压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置，所述一体化装置包括处理单元和存储单元。处理单元包括第一外部容器、进水配水管道、滤料、反冲洗配水管道、反冲洗排水管道。反冲洗排水管道位于第一外部容器的顶部，进水配水管道和反冲洗配水管道分别连接运输主体建筑屋顶收集到雨水的主管道；存储单元包括第二外部容器、通气管、泄空管、雨水回用管道。通气管设置在第二外部容器顶部外侧上方，泄空管设置在第二外部容器底部连通到所述存储单元外部，雨水回用管道设置在第二外部容器底部连通到回用单元；连通管连通处理单元和存储单元底部，用于将所述处理单元过滤的雨水运输到所述存储单元。
【专利说明】压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及雨水处理储存装置，具体涉及一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置。
【背景技术】
[0002]我国水资源呈整体丰富，人均占有量少的特点。很多地区存在水量不足或水质型缺水的局面。雨水在降落、汇集过程中携带大量地表污染物，严重污染河流。同时，雨水是一种非传统水资源，雨水利用能弥补部分水资源不足状况，又能减少河流的面源污染，一举两得。
[0003]雨水利用的前提是水质达标，需要对其进行处理后方能利用。目前，雨水利用主要通过一定方式进行收集后，集中进行处理，处理工艺包括沉淀、过滤、消毒等。而屋面雨水是一种比较清洁的雨水，其水质优于道路等雨水。目前，屋面雨水利用一般都采取将其引至地面，处理后用泵供给压力进行再利用的方式进行。这种方式存在雨水处理设施处理及存储的选址占地问题，而且其回用须泵送的方式进行，耗能较大。
[0004]因此，需要一种能够解决上述问题的装置。
【发明内容】
[0005]为了解决目前雨水处理装置选址占地及耗能大的问题，本发明提供了一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置，所述一体化装置包括处理单元和存储单元，所述处理单元包括第一外部容器、进水配水管道、滤料、反冲洗配水管道、反冲洗排水管道，所述进水配水管道、滤料、和反冲洗配水管道分别设置于处理单元的上层，中层和下层，所述反冲洗排水管道位于第一外部容器的顶部，进水配水管道和反冲洗配水管道分别连接运输主体建筑屋顶收集到雨水的主管道；所述存储单元包括第二外部容器、通气管、泄空管、雨水回用管道。所述通气管设置在第二外部容器顶部外侧上方，所述泄空管设置在第二外部容器底部连通到所述存储单元外部，所述雨水回用管道设置在第二外部容器底部连通到回用单元；连通管连通处理单元和存储单元底部，用于将所述处理单元过滤的雨水运输到所述存储单元。
[0006]优选的，所述一体化装置安装在附属于主体建筑的裙房的屋顶上。
[0007]优选的，所述第一外部容器和第二外部容器为密闭式压力容器。
[0008]优选的，所述第一外部容器的平面尺寸为2mX2m，高度为1.5m。
[0009]优选的，所述滤料采用双层滤料，上层滤料为无烟煤，下层滤料为石英砂。
[0010]优选的，所述上层滤料最上层至第一外部容器顶部的高度为400mm，上层滤料厚度为400mm,下层滤料厚度为400mm,下层滤料至第一外部容器底部的高度为300_。
[0011]优选的，所述雨水回用管道上设置有管道式紫外线消毒器。
[0012]优选的，所述第二外部容器与所述处理单元共壁，尺寸高度与所述处理单元一致。
[0013]优选的，所述进水配水管道和所述反冲洗配水管道均为“丰”字管，包括一条主水管和与其连接的多条分支水管，所述多条分支水管分布在主水管的两侧。
[0014]优选的，所述主水管和多条分支水管均设有一排或多排小孔。
[0015]本发明的一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置应用于目前大量存在的带裙房的建筑并能够利用主体建筑和裙房之间存在着高度差，及裙房屋顶存在较大的可利用空间，对雨水进行收集、处理、储存及回用，具有当代绿色建筑要求的节水、节能、节地等优点，是符合时代发展的雨水处理、储存、利用技术，并能提升绿色建筑非传统水源利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中:
[0017]图1(a)示意性示出了本发明一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置的【具体实施方式】的结构示意图。
