一种雨水收集回用系统及其施工方法与流程

本发明涉及雨水收集领域，特别是应用于大型场馆建筑的一种雨水收集回用系统及其施工方法。

背景技术：

发展绿色建筑符合建设资源节约型、环境友好型社会的战略国策，有利于节约资源，保护环境。雨水收集回收应用系统越来越受到人们的关注和重视，尤其大型场馆建筑，占地面积广，回收雨水质量要求高，雨水回收后，需要达到相关指标的水质要求，才能应用在诸如灌溉植物、冲洗卫生间、消防水池储存、洗车等方面，这就对雨水回收应用技术提出了更高的要求。

现有的雨水收集应用系统中，雨水初期收集后的初期分离效果不理想，进入蓄水池内的雨水质量要求不达标，且现有大都采用单一的蓄水池，经过单一的蓄水池蓄水后的雨水回收质量较差，往往达不到再次应用的卫生要求；另外，由于蓄水池埋设于地表下，长期使用后，易造成池底污染物增多，难以清洗和维护；而对于雨水过滤和消毒设备的设置和维护也是现有雨水收集应用系统的难点。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够初期自动过滤分流、具有自冲洗功能、两级雨水收集池蓄水过滤、过滤消毒设备维护方便、回收雨水质量高且具有智能化循环使用的一种雨水收集回用系统及其施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种雨水收集回用系统，设置于地表下方，包括控制系统以及依次连通的初期雨水分流井、蓄水池、第一提升井、过滤消毒间、清水池、第二提升井，第一提升井与蓄水池底部连通地设置于蓄水池中，第二提升井与清水池底部连通的设置于清水池中，第二提升井与回用点管道相连；

自初期雨水分流井的井底向上设有连接初期雨水分流井前壁、后壁的阻挡堰，所述阻挡堰将初期雨水分流井分成配水区及溢流区，阻挡堰的下部设有连通配水区及溢流区的弃流槽，配水区的侧壁上设有雨水进水管，溢流区的侧壁上设有溢流管，配水区的上还开有供完成弃流后的雨水流入蓄水池的第一出水管；所述雨水进水管、第一出水管管底的高度大于或等于弃流槽槽顶的高度，所述溢流管的管底与弃流槽的槽底平齐；

所述第一提升井内设有分别与蓄水池连通的第一水泵、第一排污泵，第二出水管一端连通第一水泵，另一端通往过滤消毒间；第一排污管道的一端连通第一排污泵，另一端连通市政排污管道；

所述蓄水池、清水池均为模块化蓄水池，分别由若干个雨水收集模块拼装而成；所述蓄水池的底部铺设若干道反冲洗管道，反冲洗管道的进水端汇集后通过反冲洗主管连通第二出水管；所述蓄水池、清水池的外表面自内向外依次包覆防止渗水的防渗膜层、土工布层；

所述第二出水管内的雨水经过滤消毒间由第三出水管进入清水池；

第二提升井内设有与清水池连通的第二水泵，第四出水管的一端连通第二水泵，另一端连通雨水回用点，第二提升井内还设有可为清水池补给自来水的自来水补给管；

雨水收集管路收集的雨水由雨水进水管进入初期雨水分流井，在初期雨水分流井中完成弃流的雨水由第一出水管进入蓄水池，依次经过第一提升井、过滤消毒间、清水池、最后经第二提升井连接回用管路。

放置所述蓄水池、清水池处的基坑夯实层上自下而上依次设置素混凝土层、双层双向钢筋c20混凝土、沙土层，且所述蓄水池、清水池和过滤消毒间埋设在同一基坑内。

自所述过滤消毒间的底部向上设有台阶，过滤器、消毒器设置在台阶上，台阶与过滤消毒间的底面以及侧壁共同围成集水坑，第二污水泵设置在集水坑中以便将渗漏到过滤消毒间内的雨水和过滤后的污水及时排出而避免对过滤设备造成损坏。

进一步地，所述第二出水管上设有水质检测仪，所述第二出水管的出水端分成无过滤管道、过滤管道两路，第二出水管的雨水或通过无过滤管道进入第三出水管，或通过过滤管道经过滤器、消毒器进入第三出水管。

所述反冲洗管道与每一排雨水收集模块一一对应铺设的若干根，所有反冲洗管道的进水端连通反冲洗主管的出水端，反冲洗主管的进水端连通进入过滤消毒间的第二出水管。

所述过滤器为出水精度及进、出水压差可预先设置的全自动过滤器。

所述第一出水管的进水端设有截污网。

所述过滤消毒间为不锈钢材质，安装在200mm厚的c15素混凝土垫层上一种雨水收集回用系统的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，雨水收集回用系统基坑开挖及处理：

