专利名称：一种表层可用于种植的储水系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种雨水收集及净化装置，具体涉及一种表层可用于种植的储水系统。
背景技术：
目前，全球能源、水资源匮乏，世界各地缺水的地方很多，很多缺水地区，人们的饮用水及灌溉水成了很困扰的问题，为了解决这些地区的缺水问题，很多地区通常依靠打水井取地下水以满足饮用及灌溉的需求。但鉴于地下水资源仍较为短缺，而且这些水井经常需要依靠雨水、河水等蓄水维持，水直接流入井内并没有经过过滤，并不适合饮用；虽然水在长时间沉集后可略微清澈些，但由于井下为了保持蓄水性能需要将侧壁砌死，其透气性能有限、时间长水容易变臭、变质，而且由于水井并不设固定的井盖，储存的水会被蒸发掉。中国专利CN101839009A公开了一种多井储水系统，该系统包括:上面开口的储水容器，所述储水容器的容器壁为防水结构；位于储水容器内部的集水井，所述集水井设有防水井盖，井壁为透水结构，所述集水井与所述储水容器之间填充有填料，填料上面铺设有透水表层，所述填料包括细砂及透水小球，所述透水小球具有储水空间，所述集水井为多口，多口集水井之间由连通管连通，并且，至少一 口集水井的上部口径露出透水表层，并设有防水井盖。本发明所收集的雨水或污水，经过透水表层的过滤和细砂的沉淀过滤，得到了较纯净的水，而且水保存在填料中或集水井内，不易变质、发臭，同时，填料中的透水小球有效的增加了储水容量，多口集水井满足了大量用水的需求。但该储水系统在填料上层铺设的是由透水砖或透水材料铺设的透水表层，该储水系统建于日常行车路面之下时上层路面的雨水等水体可直接透过透水表层渗入填料层中，但该储水系统对于需要铺设于种植地面之下用于储水之用时并不适用，一方面透水表层无法达到储水种植的效果，而且表层受污染的水很容易渗入地下。同时在实际施工中也发现，鉴于一般储水容器的容积限制，不可能像一般建筑施工一样在储水容器的底部打很深的地基，实际施工中只采用混凝土砖块直接垒砌或混凝土直接浇注而形成，这样一来施工比较方便，但鉴于整个储水容器的侧壁贴近土基面垒砌，而靠近所述储水容器的一面的填充有大量砂石，这样会导致储水容器的防水侧壁的靠近所述储水容器一侧的受力过大，并因此造成垒砌而成的侧壁出现坍塌现象，严重影响了施工进度及储水系统的稳定性能。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中储水系统并不适用于种植地面的储水之用，进而提供一种表层可用于种植的储水系统。为解决上述技术问题，本发明所述的表层可用于种植的储水系统，包括:储水容器:所述储水容器设置于所述种植湿地下方，且所述储水容器的容器壁为防水结构；
集水井:所述集水井设置于所述储水容器内部，所述集水井的井壁为透水结构，用于储存净化后的水；透水填料:所述填料填充于所述集水井与所述储水容器之间，流入所述储水容器的水流经所述透水填料并最终渗入所述集水井储存；进水管:设置于所述储水容器的侧面，用于将所述储水容器上方收集的水注入所述储水容器；所述储水容器的填料层上方铺设有防渗透气层，所述防渗透气层由防渗透气颗粒构成，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙。所述孔隙的尺寸为0.001-0.3mm,并优选0.01-0.2mm。本发明所述的防渗透气颗粒与中国专利CN101838116A中公开的疏水颗粒定义相同，其具体的组分及制备方法均与该专利公开的内容相同。所述防渗透气颗粒包括硅砂颗粒和包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性物质。所述的疏水性物质为包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性树脂膜，所述疏水性树脂膜为由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的膜。所述防渗透气颗粒之间的孔隙的孔径为0.001-0.3mm,更优的为0.01-0.2mm。所述防渗透气颗粒中的所述疏水性物质为疏水性树脂膜，所述疏水性树脂膜的质量占硅砂颗粒质量的I 8%。所述疏水性树脂膜为由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的膜。