壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置，所述一體化裝置包括處理單元和存儲(chǔ)單元。處理單元包括第一外部容器、進(jìn)水配水管道、濾料、反沖洗配水管道、反沖洗排水管道。反沖洗排水管道位于第一外部容器的頂部，進(jìn)水配水管道和反沖洗配水管道分別連接運(yùn)輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道；存儲(chǔ)單元包括第二外部容器、通氣管、泄空管、雨水回用管道。通氣管設(shè)置在第二外部容器頂部外側(cè)上方，泄空管設(shè)置在第二外部容器底部連通到所述存儲(chǔ)單元外部，雨水回用管道設(shè)置在第二外部容器底部連通到回用單元；連通管連通處理單元和存儲(chǔ)單元底部，用于將所述處理單元過(guò)濾的雨水運(yùn)輸?shù)剿龃鎯?chǔ)單元。
【專(zhuān)利說(shuō)明】壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雨水處理儲(chǔ)存裝置，具體涉及一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)水資源呈整體豐富，人均占有量少的特點(diǎn)。很多地區(qū)存在水量不足或水質(zhì)型缺水的局面。雨水在降落、匯集過(guò)程中攜帶大量地表污染物，嚴(yán)重污染河流。同時(shí)，雨水是一種非傳統(tǒng)水資源，雨水利用能彌補(bǔ)部分水資源不足狀況，又能減少河流的面源污染，一舉兩得。
[0003]雨水利用的前提是水質(zhì)達(dá)標(biāo)，需要對(duì)其進(jìn)行處理后方能利用。目前，雨水利用主要通過(guò)一定方式進(jìn)行收集后，集中進(jìn)行處理，處理工藝包括沉淀、過(guò)濾、消毒等。而屋面雨水是一種比較清潔的雨水，其水質(zhì)優(yōu)于道路等雨水。目前，屋面雨水利用一般都采取將其引至地面，處理后用泵供給壓力進(jìn)行再利用的方式進(jìn)行。這種方式存在雨水處理設(shè)施處理及存儲(chǔ)的選址占地問(wèn)題，而且其回用須泵送的方式進(jìn)行，耗能較大。
[0004]因此，需要一種能夠解決上述問(wèn)題的裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決目前雨水處理裝置選址占地及耗能大的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置，所述一體化裝置包括處理單元和存儲(chǔ)單元，所述處理單元包括第一外部容器、進(jìn)水配水管道、濾料、反沖洗配水管道、反沖洗排水管道，所述進(jìn)水配水管道、濾料、和反沖洗配水管道分別設(shè)置于處理單元的上層，中層和下層，所述反沖洗排水管道位于第一外部容器的頂部，進(jìn)水配水管道和反沖洗配水管道分別連接運(yùn)輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道；所述存儲(chǔ)單元包括第二外部容器、通氣管、泄空管、雨水回用管道。所述通氣管設(shè)置在第二外部容器頂部外側(cè)上方，所述泄空管設(shè)置在第二外部容器底部連通到所述存儲(chǔ)單元外部，所述雨水回用管道設(shè)置在第二外部容器底部連通到回用單元；連通管連通處理單元和存儲(chǔ)單元底部，用于將所述處理單元過(guò)濾的雨水運(yùn)輸?shù)剿龃鎯?chǔ)單元。
[0006]優(yōu)選的，所述一體化裝置安裝在附屬于主體建筑的裙房的屋頂上。
[0007]優(yōu)選的，所述第一外部容器和第二外部容器為密閉式壓力容器。
[0008]優(yōu)選的，所述第一外部容器的平面尺寸為2mX2m，高度為1.5m。
[0009]優(yōu)選的，所述濾料采用雙層濾料，上層濾料為無(wú)煙煤，下層濾料為石英砂。
[0010]優(yōu)選的，所述上層濾料最上層至第一外部容器頂部的高度為400mm，上層濾料厚度為400mm,下層濾料厚度為400mm,下層濾料至第一外部容器底部的高度為300_。
[0011]優(yōu)選的，所述雨水回用管道上設(shè)置有管道式紫外線消毒器。
[0012]優(yōu)選的，所述第二外部容器與所述處理單元共壁，尺寸高度與所述處理單元一致。
[0013]優(yōu)選的，所述進(jìn)水配水管道和所述反沖洗配水管道均為“豐”字管，包括一條主水管和與其連接的多條分支水管，所述多條分支水管分布在主水管的兩側(cè)。
[0014]優(yōu)選的，所述主水管和多條分支水管均設(shè)有一排或多排小孔。
