电厂雨水收集再利用系统的制作方法

本实用新型涉及雨水收集及利用技术领域，尤其涉及一种电厂雨水收集再利用系统。

背景技术：

伴随着电厂等工业化厂房的大规模兴建，出现了大量硬化地面，降低了厂址区域雨水的自然下渗量，造成雨水排水峰值出现时间提前、雨水峰量加大、地面下沉等一系列问题。很多电站存在雨季时地面严重积水的内涝现象，尤其对于雨季集中的干旱缺水地区电厂，旱季缺水严重，电厂用水量巨大且代价高昂，而雨季又饱受内涝的困扰，导致场地出现塌陷事故，严重时甚至影响机组安全运行。内涝问题和用水问题也已成为影响电厂安全运行的重要因素之一。雨水资源作为一种比较干净便宜的水源，如能充分收集并利用起来，便能成为解决上述问题的一剂良药。

目前电厂雨水主要采用有组织的排放系统，雨水排放系统由雨水收集设施、室外雨水下水道管网，雨水排水连接井等组成。厂区雨水通过道路及场地雨水口、建构筑物雨落水管沟等设施收集，再经遍及全厂的雨水下水道汇集至排水点。根据现有《室外排水设计规范》(GB50014-2006)：雨水管渠设计重现期一般采用0.5～3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般采用3～5a。当历时较长的大雨来临，并超过设计重现期的标准时，厂区地面就会出现持续积水，排水口处受外河道顶托影响，不利于排涝。

现有电厂雨水收集系统的设置主要依据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)、《火力发电厂水工设计规范》规范中的条文确定。设计流量根据电厂所在地区暴雨强度公式、结合厂区建筑的地面种类、区域情况综合计算确定。雨水主要采用雨水口和雨水检查井结合的收集方式，雨水口的型式、数量和布置，一般按汇水面积所产生的流量、雨水口的泄水能力及道路型式确定。由于多数电厂建于水资源丰富的地区，雨水采用有组织的排放系统，对雨水基本不处理，收集后直接排放，一般采用自流方式，当雨水接纳水体水位较高导致自流方式不可行时，采用雨水泵加压排出。电厂是耗水大户，对于2台超临界660MW机组来说，夏季最大淡水耗水量可达约2500m³/h，每天耗水约6万m³，对于电厂来说将雨水进行收集利用显然具有十分重要的意义。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种电厂雨水收集再利用系统，适用于采用200MW及以上火电、核电机组、220kV以上的变电所、换流站等，有效解决现有电厂中对雨水收集后直接排放导致资源浪费的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种电厂雨水收集再利用系统，包括：

至少一个设置在预设位置的带溢水功能的第一雨水口；

与第一雨水口对应设置的就地雨水储存池，所述就地雨水储存池的进水口与第一雨水口的第一出水口连接，且每个就地雨水储存池至少与一个第一雨水口连接；

与所述第一雨水口的第二出水口连接的沉淀池，所述第二出水口的管底标高高于所述第一出水口的管底标高；

与所述沉淀池连接的清水池，所述清水池和所述沉淀池之间包括一用于将所述沉淀池中的上清水流至所述清水池中的溢流堰；

与所述清水池连接的电厂原水预处理系统，所述清水池中的雨水通过升压泵进入所述电厂原水预处理系统。

进一步优选地，所述电厂雨水收集再利用系统中还包括一进水池，所述进水池分别与第一雨水口的第二出水口和沉淀池连接，所述进水池的进水口处设置有过滤装置，从第一雨水口流入的雨水经过所述过滤装置流入进水池后自流入所述沉淀池。

进一步优选地，所述过滤装置为粗格框。

进一步优选地，所述进水池中还包括用于将流入进水池的初期雨水进行弃流处理的弃流装置，所述弃流装置设置于所述进水池的底部。

进一步优选地，所述弃流装置中包括设置在所述进水池底部的用于检测弃流水量的水流量传感器、用于控制弃流口闸门开关的启闭机、弃流管及设置于弃流管端面的弃流口闸门，当所述水流量传感器检测到通过所述弃流管弃流的水量达到预设水量后，所述启闭机控制关闭弃流口闸门。