基坑放坡挖完成后将基坑底部夯实；

步骤二，蓄水池、清水池及过滤消毒间的安装：

在基坑夯实层上预安装蓄水池处铺设c15素混凝土层，然后铺厚双层双向钢筋c20混凝土，再均匀铺设沙土层，在沙土层上铺设可完全包裹蓄水池的土工布，在土工布上方铺设适配的防渗膜，在防渗膜上按设计要求测量定位通过若干块雨水模块组装蓄水池，将第一提升井安装在蓄水池内，第一提升井的底部与蓄水池连通，完成蓄水池及第一提升井对应管道的连接；最后用所述防渗膜、土工布将蓄水池完全包裹；

在基坑夯实层上预安装清水池处铺设c15素混凝土层，然后铺厚双层双向钢筋c20混凝土，再均匀铺设沙土层，在沙土层上铺设可完全包裹清水池的土工布，在土工布上方铺设适配的防渗膜，在防渗膜上按设计要求测量定位通过若干雨水模块组装清水池，将第二提升井安装在清水池内，第二提升井的底部与清水池连通，完成清水池及第二提升井对应管道的连接；最后用所述防渗膜、土工布将清水池完全包裹；将过滤消毒间内的设备在地面安装完成，在预安装过滤消毒间处设置200mm厚的c15素混凝土垫层，直接将成品的过滤消毒间放置固定在200mm厚的c15素混凝土垫层上；

步骤三，初期雨水弃流井的砌筑：

在基坑对应的位置筑初期雨水分流井；

步骤四，将初期雨水分流井、蓄水池、第一提升井、过滤消毒间、清水池、第二提升井之间须对应连接的管道正确连接；

步骤五，基坑回填及成品保护：

在蓄水池、清水池四周50cm内回填砂土或松软土。

优选地，步骤一中，所述雨水收集回用系统选址在绿化带下；基坑放坡按1:1.05开挖；

步骤二中，所述c15素混凝土层厚度为10cm，所述双层双向钢筋c20混凝土厚度为20cm，所述沙土层为10cm厚；用所述防渗膜包覆蓄水池、清水池之前，将蓄水池、清水池的四周及顶部用塑料料泡沫板完全包裹以起到保护作用。

与现有技术相比本发明一种雨水收集回用系统及其施工方法，具有以下优势：

1，初期雨水分流井内设有阻挡堰、弃流槽，雨水进水管、第一出水管的管底与弃流槽的槽顶平齐，溢流管的管底与弃流槽的槽底平齐；确保污染严重、流量小的初期雨水前经弃流槽流入溢流区，经溢流管排向室外雨水收集排放管道；只有干净的雨水才能经第一出水管流入蓄水池，同时也确保超过雨水收集回用系统处理能力的雨水溢入溢流区、通过溢流管排向室外雨水收集排放管道，保证多余雨水循环到市政排污管道，不会造成雨水聚积而形成污染。

2，所述蓄水池设有适配每一列雨水收集模块的反冲洗管道，确保蓄水池始终保证清洁状态，延长雨水收集回用系统的使用寿命，防止杂物、淤泥等逐渐沉积造成整个雨水收集回用系统的严重故障，克服了传统埋设在地面下的蓄水池难于清洁的问题。

3，过滤消毒间设有集水坑，过滤器滤出的污水及外界渗漏水收集在集水坑中，通过第二污水泵排入市政污水，保证过滤消毒间无积水，避免雨水渗漏到设备间对设备造成损坏，而又能便于维修。

4，所述雨水收集回用系统采用相连设置的蓄水池、清水池两级水池来蓄水、过滤，并在两者之间设置了过滤消毒设备，经过两个池子蓄水和过滤器过滤和消毒后，实现了雨水质量的基本控制，再通过对消毒净化后的雨水进行仪表检测，当指标还没有达标时，可以由自来水补充进清水池对清水池中回用雨水的质量指标进行调整，提高水质，从而保证雨水的回用质量能够达到相关质量要求。

5、蓄水池、清水池均采用模块化雨水模块拼装而成，其外表面包覆土工布和防渗膜以防止水漏出，并一起和滤消毒间埋设在同一挖设基坑内，提高了施工效率，缩短了施工时间，其外具有松散的泥土防止硬物对蓄水池、清水池造成损伤。

6、在应用本发明的雨水收集回用装置后的雨水指标质量能够达到：codcr(mg/l)≤20；ss(mg/l)≤3，符合国家雨水回用各种用途的相关规定。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地解释。