[0015]本發(fā)明的一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置應(yīng)用于目前大量存在的帶裙房的建筑并能夠利用主體建筑和裙房之間存在著高度差，及裙房屋頂存在較大的可利用空間，對(duì)雨水進(jìn)行收集、處理、儲(chǔ)存及回用，具有當(dāng)代綠色建筑要求的節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地等優(yōu)點(diǎn)，是符合時(shí)代發(fā)展的雨水處理、儲(chǔ)存、利用技術(shù)，并能提升綠色建筑非傳統(tǒng)水源利用率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]參考隨附的附圖，本發(fā)明更多的目的、功能和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)本發(fā)明實(shí)施方式的如下描述得以闡明，其中:
[0017]圖1(a)示意性示出了本發(fā)明一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置的【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖1 (b)為圖1a中進(jìn)水配水管道104的結(jié)構(gòu)頂視圖及和反沖洗排水管道107的位置關(guān)系的頂視圖。
[0019]圖1 (C)為圖1a中反沖洗配水管道106的結(jié)構(gòu)頂視圖。
[0020]圖1(d)示意性示出了本發(fā)明具體應(yīng)用的一種實(shí)施方式示意圖。
[0021]圖2示意性示出了本發(fā)明一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]通過(guò)參考示范性實(shí)施例，本發(fā)明的目的和功能以及用于實(shí)現(xiàn)這些目的和功能的方法將得以闡明。然而，本發(fā)明并不受限于以下所公開(kāi)的示范性實(shí)施例；可以通過(guò)不同形式來(lái)對(duì)其加以實(shí)現(xiàn)。說(shuō)明書(shū)的實(shí)質(zhì)僅僅是幫助相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員綜合理解本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)。
[0023]應(yīng)當(dāng)理解，前述大體的描述和后續(xù)詳盡的描述均為示例性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉粦?yīng)當(dāng)用作對(duì)本發(fā)明所要求保護(hù)內(nèi)容的限制。
[0024]在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同或類(lèi)似的部件，或者相同或類(lèi)似的步驟。
[0025]本發(fā)明提供一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置。圖1 (a)示意了本發(fā)明一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置的【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1(a)所示,所述一體化裝置100包括處理單元101和存儲(chǔ)單元102以及連通處理單元101和存儲(chǔ)單元102之間的連通管118。
[0026]處理單元101包括第一外部容器103、進(jìn)水配水管道104、濾料105、反沖洗配水管道106、反沖洗排水管道107。整個(gè)處理單元101大致分為3層，所述進(jìn)水配水管道104、濾料105、和反沖洗配水管道106分別設(shè)置于處理單元101的上層，中層和下層。反沖洗排水管道107位于第一外部容器103的頂部，其上設(shè)置有反沖洗排水管閥門(mén)108(圖1(b))。進(jìn)水配水管道104上設(shè)置有進(jìn)水轉(zhuǎn)換閥門(mén)109,反沖洗配水管道106上設(shè)置有反沖洗轉(zhuǎn)換閥門(mén)110。進(jìn)水配水管道104和反沖洗配水管道106分別連接運(yùn)輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道121。
[0027]存儲(chǔ)單元102包括第二外部容器111、通氣管112、泄空管113和雨水回用管道114。通氣管112設(shè)置在第二外部容器111頂部外側(cè)上方連通到存儲(chǔ)單元102外部，其上設(shè)置有通氣管閥門(mén)116。泄空管113設(shè)置在第二外部容器111底部連通到存儲(chǔ)單元102外部，設(shè)置有泄空管閥門(mén)117。雨水回用管道114設(shè)置在第二外部容器111底部連通到回用單元122，雨水回用管道114上設(shè)置有雨水回用管道閥門(mén)120。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，雨水回用管道114上設(shè)置有管道式紫外線消毒器115。連通管118連通處理單元101和存儲(chǔ)單元102底部，其上設(shè)置有連通管閥門(mén)119。
