本實(shí)用新型涉及一種雨水凈化裝置，具體涉及一種自律式雨水凈化裝置。

背景技術(shù)：

雨水具有水量大、便于利用、污染程度低等特點(diǎn)，是一種較好的補(bǔ)充水源，自從人們意識(shí)到便開(kāi)始利用起來(lái)，如今，在世界范圍內(nèi)的各類(lèi)建筑，特別是家庭建筑，雨水收集系統(tǒng)基本上都被建立起來(lái)了。盡管雨水本身水質(zhì)較好，可是在大氣以及地表的集水區(qū)域中會(huì)存在污染物質(zhì)，在雨水停留在這些區(qū)域的時(shí)候?qū)τ晁M(jìn)行污染（包括懸浮物、固體顆粒雜質(zhì)，油污等）。因此，雨水水質(zhì)的降低主要是由于在雨水被收集之前控制污染措施的缺失。為避免集水區(qū)域和貯水區(qū)域的污染，使用進(jìn)一步的雨水處理系統(tǒng)——即可以實(shí)現(xiàn)更高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水處理系統(tǒng)，是有必要的。

到目前為止，國(guó)內(nèi)外尚缺乏能夠高效率去除細(xì)小懸浮顆粒，簡(jiǎn)單操作而無(wú)需能源消耗和相關(guān)的溫室氣體排放的雨水處理系統(tǒng)。因此在這方面，我國(guó)還有很大的發(fā)展空間。還有一點(diǎn)就是，雖然越來(lái)越多的應(yīng)用于雨水處理的裝置可以在市場(chǎng)購(gòu)得，但是還有著局限性（例如，對(duì)建筑物水管裝置的適用性一般；容易堵塞；需要消耗能量等）。在這種情況下，亟需提高雨水處理系統(tǒng)對(duì)建筑物的適應(yīng)性以及盡可能降低耗能。

在這種環(huán)境和發(fā)展條件下，為了提高雨水的利用效率以及響應(yīng)節(jié)能減排的理念，研發(fā)了一種自律式雨水凈化裝置，其具有高效率去除細(xì)小懸浮顆粒、安裝操作簡(jiǎn)單、無(wú)需能源消耗以及減少相關(guān)的溫室氣體排放的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的雨水處理系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行維護(hù)繁瑣、成本高、占地面積大等弊端?，F(xiàn)有的雨水過(guò)濾裝置大多需要周期性的維護(hù)，即每隔一段時(shí)間需要將裝置中的過(guò)濾介質(zhì)拆卸出來(lái)清洗，周期性維護(hù)工作比較繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種自律式雨水凈化裝置。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，自律式雨水凈化裝置，其特征在于：L形的進(jìn)水管下端連接至豎直方向的出水管的中下部，出水管最下端連接磁力回流閥，出水管中段通過(guò)管道連接儲(chǔ)水箱，出水管最上端為開(kāi)口狀，出水管上與進(jìn)水管連接處和出水管上與儲(chǔ)水箱連接管道的連接處之間的出水管內(nèi)設(shè)置過(guò)濾器。

所述的磁力回流閥由閥體、閥芯、閥桿、彈簧、磁鐵和鐵質(zhì)蓋板組成，閥體最下端裝有磁鐵，閥桿最下端連接鐵質(zhì)蓋板，閥桿上端連接閥芯，閥芯向下連接彈簧，彈簧另一端連接在閥體中部的擋板上。當(dāng)磁力回流閥上方水壓達(dá)到一定壓力時(shí)，閥芯上向下的壓力大于彈簧向上彈力和磁鐵的吸力之和時(shí)，磁鐵和鐵質(zhì)蓋板之間會(huì)產(chǎn)生位移，引力降低，閥芯向下運(yùn)動(dòng)，管內(nèi)雨水向下排出。當(dāng)管內(nèi)的水全部排走時(shí)，閥門(mén)關(guān)閉，整個(gè)反沖洗階段也隨之結(jié)束。關(guān)閉的操作是由回流閥內(nèi)的彈簧控制的，彈簧上的承載力略高于閥蓋的重量。

工作原理：雨水由進(jìn)水口流入之后進(jìn)入豎直的出水管中，出水管中未處理雨水向上通過(guò)過(guò)濾器得到凈化，出水管中過(guò)濾的雨水通過(guò)右側(cè)管道流入儲(chǔ)水箱中收集，當(dāng)儲(chǔ)水箱達(dá)到最大容量時(shí)，儲(chǔ)水箱進(jìn)水口關(guān)閉，出水管內(nèi)的水位上升，之后的水位上升使水壓增大，水壓增至一定壓力時(shí)，磁力回流閥向下開(kāi)啟，使出水管上部清潔處理過(guò)的雨水對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行反沖洗，經(jīng)過(guò)一次完整的排水后，反沖洗結(jié)束，磁力回流閥關(guān)閉，系統(tǒng)重置，重新開(kāi)始對(duì)污染的雨水過(guò)濾。整個(gè)過(guò)程通過(guò)位于底部的磁力回流閥控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)沖洗過(guò)程控制，取代傳統(tǒng)的人工控制或自動(dòng)化設(shè)備控制。

