一种雨水回收利用系统及方法

文档序号:150176 发布日期:2021-10-26 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 一种雨水回收利用系统及方法 (Rainwater recycling system and method ) 是由 陈�胜 徐佳能 廖榆 倪汝贤 孙靖宜 卞越 蒙佳 付余波 张微涵 张柳 于 2021-07-26 设计创作,主要内容包括:本发明涉及建筑水处理设施技术领域,公开了一种雨水回收利用系统和雨水回收利用方法,其中雨水回收利用系统,依次包括雨水收集单元、预处理单元、存储单元、后处理单元和回用水管网,还包括可调节各单元工作状态的系统控制柜;其中,雨水收集单元包括雨水收集管网和雨水汇总管,所述雨水汇总管将雨水收集管网中的水输向预处理单元;所述预处理单元包括安全分流井、截污挂篮井、弃流过滤井中的一种或多种。系统化、规模化且收集雨量大、回用价值高;雨水回收利用方法操作简单,可控性强,既可以手动操作,还可以远程控制,具有极大的推广价值和广阔的应用前景。(The invention relates to the technical field of building water treatment facilities, and discloses a rainwater recycling system and a rainwater recycling method, wherein the rainwater recycling system sequentially comprises a rainwater collecting unit, a pretreatment unit, a storage unit, a post-treatment unit, a reuse water pipe network and a system control cabinet capable of adjusting the working state of each unit; the rainwater collecting unit comprises a rainwater collecting pipe network and a rainwater collecting pipe, and the rainwater collecting pipe transmits water in the rainwater collecting pipe network to the pretreatment unit; the pretreatment unit comprises one or more of a safety flow-dividing well, a sewage interception basket hanging well and a flow abandoning filter well. Systematized and large-scale, and has large collected rainfall and high recycling value; the rainwater recycling method is simple to operate, strong in controllability, capable of being manually operated and remotely controlled, and has great popularization value and wide application prospect.)

一种雨水回收利用系统及方法

技术领域

本发明涉及建筑水处理设施技术领域,具体涉及一种雨水回收利用系统及方法。

背景技术

在建筑水处理设施技术领域,雨水回收利用已经越来越成为业界共识,因为我国是一个水资源紧缺,洪、涝、旱灾害频繁的国家,人口占世界人口的22%,而淡水占有量仅为8%,人均占有水资源量仅为2500m3/年,约为世界人均占有量的1/4,而且我国不仅水资源匮乏,而且时空分布不均,北方地区的水资源供需矛盾尤为突出。

在我国,城市缺水主要有三种基本类型:工程型缺水、污染型缺水、资源型缺水。工程型缺水是指因取水、供水工程、设施的不足而导致城市出现缺乏用水的紧张状况。污染型缺水是指因城市水源被污染失去利用价值而引起的城市水源不足,而出现的供水紧张状况。资源型缺水是指现有的水资源量不足以支持城市的需水量而发生的供水、用水紧张状况。现实中,对于一个城市往往有两三种类型的缺水问题同时存在。

在城镇中由于地面硬化、植被较少等因素,地表径流白白浪费,或者进入下水道成为污水,给污水治理带来更大麻烦,常规的小型雨水收集装置又难以规模化、标准化推广实施。

中国城市雨水利用起步较晚,主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。起初,我国的城市雨水利用仅仅是在一些缺水地区有一些小型的雨水集流利用工程,随着近年来我国生产、生活用水量的大幅增长,水资源紧张的矛盾日益突出,各地过量开采地下水,造成地下水位下降,地下水资源枯竭,城市雨水资源的利用才引起有关专家学者的越发重视。

因此,建筑水处理设施

技术领域

亟需一种系统化、规模化且收集雨量大、回用价值高的雨水回收利用系统。

发明内容

本发明克服了现有技术的缺陷,提供一种系统化、规模化且收集雨量大、回用价值高的雨水回收利用系统,并提出一种基于前述雨水回收利用系统的雨水回收利用方法。

本发明通过下述技术方案实现:

一种雨水回收利用系统,依次包括雨水收集单元、预处理单元、存储单元、后处理单元和回用水管网,还包括可调节各单元工作状态的系统控制柜;其中,雨水收集单元包括雨水收集管网和雨水汇总管,所述雨水汇总管将雨水收集管网中的水输向预处理单元;所述预处理单元包括安全分流井、截污挂篮井、弃流过滤井中的一种或多种。

进一步的,所述存储单元包括用于存储雨水的雨水仓和用于储存清水的清水箱,所述雨水仓与清水箱之间设有过滤器。

进一步的,所述雨水仓的容积为所述清水箱容积的3~6倍。

进一步的,所述雨水仓与过滤器之间设有提升泵,所述提升泵为两级串联式的泵组。

进一步的,所述后处理单元包括位于清水箱通往回用水管网的管路上的恒压罐,所述恒压罐用于调节输往回用水管网中水体的压力。

进一步的,所述后处理单元还包括位于清水箱通往回用水管网的管路上的辐照消毒器,所述辐照消毒器用于对水体进行杀菌灭活。

进一步的,所述恒压罐与清水箱之间设有变频泵,所述变频泵为两级串联式的泵组。

本发明还提供一种雨水回收利用方法,利用前述的雨水回收利用系统,包括以下步骤:

S1、雨水收集回收;

S2、雨水预处理;

S3、雨水存储;

S4、雨水中处理,得到清水;

S5、清水存储;

S6、清水后处理;

S7、清水回用。

进一步的,所述S2中采用的设备或装置为安全分流井、截污挂篮井、弃流过滤井中的一种或多种。

进一步的,所述S6中,雨水后处理包括恒压操作和/或辐照消毒操作。

本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

本发明展示了一种雨水回收利用系统和雨水回收利用方法,其中雨水回收利用系统,依次包括雨水收集单元、预处理单元、存储单元、后处理单元和回用水管网,还包括可调节各单元工作状态的系统控制柜;其中,雨水收集单元包括雨水收集管网和雨水汇总管,所述雨水汇总管将雨水收集管网中的水输向预处理单元;所述预处理单元包括安全分流井、截污挂篮井、弃流过滤井中的一种或多种。系统化、规模化且收集雨量大、回用价值高;雨水回收利用方法操作简单,可控性强,既可以手动操作,还可以远程控制,具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明整体结构的正视示意图;

图2为本发明整体结构的立体示意图;

图3为本发明工艺流程示意图。

附图中标记及对应的零部件名称:

1-雨水汇总管,21-安全分流井,22-截污挂篮井,23-弃流过滤井,3-雨水仓,4-提升泵,5-过滤器,6-清水箱,7-变频泵,8-恒压罐,9-辐照消毒器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

一种雨水回收利用系统,依次包括雨水收集单元、预处理单元、存储单元、后处理单元和回用水管网,还包括可调节各单元工作状态的系统控制柜;其中,雨水收集单元包括雨水收集管网和雨水汇总管1,所述雨水汇总管1将雨水收集管网中的水输向预处理单元;所述预处理单元包括安全分流井21、截污挂篮井 22、弃流过滤井23中的一种或多种。

进一步的,所述存储单元包括用于存储雨水的雨水仓3和用于储存清水的清水箱6,所述雨水仓3与清水箱6之间设有过滤器5。

进一步的,所述雨水仓3的容积为所述清水箱6容积的3~6倍。

进一步的,所述雨水仓3与过滤器5之间设有提升泵4,所述提升泵4为两级串联式的泵组。

进一步的,所述后处理单元包括位于清水箱6通往回用水管网的管路上的恒压罐8,所述恒压罐8用于调节输往回用水管网中水体的压力。

进一步的,所述后处理单元还包括位于清水箱6通往回用水管网的管路上的辐照消毒器9,所述辐照消毒器9用于对水体进行杀菌灭活。

进一步的,所述恒压罐8与清水箱6之间设有变频泵7,所述变频泵7为两级串联式的泵组。

本发明还提供一种雨水回收利用方法,利用前述的雨水回收利用系统,包括以下步骤:

S1、雨水收集回收;

S2、雨水预处理;

S3、雨水存储;

S4、雨水中处理,得到清水;

S5、清水存储;