较佳地，所述疏水性环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂中的一种或多种；所述疏水性酚醛树脂为二甲苯改性酚醛树月旨、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂中的一种或多种。并且，如以上所述的疏水性树脂可以通过如下的方法改性而获得，具体改性方法为:将环氧树脂，如邻苯二甲酸酐或马来酸酐，与油溶性的单体共聚，所述油溶性的单体为:丙烯酸烷基酯，甲基丙烯酸烷基酯，乙基丙烯酸、醋酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、乙烯基磺酸钠、甲基乙烯基醚、甲基烯丙基醚、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的任一种。或者，也可以将环氧树脂接枝改性，形成接枝聚合物；将环氧树脂的亲水性基团，如羟基，与疏水的功能单体发生反应，将其接起来；疏水性的功能单体为:苯甲醛，烷基苯甲醛(一大类)，利用羟基与醛基的反应。或者，也可以将环氧树脂进行取代反应，在光照的催化反应下，用氯气参与取代反应，将卤素接到环氧树脂上面，以改善疏水性能。另外，所述疏水性树脂膜中可以加入有固化剂，并且，对于不同的树脂加入不同的固化剂，其中，固化剂的选择具体如下:对于缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树月旨、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂，较佳的固化剂为脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、叔胺中的任一种或几种；对于二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂，较佳的固化剂为六次甲基四胺；对于有机硅树脂而言，较佳的固化剂为二丁基二月桂酸锡或N，N，N' , N/ 一四甲基胍盐中的任一种或几种；对于疏水性聚氨酯树脂，其固化剂为甲苯二异氰酸酯TDI和三甲氧苄胺嘧啶TMP的加成物，TDI和含羟基组份的预聚物及单组份潮气固化剂、TDI的三聚体。对于不饱和聚酯(对苯二甲酸与乙二醇的聚合物)，常温时所加入的固化剂为过氧化酮和环烷酸钴；加热时所加入的固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸酯、二烷基过氧化物、过氧化辛酸叔己酯和过氧化二碳酸双酯中的一种或几种。并且，所述的疏水性物质还可以为聚四氟乙烯、植物油、硅铜、硅氧烷、烃以及共聚合聚偏氯乙烯中的任意一种或其组合。较佳地，所述烃包括石蜡、煤油、柴油、原油、石油馏出物、溶剂油及脂族溶剂中的任意一种或其组合。其中，所述疏水性物质为涂覆于所述硅砂颗粒上，并且将所述疏水性物质涂覆于所述硅砂颗粒上的方法为喷雾、浸溃或浸泡硅砂颗粒于疏水性物质的液体溶液中以化学涂覆硅砂颗粒；或者为应用疏水性物质的薄膜片材涂覆到硅砂颗粒中；或者为将加热的硅砂颗粒放置于疏水性物质中，熔融疏水性物质到硅砂颗粒；或者为电镀、等离子喷涂、溅射、流化及粉末涂覆的方式将疏水性物质涂覆到硅砂颗粒上。所述储水容器上方可种植各类植物。所述容器壁为由防渗透气颗粒和透气壁袋构成的防渗透气墙，所述透气壁袋限制所述防渗透气颗粒的流动并形成所述防渗透气墙的边界，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙；且所述防渗透气墙两侧堆砌有透水填料将所述防渗透气墙挤压固定。 所述防渗透气墙由所述透气壁袋及填充于其内的防渗透气颗粒构成。所述防渗透气墙是按照储水容器的容器壁的尺寸选择合适尺寸且上端开口的透气壁袋，并向所述透气壁袋内填充防渗透气颗粒构成所需的防渗透气墙，所述透气壁袋限制所述防渗透气颗粒的流动并形成所述防渗透气墙的边界，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙；同时向所述防渗透气墙两侧堆砌透水填料颗粒将所述防渗透气墙挤压固定，并将开口端密封即可。所述防渗透气墙的施工还包括填充所述防渗透气颗粒之前采用两块与所述透气壁袋尺寸相适配的钢性板材将所述透气壁袋沿其宽度及高度方向支撑固定，并通过横向设置于两块所述钢性板材之间的支撑梁将所述透气壁袋沿其厚度方向支撑固定，使得所述透气壁袋的内部空间完全撑起的步骤。