一种施工工地雨水回收再利用系统的制作方法

本发明涉及能源利用领域，特别是一种施工工地雨水回收再利用系统。

背景技术：

建筑施工始终是城市主要用水大户之一，据相关测算，我国每平方米建筑施工用水量约1吨。除了如混凝土、砂浆、砌块、石材等建筑材料的生产过程中需耗费大量水资源外，施工现场各种洒水、降尘、车辆冲洗、混凝土养护、施工人员日常生活洗漱用水等方面也占了很大的比例。但是大量的基坑降水、自然雨水却往往并未得到足够重视，造成水资源的浪费，且增加了工程的施工成本，因此施工工地雨水回收集再利用系统在施工现场的使用将成为一种必然的趋势。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种施工工地雨水回收再利用系统，要解决施工工地雨水不能得到充分利用，造成水资源浪费，施工成本增加的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种施工工地雨水回收再利用系统，包括依次连通的雨水回收系统、处理系统、雨水再利用系统以及补给系统；

所述雨水回收系统包括雨水井以及与雨水井连通的屋面雨水收集箱和地面雨水排水沟；所述处理系统包括与雨水井连通的沉淀池，所述沉淀池为三级沉淀池、包括依次连通的一级沉淀池、二级沉淀池以及清水池；所述雨水再利用系统包括与一级沉淀池和清水池循环连通的洗车系统以及与清水池循环连通的雨水收集罐；

所述补给系统包括与雨水收集罐连通的市政自来水管网和市政排水管网。

优选的，所述屋面雨水收集箱通过管路与卫生间冲厕系统连通。

优选的，所述地面雨水排水沟包括收集办公区和生活区雨水的日常活动区排水沟和收集施工现场临边道路雨水的施工区排水沟。

优选的，所述沉淀池为矩形池、内部通过两块平行间隔设置的隔离壁分隔为一级沉淀池、二级沉淀池和清水池；所述一级沉淀池和二级沉淀池之间通过第一隔离壁分隔，所述第一隔离壁的上部一端开有连通二者的第一溢流槽；所述二级沉淀池和清水池之间通过第二隔离壁分隔，所述第二隔离壁的上部一端开有连通二者的第二溢流槽；所述清水池内设有提升泵。

优选的，所述一级沉淀池和二级沉淀池的池深相同、且小于清水池的池深。

优选的，所述沉淀池的一侧壁顶端间隔开有三个槽口；其中一个槽口对应开在一级沉淀池位置，为回流槽口；另两个槽口对应开在清水池位置，为卡管槽口，所述卡管槽口内卡有连接水管；所述回流槽的宽度大于卡管槽的宽度。

优选的，所述沉淀池的侧壁外侧对应槽口位置设有通长的导流槽，所述导流槽的槽底由卡管槽口向回流槽口方向倾斜设置，且坡度为2％；所述导流槽与回流槽口相接处底面平齐；所述导流槽的外壁设有卡口。

优选的，所述洗车系统包括一端卡合在导流槽外壁的卡口上的洗车平台以及连接在洗车平台两侧的喷水管架；所述洗车平台的上表面平行均匀间隔设有垂直导流槽轴线方向的排水沟槽，所述排水沟槽向导流槽一侧倾斜设置、且坡度为2％；所述洗车平台的上表面与沉淀池的顶面平齐；所述喷水管架通过卡管槽内的连接水管与清水池连通。

优选的，所述清水池与雨水收集罐首尾连通形成循环回路；所述雨水收集罐的进水口通过雨水收集罐进水管路与清水池连通、出水口通过雨水收集罐出水管路与清水池连通。

优选的，所述雨水收集罐还通过降尘管路与降尘系统连通、通过绿化灌溉管路与绿化灌溉系统连通、通过混凝土养护管路与混凝土养护系统连通。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明的施工工地雨水回收再利用系统，实现施工工地雨水的合理回收和再利用，可以大量的减少自来水的使用，不但节约了水资源，还降低了工程施工成本；沉淀池与洗车系统和雨水收集罐之间均形成循环回路，实现回收雨水的多次循环利用，提高雨水的利用率；雨水收集罐还与市政自来水子系统和市政排水子系统连通，保证了雨水收集罐与沉淀池之间的良性循环。