[0018]图1 (b)为图1a中进水配水管道104的结构顶视图及和反冲洗排水管道107的位置关系的顶视图。
[0019]图1 (C)为图1a中反冲洗配水管道106的结构顶视图。
[0020]图1(d)示意性示出了本发明具体应用的一种实施方式示意图。
[0021]图2示意性示出了本发明一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置的具体实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
[0023]应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
[0024]在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
[0025]本发明提供一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置。图1 (a)示意了本发明一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置的【具体实施方式】的结构示意图。如图1(a)所示,所述一体化装置100包括处理单元101和存储单元102以及连通处理单元101和存储单元102之间的连通管118。
[0026]处理单元101包括第一外部容器103、进水配水管道104、滤料105、反冲洗配水管道106、反冲洗排水管道107。整个处理单元101大致分为3层，所述进水配水管道104、滤料105、和反冲洗配水管道106分别设置于处理单元101的上层，中层和下层。反冲洗排水管道107位于第一外部容器103的顶部，其上设置有反冲洗排水管阀门108(图1(b))。进水配水管道104上设置有进水转换阀门109,反冲洗配水管道106上设置有反冲洗转换阀门110。进水配水管道104和反冲洗配水管道106分别连接运输主体建筑屋顶收集到雨水的主管道121。
[0027]存储单元102包括第二外部容器111、通气管112、泄空管113和雨水回用管道114。通气管112设置在第二外部容器111顶部外侧上方连通到存储单元102外部，其上设置有通气管阀门116。泄空管113设置在第二外部容器111底部连通到存储单元102外部，设置有泄空管阀门117。雨水回用管道114设置在第二外部容器111底部连通到回用单元122，雨水回用管道114上设置有雨水回用管道阀门120。根据本发明的一个实施例，雨水回用管道114上设置有管道式紫外线消毒器115。连通管118连通处理单元101和存储单元102底部，其上设置有连通管阀门119。
[0028]图1 (b)为所述进水配水管道104和反冲洗排水管道107的位置关系示意图，根据本发明的一个实施例，进水配水管道104的管路布局在第一外部容器103的中滤料105的上面，为“丰”字管，管路上均开有一排或多排小孔用于向滤料105均匀排水。反冲洗排水管道107位于进水配水管道104的上层，并与进水配水管道104的主水管104a方向垂直。从图1(b)所示的装置上方以俯视角度看到的进水配水管道104的结构示意图。如图1(b)所示，优选地，进水配水管道104包括一条主水管104a和多条分支水管104b。主水管104a依次从第一外部容器103连接收集到雨水的主管道121的侧壁顶端处穿过并进入到其内部，并且一直沿着第一外部容器103长度方向(即平行于滤料105的表面方向)延伸到第一外部容器103的另一侧壁附近(图1(a))。多条分支水管104b与主水管104a连接并分布在主水管104a的两侧，且主水管104a和多条分支水管104b均设有一排或多排小孔104c，以便使收集到的雨水均匀的流入滤料105中。
[0029]类似的，反冲洗配水管道106的结构如图1 (C)所示，反冲洗配水管道106同样为“丰”字管，管路上均开有一排或多排小孔用于反冲洗时向滤料105均匀排水。优选地，反冲洗配水管道106包括一条主水管106a和多条分支水管106b。主水管106a依次从第一外部容器103连接收集到雨水的主管道121的侧壁底端处穿过并进入到其内部，并且一直沿着第一外部容器103长度方向(即平行于滤料105的表面方向)延伸到第一外部容器103的另一侧壁附近(图1(a))。多条分支水管106b与主水管106a连接并分布在主水管104a的两侧，且主水管104a和多条分支水管104b均设有一排或多排小孔104c，以便使收集到的雨水均匀的流入滤料105中。