所述防渗透气墙的施工方法中，将所述防渗透气颗粒填充于所述透气壁袋内的步骤中，随之在所述钢性板材的两侧堆积透水填料，并随着所述透水填料的堆砌高度不断提升逐渐提升所述钢性板材的高度，直至将所述透气壁袋内填满所述防渗透气颗粒，并拆除所述钢性板材。所述施工方法中还包括在填充所述防渗透气颗粒之前将所述透气壁袋的底部固定于所述储水容器底部的步骤。所述透气壁袋的厚度为2-10cm,并优选3_5cm。所述防渗透气颗粒及所述透水填料的粒径大于所述透气壁袋的纤维间隙。所述集水井为并列的多个，多个所述集水井之间由连通管道连通。连通所述多口集水井的连通管道设置在所述多口集水井的底部。所述透水填料包括混合的细砂、小石子、陶粒及透水小球。所述透水小球具有中空结构或蜂窝状结构，并形成储水空间。所述透水小球为球体、柱体或圆台体。所述填料中，所述透水小球为交错码放。所述透水小球为由透水材料制成的透水结构，或者具有供水通过的流通孔道，且所述流通孔道的直径小于所述细砂的粒径。所述集水井的井壁由为由透水材料制成的透水结构，或者具有供水通过的流通孔道，且所述流通孔道的直径小于所述透水填料的粒径。本发明所述的透水材料与中国专利CN101839009A中公开的透水材料的定义及组成相同。所述的透水材料包含:硅砂颗粒和粘结剂，并且至少包含有亲水性粘结剂，且所用粘结剂占硅砂颗粒的质量百分比不少于20%。所述粘结剂中除亲水性粘结剂以外的粘结剂为树脂粘结剂。所述硅砂颗粒的颗粒粒径为0.05-2_。所述亲水性粘结剂为亲水性树脂粘结剂，更优的为环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂三者的任意组合，所述环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的分子侧链含有亲水性羧酸盐、磺酸盐、铵盐、羟基或主链上含有非离子型亲水链段。同时，所述环氧树脂中还添加有脂肪族多胺或脂环族多胺类固化剂，其用量占环氧树脂的质量百分比为60% ;所述聚氨酯树脂中还添加有聚氨脂固化反应催化剂。所述的粘结剂中可添加有少量的无机粘结剂、添加有含硅、钦或磷等元素的偶联剂、光稳定剂和/或抗氧化剂、亲水性无机材料，如硅藻土、膨润土、珍珠岩中的一种或几种。所述透水结构的透水系数为(0.1-1.0) X IO-Vs0本发明所述的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，1、本发明所述的储水系统在储水容器顶面层上设置有防渗透气层，一方面可以阻止种植水分渗入并污染储水水质，同时防渗透气层的透气性也可以保证整个储水系统水质的质量可有效应用于种植湿地的储水之用；2、本发明所述的地下储水系统的储水容器的侧壁舍弃以往的以混凝土砖块垒砌的施工结构，采用由透气土工布缝制的壁袋并填充有防渗透气颗粒代替，同时所述侧壁的两侧均填充有细沙以对所述侧壁惊醒夯实加固，一方面利用所述防渗透气颗粒的防渗性能阻止水分外渗，保证储水系统的防渗性能，同时所述防渗透气颗粒的透气性能也保证了整个储水系统的透气度，使得储存的水质不易变质、发臭；3、所述透气壁袋的厚度为
3-5cm，保证了所述防渗透气墙的最佳强度性能及透气性能；4、所述防渗透气墙为一个整体的结构，在两侧细沙的侧压下整个透气壁袋能保持平衡状态，而不像砖块垒砌的砂墙容易出现断裂，保证了整个储水系统的稳定性；5、本发明的多井储水系统为大型水收集储存系统，当从一口井取水时，能够及时从其它井补充水，因此，满足了大量用水的需求；6、本发明的多井储水系统通过透水小球取代部分的细砂，由于透水小球具有一定的容水空间，因此，该系统的储水量大，储水能力强；7、本发明所收集的雨水或污水，经过透水表层的过滤和细砂填料的沉淀过滤，得到了较纯净的水，而且水保存在填料中或集水井内，不易变质、发臭；8、该系统施工简单、环保节能，方便实用。沙漠中的风积沙不仅成本低、环保，同时通过对沙漠中沙子的大量使用，减少了沙化土地的面积，有利于生态环境的改善；9、储水容器为防水，使收集到的雨水能够储存在容器内不流失，透水表层、集水井的材料致密、美观，节约能源。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1为本发明所述表层可用于种植的储水系统的结构示意图；图2为本发明所述防渗透气墙的施工方法示意图。图中附图标记表示为:1_储水容器，2-集水井，3-进水管，4-细砂，5-防渗透气层，6-井盖，7-透水小球，8-储水空间，9-找平层，10-砾石层，11-防渗透气墙，12-连通管道，13-透气壁袋，14-钢性板材。