S6、清水后处理;

S7、清水回用。

进一步的,所述S2中采用的设备或装置为安全分流井21、截污挂篮井22、弃流过滤井23中的一种或多种。

进一步的,所述S6中,雨水后处理包括恒压操作和/或辐照消毒操作。

需要强调的是,本方案雨水主要回用于绿化浇水、路面及车库冲洗等,因此无需达到饮用标准,具体而言,收集雨水水质(经初期弃流后):COD=70~ 100mg/L、SS=20~40mg/L、色度10~40度,处理后的雨水水质COD和SS指标满足下表:

需要说明的是,汇集的雨水首先通过自动弃流过滤装置拦截降雨初期径流,径流厚度可根据雨水水质设定,当拦截的水量达到设定值时弃流结束,雨水进入储水罐;雨水储水罐外设有雨水提升泵,将雨水提升至3P分散式雨水处理器进行处理,处理后的水自流进入清水箱;清水由清水箱内的清水泵加压并经紫外线消毒器消毒后供水至回用水管网。自动弃流过滤装置的弃流雨水排入雨水管网,雨水储水罐内的排泥水排入污水管网。其中雨水仓有效容积V1=60m3,清水箱有效容积V2=8m3

可以理解的,初期雨水水质较差,含有较大杂物、泥沙等,经过弃流过滤装置收集较为清澈的雨水回用可以减少雨水处理工序,降低运行成本,延长处理设备使用寿命。下面具体讲解预处理单元:

(1)装置组成:自动弃流过滤装置由分流过滤井(内设过滤装置)、弃流控制井(内设弃流电动阀)、雨量计、电气控制柜及供电电缆等组成。分流过滤井设有雨水进水口和雨水出水口(弃流管、收集管和溢流管),其中弃流管出水口标高最低,收集管前端处设有过滤网,可以拦截雨水中夹带的树叶等粗大漂浮物。弃流管道上设有电动阀,电动阀安装在弃流控制井内,平时为常开状态。雨量计采用容栅式雨量计,通过容栅位移传感器检测降雨量,采用上下电动阀控制进水和排水,使得容栅雨量计在记录降水过程中雨量不流失,而保证了计量过程的准确性。

(2)控制方式:初期降雨时通过雨量计感应降雨量,汇集的雨水进入分流过滤井,首先流向弃流管道,在降雨量达到设定的弃流雨量时(屋面弃流可采用2~3mm径流厚度,地面弃流可采用3~5mm径流厚度),弃流电动阀关闭,弃流方向的水流停止,同时雨水进入收集管道,流向雨水收集罐。如果汇集的雨水流量过大,雨水储水罐内水位超过雨水储水罐超高液位时,可通过关闭进水电磁阀及弃流装置井设置的安全分流管道进入室外雨水管网。

可以理解的是,本方案还设有电气控制柜1台,电气控制采用PLC控制,雨水处理设施日常运行采用自动控制,并具有手动控制功能;控制柜具有显示设备运行及故障报警信号功能。具体讲解如下:

1、清水箱内液位控制如下:

(1)低液位时:回用水泵停止供水,自动开启补水电磁阀对清水池进行补水,且在电气控制柜上显示水位过低;

(2)中液位时:雨水提升泵供水;

(3)高液位时:雨水提升泵和补水电磁阀关闭;

(4)超高液位时:输出声光报警信号报警。

2、雨水储水罐内液位控制如下:

(1)放空管的开启时间根据现场实际罐内的沉泥量确定(一般一年一次到两次),由手动控制开启;

(2)雨水提升泵在中液位时开启,低液位时不得启动,运行到雨水储水罐低液位时停止运行。当雨水储水罐内收集液位位于超高水位时,关闭进水管上的电磁阀停止进水,并在电气控制柜上显示报警。

3、弃流系统控制如下:

弃流控制系统采用自动和手动两种控制方式,可在系统主控制柜上显示弃流操作状态,并具有故障报警功能。设置液位监测装置,并将水位信号引至物业管理中心。当雨水收集池内水位达到超高水位时,应向物业管理中心报警。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

可以理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的组件或机构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明较佳的实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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