[0030]图1(d)示意性示出了本发明应用于主体建筑的裙房上的一种实施方式，如图1(d)所示，所述一体化装置100的处理单元101位于靠近主体建筑一侧，通过连接运输主体建筑屋顶收集到雨水的主管道121连接处理单元101的进水配水管道104和反冲洗配水管道106。存储单元102与处理单元101并排布置，位于远离主体建筑一侧。处理单元101和存储单元102两个主体单元通过连通管118连通。存储单元102通过通气管112、泄空管113连接到一体化装置100的外界，并通过雨水回用管道114连接到回用装置122。
[0031]本发明的压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置100的工作流程如下:
[0032]一、过滤及回用阶段:
[0033]一体化装置100进行工作时，打开进水配水管道阀门109、连通管阀门119、通气管阀门116，关闭反冲洗配水管道阀门110、反冲洗排水管道阀门108、泄空管阀门117。雨水通过进水配水管道104的主水管104a和多条分支水管104b将雨水进行均布过滤，加之来水势能较大，在密闭的第一外部容器103内产生较大压力，有效加大了过滤速度。过滤后的雨水通过连通管118进入存储单元102进行储存。当通气管112内有雨水流出时，立即关闭通气管112。当泄空管113处压力为(H+0.0015)MPa时，如仍有雨水源源不断进入，打开泄空管113，将处理雨水排放，直至泄空管113处压力降低至0.015MPa时关闭，此时打开通气管阀门116。泄空管113处压力的测量可采用一个压力开关123实现，当被测压力达到额定值时，压力开关123可发出警报或控制信号。当需要回用雨水时，将雨水回用管道阀门120打开，通过加装的管道式紫外线消毒器115消毒后进行利用，可作为为下部楼层的冲厕用水或室外地面道路浇洒或绿化浇灌用水。
[0034]二、反冲洗阶段:
[0035]当处理单元101内滤料层105内污物较多，过滤水损较大时，需对处理单元101进行反冲洗，反冲洗用水采用原雨水，利用屋顶间的压差对滤料进行反冲洗。反冲洗时，打开反冲洗配水管道阀门110、反冲洗排水管道阀门108，关闭连通管118，使处理单元101单独密闭工作。雨水通过反冲洗配水管道106的主水管106a和多条分支水管106b将雨水进行均布过滤，加之来水势能较大，在密闭的第一外部容器103内产生较大压力，能够利用此压力将雨水从下往上压入滤料层105内，对滤料层105进行反冲洗，反冲洗水通过反冲洗排水管107排至污水管道内，以免污染环境。反冲洗7min后即可转换至雨水处理模式。
[0036]图2示意性示出了本发明一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置的具体实施例的结构示意图。如图2所示，
[0037]所述一体化装置200安装在附属于主体建筑的裙房的屋顶上，包括处理单元201和存储单元202以及连通处理单元201和存储单元202之间的连通管218。
[0038]处理单元201包括第一外部容器203、进水配水管道204、滤料205、反冲洗配水管道206、反冲洗排水管道207。整个处理单元201大致分为3层，所述进水配水管道204、滤料205、和反冲洗配水管道206分别设置于处理单元201的上层，中层和下层。进水配水管道204和反冲洗配水管道206均为“丰”字管,管路上开有一排或多排小孔用于向滤料205均匀排水。反冲洗排水管道207位于第一外部容器203的顶部，其上设置有反冲洗排水管阀门208 (图中未示出)。进水配水管道204上设置有进水转换阀门209，反冲洗配水管道206上设置有反冲洗转换阀门210。进水配水管道204和反冲洗配水管道206分别连接运输主体建筑屋顶收集到雨水的主管道221。处理单元201的第一外部容器203平面尺寸为2mX2m，高度为1.5m，为密闭式压力容器。滤料205主要对屋面雨水进行过滤处理，去除其中杂质，截留污染物，本实施例中滤料205采用双层滤料，上层滤料222为无烟煤(dlO =0.85mm)，下层滤料223为石英砂(dlO = 0.55mm)，上层滤料222最上层至第一外部容器203顶部的高度hi为400mm，上层滤料222本身厚度h2为400mm，下层滤料223厚度h3为400mm,下层滤料223至第一外部容器203底部的高度h4为300mm。进水配水管道204主要将雨水均匀分布于滤料205表面，保持容器内压力分布均衡，同时使滤料205均匀接纳污染物质，增大滤层纳污能力。反冲洗配水管道206在滤料205需要进行反冲洗时，均布反冲洗水量，以达到较好的反冲洗效果。进水转换阀门209及反冲洗转换阀门210的功能主要是在第一外部容器203工作状态及反冲洗状态之间进行切换。反冲洗排水管207将反冲洗后的污水排出至污水管道。