[0028]圖1 (b)為所述進(jìn)水配水管道104和反沖洗排水管道107的位置關(guān)系示意圖，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)水配水管道104的管路布局在第一外部容器103的中濾料105的上面，為“豐”字管，管路上均開(kāi)有一排或多排小孔用于向?yàn)V料105均勻排水。反沖洗排水管道107位于進(jìn)水配水管道104的上層，并與進(jìn)水配水管道104的主水管104a方向垂直。從圖1(b)所示的裝置上方以俯視角度看到的進(jìn)水配水管道104的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1(b)所示，優(yōu)選地，進(jìn)水配水管道104包括一條主水管104a和多條分支水管104b。主水管104a依次從第一外部容器103連接收集到雨水的主管道121的側(cè)壁頂端處穿過(guò)并進(jìn)入到其內(nèi)部，并且一直沿著第一外部容器103長(zhǎng)度方向(即平行于濾料105的表面方向)延伸到第一外部容器103的另一側(cè)壁附近(圖1(a))。多條分支水管104b與主水管104a連接并分布在主水管104a的兩側(cè)，且主水管104a和多條分支水管104b均設(shè)有一排或多排小孔104c，以便使收集到的雨水均勻的流入濾料105中。
[0029]類(lèi)似的，反沖洗配水管道106的結(jié)構(gòu)如圖1 (C)所示，反沖洗配水管道106同樣為“豐”字管，管路上均開(kāi)有一排或多排小孔用于反沖洗時(shí)向?yàn)V料105均勻排水。優(yōu)選地，反沖洗配水管道106包括一條主水管106a和多條分支水管106b。主水管106a依次從第一外部容器103連接收集到雨水的主管道121的側(cè)壁底端處穿過(guò)并進(jìn)入到其內(nèi)部，并且一直沿著第一外部容器103長(zhǎng)度方向(即平行于濾料105的表面方向)延伸到第一外部容器103的另一側(cè)壁附近(圖1(a))。多條分支水管106b與主水管106a連接并分布在主水管104a的兩側(cè)，且主水管104a和多條分支水管104b均設(shè)有一排或多排小孔104c，以便使收集到的雨水均勻的流入濾料105中。
[0030]圖1(d)示意性示出了本發(fā)明應(yīng)用于主體建筑的裙房上的一種實(shí)施方式，如圖1(d)所示，所述一體化裝置100的處理單元101位于靠近主體建筑一側(cè)，通過(guò)連接運(yùn)輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道121連接處理單元101的進(jìn)水配水管道104和反沖洗配水管道106。存儲(chǔ)單元102與處理單元101并排布置，位于遠(yuǎn)離主體建筑一側(cè)。處理單元101和存儲(chǔ)單元102兩個(gè)主體單元通過(guò)連通管118連通。存儲(chǔ)單元102通過(guò)通氣管112、泄空管113連接到一體化裝置100的外界，并通過(guò)雨水回用管道114連接到回用裝置122。
[0031]本發(fā)明的壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置100的工作流程如下:
[0032]一、過(guò)濾及回用階段:
[0033]一體化裝置100進(jìn)行工作時(shí)，打開(kāi)進(jìn)水配水管道閥門(mén)109、連通管閥門(mén)119、通氣管閥門(mén)116，關(guān)閉反沖洗配水管道閥門(mén)110、反沖洗排水管道閥門(mén)108、泄空管閥門(mén)117。雨水通過(guò)進(jìn)水配水管道104的主水管104a和多條分支水管104b將雨水進(jìn)行均布過(guò)濾，加之來(lái)水勢(shì)能較大，在密閉的第一外部容器103內(nèi)產(chǎn)生較大壓力，有效加大了過(guò)濾速度。過(guò)濾后的雨水通過(guò)連通管118進(jìn)入存儲(chǔ)單元102進(jìn)行儲(chǔ)存。當(dāng)通氣管112內(nèi)有雨水流出時(shí)，立即關(guān)閉通氣管112。當(dāng)泄空管113處壓力為(H+0.0015)MPa時(shí)，如仍有雨水源源不斷進(jìn)入，打開(kāi)泄空管113，將處理雨水排放，直至泄空管113處壓力降低至0.015MPa時(shí)關(guān)閉，此時(shí)打開(kāi)通氣管閥門(mén)116。泄空管113處壓力的測(cè)量可采用一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)123實(shí)現(xiàn)，當(dāng)被測(cè)壓力達(dá)到額定值時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)123可發(fā)出警報(bào)或控制信號(hào)。當(dāng)需要回用雨水時(shí)，將雨水回用管道閥門(mén)120打開(kāi)，通過(guò)加裝的管道式紫外線消毒器115消毒后進(jìn)行利用，可作為為下部樓層的沖廁用水或室外地面道路澆灑或綠化澆灌用水。