節(jié)水計(jì)算：一般城市中的建筑密度為40%~50%，以長(zhǎng)江以南地區(qū)為例，年平均降水量在800mm~1600mm，大致取均值P=1200mm，則可求得降雨歷時(shí)為5min時(shí)的小時(shí)降雨量h5=11.4×10-3mm/h，以城市中任意取出的一塊100km2的區(qū)域?yàn)槔?，估?jì)此區(qū)域中建筑占地面積為100×45%=45km2，即屋面的總匯水面積為F=45km2，若所有屋面都為硬屋面且屋面坡度都不大，則屋面雨水設(shè)計(jì)量計(jì)算公式Q=kψFh5/3600，式中的校正系數(shù)k取1，屋面的徑流系數(shù)ψ=1，即可得出此區(qū)域中Q=142.5L/s，故在不計(jì)磁力回流閥棄水部分，年平均初期雨水處理量約為4.49388×106m3。以100km2的城市區(qū)域計(jì)算，在配置了自律式雨水凈化裝置的情況下，一年可再利用雨水4.49388×106m3，節(jié)省了中水處理的費(fèi)用約4.49388×106元。以20m×20m的建筑面積都設(shè)有一個(gè)排水雨水立管計(jì)為前提，即在45km2的建筑占地面積中，共可設(shè)有112500個(gè)自律式雨水凈化裝置，組裝一個(gè)裝置約為20元，則每100km2的城市區(qū)域設(shè)置自律式雨水凈化裝置的成本費(fèi)用約為20×112500=2.25×106元。即一年下來(lái)節(jié)約的費(fèi)用約為4.49388×106-2.25×106=2.24388×106元。

當(dāng)雨水立管處于滿水狀態(tài)，并且在進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，排水管最大泄流量為Q’=7890Kp-1/6α5/3dj8/3(L/s)，其中，所選用的立管為公稱直徑75mm的塑料管，則Kp=15×10-6m，α=0.3，dj約為70.4mm，由此可得排水管最大泄流量約為5.71L/s。若不斷以9.6L/min的雨水流量灌入裝置入水口，經(jīng)過(guò)計(jì)算可知，當(dāng)過(guò)濾器的上游和下游之間的壓力超過(guò)10Pa時(shí)，或過(guò)濾周期達(dá)到180s時(shí)，反沖洗過(guò)程開(kāi)始。

本實(shí)用新型的有益效果是：(1)可高效利用雨水資源，提高處理后雨水的水質(zhì)；(2)安裝操作簡(jiǎn)便，避免了高成本維護(hù)；(3)對(duì)建筑現(xiàn)有的雨水排水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，適應(yīng)性較強(qiáng)、改造成本低、節(jié)省空間；(4)有效控制初期雨水的污染問(wèn)題；(5)節(jié)能減排，無(wú)能源消耗，無(wú)溫室氣體的排放；(6)處理成本低，為有利于推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型磁力回流閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型磁力回流閥的反沖洗工作狀態(tài)圖。

在圖中，1為進(jìn)水管、2為出水管、3為過(guò)濾器、4為磁力回流閥、5為儲(chǔ)水箱、6為彈簧、7為磁鐵、8為鐵質(zhì)蓋板、9為閥芯。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的自律式雨水凈化裝置結(jié)構(gòu)框圖做進(jìn)一步說(shuō)明，但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。

如圖所示，自律式雨水凈化裝置，其特征在于：L形的進(jìn)水管（1）下端連接至豎直方向的出水管（2）的中下部，出水管（2）最下端連接磁力回流閥（4），出水管（2）中段通過(guò)管道連接儲(chǔ)水箱（5），出水管（2）最上端為開(kāi)口狀，出水管（2）上與進(jìn)水管（1）連接處和出水管（2）上與儲(chǔ)水箱（5）的連接管道的連接處之間的出水管（2）內(nèi)設(shè)置過(guò)濾器。

所述的磁力回流閥（4）由閥體、閥芯（9）、閥桿、彈簧（6）、磁鐵（7）和鐵質(zhì)蓋板（8）組成，閥體最下端裝有磁鐵（7），閥桿最下端連接鐵質(zhì)蓋板（8），閥桿上端連接閥芯（9），閥芯（9）向下連接彈簧（6），彈簧（6）另一端連接在閥體中部的擋板上。當(dāng)磁力回流閥（4）上方水壓達(dá)到一定壓力時(shí)，閥芯（9）上向下的壓力大于彈簧（6）向上彈力和磁鐵（7）的吸力之和時(shí)，磁鐵（7）和鐵質(zhì)蓋板（8）之間會(huì)產(chǎn)生位移，引力降低，閥芯（9）向下運(yùn)動(dòng)，出水管（2）內(nèi)雨水向下排出。當(dāng)管內(nèi)的水全部排走時(shí)，閥門(mén)關(guān)閉，整個(gè)反沖洗階段也隨之結(jié)束。關(guān)閉的操作是由磁力回流閥（4）內(nèi)的彈簧（6）控制的，彈簧（6）上的承載力略大于鐵質(zhì)蓋板（8）的重量。

工作原理：雨水由進(jìn)水口流入之后進(jìn)入豎直的出水管中，出水管中未處理雨水向上通過(guò)過(guò)濾器得到凈化，出水管中過(guò)濾的雨水通過(guò)右側(cè)管道流入儲(chǔ)水箱中收集，當(dāng)儲(chǔ)水箱達(dá)到最大容量時(shí)，儲(chǔ)水箱進(jìn)水口關(guān)閉，出水管內(nèi)的水位上升，之后的水位上升使水壓增大，水壓增至一定壓力時(shí)，磁力回流閥向下開(kāi)啟，使出水管上部清潔處理過(guò)的雨水對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行反沖洗，經(jīng)過(guò)一次完整的排水后，反沖洗結(jié)束，磁力回流閥關(guān)閉，系統(tǒng)重置，重新開(kāi)始對(duì)污染的雨水過(guò)濾。整個(gè)過(guò)程通過(guò)位于底部的磁力回流閥控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)沖洗過(guò)程控制，取代傳統(tǒng)的人工控制或自動(dòng)化設(shè)備控制。