壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種壓力式屋面雨水處理、儲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單元。處理單元包括第一外部容器、進水配水管道、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，進水配水管道和反沖洗配水管道分別連接運輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道；存儲單元包括第二外部容器、通氣管、泄空管、雨水回用管道。通氣管設置在第二外部容器頂部外側上方，泄空管設置在第二外部容器底部連通到所述存儲單元外部，雨水回用管道設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單元底部，用于將所述處理單元過濾的雨水運輸到所述存儲單元。
【專利說明】壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及雨水處理儲存裝置，具體涉及一種壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置。
【背景技術】
[0002]我國水資源呈整體豐富，人均占有量少的特點。很多地區存在水量不足或水質型缺水的局面。雨水在降落、匯集過程中攜帶大量地表污染物，嚴重污染河流。同時，雨水是一種非傳統水資源，雨水利用能彌補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達標，需要對其進行處理后方能利用。目前，雨水利用主要通過一定方式進行收集后，集中進行處理，處理工藝包括沉淀、過濾、消毒等。而屋面雨水是一種比較清潔的雨水，其水質優于道路等雨水。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行再利用的方式進行。這種方式存在雨水處理設施處理及存儲的選址占地問題，而且其回用須泵送的方式進行，耗能較大。
[0004]因此，需要一種能夠解決上述問題的裝置。
【發明內容】
[0005]為了解決目前雨水處理裝置選址占地及耗能大的問題，本發明提供了一種壓力式屋面雨水處理、儲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單元，所述處理單元包括第一外部容器、進水配水管道、濾料、反沖洗配水管道、反沖洗排水管道，所述進水配水管道、濾料、和反沖洗配水管道分別設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，進水配水管道和反沖洗配水管道分別連接運輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道；所述存儲單元包括第二外部容器、通氣管、泄空管、雨水回用管道。所述通氣管設置在第二外部容器頂部外側上方，所述泄空管設置在第二外部容器底部連通到所述存儲單元外部，所述雨水回用管道設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單元底部，用于將所述處理單元過濾的雨水運輸到所述存儲單元。
[0006]優選的，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]優選的，所述第一外部容器的平面尺寸為2mX2m，高度為1.5m。
[0009]優選的，所述濾料采用雙層濾料，上層濾料為無煙煤，下層濾料為石英砂。
[0010]優選的，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]優選的，所述雨水回用管道上設置有管道式紫外線消毒器。
[0012]優選的，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]優選的，所述進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。
[0014]優選的，所述主水管和多條分支水管均設有一排或多排小孔。
[0015]本發明的一種壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置應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，對雨水進行收集、處理、儲存及回用，具有當代綠色建筑要求的節水、節能、節地等優點，是符合時代發展的雨水處理、儲存、利用技術，并能提升綠色建筑非傳統水源利用率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]參考隨附的附圖，本發明更多的目的、功能和優點將通過本發明實施方式的如下描述得以闡明，其中:
[0017]圖1(a)示意性示出了本發明一種壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置的【具體實施方式】的結構示意圖。
[0018]圖1 (b)為圖1a中進水配水管道104的結構頂視圖及和反沖洗排水管道107的位置關系的頂視圖。
[0019]圖1 (C)為圖1a中反沖洗配水管道106的結構頂視圖。
[0020]圖1(d)示意性示出了本發明具體應用的一種實施方式示意圖。
[0021]圖2示意性示出了本發明一種壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置的具體實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]通過參考示范性實施例，本發明的目的和功能以及用于實現這些目的和功能的方法將得以闡明。然而，本發明并不受限于以下所公開的示范性實施例；可以通過不同形式來對其加以實現。說明書的實質僅僅是幫助相關領域技術人員綜合理解本發明的具體細節。
[0023]應當理解，前述大體的描述和后續詳盡的描述均為示例性說明和解釋，并不應當用作對本發明所要求保護內容的限制。