[0034]二、反沖洗階段:
[0035]當(dāng)處理單元101內(nèi)濾料層105內(nèi)污物較多，過(guò)濾水損較大時(shí)，需對(duì)處理單元101進(jìn)行反沖洗，反沖洗用水采用原雨水，利用屋頂間的壓差對(duì)濾料進(jìn)行反沖洗。反沖洗時(shí)，打開(kāi)反沖洗配水管道閥門(mén)110、反沖洗排水管道閥門(mén)108，關(guān)閉連通管118，使處理單元101單獨(dú)密閉工作。雨水通過(guò)反沖洗配水管道106的主水管106a和多條分支水管106b將雨水進(jìn)行均布過(guò)濾，加之來(lái)水勢(shì)能較大，在密閉的第一外部容器103內(nèi)產(chǎn)生較大壓力，能夠利用此壓力將雨水從下往上壓入濾料層105內(nèi)，對(duì)濾料層105進(jìn)行反沖洗，反沖洗水通過(guò)反沖洗排水管107排至污水管道內(nèi)，以免污染環(huán)境。反沖洗7min后即可轉(zhuǎn)換至雨水處理模式。
[0036]圖2示意性示出了本發(fā)明一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，
[0037]所述一體化裝置200安裝在附屬于主體建筑的裙房的屋頂上，包括處理單元201和存儲(chǔ)單元202以及連通處理單元201和存儲(chǔ)單元202之間的連通管218。
[0038]處理單元201包括第一外部容器203、進(jìn)水配水管道204、濾料205、反沖洗配水管道206、反沖洗排水管道207。整個(gè)處理單元201大致分為3層，所述進(jìn)水配水管道204、濾料205、和反沖洗配水管道206分別設(shè)置于處理單元201的上層，中層和下層。進(jìn)水配水管道204和反沖洗配水管道206均為“豐”字管,管路上開(kāi)有一排或多排小孔用于向?yàn)V料205均勻排水。反沖洗排水管道207位于第一外部容器203的頂部，其上設(shè)置有反沖洗排水管閥門(mén)208 (圖中未示出)。進(jìn)水配水管道204上設(shè)置有進(jìn)水轉(zhuǎn)換閥門(mén)209，反沖洗配水管道206上設(shè)置有反沖洗轉(zhuǎn)換閥門(mén)210。進(jìn)水配水管道204和反沖洗配水管道206分別連接運(yùn)輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道221。處理單元201的第一外部容器203平面尺寸為2mX2m，高度為1.5m，為密閉式壓力容器。濾料205主要對(duì)屋面雨水進(jìn)行過(guò)濾處理，去除其中雜質(zhì)，截留污染物，本實(shí)施例中濾料205采用雙層濾料，上層濾料222為無(wú)煙煤(dlO =0.85mm)，下層濾料223為石英砂(dlO = 0.55mm)，上層濾料222最上層至第一外部容器203頂部的高度hi為400mm，上層濾料222本身厚度h2為400mm，下層濾料223厚度h3為400mm,下層濾料223至第一外部容器203底部的高度h4為300mm。進(jìn)水配水管道204主要將雨水均勻分布于濾料205表面，保持容器內(nèi)壓力分布均衡，同時(shí)使濾料205均勻接納污染物質(zhì)，增大濾層納污能力。反沖洗配水管道206在濾料205需要進(jìn)行反沖洗時(shí)，均布反沖洗水量，以達(dá)到較好的反沖洗效果。進(jìn)水轉(zhuǎn)換閥門(mén)209及反沖洗轉(zhuǎn)換閥門(mén)210的功能主要是在第一外部容器203工作狀態(tài)及反沖洗狀態(tài)之間進(jìn)行切換。反沖洗排水管207將反沖洗后的污水排出至污水管道。
[0039]存儲(chǔ)單元202包括第二外部容器211、通氣管212、泄空管213、雨水回用管道214。通氣管212設(shè)置在第二外部容器211頂部外側(cè)上方，設(shè)置有通氣管閥門(mén)216。泄空管213設(shè)置在第二外部容器211底部連通到存儲(chǔ)單元202外部，設(shè)置有泄空管閥門(mén)217。雨水回用管道214設(shè)置在第二外部容器211底部連通到回用裝置224，其上設(shè)置有雨水回用管道閥門(mén)220。雨水回用管道214上設(shè)置有管道式紫外線消毒器215。連通管218連通處理單元201和存儲(chǔ)單元202底部，其上設(shè)置有連通管閥門(mén)219。第二外部容器211為密閉式壓力容器，與處理單元201共壁，尺寸高度與處理單元201—致，平面尺寸可根據(jù)下部用水量大小進(jìn)行計(jì)算確定。連通管218將處理單元201與存儲(chǔ)單元202連接，通過(guò)其開(kāi)關(guān)影響存儲(chǔ)單元202進(jìn)水。泄空管213主要是在存儲(chǔ)單元已滿，而雨水仍在進(jìn)入時(shí)開(kāi)啟泄水。通氣管212在主要作用是排除容器內(nèi)空氣及保持容器內(nèi)外壓力平衡。雨水回用管道214將存儲(chǔ)雨水引入室內(nèi)或室外的回用裝置224使用。管道式紫外線消毒器215對(duì)回用雨水進(jìn)行消毒處理。