图1是实施例雨水收集回用系统结构示意图

图2是实施例雨水收集回用系统俯视示意图

图3实施例初期雨水分流井结构示意图

图4是图3中1-1处的剖视图

图5是图3中2-2处的剖视图

图6实施例反冲洗管道结构示意图

图7实施例过滤消毒间结构示意图

图8是实施例雨水收集回用系统雨水处理流程

具体实施方式

为描述方便，以图2中“前”“后”为参考，定义初期雨水分流井1的前壁、后壁。

所述如图1～图7所示，一种雨水收集回用系统，设置于绿化带下方，包括控制系统(图中未示出)以及依次连通的的初期雨水分流井1、蓄水池2、第一提升井3、过滤消毒间4、清水池5、第二提升井6；所述蓄水池2、清水池5和滤消毒间4埋设在同一基坑内，初期雨水分流井1与雨水收集管路相连，第一提升井3与蓄水池2底部连通地设置于蓄水池2中，第二提升井6与清水池5底部连通的设置于清水池5中，第二提升井6与回用管路相连。如图8所示，进入初期雨水分流井1内的雨水经初期雨水分流井1完成初期雨水弃流后，进入蓄水池2，依次经过第一提升井3、滤消毒间4、清水池5最后经第二提升井6接到回用管路回用。所述雨水收集回用系统采用相连设置的蓄水池、清水池两级水池来蓄水、过滤，提高了雨水回收质量；处理后的雨水用于绿化浇灌、道路冲洗等。

如图3～5所示，自初期雨水分流井1的井底向上设有连接初期雨水分流井前壁、后壁的阻挡堰12，所述阻挡堰12将初期雨水分流井1分成配水区16及溢流区17，阻挡堰12的下部设有使配水区16及溢流区17连通的弃流槽11，初期雨水分流井1与配水区16同侧的侧壁上设有雨水进水管13，与溢流区17同侧的侧壁上设有溢流管15，初期雨水分流井1的前壁上开有供收集的雨水流入蓄水池2的第一出水管14；所述雨水进水管13、第一出水管14的管底与弃流槽11的槽顶平齐，所述溢流管15的管底与弃流槽11的槽底平齐；确保流入第一出水管14的雨水较为干净，第一出水管14的进水端设有截污网141。

雨水收集管路收集的雨水经进水管13进入初期雨水分流井1，初期雨水前2mm-5mm一般污染严重、流量小，经弃流槽11流入溢流区17，经溢流管15排向室外雨水收集排放管道；雨量加大后，较为干净的雨水在配水区16汇集，超出第一出水管14管底的雨水经第一出水管14流向蓄水池2，进入第一出水管14的雨水位于配水区16较高位置，水质较好；超过雨水收集回用系统处理能力的雨水溢入溢流区17，通过溢流管15排向室外雨水收集排放管道。避免超过雨水收集回用系统处理能力的雨水进入蓄水池2中，所述截污网141可以有效拦截较大的垃圾，清理方便，对后段的设备保护非常重要。所述雨水进水管13、第一出水管14管底的高度也可以大于弃流槽11槽顶的高度，只要确保进入第一出水管14的雨水水质较好即可。

所述蓄水池2、清水池5均为pp材质的模块化蓄水池，蓄水池2、清水池5均由若干个雨水收集模块拼接设置而成，形成雨水收集模块矩阵，所述蓄水池2、清水池5的外表面自内向外依次包覆防止渗水的防渗膜层以及土工布层。待放置蓄水池2、清水池5处的基坑夯实层上自下而上依次设置10cm厚c15素混凝土层、20cm厚双层双向钢筋c20混凝土、10cm厚的沙土层，包覆有防渗膜层及土工布层的蓄水池2、清水池5放置在沙土层。蓄水池2、清水池5方便安装于地下，施工简单、节约人工，不易渗漏，减少维修。

第一提升井3内设有分别与蓄水池2连通的第一水泵31、第一排污泵33，第二出水管32一端连通第一水泵31，另一端连通向滤消毒间4；第一排污管道34的一端连通第一排污泵33，另一端连通市政排污管道。

如图6所示，蓄水池2的底部铺设反冲洗管道21，反冲洗管道21为与每一排雨水收集模块一一对应铺设的若干根，所有反冲洗管道21的进水端连通反冲洗主管22的出水端，反冲洗主管22的进水端连通进入过滤消毒间4的第二出水管32。

如图7所示，所述过滤消毒间4为不锈钢材质，设置在200mm厚的c15素混凝土垫层上，防止过滤消毒间4发生沉降，过滤消毒间4内自底部向上设有台阶49，台阶49与过滤消毒间4的底面以及侧壁共同围成集水坑48，第二污水泵43设置在集水坑48中，过滤器41、消毒器42设置在台阶49上。实施例中，所述台阶49为200mm厚的c15素混凝土垫层。

