专利名称：雨水水质电化自净系统的制作方法
技术领域：
雨水水质电化自净系统技术领域[0001]本实用新型属于非常规水资源开发和可再生能源利用领域，特别是一种雨水水质电化自净系统。
背景技术：
[0002]水是人类和地球上一切其他生物赖以生存的物质基础。在淡水资源中，与人类生产生活密切且较易开发利用的湖泊、河流、浅层地下水等淡水储量仅为104.6万亿立方米，分别只占地球水总储量的0.0091%和淡水总量的2.99%，作为人口大国，我国人均淡水资源匮乏，但我国雨水资源丰富，多年平均降水量为61900亿m3，可开发利用的潜力巨大。因此进行雨水的收集利用可有效缓解我国水资源危机。[0003]从1980年开始，欧洲各国与日本等开始了对雨水收集利用的研究。目前，对雨水收集技术研究较多，而在雨水水质处理上研究较少，更没有将雨水收集、雨水水质处理和雨能发电相结合的雨水水质电化自净技术，迫切需要在这方面进行突破，从而降低雨水利用的成本，提高雨水资源的开发潜力。在能源匮乏、环境污染和水资源问题凸显的大背景下，进行雨水收集，利用雨能、风能、太阳能等绿色能源发电，并利用发出的电力处理雨水水质，实现水电“自产自消”，对于保护人类生存环境、缓解能源和水资源危机有着非常重要的理论和实际意义，对绿色城市建设和缺水缺电地区的经济社会可持续发展也有着巨大的实用价值。发明内容[0004]本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种雨水水质电化自净系统。[0005]雨水水质电化自净系统包括集水屋面、雨水管网、U型管、排污孔、冲洗引水管、储水池、溢流孔、排污孔控制阀、排污孔、水轮机引水控制阀、支架、发电引水管、水轮发电机、尾水管、雨能发电输出线路、反应池进水管控制阀、反应池进水管、反应池、雨水电化学反应设备、排污孔、排污孔控制阀、支架、反应池出水管控制阀、反应池出水管、电动分离机、排污管、输水管控制阀、冲洗引水管控制阀、冲洗储水箱、冲洗水管控制阀、冲洗水管、电磁场吸附装置、输水管、强电场吸附装置、蓄电池、供电线路、外部电源接入线路、多余电能输出线路、输水管、排污管控制阀、排污管、输水管控制阀、净水储存箱、支架、取水管控制阀、取水管、输水管，多个集水屋面与雨水管 网相连，雨水管网通过带有排污孔的U型管与储水池相连，储水池底部设有带有排污孔控制阀的排污孔和带有水轮机引水控制阀的发电引水管，储水池上部设有溢流孔和带有反应池进水管控制阀的反应池进水管，反应池进水管与反应池相连，反应池底部设有带有排污孔控制阀的排污孔，反应池内部设有雨水电化学反应设备，反应池通过带有反应池出水管控制阀的反应池出水管与带有排污管的电动分离机相连，电动分离机通过带有输水管控制阀的输水管与电磁场吸附装置相连，电磁场吸附装置通过输水管与强电场吸附装置相连，强电场吸附装置通过带有排污管和输水管控制阀的输水管与净水储存箱相连，排污管上设有排污管控制阀，净水储存箱下部设有带有取水管控制阀的取水管，蓄电池通过供电线路分别与雨水电化学反应设备、电动分离机、电磁场吸附装置和强电场吸附装置相连，外部电源接入线路和多余电能输出线路分别与蓄电池相连，U型管通过带有冲洗引水管控制阀的冲洗引水管与冲洗储水箱相连，冲洗储水箱通过带有冲洗水管控制阀的冲洗水管与输水管相连，储水池通过发电引水管与水轮发电机相连，水轮发电机上设有尾水管，蓄电池通过雨能发电输出线路与水轮发电机相连。[0006]本实用新型具有环境友好、结构简单、投资节省、操作方便、经济和社会效益显著等优点，在节能减排和水资源危机的背景下极具研究推广价值，它能有效地缓解城市突出的水问题以及偏远地区的用水用电问题，提供清洁的淡水资源，并减少环境污染，促进清洁资源开发，低碳排放，促进雨水资源化，兼有防灾减灾效益。
[0007]图1是雨水水质电化自净系统的组成示意图。
具体实施方式
[0008]如图1所示，雨水水质电化自净系统包括集水屋面1、雨水管网2、U型管3、排污孔4、冲洗引水管5、储水池6、溢流孔7、排污孔控制阀8、排污孔9、水轮机引水控制阀10、支架11、发电引水管12、水轮发电机13、尾水管14、雨能发电输出线路15、反应池进水管控制阀16、反应池进水管17、反应池18、雨水电化学反应设备19、排污孔20、排污孔控制阀21、支架22、反应池出水管控制阀23、反应池出水管24、电动分离机25、排污管26、输水管控制阀27、冲洗引水管控制阀28、冲洗储水箱29、冲洗水管控制阀30、冲洗水管31、电磁场吸附装置32、输水管33、强电场吸附装置34、蓄电池35、供电线路36、外部电源接入线路37、多余电能输出线路38、输水管39、排污管控制阀40、排污管41、输水管控制阀42、净水储存箱43、支架44、取水管控制阀45、取水管46、输水管47，多个集水屋面I与雨水管网2相连，雨水管网2通过带有排污孔4的U型管3与储水池6相连，储水池6底部设有带有排污孔控制阀8的排污孔9和带有水轮机引水 