[0040]本發(fā)明的一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置，具有當(dāng)代綠色建筑要求的節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地等優(yōu)點(diǎn)，是符合時(shí)代發(fā)展的雨水處理、儲(chǔ)存、利用技術(shù)，并能提升綠色建筑非傳統(tǒng)水源利用率。
[0041]I)節(jié)水:充分利用雨水資源，既減輕雨水污染，又能充分利用非傳統(tǒng)水資源；
[0042]2)節(jié)能:無(wú)需外在能量輸入，雨水處理過(guò)程節(jié)能環(huán)保；
[0043]3)節(jié)地:無(wú)需占用室外地面或者室內(nèi)空間，充分利用裙房空置屋頂空間。
[0044]結(jié)合這里披露的本發(fā)明的說(shuō)明和實(shí)踐，本發(fā)明的其他實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員都是易于想到和理解的。說(shuō)明和實(shí)施例僅被認(rèn)為是示例性的，本發(fā)明的真正范圍和主旨均由權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種壓力式屋面雨水處理、儲(chǔ)存及回用一體化裝置，其特征在于，所述一體化裝置包括處理單元和存儲(chǔ)單元， 其中，所述處理單元包括第一外部容器、進(jìn)水配水管道、濾料、反沖洗配水管道、反沖洗排水管道，所述進(jìn)水配水管道、濾料、和反沖洗配水管道分別設(shè)置于處理單元的上層，中層和下層，所述反沖洗排水管道位于第一外部容器的頂部，進(jìn)水配水管道和反沖洗配水管道分別連接運(yùn)輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道； 所述存儲(chǔ)單元包括第二外部容器、通氣管、泄空管、雨水回用管道，所述通氣管設(shè)置在第二外部容器頂部外側(cè)上方，所述泄空管設(shè)置在第二外部容器底部連通到所述存儲(chǔ)單元外部，所述雨水回用管道設(shè)置在第二外部容器底部連通到回用單元； 連通管連通處理單元和存儲(chǔ)單元底部，用于將所述處理單元過(guò)濾的雨水運(yùn)輸?shù)剿龃鎯?chǔ)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化裝置，其特征在于，所述一體化裝置安裝在附屬于主體建筑的裙房的屋頂上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化裝置，其特征在于，所述第一外部容器和第二外部容器為密閉式壓力容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化裝置，其特征在于，所述第一外部容器的平面尺寸為2mX2m,高度為 1.5m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化裝置，其特征在于，所述濾料采用雙層濾料，上層濾料為無(wú)煙煤，下層濾料為石英砂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化裝置，其特征在于，所述上層濾料最上層至第一外部容器頂部的高度為400mm,上層濾料厚度為400mm,下層濾料厚度為400mm,下層濾料至第一外部容器底部的高度為300_。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化裝置，其特征在于，所述雨水回用管道上設(shè)置有管道式紫外線消毒器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化裝置，其特征在于，所述第二外部容器與所述處理單元共壁，尺寸高度與所述處理單元一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化裝置，其特征在于，所述進(jìn)水配水管道和所述反沖洗配水管道均為“豐”字管，包括一條主水管和與其連接的多條分支水管，所述多條分支水管分布在主水管的兩側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一體化裝置，其特征在于，所述主水管和多條分支水管均設(shè)有一排或多排小孔。
【文檔編號(hào)】B01D24/24GK104383728SQ201410658045
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】李茂林, 趙昕 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院有限公司