[0024]在下文中，將參考附圖描述本發明的實施例。在附圖中，相同的附圖標記代表相同或類似的部件，或者相同或類似的步驟。
[0025]本發明提供一種壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置。圖1 (a)示意了本發明一種壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置的【具體實施方式】的結構示意圖。如圖1(a)所示,所述一體化裝置100包括處理單元101和存儲單元102以及連通處理單元101和存儲單元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。整個處理單元101大致分為3層，所述進水配水管道104、濾料105、和反沖洗配水管道106分別設置于處理單元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，其上設置有反沖洗排水管閥門108(圖1(b))。進水配水管道104上設置有進水轉換閥門109,反沖洗配水管道106上設置有反沖洗轉換閥門110。進水配水管道104和反沖洗配水管道106分別連接運輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道121。
[0027]存儲單元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設置在第二外部容器111頂部外側上方連通到存儲單元102外部，其上設置有通氣管閥門116。泄空管113設置在第二外部容器111底部連通到存儲單元102外部，設置有泄空管閥門117。雨水回用管道114設置在第二外部容器111底部連通到回用單元122，雨水回用管道114上設置有雨水回用管道閥門120。根據本發明的一個實施例，雨水回用管道114上設置有管道式紫外線消毒器115。連通管118連通處理單元101和存儲單元102底部，其上設置有連通管閥門119。
[0028]圖1 (b)為所述進水配水管道104和反沖洗排水管道107的位置關系示意圖，根據本發明的一個實施例，進水配水管道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，管路上均開有一排或多排小孔用于向濾料105均勻排水。反沖洗排水管道107位于進水配水管道104的上層，并與進水配水管道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水配水管道104的結構示意圖。如圖1(b)所示，優選地，進水配水管道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的側壁頂端處穿過并進入到其內部，并且一直沿著第一外部容器103長度方向(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，且主水管104a和多條分支水管104b均設有一排或多排小孔104c，以便使收集到的雨水均勻的流入濾料105中。
[0029]類似的，反沖洗配水管道106的結構如圖1 (C)所示，反沖洗配水管道106同樣為“豐”字管，管路上均開有一排或多排小孔用于反沖洗時向濾料105均勻排水。優選地，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的側壁底端處穿過并進入到其內部，并且一直沿著第一外部容器103長度方向(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，且主水管104a和多條分支水管104b均設有一排或多排小孔104c，以便使收集到的雨水均勻的流入濾料105中。
[0030]圖1(d)示意性示出了本發明應用于主體建筑的裙房上的一種實施方式，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，通過連接運輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道121連接處理單元101的進水配水管道104和反沖洗配水管道106。存儲單元102與處理單元101并排布置，位于遠離主體建筑一側。處理單元101和存儲單元102兩個主體單元通過連通管118連通。存儲單元102通過通氣管112、泄空管113連接到一體化裝置100的外界，并通過雨水回用管道114連接到回用裝置122。
[0031]本發明的壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置100的工作流程如下:
[0032]一、過濾及回用階段:
[0033]一體化裝置100進行工作時，打開進水配水管道閥門109、連通管閥門119、通氣管閥門116，關閉反沖洗配水管道閥門110、反沖洗排水管道閥門108、泄空管閥門117。雨水通過進水配水管道104的主水管104a和多條分支水管104b將雨水進行均布過濾，加之來水勢能較大，在密閉的第一外部容器103內產生較大壓力，有效加大了過濾速度。過濾后的雨水通過連通管118進入存儲單元102進行儲存。當通氣管112內有雨水流出時，立即關閉通氣管112。當泄空管113處壓力為(H+0.0015)MPa時，如仍有雨水源源不斷進入，打開泄空管113，將處理雨水排放，直至泄空管113處壓力降低至0.015MPa時關閉，此時打開通氣管閥門116。泄空管113處壓力的測量可采用一個壓力開關123實現，當被測壓力達到額定值時，壓力開關123可發出警報或控制信號。當需要回用雨水時，將雨水回用管道閥門120打開，通過加裝的管道式紫外線消毒器115消毒后進行利用，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]當處理單元101內濾料層105內污物較多，過濾水損較大時，需對處理單元101進行反沖洗，反沖洗用水采用原雨水，利用屋頂間的壓差對濾料進行反沖洗。反沖洗時，打開反沖洗配水管道閥門110、反沖洗排水管道閥門108，關閉連通管118，使處理單元101單獨密閉工作。雨水通過反沖洗配水管道106的主水管106a和多條分支水管106b將雨水進行均布過濾，加之來水勢能較大，在密閉的第一外部容器103內產生較大壓力，能夠利用此壓力將雨水從下往上壓入濾料層105內，對濾料層105進行反沖洗，反沖洗水通過反沖洗排水管107排至污水管道內，以免污染環境。反沖洗7min后即可轉換至雨水處理模式。
