一种雨水净化收集系统

技术领域

本发明涉及雨水收集技术领域，特别是涉及一种雨水净化收集系统。

背景技术

随着城市社会的不断发展，水资源逐渐短缺的问题日益突出。雨水是一种常见的自然水源，如何有效收集净化雨水是制约雨水利用的关键。

目前，结合房屋结构设计出了收集屋面雨水的系统，如授权公告号为CN105839755B、授权公告日为2017.11.17的中国发明专利公开了一种屋面雨水收集系统，并具体公开了该系统包括屋顶、集雨槽、初级过滤装置、弃流装置、反冲洗过滤装置和集雨桶，集雨槽装在屋顶的下沿，初级过滤装置非接触安装于集雨槽出水口的下部，可拦截体积较大的杂物，防止过水管路堵塞；弃流装置的截流调节杆可截流雨水进入调节腔以抬升浮球阀，实现早期雨水弃流和后期净水的收集；反冲洗装置包括第Ⅰ过滤网、第Ⅱ过滤网和冲洗装置。初级过滤装置可有效过滤雨水中的树叶等体积较大杂质，防止过水管路堵塞，精过滤装置可过滤雨水中小颗粒杂质，采用弃流装置弃流初期雨水，使最终收集的雨水可满足生产和生活的需求。

现有技术中的屋面雨水收集系统采用初级过滤装置和弃流装置的结构形式，利用初级过滤装置对进入管道的雨水进行除杂，之后通过反冲洗过滤装置对雨水进行过滤处理。但是，仅靠反冲洗过滤处理无法将雨水中的悬浮微粒、胶体等成分有效去除，雨水中仍然含有较多的细微杂质，收集的雨水洁净度低，无法直接供生产生活使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种雨水净化收集系统，以解决现有雨水收集系统无法将雨水中的悬浮微粒、胶体等成分有效去除，雨水中仍然含有较多的细微杂质，收集的雨水洁净度低，无法直接供生产生活使用的问题。

本发明的雨水净化收集系统的技术方案为：

雨水净化收集系统包括进水管路、净水装置和储水容器，所述进水管路设有进水口、弃流口和弃流阀，所述进水口用于与屋顶的排水口连接；

所述进水管路上还设有分接口，所述分接口连接有集水管路，所述净水装置和储水容器连接在所述集水管路上；

所述集水管路靠近所述分接口的位置设有絮凝添加装置，介于所述分接口和净水装置之间的集水管路上设有初级过滤器，介于所述净水装置和储水容器之间的集水管路上设有二级过滤器。

进一步的，所述集水管路位于所述絮凝添加装置的上游位置还设有流量检测元件，所述流量检测元件与所述絮凝剂添加装置电连接，所述流量检测元件用于检测所述集水管路中的雨水流量，以根据雨水流量大小控制所述絮凝剂添加装置的添加量。

进一步的，所述净水装置为固液分离装置，所述固液分离装置包括主壳体，所述主壳体中对应进水位置设有挡流板，所述挡流板具有引导雨水形成旋流的弧形导流面，所述主壳体的底部还设有连通所述内腔的排污口。

进一步的，所述固液分离装置包括还包括溢流管，所述溢流管竖向贯穿所述主壳体的底部，且所述溢流管的上管口位于所述主壳体的内腔上部。

进一步的，介于所述分接口和净水装置之间的集水管路上设有初级杀菌装置，介于所述净水装置和储水容器之间的集水管路上设有二级杀菌装置。

进一步的，所述初级杀菌装置、二级杀菌装置均为紫外杀菌灯。

进一步的，所述储水容器上连接有用水管路，所述用水管路上还设有三级过滤器和手动阀。

进一步的，所述进水管路上设有雨水感应元件，所述雨水感应元件与所述流量检测元件电连接，所述雨水感应元件用于检测所述进水管路中是否有雨水流通，以控制所述流量检测元件启动或关闭。

进一步的，所述进水管路上还设有雨水浊度检测元件，所述雨水浊度检测元件与所述弃流阀电连接，所述雨水浊度检测元件用于检测流通雨水的浑浊度，以在检测到的浑浊度大于浑浊度设定值时控制所述弃流阀开启，以及在检测到的浑浊度小于浑浊度设定值时控制所述弃流阀关闭。

进一步的，所述雨水感应元件、雨水浊度检测元件和弃流阀自上而下设置在所述进水管路中。

有益效果：该雨水净化收集系统采用进水管路和集水管路的管路形式，对于初期雨水含有较多杂物，则开启弃流阀直接经弃流口排走，随着雨水的流通将杂物逐渐排净，然后关闭弃流阀使雨水进入集水管路中；利用絮凝剂使雨水中的悬浮微粒相互凝聚形成絮凝体，在实际使用中，絮凝剂的种类可选用硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺等的任意一种或多种，通过絮凝作用保证对雨水起到有效地除杂净化效果。

介于分接口和净水装置之间的集水管路上设有初级过滤器，用于对絮凝处理后的雨水进行过滤除去絮凝体，消除雨水中的悬浮微粒和胶体等，介于净水装置和储水容器之间的集水管路上设有二级过滤器，可对分离净化后的雨水进行二次过滤处理。经过该系统的絮凝、初级过滤、净化分离、二级过滤最终得到洁净水体。相比于现有雨水收集装置，可将雨水中的悬浮微粒、胶体等成分有效去除，彻底消除雨水中的细微杂质，收集到的雨水洁净度更高，可直接供生产生活使用。