在城市建设中，注意发展雨水回收和再利用工程，把原来被排走的雨水节约下来利用，既增加了水资源，也是节约自来水的好措施。同时，通过雨水收集利用的广泛开展，由于雨水被留住或回渗地下，减少了排水量，减轻了城市洪水灾害威胁，因此，地下水得以回补，水环境得以改善，生态环境得以修复；可以说，雨水收集利用是城市水资源可持续利用的重要措施之一；使用雨水回收再利用技术可在一定程度上解决水资源短缺、利于环境保护和可持续发展等问题，将雨水收集利用技术用于施工驻地，是一次有益的尝试，有助于施工单位在节约用水及水资源开发方面尽到责任。

雨水利用运行费用低廉，经济效益突出；施工现场充分利用收集的雨水可以减少自来水的使用，还可用于绿化灌溉，冲厕清洗等，节约费用相当可观的，最主要的是节约了北京地区有限的水资源，并且本工程所应用的雨水收集设备也均为可以多次周转使用的设备，收集设备投入可多次摊薄，提高了资源利用率，避免了建筑材料一次性投入的浪费。

本发明可广泛应用于水资源的再利用系统中。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的系统的示意图。

图2是屋面雨水回收再利用系统的系统图。

图3是地面雨水回收再利用系统的系统图。

图4是实施例一的雨水回收再利用系统的示意图。

图5是沉淀池与洗车系统连接的结构示意图。

图6是沉淀池的平面结构示意图。

图7是图6中a-a断面的结构示意图。

图8是图6中b-b断面的结构示意图。

图9是排水沟的立体图。

图10是排水沟沟槽的平面图。

图11是排水沟沟槽的立面图。

图12是雨水篦子的立面图。

图13是雨水篦子的平面图。

图14是雨水井的立体图。

图15是井室砌筑排砖示意图。

附图标记：1－雨水井、2－屋面雨水收集箱、3－日常活动区排水沟、4－施工区排水沟、5－沉淀池、6－洗车系统、7－雨水收集罐、8－市政自来水管网、9－市政排水管网、10－卫生间冲厕系统、11－降尘系统、12－绿化灌溉系统、13－混凝土养护系统。

具体实施方式

实施例一参见图1和图4所示，以北京某项目施工工地雨水回收再利用系统为例，从北京地区的气候特点考虑，北京的年日照时数为2778.7小时，气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促，根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(gb50400-2006)得出北京市的年平均降雨量为571.9mm，年均最大月(七月)降雨量为185.2mm，是华北地区降雨最多的地区之一，山前迎风坡可达700mm以上，降水季节分配很不均匀，全年降水集中在夏季，七、八月常有暴雨出现。

一种施工工地雨水回收再利用系统，包括依次连通的雨水回收系统、处理系统、雨水再利用系统以及补给系统；所述雨水回收系统包括雨水井1以及与雨水井连通的屋面雨水收集箱2和地面雨水排水沟；所述处理系统包括与雨水井连通的沉淀池5，所述沉淀池5为三级沉淀池、包括依次连通的一级沉淀池、二级沉淀池以及清水池；所述雨水再利用系统包括与一级沉淀池和清水池循环连通的洗车系统以及与清水池循环连通的雨水收集罐7；所述补给系统包括与雨水收集罐7连通的市政自来水管网8和市政排水管网9；所述屋面雨水收集箱2通过管路与卫生间冲厕系统10连通；所述地面雨水排水沟包括收集办公区和生活区雨水的日常活动区排水沟3和收集施工现场临边道路雨水的施工区排水沟4；所述清水池与雨水收集罐7首尾连通形成循环回路；所述雨水收集罐7的进水口通过雨水收集罐进水管路与清水池连通、出水口通过雨水收集罐出水管路与清水池连通；所述雨水收集罐7还通过降尘管路与降尘系统连通、通过绿化灌溉管路与绿化灌溉系统连通、通过混凝土养护管路与混凝土养护系统连通。