控制阀10的发电引水管12，储水池6上部设有溢流孔7和带有反应池进水管控制阀16的反应池进水管17，反应池进水管17与反应池18相连，反应池18底部设有带有排污孔控制阀21的排污孔20，反应池18内部设有雨水电化学反应设备19，反应池18通过带有反应池出水管控制阀23的反应池出水管24与带有排污管26的电动分离机25相连，电动分离机25通过带有输水管控制阀27的输水管47与电磁场吸附装置32相连，电磁场吸附装置32通过输水管33与强电场吸附装置34相连，强电场吸附装置34通过带有排污管41和输水管控制阀42的输水管39与净水储存箱43相连，排污管41上设有排污管控制阀40，净水储存箱43下部设有带有取水管控制阀45的取水管46，蓄电池35通过供电线路36分别与雨水电化学反应设备19、电动分离机25、电磁场吸附装置32和强电场吸附装置34相连，外部电源接入线路37和多余电能输出线路38分别与蓄电池35相连，U型管3通过带有冲洗引水管控制阀28的冲洗引水管5与冲洗储水箱29相连，冲洗储水箱29通过带有冲洗水管控制阀30的冲洗水管31与输水管47相连，储水池6通过发电引水管12与水轮发电机13相连，水轮发电机13上设有尾水管14，蓄电池35通过雨能发电输出线路15与水轮发电机13相连。[0009]雨水水质电化自净方法是:降雨时利用雨水管网2将不同集水屋面I相互连接收集雨水，扩大雨水收集量，雨水通过雨水管网2经过U型管3汇入储水池6中，打开反应池进水管控制阀16，雨水经过反应池进水管17流入反应池18，当反应池18蓄满后关闭反应池进水管控制阀16，雨水电化学反应设备19对反应池18中的雨水水质进行处理，打开反应池出水管控制阀23、输水管控制阀27和输水管控制阀42，处理后的雨水经过反应池出水管24进入电动分离机25，在离心力的作用下水污产生部分分离，污水由排污管26排出，电动分离处理后的雨水经过输水管47进入电磁场吸附装置32，吸附处理后的雨水经过输水管33进入强电场吸附装置34，净化完成后的雨水经过输水管39进入净水储存箱43储存，当需要时打开取水管控制阀45通过取水管46供水，当储水池6中雨水达到工作水位后，打开水轮机引水控制阀10，雨水经过发电引水管12推动水轮发电机13发电，形成的尾水通过尾水管14排走，当储水池6中雨水达不到工作水位或水轮发电机13停止运转时关闭水轮机引水控制阀10，储水池6蓄满后多余的雨水通过溢流孔7溢出，水轮发电机13发出的电通过雨能发电输出线路15贮存到蓄电池35中，蓄电池35通过供电线路36分别为雨水电化学反应设备19、电动分离机25、电磁场吸附装置32和强电场吸附装置34供电，电力不足时可将太阳能发电、风能发电等外部电源通过外部电源接入线路37接入蓄电池35，多余的电能通过多余电能输出线路38供出，储水池6中的沉淀物可打开排污孔控制阀8由排污孔9排出，U型管3中的沉淀物由排污孔4排出，反应池18中的沉淀物可打开排污孔控制阀21由排污孔20排出，通过关闭输水管控制阀27和输水管控制阀42，同时打开冲洗水管控制阀30和排污管控制阀40，用冲洗储水箱29中的雨水经过冲洗水管31对电磁场吸附装置32和强电场吸附装置34吸附的杂质进行冲洗去除，冲洗出的污水由排污管41排出，冲洗完毕后关闭排污管控制阀40，关闭冲洗水管控制阀30，同时打开冲洗引水管控制阀28，由冲洗引水管5引入U型管3收集的雨水将冲洗储水箱29蓄满，蓄满后，关闭冲洗引水管控制阀28。[0010]本实用新型选择雨量较为丰富的地区，首先改造房屋雨水管道，形成空中雨水管网，修建支架安设储水池、反应池和净水储存箱，并安装水轮发电机、雨水电化学反应设备、电动分离机、冲洗储水箱、电磁场吸附装置、强电场吸附装置和蓄电池，将控制阀、管路和线路进行相应的连接。当降雨来临时，利用储水池收集雨水，并将反应池和冲洗储水箱贮满，当储水池水位达到一定值时，便可打开水轮机引水控制阀推动水轮发电机进行发电，将所发电能储存于蓄电池中，不下雨时将蓄电池中电能提供给雨水电化学反应设备、电动分离机、电磁场吸附装置和强电场吸附装置进行雨水水质净化处理，处理后的雨水储存于净水储存箱中供用户使用， 运用冲洗储水箱的雨水对电磁场吸附装置和强电场吸附装置进行冲洗去污。如此，可实现雨水水质电化自净处理，促进雨水资源化开发。[0011]本实用新型既适用于小区，也适用于单独楼宇；既适用于山区，又适用于平原地区；既适用于农村，又适用于城市；特别适用于偏远海岛地区，可以与海洋能开发结合起来形成独立的“绿色供水供电系统”。本实用新型可以减少降雨径流污染，减少雨水地面侵蚀，又可以提高城市防洪减灾能力，提高当地的水资源承载能力，并且弥补区域清洁淡水资源的不足，削减了 CO2的排放。
