一种适用于雨水口滞留沉积污染物的净化装置的制作方法

一种适用于雨水口滞留沉积污染物的净化装置。

背景技术：

随着城市的发展与建设，雨水的收集与输送是影响城市运营的重要组成部分。随着城市建设进程的加快以及对城市居住环境和自然环境的影响的密切关注与重视，人们逐渐对城市雨水系统中暴露出的相关问题愈加关注。目前，我国主要采取雨水直排的方式，通过雨水口的收集将雨水直接输送至附近的河流、湖泊中。

城市水环境污染主要是因为降雨径流淋洗与冲刷大气和汇水面内各种污染物,再通过雨水系统将污染径流汇集、集中排放，导致受纳水体的污染。此类未经处理的污染径流常常携带大量固体颗粒，雨水中固体颗粒物质能够通过吸附和分子间作用力等作用将污染物吸附于颗粒物表面（如重金属、有机污染物等）。由此，关于雨水径流中固体颗粒物的控制对于雨水的污染具有重要意义。同时，雨水径流中的固体颗粒物常常容易沉积在雨水口处，携带大量污染物的固体颗粒物长时间处于雨水口潮湿环境中，容易释放出所携带的污染物。在下一次降雨来临时，所释放的污染物随雨水进入雨水系统，再进入受纳水体，对自然环境造成较大污染。所以如何控制滞留在雨水口沉积物的污染成为了雨水污染问题中重要的课题。

目前，我国对于雨水口滞留沉积物的污染控制手段研究较少，几乎没有实际应用。而根据雨水口的特点，光催化降解污染物成为一种可实现的、有效的污染控制手段。光催化能够催化产生自由基对有机污染物、重金属等进行控制，从而达到净化水质的要求。然而如果将该方法应用到现有的雨水输送系统中，是较大的困难和挑战。目前，光催化方法并未得到广泛应用。

在目前的技术中，缺少一种不消耗额外能源、安装方便、且能直接在现有的雨水口进行安装的装置，能够有效的利用光催化降解法对雨水口释放的污染物进行控制和净化。

技术实现要素：

本发明的目的在于一种适用于雨水口滞留沉积污染物的净化装置。

本发明采用的技术方案是：

适用于雨水口滞留沉积污染物的净化装置，包括：支撑结构、储电装置、紫外灯光系统、水力发电系统、催化接触系统。

该装置的催化接触系统，表面主要由二氧化钛覆盖，利用二氧化钛的光催化性能二氧化钛能够在紫外光环境中发生催化反应，催化产生自由基，对污染物进行控制净化。

该装置的支撑结构由雨水导流系统、支撑架、透光玻璃组成。该装置的储电装置、紫外灯光系统均放置在支撑结构内部。整个装置是模块化的结构，可以直接放置在雨水口内，安装方便，有效的在现有的雨水系统上进行升级，较为经济。

雨水导流系统设计为斜面雨水坡，坡的方向与该雨水口与雨水管道连接方向相反。通过雨水导流系统，将地表径流准确输送至水力发电系统位置，通过雨水的动能驱动水力发电系统发电，并且将电能储存在储电装置内。同时在储电装置储电的过程中，控制催化接触系统不打开，以方便雨水顺利的排走。当降雨停止，水力发电系统停止运行，系统收到指令后，储电装置开始放电，控制催化接触系统打开，方便催化剂与滞留沉积物的接触。同时，供应紫外灯光系统，使得紫外灯发光，创造光催化场所与催化接触系统发生光催化反应，使得对滞留沉积物中的污染物进行控制净化。

该装置采用活动装置，在运行一段时间后，可以将装置从雨水口中取出，进行装置的清理，以保证装置的长期高效的使用。

该装置采用水力发电，通过雨水径流的流过带动水力发电装置进行发电，同时将电能进行储存。

本发明的有益效果：

本发明装置能够有效控制降雨时，雨水径流冲刷路面后，携带大量固体污染物随雨水径流经过雨水口时，滞留沉积物在雨水口处干湿交替环境下的污染释放的相关问题。从而有效净化该类污染物，从而防止下一次降雨时，雨水携带释放出的污染物进入受纳河湖的冲击污染问题，保护了水体水质和自然水体环境。