所述沉淀池5为矩形池、内部通过两块平行间隔设置的隔离壁分隔为一级沉淀池、二级沉淀池和清水池；所述一级沉淀池和二级沉淀池之间通过第一隔离壁分隔，所述第一隔离壁的上部一端开有连通二者的第一溢流槽；所述二级沉淀池和清水池之间通过第二隔离壁分隔，所述第二隔离壁的上部一端开有连通二者的第二溢流槽；所述清水池内设有提升泵；所述一级沉淀池和二级沉淀池的池深相同、且小于清水池的池深；所述沉淀池的一侧壁顶端间隔开有三个槽口；其中一个槽口对应开在一级沉淀池位置，为回流槽口；另两个槽口对应开在清水池位置，为卡管槽口，所述卡管槽口内卡有连接水管；所述回流槽的宽度大于卡管槽的宽度；所述沉淀池5的侧壁外侧对应槽口位置设有通长的导流槽，所述导流槽的槽底由卡管槽口向回流槽口方向倾斜设置，且坡度为2％；所述导流槽与回流槽口相接处底面平齐；所述导流槽的外壁设有卡口。

所述洗车系统6包括一端卡合在导流槽外壁的卡口上的洗车平台以及连接在洗车平台两侧的喷水管架；所述洗车平台的上表面平行均匀间隔设有垂直导流槽轴线方向的排水沟槽，所述排水沟槽向导流槽一侧倾斜设置、且坡度为2％；所述洗车平台的上表面与沉淀池的顶面平齐；所述喷水管架通过卡管槽内的连接水管与清水池连通。

一、雨水井设计：参见图14所示，根据《室外排水设计规范》雨水井井口间距宜为25～50m，本工程中雨水井采用30m设置一个可满足使用要求。

雨水井施工流程：施工放线→开挖坑槽→素土夯实→拌和3:7灰土(浇筑砼)→砌筑多孔砖→安装雨水篦→养护。

雨水井施工方法：

(1)基础：基础采用砼垫层基础，内壁用水泥砂浆批荡。

(2)井室砌筑：参见图15所示，混凝土基础强度必须达到1.2mpa以后，方可进行井室砌筑，砌筑前，应将砌筑部分清理干净，并洒水润湿，并对凿毛处理的部位刷素水泥浆，井室砌筑采用丁砖砌法，两面排砖，外侧大灰缝用“二分枣”砌，砌完一层后，再灌一次砂浆，然后再铺浆砌筑上一层砖，上下两层砖竖向缝应错开；砌砖宜采用“三一”砖砌法，即一铲灰、一块砖、一挤揉；采用铺浆法操作时，铺浆长度不超过500mm，砖砌体水平灰缝砂浆饱满度不得低于90％，竖向灰缝宜采用挤浆或加浆方法，使其砂浆饱满，严禁用水冲浆灌缝。砌筑时，要上下错缝，相互搭接，水平灰缝和竖向灰缝控制在8～12mm。

(3)踏步安装：踏步安装时，要求上下垂直，尺寸一致，踏步应边砌筑井墙边安装，位置要准确，随时用尺测量其间距，在砌砖时用砂浆埋牢，不得事后凿洞补装，砂浆未凝固前不得踩踏。

(4)井筒砌筑：井筒高度应符合设计要求，砌筑时要挂中心线，边砌边测量内径尺寸，防止尺寸出现偏差，圆形收口井井筒砌筑时，要根据设计要求进行收口。四面收口时每层不应超过30mm；三面收口时每层不应超过40～50mm。

(5)抹面勾缝：抹面前应先用水湿润砖面，然后采用三遍法抹面，第一遍1：2.5水泥砂浆打底，厚10mm，必须压入砖缝，与砖面粘贴牢固，第二遍抹厚5mm找平，第三遍抹厚5mm铺顺压光，抹面要一气呵成，表面不得漏砂粒，抹面完成后，井顶应覆盖养护，勾缝前检查墙体灰缝深度，清除墙面杂物，洒水湿润。勾缝要求深浅一致，交接处平整，一般要求比墙面深3～4mm，勾完一段清扫一段。

(6)井环及井盖安装：井环采用c25混凝土预制，下铺1：3水泥砂浆座底。井盖采用型号为ot500-7的球墨铸铁新型防盗井环盖，为了保证井盖与道路路面的平顺，我司将按照路面设计高程、纵横坡度，在路面沥青上面层施工前完成井环和井盖的安装；具体施工尺寸可参照施工图集02s515《排水检查井》。