具体实施例方式如图1所示，本发明所述的表层可用于种植的储水系统包括设置于所述种植地下方的储水容器1，且所述储水容器I的容器壁为防水结构；所述储水容器I内部设置有集水井2，所述集水井2的井壁为透水结构，可用于储存净化后的水，集水井2可与储水容器I之间可进行水交换，且所述集水井2可根据现场的储水量及降雨量的情况设置一个或多个；所述集水井2与所述储水容器I之间设有可透水的填料，流入所述储水容器I的水流经所述透水填料并最终流入所述集水井2储存；所述储水容器I的一侧设置有进水管3，用于将所述储水容器I上方收集的雨水、污水或建筑屋顶水注入所述储水容器I ;所述储水容器I的透水填料上方铺设有防渗透气层5，所述防渗透气层5由防渗透气颗粒构成，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙。所述防渗透气颗粒之间的孔隙的孔径为0.001-0.3mm，更优的为0.01-0.2mm。为了增加水收集净化储存系统的强度，可以在防渗透气层5下设置砾石层10，并在所述防渗透气层5与所述砾石层10之间设置防水的找平层9。所述储水容器I上方可种植各类植物，而所述储水容器I中储存的水也可通过水泵抽出，用于灌溉上方种植的植物。当所述储水系统内设有多个所述集水井2时，各集水井2采用并列设置，多个所述集水井2之间由连通管道12连通，且连通所述多口集水井2的连通管道12设置在所述多口集水井2的底部。为了更高的增加所述储水系统中的透气性能，所述储水容器I的底部还铺设有由防渗透气颗粒构成的防渗透气层，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子可以透过但也太水分子不能透过的空隙，以保证所述储水系统内部的透气性能。所述防渗透气颗粒包括硅砂颗粒和包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性物质。所述的疏水性物质为包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性树脂膜，所述疏水性树脂膜为由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的膜。所述防渗透气颗粒中的所述疏水性物质为疏水性树脂膜，所述疏水性树脂膜的质量占硅砂颗粒质量的I 8%。所述疏水性树脂膜为由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的膜。较佳地，所述疏水性环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂中的一种或多种；所述疏水性酚醛树脂为二甲苯改性酚醛树月旨、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂中的一种或多种。并且，如以上所述的疏水性树脂可以通过如下的方法改性而获得，具体改性方法为:将环氧树脂，如邻苯二甲酸酐或马来酸酐，与油溶性的单体共聚，所述油溶性的单体为:丙烯酸烷基酯，甲基丙烯酸烷基酯，乙基丙烯酸、醋酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、乙烯基磺酸钠、甲基乙烯基醚、甲基烯丙基醚、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的任一种。或者，也可以将环氧树脂接枝改性，形成接枝聚合物；将环氧树脂的亲水性基团，如羟基，与疏水的功能单体发生反应，将其接起来；疏水性的功能单体为:苯甲醛，烷基苯甲醛(一大类)，利用羟基与醛基的反应。或者，也可以将环氧树脂进行取代反应，在光照的催化反应下，用氯气参与取代反应，将卤素接到环氧树脂上面，以改善疏水性能。另外，所述疏水性树脂膜中可以加入有固化剂，并且，对于不同的树脂加入不同的固化剂，其中，固化剂的选择具体如下:对于缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树月旨、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂，较佳的固化剂为脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、叔胺中的任一种或几种；对于二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂，较佳的固化剂为六次甲基四胺；对于有机硅树脂而言，较佳的固化剂为二丁基二月桂酸锡或N，N，N' , N/ 一四甲基胍盐中的任一种或几种；对于疏水性聚氨酯树脂，其固化剂为甲苯二异氰酸酯TDI和三甲氧苄胺嘧啶TMP的加成物，TDI和含羟基组份的预聚物及单组份潮气固化剂、TDI的三聚体。