进一步优选地，所述电厂雨水收集再利用系统中还包括多个常规的第二雨水口，通过雨水排水管渠连接至进水池。

进一步优选地，所述电厂原水预处理系统中包括第一反应沉淀池、用于往第一管道混合器中加入混凝剂的第一加药装置及用于加强第一反应沉淀池入口雨水与混凝剂混合效果的第一管道混合器，所述第一管道混合器设置于所述第一反应沉淀池入口，且分别与所述第一加药装置和清水池连接，所述第一反应沉淀池与外界冷却塔集水池连接。

进一步优选地，所述电厂原水预处理系统中还包括常规补给水系统、第二反应沉淀池、滤池及化学生活等水池，其中第二反应沉淀池与常规补给水系统连接，滤池与第二反应沉淀池连接，化学生活等水池与滤池连接。

进一步优选地，所述常规补给水系统与第一管道混合器的入水处连接，所述电厂原水预处理系统中还包括一切换阀，设置于常规补给水系统和第一管道混合器之间的排水管渠上。

在本实用新型提供的电厂雨水收集再利用系统中，有益效果在于：

1.在厂区空地或雨水径流量较大的区域设置多个初期就地雨水储存池，充分利用输煤栈桥等下部空地设置多个就地雨水储存池储存雨水(可用于道路冲洗和厂区绿化)，削减雨水高峰流量，一定程度上降低雨水管道埋设深度(在现有电厂厂区内排水管渠系统中，多为自流系统，且排水管的埋深较大，排至泵站或排水口往往埋深可达5m～7m)，同时有效消除厂区的积水现象。

2.采用过滤装置拦截雨水中的树枝等杂物，设置弃流管对初期不合格雨水直接弃流排放，初期径流雨水为一场降雨中污染物浓度最高的部分，雨水经初期弃流后水质比较洁净，大大减轻了后续处理设备设施的负荷。

3.增加雨水利用方案，雨水流经沉淀池，上清水溢流至清水池，由提升泵送至电厂原水预处理系统，仅作为冷却塔补充水(此时常规补给水系统仅作化学生活等其他用水)，可显著降低电厂耗水量，节水效果明显。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本实用新型中电厂雨水收集再利用系统一种实施方式示意图；

图2为本实用新型中雨水收集系统一实例示意图；

图3为本实用新型中电厂雨水收集再利用系统另一种实施方式示意图；

图4为本实用新型中电厂雨水收集再利用系统另一种实施方式示意图；

图5为本实用新型中雨水初沉系统一实例示意图；

图6为本实用新型中电厂雨水收集再利用系统另一种实施方式示意图；

图7为本实用新型中电厂原水预处理系统示意图。

1-第一雨水口；2-就地雨水储存池，3-沉淀池，4-清水池，5-电厂原水预处理系统，51-第一加药装置，52-第一管道混合器，53-冷却塔集水池，54-化学生活等水池，55-第二反应池+滤池，56-切换阀，57-第二加药装置，58-第二管道混合器，59-第一反应沉淀池，6-进水池，7-弃流装置，8-第二雨水口，9-常规补给水系统。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

如图1所示为本实用新型中电厂雨水收集再利用系统一种实施方式示意图，从图中可以看出，在该电厂雨水收集再利用系统中包括：至少一个设置在预设位置的带溢水功能的第一雨水口1；与第一雨水口1对应设置的就地雨水储存池2，就地雨水储存池2的进水口与第一雨水口1的第一出水口连接，且每个就地雨水储存池2至少与一个第一雨水口1连接；与第一雨水口1的第二出水口连接的沉淀池3，第二出水口的管底标高高于第一出水口的管底标高；与沉淀池3连接的清水池4，清水池4和沉淀池3之间包括一用于将沉淀池3中的上清水流至清水池4中的溢流堰；与清水池4连接的电厂原水预处理系统5，清水池4中的雨水通过升压泵进入电厂原水预处理系统5。