[0036]圖2示意性示出了本發明一種壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置的具體實施例的結構示意圖。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和存儲單元202以及連通處理單元201和存儲單元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。整個處理單元201大致分為3層，所述進水配水管道204、濾料205、和反沖洗配水管道206分別設置于處理單元201的上層，中層和下層。進水配水管道204和反沖洗配水管道206均為“豐”字管,管路上開有一排或多排小孔用于向濾料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，其上設置有反沖洗排水管閥門208 (圖中未示出)。進水配水管道204上設置有進水轉換閥門209，反沖洗配水管道206上設置有反沖洗轉換閥門210。進水配水管道204和反沖洗配水管道206分別連接運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主要對屋面雨水進行過濾處理，去除其中雜質，截留污染物，本實施例中濾料205采用雙層濾料，上層濾料222為無煙煤(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，保持容器內壓力分布均衡，同時使濾料205均勻接納污染物質，增大濾層納污能力。反沖洗配水管道206在濾料205需要進行反沖洗時，均布反沖洗水量，以達到較好的反沖洗效果。進水轉換閥門209及反沖洗轉換閥門210的功能主要是在第一外部容器203工作狀態及反沖洗狀態之間進行切換。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設置在第二外部容器211頂部外側上方，設置有通氣管閥門216。泄空管213設置在第二外部容器211底部連通到存儲單元202外部，設置有泄空管閥門217。雨水回用管道214設置在第二外部容器211底部連通到回用裝置224，其上設置有雨水回用管道閥門220。雨水回用管道214上設置有管道式紫外線消毒器215。連通管218連通處理單元201和存儲單元202底部，其上設置有連通管閥門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，平面尺寸可根據下部用水量大小進行計算確定。連通管218將處理單元201與存儲單元202連接，通過其開關影響存儲單元202進水。泄空管213主要是在存儲單元已滿，而雨水仍在進入時開啟泄水。通氣管212在主要作用是排除容器內空氣及保持容器內外壓力平衡。雨水回用管道214將存儲雨水引入室內或室外的回用裝置224使用。管道式紫外線消毒器215對回用雨水進行消毒處理。
[0040]本發明的一種壓力式屋面雨水處理、儲存及回用一體化裝置，具有當代綠色建筑要求的節水、節能、節地等優點，是符合時代發展的雨水處理、儲存、利用技術，并能提升綠色建筑非傳統水源利用率。
[0041]I)節水:充分利用雨水資源，既減輕雨水污染，又能充分利用非傳統水資源；
[0042]2)節能:無需外在能量輸入，雨水處理過程節能環保；
[0043]3)節地:無需占用室外地面或者室內空間，充分利用裙房空置屋頂空間。
[0044]結合這里披露的本發明的說明和實踐，本發明的其他實施例對于本領域技術人員都是易于想到和理解的。說明和實施例僅被認為是示例性的，本發明的真正范圍和主旨均由權利要求所限定。
【權利要求】
1.一種壓力式屋面雨水處理、儲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單元， 其中，所述處理單元包括第一外部容器、進水配水管道、濾料、反沖洗配水管道、反沖洗排水管道，所述進水配水管道、濾料、和反沖洗配水管道分別設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，進水配水管道和反沖洗配水管道分別連接運輸主體建筑屋頂收集到雨水的主管道； 所述存儲單元包括第二外部容器、通氣管、泄空管、雨水回用管道，所述通氣管設置在第二外部容器頂部外側上方，所述泄空管設置在第二外部容器底部連通到所述存儲單元外部，所述雨水回用管道設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單元底部，用于將所述處理單元過濾的雨水運輸到所述存儲單元。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的一體化裝置，其特征在于，所述濾料采用雙層濾料，上層濾料為無煙煤，下層濾料為石英砂。
6.根據權利要求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.根據權利要求1所述的一體化裝置，其特征在于，所述雨水回用管道上設置有管道式紫外線消毒器。
8.根據權利要求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.根據權利要求1所述的一體化裝置，其特征在于，所述進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。
10.根據權利要求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有一排或多排小孔。
【文檔編號】B01D24/24GK104383728SQ201410658045
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】李茂林, 趙昕 申請人:中國建筑設計院有限公司