对于不饱和聚酯(对苯二甲酸与乙二醇的聚合物)，常温时所加入的固化剂为过氧化酮和环烷酸钴；加热时所加入的固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸酯、二烷基过氧化物、过氧化辛酸叔己酯和过氧化二碳酸双酯中的一种或几种。
并且，所述的疏水性物质还可以为聚四氟乙烯、植物油、硅铜、硅氧烷、烃以及共聚合聚偏氯乙烯中的任意一种或其组合。较佳地，所述烃包括石蜡、煤油、柴油、原油、石油馏出物、溶剂油及脂族溶剂中的任意一种或其组合。其中，所述疏水性物质为涂覆于所述硅砂颗粒上，并且将所述疏水性物质涂覆于所述硅砂颗粒上的方法为喷雾、浸溃或浸泡硅砂颗粒于疏水性物质的液体溶液中以化学涂覆硅砂颗粒；或者为应用疏水性物质的薄膜片材涂覆到硅砂颗粒中；或者为将加热的硅砂颗粒放置于疏水性物质中，熔融疏水性物质到硅砂颗粒；或者为电镀、等离子喷涂、溅射、流化及粉末涂覆的方式将疏水性物质涂覆到硅砂颗粒上。考虑到施工过程中存在的储水容器I的容器壁易坍塌及透气性较差的问题，本发明所述储水容器I的容器壁为由防渗透气颗粒及透气壁袋13构成的防渗透气墙11，所述透气壁袋13限制所述防渗透气颗粒的流动并形成防渗透气墙11的边界，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙；且所述防渗透气墙11两侧堆砌有细砂颗粒将所述防渗透气墙11挤压固定。具体的说，所述防渗透气墙11是由所述透气壁袋及填充于其内的防渗透气颗粒构成。考虑到防渗透气墙11对强度和透气性的要求，所述透气壁袋的厚度设置为2-lOcm，并优选为3-5cm。如图2所示，上述防渗透气墙11的现场施工搭建方法为:按照储水容器的容器壁的尺寸选择合适尺寸且上端开口的透气壁袋，并向所述透气壁袋内填充防渗透气颗粒构成所需的防渗透气砂墙11，并将开口端密封即可。所述密封步骤，可以通过将所述透气壁袋13的上端开口处缝制封口或直接将开口处折弯利用细沙堆砌封口。更优的，为了保证所述防渗透气墙11的厚度，还可以采用两块与所述透气壁袋13尺寸相适配的钢性板材14将所述透气壁袋13沿其宽度及高度方向支撑固定，并通过横向设置于两块所述钢性板材14之间的支撑梁将所述透气壁袋13沿其厚度方向支撑固定，使得所述透气壁袋13的内部空间完全撑起后，向其内填充防渗透气颗粒，并随着防渗透气颗粒的填充，随之在所述钢性板材14的两侧堆积透水填料，并随着所述透水填料的堆砌高度不断提升逐渐提升所述钢性板材14的高度，直至将所述透气壁袋13内填满所述防渗透气颗粒，并拆除所述钢性板材14。为了进一步固定所述防渗透气墙11的位置，还可以在填充所述防渗透气颗粒之前将所述透气壁袋13的底部固定于所述储水容器底部。所述透气壁袋13可以选用常规的透气土工布缝制、或常见的编织袋、帆布袋均可，但填充的所述防渗透气颗粒及所述细砂的粒径大于所述透气壁袋13的纤维间隙。填充于所述集水井2和所述储水容器I之间的透水填料包括混合的细砂4及多个透水小球7，细砂4颗粒的粒径为0.07_-2_，透水小球7内部为储水空间8，可以储水，其中细砂4具有净化水的功能，储存于其中的水不会变质，使得收集的雨水或污水经过细砂4填料的过滤和沉淀后得到了较纯净的水，而透水小球7的储水空间8具有较大的储水容量，可以使储水容器I的储存容量增加。并且，于所述填料中，所述透水小球7为交错码放，以使所述透水小球7彼此支撑，从而提高所述填料的强度。其中，所述透水小球I的结构为一个或多个透水储水球体、透水储水柱体、透水储水圆台体等不同的结构，不受限制。并且，所述透水小球7具有中空结构，所述中空结构形成所述储水空间8，或者该透水小球7具有蜂窝状结构，所述蜂窝状结构形成所述储水空间8，其中，所述蜂窝状结构可以通过例如透水材料与消失模混合成型并加热使消失模消失的技术制作。