二、沉淀池设计：参见图5至图8所示，工地的施工污水、泥浆必须设置三级沉淀排放设施，制作沉淀池可采用砖砌后水泥抹光，亦可用商品混凝土浇制，但底板必须使用商品混凝土，沉淀池应设置外径尺寸长≥5.5m、宽≥3m、深≥2.0m，上沿口应离地面高度≤500mm，池壁和三级沉淀隔离壁厚度≥200mm，底板厚度应≥200mm；设置围挡的占路工地，其沉淀池设置的外径尺寸可适度减小，但须满足排水量需要；本工程中，沉淀池应设置外径尺寸长为5.96m、宽为3.6m、深为2.2m或2.7m，其中一级沉淀池和二级沉淀池的外径池深为2.2m，清水池的外径尺深为2.7m，池壁和三级沉淀隔离壁厚度均为240mm，底板厚度应为200mm。

(1)沉淀池的尺寸设计要求：

1)沉淀池的超高不应小于0.3m。

2)沉淀池的有效水深宜采用2.0m～4.0m。

3)当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管，污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60°，圆斗宜为55°。

4)排泥管的直径不应小于200mm。

5)沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。

三、雨水收集罐：根据《室外排水设计规范》规定，雨水收集罐的容积不应小于最大一台水泵30s的出水量，参见图4所示，本工程中与雨水收集罐连通的水泵有两台，一台设在沉淀池内、负责向沉淀池供水，另一台通过管路与雨水收集罐连通、负责向洒水车供水供施工现场降尘使用，现场布置两个50m³的雨水收集罐完全能够满足施工要求，本工程所用的雨水收集罐为yfrp-环保型整体雨水收集池，材料为玻璃钢，工程结束时可以挖出循环再利用，不会对环境造成破坏，且节约建筑材料。

四、排水沟：参见图9所示，本工程由于施工现场路面硬化做的好，道路平坦，为了减少施工量，水口深度不宜过深，故采用排水沟排水；施工现场的排水沟要求并不严格，只需满足施工现场临边道路的排水要求即可。

参见图10和图11所示，本工程中所述排水沟的纵截面为半圆弧形，边坡值采用1:0.75，所述排水沟包括沟槽和盖板，所述沟槽包括半圆弧形主体以及沿主体端部向两侧延伸的外延边，所述外延边的两端设有连接孔，所述沟槽长为1000mm、宽为460mm、有效排水深度为200mm；所述盖板为矩形板，包括主体和沿主体向两侧延伸的搭接边，所述搭接边的厚度为35mm小于主体的厚度为50mm；所述盖板的中部设有雨水篦子，所述雨水篦子为矩形篦子，长为500mm、宽400mm，断面尺寸与盖板一致。

1)排水沟的尺寸设计：本发明排水沟的设计主要用于施工现场，所以排水沟的尺寸不宜过大，只需满足清理方便的要求即可，因此排水沟的断面是按照铁锹的形状设计的；此排水沟的长度共设计了六个尺寸，0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m、3m，以便于不同长度的场地使用。

2)排水沟的材料选择：采用不锈钢材质，运输和安装都很方便，并且抗腐蚀性好，使用年限长，价格合理，外表美观，最主要的是可以反复使用，符合绿色施工，文明施工的施工理念。

3)排水沟的连接方式：通过连接件用螺栓固定好即可，并且每节排水沟之间使用软防水条将缝填紧，防止雨水泄露流失。

4)雨水篦子的尺寸设计：参见图12和图13所示，为了对应排水沟的尺寸，雨水篦子的长度采用500mm，宽度为400mm，如有特殊需要再另行加工。

5)雨水篦子的材料选择：为了和排水沟达到美观一致的效果，所以雨水篦子也采用不锈钢材质；但考虑到全部采用不锈钢雨水篦子费用较高，充分利用施工现场资源，利用剩余的混凝土做成和雨水篦子尺寸相同的混凝土预制板，起到保护排水沟以及保持排水沟清洁的作用，这样不但减少了成本，而且减少了资源的浪费。

