 消毒箱(9)經(jīng)過三通管后分別與清水池(7)和機械過濾器(11)接通，經(jīng)過相關(guān)管道系統(tǒng)相接，共同構(gòu)成雨水收集系統(tǒng)、高效凈化器、雨水回用系統(tǒng)、雨水處理系統(tǒng)和加藥消毒系統(tǒng)，各系統(tǒng)工作過程是(1)雨水凈化流程從不同下墊面收集來的雨水首先通過管道匯入溢流井，再進入格柵井，去除樹葉等較大懸浮物，然后進入棄流池棄流掉初期雨水，棄流后的雨水進入雨水調(diào)蓄沉淀池存放。過濾泵將雨水調(diào)蓄沉淀池中的雨水提升到機械過濾器中進行過濾，過濾出水通過消毒設(shè)備在管道中加藥消毒后進入雨水清水池存放。清潔的雨水通過提升泵提升到高位蓄水箱，再進入供水系統(tǒng)作為綠化、沖廁用水或景觀用水。(2)溢流當(dāng)降雨強度較大時，雨水調(diào)蓄沉淀池中不能容納的雨水通過管道溢流到溢流井，然后進入雨水管網(wǎng)外排。棄流池中棄流的初期雨水排入雨水管網(wǎng)外排。(3)反沖洗過濾器反沖洗水來自高位蓄水箱，根據(jù)過濾器使用頻率不定期對其進行反沖洗，以保持過濾器過濾效率。(4)液位控制雨水調(diào)蓄沉淀池、雨水清水池和高位蓄水箱均設(shè)置液位控制器，液位控制分為高、中、低三種液位當(dāng)雨水調(diào)蓄沉淀池水位為低液位時，雨水收集量過少，為保護設(shè)備安全并節(jié)省能源，雨水處理泵停運，雨水凈化過程停止；當(dāng)雨水調(diào)蓄沉淀池水位為中、高液位時，雨水收集量滿足處理要求，雨水處理泵正常運轉(zhuǎn)。當(dāng)雨水清水池處于中、低液位時，根據(jù)雨水調(diào)蓄沉淀池水位情況，決定雨水處理泵是否運轉(zhuǎn)；當(dāng)雨水清水池處于高液位時，凈化后雨水大于此時雨水供水需求，雨水清水池裝滿， 則雨水處理泵停運，雨水凈化過程暫停。當(dāng)高位蓄水箱處于高液位時，雨水供水量大于用水量，高位蓄水箱裝滿，提升泵停運； 當(dāng)高位蓄水箱處于中液位時，提升泵正常運行；當(dāng)高位蓄水箱處于低液位時，雨水供水量小于用水量，為保證設(shè)備安全和供水正常，自來水/中水供應(yīng)控制閥自動開啟，向水箱中供應(yīng)自來水或中水，保證用水系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水資源化利用系統(tǒng)，其特征在于所述的雨水調(diào)蓄沉淀池和雨水清水池的總?cè)莘e應(yīng)根據(jù)匯水面積、下墊面類型和當(dāng)?shù)乇┯陱姸裙竭M行計算，計算公式W = b (A1B^A2B2) X 1(Γ3........................(2)式中W-雨水收集設(shè)施設(shè)計規(guī)模，m3 ； b-昆明市日設(shè)計降雨厚度，取25. 5mm ；A1-項目內(nèi)硬化屋頂和路面的匯水面積，以項目內(nèi)建筑物占地面積和路面硬化面積計，m2；A2-項目內(nèi)綠地的匯水面積，以綠地面積計，m2。 ^-硬化屋頂和路面的雨量徑流系數(shù)，取0. 8 ； a2-綠地的雨量徑流系數(shù)，取0. 15。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水資源化利用系統(tǒng)，其特征在于所述過濾器采用壓力過濾，保證運行時罐內(nèi)壓強為0. IMPa，為中速過濾；根據(jù)處理水量計算過濾面積，可選擇濾速為1. 2m/ s左右。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水資源化利用系統(tǒng)，其特征在于所述的采用的是管道射流加藥消毒，消毒法采用氯消毒法，采用次氯酸鈉溶液作為消毒藥劑，投藥量為40mg/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雨水資源化利用成套技術(shù)采用棄流、過濾的方法對不同下墊面雨水進行凈化，再經(jīng)過消毒后，清潔雨水與自來水或中水供水系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)雨水資源化利用。本發(fā)明用管道/溝道依序連接雨水溢流井、雨水格柵井、雨水沉砂池、雨水棄流池、檢查井、調(diào)蓄池和清水池；提升泵將雨水清水池的雨水提升到高位水箱，高位水箱底部通過管道與機械過濾器底部連接，機械過濾器頂部通過管道與過濾泵后與調(diào)蓄池相接，消毒箱經(jīng)過三通管后分別與清水池和機械過濾器接通，經(jīng)過相關(guān)管道系統(tǒng)相接，共同構(gòu)成雨水收集系統(tǒng)、高效凈化器、雨水回用系統(tǒng)、雨水處理系統(tǒng)和加藥消毒系統(tǒng)。
文檔編號E03F1/00GK102505728SQ20111034261
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者姚波, 張淼, 徐曉梅, 王樹東, 趙海鷹, 鄭金龍, 陳嵩 申請人:云南高科環(huán)境保護科技有限公司, 昆明市環(huán)境科學(xué)研究院