并且，所述透水小球7由透水材料制成，且具有气体流通的通路或孔道；或者所述透水小球7具有供水通过的流通孔道，所述流通孔道的直径小于所述细砂的粒径，并且，所述透水小球7通过上述结构，形成了可以向内及向外双向透水的透水结构，使得细砂中的水可以透过所述透水小球7壁部进入其储水空间8中，以增加水的储存量，透水小球7中的水也可以由其储水空间8渗出，进入细砂4及集水井2中，通过透水材料，细砂4与透水小球I之间可以进行水交换，透水小球I中的水也可以透过透水载体壁进入细砂4中。另外，所述集水井2的井壁是由透水材料制成的透水结构，该透水结构具有气体流通的通路或孔道，或者所述集水井2具有供水通过的流通孔道，所述流通孔道的直径小于所述细砂的粒径，细砂中的水可以透过透水井壁进入集水井2中。因此，在使用状态下，由于细砂4、透水小球7、集水井2之间可以进行水交换，水会储存于细砂4、透水小球7的储水空间8以及集水井2中。当需要用水时，将水从集水井2中抽出，在此过程中，细砂4及透水小球7中的水可以补充进入集水井2中。其中，上述透水材料包括骨料及粘结骨料的粘结剂，并且所述粘结剂至少部分为亲水性树脂粘结剂。所用粘结剂与骨料的质量比为1-20: 100。所述亲水性树脂粘结剂占粘结剂总量的1_60%，其中，所述亲水性树脂粘结剂为环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的一种或几种；上述环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的分子侧链含有亲水性的羧酸盐、磺酸盐、铵盐、羟基或主链含有非离子型亲水链段。所述骨料为:天然石英砂、人造石英砂、粉煤灰、冶炼废渣之一或其任意组合，较好为石英砂，最好是沙漠中的风积沙。所述骨料较佳为由所述粘结剂包覆，更佳地，所述骨料的一个或多个颗粒预先由所述粘结剂覆膜，形成覆膜的骨料颗粒。所述的骨料颗粒粒径最好为:0.07毫米 1.6毫米。作为可以变化的结构，所述集水井中可以至少设有一个突出所述储水容器顶面层，该集水井2上部与大气相通，并以防水的井盖6覆盖，通过打开井盖可进行抽水，或者该集水井2上部并不与大气相通，而是具有抽水通路，例如，该集水井2具有一个可以与抽水泵连通的抽水通路，通过抽水管插入该抽水通路中实现抽水。本发明所述的储水系统，收集到的雨水或污水或建筑屋顶的水透过进水管3进入储水容器1，经过细砂填料的沉淀过滤后得到了较纯净的水。并且，在储水容器I中，细砂
4、透水小球7、集水井2之间可以进行水交换，细砂4中的水可以透过透水小球7进入其储水空间8中，也可以透过透水井壁进入集水井2中，透水小球7中的水也可以经其载体壁流出进入到集水井2中，使水储存于细砂4、透水小球7的储水空间8以及集水井2中。当需要用水时，将水从集水井2中抽出，在此过程中，其它的集水井中的水可以通过连通管道12进入被取水的集水井2中，使水位达到平衡，并且，细砂4及透水小球7中的水可以补充进入集水井2中。 本发明的多井储水系统为大型水收集储存系统，当从一 口井取水时，能够及时从其它井补充水，从而满足大量用水的需求。实施例1:在地面上挖一个面积为50平米的坑，坑壁为由例如混凝土做的防水结构，形成了一个上面开口的储水容器1，使储水容器I置于土基层中；所述储水容器的容器壁为防水结构，可以是混凝土砖块垒砌的壁，储水容器I内部构建三口集水井2，井壁由透水材料制成，集水井2可与储水容器I之间进行水交换；所述储水容器I和所述集水井2之间填充有透水填料，所述透水填料上层铺设有由防渗透气颗粒构成的防渗透气层5。该三口集水井2之间通过连通管道12连通，连通该三口集水井2的连通管道12设置于所述多口集水井2的下部，使得该三口集水井2中的水相通，并且，使位于中间的集水井2的上部口径露出所述防渗透气层5，并设置井盖6，以使水可以由该口集水井2抽出，并且通过其它二口集水井2补充水。另外，集水井2和储水容器I之间填充有细砂4及多个透水小球7，细砂4与透水小球7之间可以进行水交换。所述集水井2的井壁、或透水小球7的透水材料的成分为石英砂和环氧树脂混合而成，并且所述的石英砂由所述环氧树脂包覆，且所述的环氧树脂中10%为亲水性环氧树月旨，所述的亲水性环氧树脂为分子侧链含有亲水性的羧酸盐的环氧树脂。所述防渗透气颗粒包括硅砂颗粒和包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性聚四氟乙烯。所述娃砂颗粒为粒径为0.1-0.3mm的石英砂。所述疏水性聚四氟乙烯为娃砂颗粒的3wt%。