权利要求1.一种雨水水质电化自净系统，其特征在于包括集水屋面(I)、雨水管网(2)、U型管(3)、排污孔(4)、冲洗引水管(5)、储水池(6)、溢流孔(7)、排污孔控制阀(8)、排污孔(9)、水轮机引水控制阀(10)、支架(11)、发电引水管(12)、水轮发电机(13)、尾水管(14)、雨能发电输出线路(15)、反应池进水管控制阀(16)、反应池进水管(17)、反应池(18)、雨水电化学反应设备(19)、排污孔(20)、排污孔控制阀(21)、支架(22)、反应池出水管控制阀(23)、反应池出水管(24)、电动分离机(25)、排污管(26)、输水管控制阀(27)、冲洗引水管控制阀(28 )、冲洗储水箱(29 )、冲洗水管控制阀(30 )、冲洗水管(31)、电磁场吸附装置(32 )、输水管(33)、强电场吸附装置(34)、蓄电池(35)、供电线路(36)、外部电源接入线路(37)、多余电能输出线路(38)、输水管(39)、排污管控制阀(40)、排污管(41)、输水管控制阀(42)、净水储存箱(43)、支架(44)、取水管控制阀(45)、取水管(46)、输水管(47)，多个集水屋面(I)与雨水管网(2)相连，雨水管网(2)通过带有排污孔(4)的U型管(3)与储水池(6)相连，储水池(6 )底部设有带有排污孔控制阀(8 )的排污孔(9 )和带有水轮机弓I水控制阀(10 )的发电引水管(12)，储水池(6)上部设有溢流孔(7)和带有反应池进水管控制阀(16)的反应池进水管(17)，反应池进水管(17)与反应池(18)相连，反应池(18)底部设有带有排污孔控制阀(21)的排污孔(20)，反应池(18)内部设有雨水电化学反应设备(19)，反应池(18)通过带有反应池出水管控制阀(23)的反应池出水管(24)与带有排污管(26)的电动分离机(25)相连，电动分离机(25)通过带有输水管控制阀(27)的输水管(47)与电磁场吸附装置(32)相连，电磁场吸附装置(32)通过输水管(33)与强电场吸附装置(34)相连，强电场吸附装置(34)通过带有排污管(41)和输水管控制阀(42 )的输水管(39 )与净水储存箱(43 )相连，排污管(41)上设有排污管控制阀(40 )，净水储存箱(43 )下部设有带有取水管控制阀(45)的取水管( 46)，蓄电池(35)通过供电线路(36)分别与雨水电化学反应设备(19)、电动分离机(25)、电磁场吸附装置(32)和强电场吸附装置(34)相连，外部电源接入线路(37)和多余电能输出线路(38)分别与蓄电池(35)相连，U型管(3)通过带有冲洗引水管控制阀(28)的冲洗引水管(5)与冲洗储水箱(29)相连，冲洗储水箱(29)通过带有冲洗水管控制阀(30)的冲洗水管(31)与输水管(47)相连，储水池(6)通过发电引水管(12)与水轮发电机(13)相连，水轮发电机(13)上设有尾水管(14)，蓄电池(35)通过雨能发电输出线路(15)与水轮发电机(13)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种雨水水质电化自净系统。系统包括雨水管网、储水池、水轮发电机、反应池、雨水电化学反应设备、电动分离机、冲洗储水箱、电磁场吸附装置、强电场吸附装置、净水储存箱等部分，雨水水质电化自净方法是将收集的雨水首先进行雨水电化学反应，析出雨水中的污染物质，然后经过电动分离、电磁场吸附、强电场吸附和冲洗去污四个环节去除雨水中的污染杂质，雨水电化学反应设备、电动分离机、电磁场吸附装置、强电场吸附装置由雨能转换的电能供电，不够部分由外部电源补充，从而实现雨水水质电化自净处理。本实用新型具有环境友好、结构简单、投资节省、经济和社会效益显著等优点，在节能减排和水资源危机的背景下极具研究推广价值。
文档编号E03F1/00GK203112639SQ20132006924
公开日2013年8月7日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者顾正华, 王银堂, 诸德熙, 周继伟, 姚剑锋, 尚淑丽 申请人:浙江大学