[0039]存储单元202包括第二外部容器211、通气管212、泄空管213、雨水回用管道214。通气管212设置在第二外部容器211顶部外侧上方，设置有通气管阀门216。泄空管213设置在第二外部容器211底部连通到存储单元202外部，设置有泄空管阀门217。雨水回用管道214设置在第二外部容器211底部连通到回用装置224，其上设置有雨水回用管道阀门220。雨水回用管道214上设置有管道式紫外线消毒器215。连通管218连通处理单元201和存储单元202底部，其上设置有连通管阀门219。第二外部容器211为密闭式压力容器，与处理单元201共壁，尺寸高度与处理单元201—致，平面尺寸可根据下部用水量大小进行计算确定。连通管218将处理单元201与存储单元202连接，通过其开关影响存储单元202进水。泄空管213主要是在存储单元已满，而雨水仍在进入时开启泄水。通气管212在主要作用是排除容器内空气及保持容器内外压力平衡。雨水回用管道214将存储雨水引入室内或室外的回用装置224使用。管道式紫外线消毒器215对回用雨水进行消毒处理。
[0040]本发明的一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置，具有当代绿色建筑要求的节水、节能、节地等优点，是符合时代发展的雨水处理、储存、利用技术，并能提升绿色建筑非传统水源利用率。
[0041]I)节水:充分利用雨水资源，既减轻雨水污染，又能充分利用非传统水资源；
[0042]2)节能:无需外在能量输入，雨水处理过程节能环保；
[0043]3)节地:无需占用室外地面或者室内空间，充分利用裙房空置屋顶空间。
[0044]结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种压力式屋面雨水处理、储存及回用一体化装置，其特征在于，所述一体化装置包括处理单元和存储单元， 其中，所述处理单元包括第一外部容器、进水配水管道、滤料、反冲洗配水管道、反冲洗排水管道，所述进水配水管道、滤料、和反冲洗配水管道分别设置于处理单元的上层，中层和下层，所述反冲洗排水管道位于第一外部容器的顶部，进水配水管道和反冲洗配水管道分别连接运输主体建筑屋顶收集到雨水的主管道； 所述存储单元包括第二外部容器、通气管、泄空管、雨水回用管道，所述通气管设置在第二外部容器顶部外侧上方，所述泄空管设置在第二外部容器底部连通到所述存储单元外部，所述雨水回用管道设置在第二外部容器底部连通到回用单元； 连通管连通处理单元和存储单元底部，用于将所述处理单元过滤的雨水运输到所述存储单元。
2.根据权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述一体化装置安装在附属于主体建筑的裙房的屋顶上。
3.根据权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述第一外部容器和第二外部容器为密闭式压力容器。
4.根据权利要求3所述的一体化装置，其特征在于，所述第一外部容器的平面尺寸为2mX2m,高度为 1.5m。
5.根据权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述滤料采用双层滤料，上层滤料为无烟煤，下层滤料为石英砂。
6.根据权利要求5所述的一体化装置，其特征在于，所述上层滤料最上层至第一外部容器顶部的高度为400mm,上层滤料厚度为400mm,下层滤料厚度为400mm,下层滤料至第一外部容器底部的高度为300_。
7.根据权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述雨水回用管道上设置有管道式紫外线消毒器。
8.根据权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述第二外部容器与所述处理单元共壁，尺寸高度与所述处理单元一致。
9.根据权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述进水配水管道和所述反冲洗配水管道均为“丰”字管，包括一条主水管和与其连接的多条分支水管，所述多条分支水管分布在主水管的两侧。
10.根据权利要求9所述的一体化装置，其特征在于，所述主水管和多条分支水管均设有一排或多排小孔。
【文档编号】B01D24/24GK104383728SQ201410658045
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】李茂林, 赵昕 申请人:中国建筑设计院有限公司