所述疏水性聚四氟乙烯涂覆于所述硅砂颗粒上的方法为:I)将疏水性聚四氟乙烯加热至熔融状态；2)将硅砂颗粒加热至210°C时，加入所述疏水性聚四氟乙烯，30秒搅拌混匀，使所述疏水性聚四氟乙烯均匀分散于所述硅砂颗粒表面；3)将六次甲基四胺固化剂(占硅砂颗粒的0.015wt% )加入上述制备得到的混合物中，搅拌混匀，固化60秒；4)将氧化聚乙烯蜡润滑剂(占硅砂颗粒的0.009wt% )加入固化好的混合物中，搅拌均匀，冷却，过筛，即得。所述的储水容器I底部设有与集水井2 口径相匹配的凸台3，集水井2套置在凸台3夕卜,使细砂4不会进入到集水井2内。本实施例中的所收集的雨水或污水，经过细砂填料4的沉淀过滤，得到了较纯净的水，而且水保存在细砂中或集水井2内，不易变质、发臭；打开井盖6，即可方便的利用集水井内的水。实施例2:如实施例1所述的多井储水系统，所述透水材料所用的所述的粘结剂为环氧树月旨、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂之一或其任意组合，且所述的集水井2的形状可做多种变换。所述防渗透气颗粒包括硅砂颗粒和涂覆在所述硅砂颗粒上的疏水性环氧树脂。所述硅砂颗粒为粒径为0.075-0.3mm的石英砂。所述疏水性环氧树脂为硅砂颗粒的5wt%。所述疏水性环氧树脂是由马来酸酐与苯甲醛接枝共聚制得。所述疏水性环氧树脂涂覆于所述硅砂颗粒上的方法为:I)将疏水性环氧树脂加热至熔融状态；2)将硅砂颗粒加热至220°C时，加入所述环氧树脂，60秒搅拌混匀，使所述酚醛树脂均匀分散于所述硅砂颗粒表面；3)将脂肪族胺固化剂(占硅砂颗粒的IOwt% )加入上述制备得到的混合物中，搅拌混匀，固化120秒；4)将硬脂酸酰胺润滑剂(占硅砂颗粒的1.25wt% )加入固化好的混合物中，搅拌均匀，冷却，过筛，即得。并且，为了增加水收集净化储存系统的强度，在透水表层5下设置砾石层10，并在透水表层5与砾石层10之间设置透水的找平层9。实施例3本实施例所述的储水系统的结构与前述相同，其区别仅在于所述储水容器的容器壁为由所述防渗透气颗粒构成的防渗透气墙，并通过透气壁袋13填充防渗透气颗粒的方式限制所述防渗透气墙的边界，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙；且所述防渗透气墙两侧堆砌有细砂4颗粒将所述防渗透气墙挤压固定。所述透气壁袋由透气土工布按照所述容器壁的尺寸缝制而成，所述透气壁袋的厚度为
3-5cm。所述防渗透气颗粒及所述细砂的粒径大于所述透气壁袋的纤维间隙。所述防渗透气墙的现场施工方法为:按照储水容器的容器壁的尺寸选择合适尺寸且上端开口的透气壁袋，将所述透气壁袋的底部固定于所述储水容器底部，采用两块与所述透气壁袋尺寸相适配的钢性板材14将所述透气壁袋沿其宽度及高度方向支撑固定，并通过横向设置于两块所述钢性板材14之间的支撑梁将所述透气壁袋沿其厚度方向支撑固定，使得所述透气壁袋的内部空间完全撑起，将所述防渗透气颗粒填充于所述透气壁袋内，并随之在所述钢性板材14的两侧堆积细砂，并随着所述细砂的堆砌高度不断提升逐渐提升所述钢性板材14的高度，直至将所述透气壁袋内填满所述防渗透气颗粒，即构成所需的防渗透气砂墙，并通过将所述透气壁袋的上端开口处缝制封口或直接将开口处折弯利用细沙堆砌封口将所述透气壁袋的开口端密封即完成。所述防渗透气颗粒包括硅砂颗粒和包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性酚醛树脂，所述硅砂颗粒为粒径为0.075-0.3mm的石英砂。所述疏水性酚醛树脂为硅砂颗粒的lwt%。所述疏水性酚醛树脂是由马来酸酐与乙烯基磺酸钠共聚制得。所述酚醛树脂涂覆于所述硅砂颗粒上的方法为:I)将酚醛树脂加热至熔融状态；2)将硅砂颗粒加热至220°C时，加入所述酚醛树脂，60秒搅拌混匀，使所述酚醛树脂均匀分散于所述硅砂颗粒表面；3)将脂肪族胺固化剂(占硅砂颗粒的10wt% )加入上述制备得到的混合物中，搅拌混匀，固化120秒；4)将硬脂酸酰胺润滑剂(占硅砂颗粒的1.25wt% )加入固化好的混合物中，搅拌均匀，冷却，过筛，即得。另外，本发明的多井储水系统既可以在干旱地区作为雨水收集储存用，也可用于其他污水的处理，还可以应用于干旱地区中母亲水窖的改良。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种表层可用于种植的储水系统，包括: 储水容器(I):所述储水容器(I)设置于所述种植地下方，且所述储水容器(I)的容器壁为防水结构； 集水井(2):所述集水井(2)设置于所述储水容器(I)内部，所述集水井(2)的井壁为透水结构，用于储存净化后的水； 透水填料:所述填料填充于所述集水井(2)与所述储水容器(I)之间，流入所述储水容器(I)的水流经所述透水填料并最终渗入所述集水井(2)储存； 进水管(3):设置于所述储水容器(I)的侧面，用于将所述储水容器(I)上方收集的水注入所述储水容器(I); 其特征在于: 所述储水容器(I)的透水填料上方铺设有防渗透气层(5)，所述防渗透气层(5)由防渗透气颗粒构成，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙。
