一種生態、節能雨水回用系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及生態、節能技術，屬于環境保護技術領域，尤其是一種雨水凈化、消毒，回用系統及方法。
【背景技術】
[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，尤其是西部地區缺水情況較為普遍，一些地區的生活用水水量不足，水質較差，在缺乏科學合理的水處理及消毒技術的條件下，這一問題嚴重影響了該地區人們的健康生活。
[0003]目前國外許多國家推廣實施的城市低影響開發(LID)，主要圍繞城市雨洪管理技術及城市綠色基礎設施的開發工作。通過雨洪管理技術，實現降低地表徑流，減少雨洪災害，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，生物滯留技術不僅可以處理污染的地表雨水徑流，還能實現涵養地下水源，美化環境，提高城市的環境效益和美學效果的目的。各庭院和居住小區推廣居住式生物滯留技術一方面可處理雨水，美化庭院和小區，降低雨水管網工程造價；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電，能源消耗較大，且污染環境。不符合我國實行的節能減排，節約能源，保護生態環境的政策要求。光伏發電在國外一些國家使用已經相對廣泛，我國也在逐步推廣光伏發電。由于傳統的雨水回用技術需水泵進行加藥、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電，利用光伏發電進行照明、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:需要加藥設備，容易產生消毒副產物，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:系統通常比較復雜，成本較高，臭氧本身穩定性較差。紫外消毒技術消毒效率高，在一秒之內對水中常見細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。
【實用新型內容】
[0006]針對現有我國一些地區水資源缺乏、克服消毒技術上存在的缺點，實現節約能源、保護環境及分散式科學管理雨水的目的。本實用新型提供一種生態、節能雨水回用系統，可以有效的管理雨水，補充、涵養地下水源，美化環境，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》(GB/T18920-2002)標準。
[0007]本實用新型采用的技術方案是:屋面的雨水由雨落管進入生物滯留設施，通過生物滯留設施的處理進入儲水池，多余的雨水由滲透排放設施排除。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，光伏發電由光電轉換裝置將太陽能轉換成電能實現，通過在住宅的屋面或陽臺等處設置光伏面板，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換，為水泵和紫外消毒裝置供電，并由控制器中驅動程序，驅動水泵和紫外消毒裝置運行。
[0008]上述系統優選的生物滯留設施，大小視屋面面積和當地的降雨量而定，由覆蓋層、植被層、填料層、礫石層、集水管、過濾網和出水管組成。
[0009]上述系統優選的滲透排放設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]上述系統優選的紫外消毒裝置主要由多級石英管、紫外燈組成。
[0011]上述系統優選的光電轉換裝置主要由光伏面板、控制器、蓄電池組成，其中控制器具有驅動，控制和漏電保護等功能。
[0012]上述系統優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)生物滯留設施對來自屋面的雨水通過物理、化學及生物作用降低雨水中污染物的濃度，利用自然的生態技術進行雨水處理，不需要化學試劑、復雜的裝置，不產生剩余污泥，初期的雨水通常先入滲地下，一般不需設棄流設施，經濟又環保。
[0015](2)紫外消毒裝置設在水箱中，處理后的雨水進入水箱后，流經多級石英管，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)充分利用太陽能轉化為電能，由于太陽能屬于可再生資源，經濟性好，使用過程中也不產生二次污染，環保性好。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型提供的生態、節能雨水回用系統的結構示意圖。
[0018]圖2為本實用新型提供的生物滯留設施和滲透排放設施的結構示意圖。
[0019]圖3為本實用新型提供的光電轉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]下面結合附圖，對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0021]如圖1所示，本實用新型實施例提供一種生態、節能雨水回用系統，包括:雨落管1、生物滯留設施2、生物滯留設施中的覆蓋層3、設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、節能雨水回用系統的工作過程為:
[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施2，雨水在生物滯留設施內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施的物理和生化處理后，由礫石層6滲出，進入設置在生物滯留設施底部的集水管7，通過設臂在出水管頂部的20目過濾網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施中溢流后由滲透排放設施設置的雨水口 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入滲至地下補充地下水，另一部分則排入附近的雨水管網中，由于一部分雨水滲入到地下，可減輕雨水管網的工作負荷，從而降低雨水管網的工程造價。
[0024](2)設置在住宅屋頂處的光伏面板18將光能轉化成電能，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，并由控制器設定在水泵15關閉3min后關閉紫外燈23。
[0026](4)采用不銹鋼材質回用水箱可防止紫外燈的光線透射后產生的影響，回用水箱內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生二次污染。
[0027]綜上所述，本實用新型提供的生態、節能雨水回用系統，在采用經濟環保的生態方式處理雨水的同時，利用光伏發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生的運行成本，采用內置水箱的過流式紫外消毒裝置，實現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選實施方式，應當指出，對于本領域的技術人員，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視作本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種生態、節能雨水回用系統，包括生物滯留設施、滲透排放設施、光電轉換裝置、紫外消毒裝置，其特征是:生物滯留設施主要包括覆蓋層、植被層、填料層、礫石層、收集處理水的集水管，過濾網和出水管；滲透排放設施由雨水流動方向依次設置的雨水口、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成紫外消毒裝置，設置于回用水箱內，紫外燈設置在多級石英管中。
2.根據權利要求1所述的生態、節能雨水回用系統，其特征是:所述的回用水箱采用不銹鋼材質，回用水箱進水管與多級石英管之間采用軟管過渡連接。
3.根據權利要求1所述的生態、節能雨水回用系統，其特征是:所述的過濾網設置在出水管頂部，過濾網設有20目網格。
4.根據權利要求1所述的生態、節能雨水回用系統，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、節能雨水回用系統，主要包括生物滯留設施、滲透排放設施、光電轉換裝置、紫外消毒裝置。其中進行雨水處理的生物滯留設施主要包括覆蓋層、植被層、填料層、礫石層、收集處理水的集水管，設置在出水管頂部用于過濾的過濾網和出水管；生物滯留設施來不及滲透的雨水由滲透排放設施排除，滲透排放設施由雨水流動方向依次設置的雨水口、滲透式雨水檢查井和滲透——排放一體式管道構成。光電轉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，紫外燈設在石英管中，對流過的水進行消毒。該系統將生態處理技術和光電轉換技術相結合，是一種經濟、環保、可靠且能科學管理雨水，美化環境的生態、節能型雨水回用技術。
【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
【申請號】CN201420832464
【發明人】張軍
【申請人】無錫城市職業技術學院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年12月9日