在本实施方式中，在厂区根据实地情况设置至少一个带溢流功能的第一雨水口1，同时在厂区局部空地或雨水径流量较大区域相应的设置就地雨水储存池2(与第一雨水口1一起构成雨水收集系统，通过检查井连接)，该就地雨水储存池2与第一雨水口1的一侧连接，第一雨水口1的另一侧通过溢流管连接至厂区雨水排水管渠。降雨时，该雨水口内雨水首先进入就地雨水储存池2，达到设计容积(水位)时通过溢流管溢流至厂区雨水排水管渠，就地雨水储存池2内存储的雨水经过初步静置沉淀处理后用于道路冲洗和厂区绿化，降低雨水管道埋设深度，有效消除厂区的积水现象，且充分利用雨水资源，节约用水。

径流厂区雨水排水管渠的雨水最终汇入雨水初沉系统，该初沉系统由沉淀池3和清水池4组成(构成雨水初沉系统)，雨水在沉淀池3内水位不断升高集聚的同时进行初步沉淀，上清雨水达到溢流堰顶标高时，通过溢流堰溢流至后面邻接的清水池4；清水池4内雨水通过升压泵进入电厂原水预处理系统5，经过处理后进行再利用。

在实例中，由第一雨水口1和就地雨水储存池2构成的雨水收集系统如图2所示，在该雨水收集系统中，每个第一雨水口对应设置一个就地雨水储存池，在第一雨水口设置有两个出水口，其中第一出水口通过厂区雨水排水管渠将雨水流入就地雨水储存池，第二出水口通过厂区雨水排水管渠将雨水流入雨水初沉系统，其中，第二出水口的管底标高高于第一出水口的管底标高，只有在流入就地雨水储存池中的雨水达到预设的水位之后，开始通过第二出水口将雨水流入雨水初沉系统。

对上述实施方式进行改进得到本实施方式，在本实施方式中，如图3所示，电厂雨水收集再利用系统中除了包括第一雨水口1、就地雨水储存池2、沉淀池3、清水池4以及电厂原水预处理系统5之外，还包括一进水池6，该进水池6分别与第一雨水口1的第二出水口和沉淀池3连接，且在进水池6的进水口处设置有过滤装置，从第一雨水口1流入的雨水经过过滤装置流入进水池6后自流入沉淀池3。

在本实施方式中，降雨时，该雨水口内雨水首先进入就地雨水储存池2，达到设计容积时通过溢流管溢流至厂区雨水排水管渠。径流厂区雨水排水管渠的雨水最终汇入雨水初沉系统(包括进水池6、沉淀池3和清水池4)，进入初沉系统的雨水首先经过过滤装置(如粗格框等)，将树枝等较大物体截留下来，然后流入沉淀池3，雨水在沉淀池3内水位不断升高集聚的同时进行初步沉淀，上清雨水通过溢流堰溢流至后面邻接的清水池4；清水池4内雨水通过升压泵进入电厂原水预处理系统5。对于过滤装置的设置，根据实际情况而定，如，直接将过滤装置设置在进水池6的进水口处；又如，将过滤装置设置在进水池6的下侧，进水池6中的雨水进入进水池6之后，通过过滤装置后从进水池6下侧(上侧可设置挡板等阻隔雨水流入沉淀池3)进入沉淀池3。

对上述实施方式进行改进得到本实施方式，在本实施方式中，如图4所示，电厂雨水收集再利用系统中包括第一雨水口1、就地雨水储存池2、进水池6、沉淀池3、清水池4以及电厂原水预处理系统5，其中，进水池6中还包括用于将流入进水池6的初期雨水进行弃流处理的弃流装置7，弃流装置7设置于进水池6的底部。

在本实施方式中，降雨时，该雨水口内雨水首先进入就地雨水储存池2，达到设计容积时通过溢流管溢流至厂区雨水排水管渠。径流厂区雨水排水管渠的雨水最终汇入雨水初沉系统，进入初沉系统的雨水首先经过过滤装置，将树枝等较大物体截留下来，然后通过弃流口进行弃流处理，当达到预设水量后控制关闭弃流口闸门，雨水在沉淀池3内水位不断升高集聚同时进行初步沉淀，上清雨水通过溢流堰溢流至后面邻接的清水池4；清水池4内雨水通过升压泵进入电厂原水预处理系统5。