2.根据权利要求1所述的表层可用于种植的储水系统，其特征在于:所述容器壁为由防渗透气颗粒和透气壁袋(13)构成的防渗透气墙(11)，所述透气壁袋(13)限制所述防渗透气颗粒的流动并形成所述防渗透气墙(11)的边界，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙；且所述防渗透气墙两侧堆砌有透水填料将所述防渗透气墙挤压固定。
3.根据权利要求2所述的表层可用于种植的储水系统，其特征在于:所述防渗透气墙(11)由所述透气壁袋(13)及填充于其内的防渗透气颗粒构成。
4.根据权利要求3所述的表层可用于种植的储水系统，其特征在于:所述防渗透气墙(11)是按照如下方法施工建造的:按照储水容器的容器壁的尺寸选择合适尺寸且上端开口的透气壁袋(13)，并向所述透气壁袋(13)内填充防渗透气颗粒，所述透气壁袋(13)限制所述防渗透气颗粒的流动并形成所述防渗透气墙(11)的边界，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙；同时向所述防渗透气墙(11)两侧堆砌透水填料颗粒将所述防渗透气墙(11)挤压固定，并将开口端密封即可。
5.根据权利要求4所述的表层可用于种植的储水系统，其特征在于: 所述防渗透气墙的施工方法还包括填充所述防渗透气颗粒之前采用两块与所述透气壁袋(13)尺寸相适配的钢性板材(14)将所述透气壁袋(13)沿其宽度及高度方向支撑固定，并通过横向设置于两块所述钢性板材(14)之间的支撑梁将所述透气壁袋(13)沿其厚度方向支撑固定，使得所述透气壁袋(13)的内部空间完全撑起的步骤。
6.根据权利要求5所述的表层可用于种植的储水系统，其特征在于: 所述防渗透气墙(11)的施工方法中，将所述防渗透气颗粒填充于所述透气壁袋(13)内的步骤中，随之在所述钢性板材(14)的两侧堆积透水填料，并随着所述透水填料的堆砌高度不断提升逐渐提升所述钢性板材(14)的高度，直至将所述透气壁袋(13)内填满所述防渗透气颗粒，并拆除所述钢性板材(14)。
7.根据权利要求1-6任一所述的表层可用于种植的储水系统,其特征在于: 所述防渗透气颗粒包括硅砂颗粒和包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性物质，所述孔隙的尺寸为 0.001-0.3mm。
8.根据权利要求7所述的表层可用于种植的储水系统，其特征在于: 所述孔隙的尺寸为0.01-0.2mm。
9.根据权利要求7或8所述的表层可用于种植的储水系统，其特征在于:所述集水井(2)为并列的多个，多个所述集水井(2)之间由连通管道(12)连通。
10.根据权利要求9所述的表层可用于种植的储水系统，其特征在于:所述集水井(2)的井壁由为由透水材料制成的透水结构，或者具有供水通过的流通孔道，且所述流通孔道的直径小于所述细砂的 粒径。
全文摘要
本发明涉及一种水收集净化装置，具体涉及一种表层可种植的储水系统。本发明所述可种植储水系统，包括容器壁为防水结构的储水容器、井壁为透水结构的集水井、以及填充于集水井与储水容器之间的透水填料，收集的水经进水管注入所述储水容器，所述透水填料上层铺设有防渗透气层，所述防渗透气层由防渗透气颗粒构成，所述防渗透气颗粒之间形成气体分子能够通过且液态水分子不能透过的孔隙。本发明所述的储水系统在储水容器顶面层上设置有防渗透气层，一方面可以阻止种植水分渗入并污染储水水质，同时防渗透气层的透气性也可以保证整个储水系统水质的质量可有效应用于种植湿地的储水之用。
文档编号E03B3/03GK103161198SQ201110435998
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者秦升益 申请人:北京仁创科技集团有限公司