第二出水管32上设有水质检测仪(图中未示出)，所述第二出水管32的出水端分成无过滤管道321、过滤管道322两路，所述无过滤管道321、过滤管道322的出水端汇合于第三出水管47，无过滤管道321上设有电子阀，过滤管道322上设有过滤器41、消毒器42。当水质检测仪测得第二出水管32中的水质达到回用水的标准，在控制系统的控制下，第二出水管32中的雨水通过无过滤管道321进入第三出水管47，直接进入清水池5，节约能源。当水质检测仪35测得第二出水管32中的水质未达到回用水的标准，则第二出水管32内的雨水依次经过滤器41、消毒器42经第三出水管47进入清水池5，过滤器41排出的污水排放在集水坑48，由第二污水泵43流向市政污水管，防止过滤器41、消毒器42被污水浸泡、损坏。若过滤消毒间4不慎发生渗水，则渗水由第二污水泵43流向市政污水管。

设置过滤器41的出水精度及进、出水压差(实施例中，设置过滤器41的出水精度为100um，进、出水压差设定为0.05mpa)，当过滤器41的进、出水压差达到0.05mpa时，在控制系统的控制下，利用第二出水管32中的雨水对蓄水池2进行自动反冲洗，冲洗污水经第一排污管道34排向市政排污管道，确保蓄水池2始终保持清洁。延长使用寿命，减少检修频率，整体设计合理，节约能源。反冲洗管道21也可采用其他合适的设置方式，只要能够自第二出水管32中取水进行蓄水池2的反冲洗即可。

第二提升井6内设有与清水池5连通的第二水泵61，第四出水管62一端连通第二水泵61，另一端连通雨水回用点，第二提升井6还设有连通自来水管的自来水补给管(63)，当清水池5中的雨水不足时，通过补充自来水使清水池5中水量达到设定水位，确保整个雨水收集回用系统始终保持可靠的运行状态，减少维修次数，增加使用寿命。

所述雨水收集回用系统可按以下步骤进行施工：

步骤一，雨水收集回用系统基坑开挖及处理：

雨水收集回用系统选址在绿化带下，这样既不占用空间，也可选用承压小的雨水模块，节省了成本。基坑放坡按1:1.05开挖完成后，将基坑底部夯实。

步骤二，蓄水池2、清水池5及过滤消毒间的安装：

在基坑夯实层上预安装蓄水池2处铺设10cm厚c15素混凝土层，然后铺20cm厚双层双向钢筋c20混凝土，再均匀铺设约10cm厚的沙土层，在沙土层上铺设可完全包裹蓄水池2的土工布，在土工布上方铺设适配的防渗膜，在防渗膜上按设计要求测量定位通过若干雨水模块组装蓄水池2，蓄水池2组装完成后，将第一提升井3按设计要求安装在蓄水池2内，第一提升井3的底部与蓄水池2连通，顶部与地表平齐，按要求完成蓄水池2及第一提升井3对应管道的连接；在蓄水池2四周及顶部用塑料泡沫板完全包裹，起到进一步的防护作用，最后依次用所述防渗膜、土工布将蓄水池2及塑料泡沫板完全包裹，防止蓄水池2渗漏。

在基坑夯实层上预安装清水池5处铺设10cm厚c15素混凝土层，然后铺20cm厚双层双向钢筋c20混凝土，再均匀铺设约10cm厚的沙土层，在沙土层上铺设可完全包裹清水池5的土工布，在土工布上方铺设适配的防渗膜，在防渗膜上按设计要求测量定位通过若干雨水模块组装清水池5，清水池5组装完成后，将第二提升井6按设计要求安装在清水池5内，第一提升井3的底部与清水池5连通，顶部与地表平齐，按要求完成清水池5及第二提升井6对应管道的连接；在清水池5四周及顶部用塑料泡沫板完全包裹，起到进一步的防护作用，最后用所述防渗膜、土工布将清水池5及塑料泡沫板完全包裹，防止清水池5渗漏。

在基坑夯实层上预安装过滤消毒间4处设置200mm厚的c15素混凝土垫层，将过滤消毒间4内的设备在地面安装完成，直接将成品的过滤消毒间4放置固定在200mm厚的c15素混凝土垫层上。

步骤三，初期雨水弃流井的砌筑

按照设计要求，在基坑上进行初期雨水分流井1的砌筑，初期雨水弃流井1的顶面与地表平齐。

步骤四，各部件之间对应管道的连接

按设计要求，将初期雨水分流井1、蓄水池2、第一提升井3、过滤消毒间4、清水池5、第二提升井6之间须对应连接的管道正确连接。

步骤五，基坑回填及成品保护

在蓄水池2、清水池5四周至少50cm内回填砂土或松软土，不得出现尖锐石头或杂物，以避免蓄水池2、清水池5受到损伤。优选地，在坑基回填之前，在包裹蓄水池2、清水池5的土工布上方对应铺设塑料泡沫板。进一步保护蓄水池2、清水池5。

模块化的蓄水池2、清水池5以及成品化的过滤消毒间4安装及其方便，需要施工时间短，所述雨水收集回用系统的所有施工可在一个晚上完成，避免影响人们日间出行。