本发明利用光催化降解污染物的原理，通过人为创造光催化条件，产生相关化学自由基与目标污染物接触反应，对雨水口的污染进行控制净化，从而实现较好的污染控制效果，具有较好的环保前景和实用价值。

本发明装置能够在现有的雨水口上进行升级改造，结构简单，安装简单，操作便利，投资成本较小。

本发明装置不单独耗费多余能源，较为经济。

具体来说：

本发明的装置，可以：

1、本发明的装置能够有效的控制净化雨水口滞留沉积物的污染，从而防止再次雨水冲洗将大量释放污染物代入受纳水体导致的污染。

2、本发明的装置不影响雨水口汇集雨水功能的同时，能较好的控制污染的扩散，并对污染进行净化，避免对环境和人身安全产生不利影响。

3、本发明是活动组块装置，便于安装和取出，方便装置的维护和清理。

4、本发明装置不供应额外的能源，较为经济清洁。

5、安装简单，成本低廉，制作简易。

附图说明

附图1是本发明装置的光催化净化时的立体运行示意图。

附图2是本发明装置的光催化净化时的截面图。

附图3是本发明装置的降雨过水的立体运行示意图。

附图4是本发明装置的降雨过水的截面图。

附图5是本发明装置的催化接触系统的截面图。

具体实施方式

如图1所示的一种适用于雨水口滞留沉积污染物的净化装置，安装于雨水口中，包括支撑结构1，支撑结构的作用是支撑装置的部分结构，以维持装置的正常运行。支撑结构1主要由雨水导流系统1（a）、装置支撑架1（b）、透光装置1（c）组成。

当降雨发生时，地表形成雨水径流时，雨水通过雨水口汇聚进入雨水系统中，为实现本发明装置后续的功能，不同方向的雨水径流来水通过雨水导流系统1（a），通过雨水导流系统1（a）后，雨水经过水力发电系统4，通过雨水流动的动能和降落的势能改变，带动水力发电系统4的运转，从而产生电能能，并在该过程中将电能传输储存至储电装置2中。此时，系统自动将催化接触系统5的状态调整至关闭状态，催化接触系统5平贴装置底部，以方便雨水径流的顺利排走，不影响雨水口的排水能力，最后雨水通过排水口6进入雨水输送系统中。

当降雨结束时，水力发电系统4停止运转，系统发送信号控制催化接触系统转轮5（c）的转动，控制催化接触系统5的升起，从而增加催化接触系统5与滞留沉积污染物和紫外光线的接触面积。同时，储电装置2供应电能给紫外灯光系统3，使紫外灯发光，紫外光线与催化接触系统5上的二氧化钛5（b）接触反应，产生大量强氧化性物质，对滞留沉积物中污染物进行控制净化。从而防止降雨再次发生时，处于干湿交替环境的滞留沉积物的污染物释放后，雨水携带这部分污染物进入受纳水体的危害。

优选的，雨水导流系统的斜坡安装角度建议为15°-20°，使雨水径流能够被雨水导流斜坡所约束顺利通过水力发电系统，同时不会因为雨水流速过快对系统造成较大的冲击破坏。

优选的，所述装置的催化接触系统设置高度为5-8cm，在能够完成和滞留沉积污染物较好的接触面积的情况下，不造成额外的浪费情况。

优选的，所述装置的紫外灯光系统采用低功率的系统，从而使得可以长期供电，增加光催化反应的反应时间。

优选的，所述装置系统使用高强度，轻质量的结构材料，有效的增加系统结构的稳定性。

优选的，所述装置各组块采用价格较为低廉的材料，从而控制装置的经济投入。