6)雨水篦子的连接方式：雨水篦子的断面是按照排水沟的断面尺寸设计的，本身可以卡到排水沟上，不会发生移动；按顺序安装至排水沟上即可。

7)施工临边道路向排水沟找坡坡度取0.3％。排水沟从远端向雨水井、沉淀池找坡，满足排水坡度要求。

五、雨水回收利用系统的计算

(1)雨水设计流量qs计算：

应按下列公式计算：

qs＝qψf

式中：qs—雨水设计流量(l/s)；

q—设计暴雨强度[l/(s·hm²]；

ψ—径流系数；

f—汇水面积(hm²)。

本工程生活区、办公区地面为渗水砖路面，所以径流系数取0.4，施工区地面为混凝土路面，径流系数取0.9。

(2)设计暴雨强度q计算：

应按下列公式计算：

式中：q—设计暴雨强度[l/(s·hm²]；

t—降雨历时(min)；

p—设计重现期(a)；

a1、c、n、b—参数，根据统计方法进行计算确定。

(3)雨水管渠设计重现期：

雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般采用0.5～3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起严重后果的地区，一般采用3～5a,并应设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。由于本工程正在施工，不能存在大量积水，所以重现期取5a。

(4)雨水管渠的降雨历时t计算：

t＝t1+mt2

式中：t—降雨历时(min)；

t1—地面集水时间(min)，视距离长短、地形坡度和地面覆盖情况而定，一般采用5～15min；

m—折减系数，暗管折减系数m＝2，明渠折减系数m＝1.2，在陡坡地区，暗管折减系数m＝1.2～2；

t2—管渠内雨水流行时间(min)。

本工程中，地面集水时间取5min，折减系数为2，管渠内雨水流行时间为5min，所以计算的降雨历时为15min。

(5)设计暴雨强度计算：

雨水设计流量计算：

qs＝qψf＝67×0.4×1.3+67×0.9×1.0＝95.14l/s

所以本工程的雨水设计流量为95.14l/s。

本发明的工作原理：原理中将本发明施工工地雨水回收再利用系统分为屋面雨水回收再利用系统和地面雨水回收再利用系统，并分别进行论述。

一、屋面雨水回收再利用系统：参见图2所示，施工现场临时用房屋面的有组织排水经屋面落水管集中汇入屋面雨水收集箱2内，并通过重力流入卫生间冲厕系统10，供卫生间冲厕使用，屋面雨水收集箱2中多余雨水溢流至地面上的雨水井1内及其他屋面雨水收集箱内。

二、地面雨水回收再利用系统：参见图3所示，洒落于地面上的雨水，少部分通过现场铺设的渗水砖渗透入土壤内，大部分通过现场周边设置的日常活动区排水沟3和施工区排水沟4径流至分布现场的各雨水井1内，再集中汇入沉淀池5内，经过沉淀池5的一级沉淀池、二级沉淀池和清水池进行三级沉淀和过滤后，暂存于沉淀池中，并与洗车系统6连通后用于施工现场车辆的自动清洗。

沉淀池的清水池内的水通过连接水管与洗车系统的喷水管架连通后用于车辆的清洗，车辆清洗后的废水通过落入洗车系统的洗车平台的排水沟槽内，并通过导流槽及回流槽口回流至一级沉淀池内重新进行沉淀过滤。

多雨季节，当沉淀池5中存储的水量过多时会自动流入现场雨水收集罐7中；沉淀池5中的存水量不足时，再通过设在清水池内的提升泵向沉淀池中引水；沉淀池中的水位通过液位计、提升泵及继电器自动控制，具体为，由液位计检测清水池内水位，当清水池内水位小于低位设定值时，自动控制清水池内提升泵开启，由雨水收集罐7向清水池内供水；当清水池中水位处于高位设定值时，控制提升泵自动关闭，超出清水池最大水位时，清水池中的水会自动流入雨水收集罐内；当因故障或雨水偏少造成雨水罐内雨水不足时，即水中水位低于最低水位时，自动开启自来水对雨水收集罐进行补水。

雨水收集罐7内的水可用于施工现场的降尘、绿化灌溉和混凝土养护，其中混凝土养护用水需经ph值检测，满足要求方可使用；当雨水收集罐7内存水不能满足施工现场所必须的临时用水时，通过市政自来水管网8供水满足；暴雨季节雨水收集罐7内收集的雨水过多，除提前进行降水量和存储量计算，配备尽量满足需求的成品雨水存储罐外，超出了雨水存储罐的储水能力的多余的雨水会自动流入市政排水管网9内。