进一步来说，在弃流装置7中包括设置在进水池6底部的用于检测弃流水量的水流量传感器、用于控制弃流口闸门开关的启闭机、弃流管及设置于弃流管表面的弃流口闸门，另外，在该弃流装置7中还包括分别与水流量传感器和启闭机连接的处理器，在弃流的过程中，水流量传感器将感应的弃流管水流数据发送至控制器，当检测到水量达到预设水量后，处理器控制启闭机关闭弃流口闸门，停止弃流操作。

在一实例中，雨水初沉系统如图5所示所示，其中图5(a)为该雨水初沉系统的平面示意图，图5(b)为剖面示意图。在该实例中，径流厂区雨水排水管渠的雨水经过粗格框进入，然后通过弃流口进行弃流处理，当达到预设水量后控制关闭弃流口闸门，雨水在沉淀池3内水位不断升高集聚同时进入沉淀池3进行初步沉淀，上清雨水通过溢流堰溢流至后面邻接的清水池4；清水池4内雨水通过升压泵进入电厂原水预处理系统5。

对上述实施方式进行改进得到本实施方式，在本实施方式中，如图6所示，电厂雨水收集再利用系统中包括第一雨水口1、就地雨水储存池2、进水池6、沉淀池3、清水池4以及电厂原水预处理系统5之外，还包括多个常规的第二雨水口8，通过雨水排水管渠连接至进水池6。

对上述实施方式进行改进得到本实施方式，在本实施方式中，如图7所示，电厂原水预处理系统5中包括用于混凝澄清工艺的第一反应沉淀池59、用于往第一管道混合器中加入混凝剂的第一加药装置51及用于加强第一反应沉淀池入口59雨水与混凝剂混合效果的第一管道混合器52，第一管道混合器52设置于第一反应沉淀池入口，且分别与第一加药装置51和清水池4连接，第一反应沉淀池与外界冷却塔集水池53连接。此外，电厂原水预处理系统中还包括常规补给水系统9、第二反应沉淀池(如图示，针对专用于化学生活等其他用水池的第二反应沉淀池，同样设置有第二加药装置57及加强第二反应沉淀池入口雨水/补给水与混凝剂混合效果的第二管道混合器58，在第二反应沉淀池中进行混凝、澄清工艺)、滤池(图示中第二反应沉淀池+滤池为55，在滤池中进行混凝、澄清、过滤工艺)及化学生活等水池54，其中第二反应沉淀池与常规补给水系统连接，滤池与第二反应沉淀池连接，化学生活等水池与滤池连接。再有，常规补给水系统与第二管道混合器58的入水处通过排水管渠连接，且在排水管渠上设有一切换阀56。如图示，在电厂原水预处理系统5的进水口还包括一切换阀，控制整个电厂原水预处理系统5的进水，当下雨时，控制该切换阀开启，为电厂原水预处理系统供水。

在本实施方式中，在该电厂原水预处理系统5中设置两套反应沉淀池：一套为化学、生活水等系统专用(上述第二反应沉淀池、滤池及化学生活等水池54)，另一套为冷却塔补水专用(上述第一反应沉淀池)，且在第一反应沉淀池入口设置切换阀56，控制向冷却塔集水池53和化学生活等水池54的供水的原水水源的切换。

在下雨时，控制关闭切换阀56，常规补给水系统仅作为化学生活等水源。第一反应沉淀池(包括第一管道混合器52)的入口由雨水收集系统供水，具体，清水池中的雨水经过第一管道混合器进入第一反应沉淀池，再进入冷却塔集水池；第二反应沉淀池的入口由常规补给水系统9供水，具体，常规补给水系统的供水经由第二管道混合器进入第二反应沉淀池，再经由滤池进入化学生活等水池。

在不下雨时，控制打开切换阀56，常规补给水系统同时作为冷却补水和化学生活等的水源，分两路分别供水，其中一路经过第一管道混合器进入第一反应沉淀池，再进入冷却塔集水池；另一路经由第一管道混合器进入第二反应沉淀池，再经由滤池进入化学生活等水池。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通相关人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。