附图说明

图1为本发明的雨水净化收集系统的具体实施例1中雨水净化收集系统的结构示意图；

图2为本发明的雨水净化收集系统的具体实施例1中雨水净化收集系统的电路控制示意图。

图中：1－进水管路、10－弃流阀、11－进水口、12－弃流口、13－雨水感应元件、14－雨水浊度检测元件、2－净水装置、20－主壳体、21－溢流管、22－排污口、3－储水容器、4－集水管路、41－流量检测元件、42－絮凝剂添加装置、431－初级过滤器、432－二级过滤器、433－三级过滤器、441－初级杀菌装置、442－二级杀菌装置、45－手动阀、5－自助洗车装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的雨水净化收集系统的具体实施例1，如图1、图2所示，雨水净化收集系统包括进水管路1、净水装置2和储水容器3，进水管路1设有进水口11、弃流口12和弃流阀10，进水管路1的进水口11用于与屋顶的排水口连接；进水管路1上还设有分接口，分接口连接有集水管路4，净水装置2和储水容器3连接在集水管路4上；集水管路4靠近分接口的位置设有絮凝添加装置42，介于分接口和净水装置2之间的集水管路4上设有初级过滤器431，介于净水装置2和储水容器3之间的集水管路4上设有二级过滤器432。

该雨水净化收集系统采用进水管路1和集水管路4的管路形式，对于初期雨水含有较多杂物，则开启弃流阀10直接经弃流口12排走，随着雨水的流通将杂物逐渐排净，然后关闭弃流阀10使雨水进入集水管路4中；利用絮凝剂使雨水中的悬浮微粒相互凝聚形成絮凝体，在实际使用中，絮凝剂的种类可选用硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺等的任意一种或多种，通过絮凝作用保证对雨水起到有效地除杂净化效果。

介于分接口和净水装置2之间的集水管路4上设有初级过滤器431，用于对絮凝处理后的雨水进行过滤除去絮凝体，消除雨水中的悬浮微粒和胶体等，介于净水装置2和储水容器3之间的集水管路4上设有二级过滤器432，可对分离净化后的雨水进行二次过滤处理。经过该系统的絮凝、初级过滤、净化分离、二级过滤最终得到洁净水体。相比于现有雨水收集装置，可将雨水中的悬浮微粒、胶体等成分有效去除，彻底消除雨水中的细微杂质，收集到的雨水洁净度更高，可直接供生产生活使用。

在本实施例中，集水管路4位于絮凝添加装置42的上游位置还还设有流量检测元件41，流量检测元件41与絮凝剂添加装置42电连接，流量检测元件41用于检测集水管路4中的雨水流量，以根据雨水流量大小控制絮凝剂添加装置42的添加量。具体的，流量检测元件41为超声波流量计，其型号为YK－TUF2000B，采用管段式结构设计，可通过两端法兰连接在集水管路4上，能够检测雨水在集水管路4中的流量大小，并根据该检测到的流量大小控制絮凝剂添加装置42向集水管路4中自动加入相应量的絮凝剂。

需要说明的是，絮凝剂添加量与集水管路4中的雨水流量大小呈正比关系，利用絮凝剂使雨水中的悬浮微粒相互凝聚形成絮凝体，保证能够对雨水起到有效地除杂净化效果。

在本实施例中，净水装置2为固液分离装置，固液分离装置包括主壳体20和溢流管21，主壳体20中对应进水位置设有挡流板23，挡流板23具有引导雨水形成旋流的弧形导流面，并且，在主壳体20的底部还设有连通主壳体20内腔的排污口22。溢流管21竖向贯穿主壳体20的底部，且溢流管21的上管口位于主壳体20内腔的上部。在主壳体20中设置溢流管21，防止雨水过多而无法储水。

其中，在主壳体20中设置挡流板23，利用挡流板23的弧形导流面对水流起到引导作用，使雨水以旋流形式进入内腔，并降低了雨水在内腔中的流速，提高了雨水的固液分离效果，确保雨水中的固体颗粒、体积更小的絮凝体及其他杂质得到有效的分离。这些杂质经分离后沉淀在主壳体20内腔的底部，最后经排污口22排出，而分离杂质后的干净雨水经后续集水管路4进入储水容器3中，以便于供用户洗车或生活使用。

介于分接口和净水装置2之间的集水管路4上设有初级杀菌装置441，介于净水装置2和储水容器3之间的集水管路4上设有二级杀菌装置442。初级杀菌装置441和二级杀菌装置442均为紫外杀菌灯，可对除去絮凝体后的雨水进行消毒杀菌处理，杀菌效率更高。另外，储水容器3上还连接有用水管路，用水管路上设置有三级过滤器433和手动阀45，用水管路的末端连接有自主洗车装置5，用户可使用洁净的雨水清洗车辆，确保了水资源的高效利用。并且，三级过滤器433与初级过滤器431、二级过滤器432的结构相同，三者均为滤芯式过滤器。在其他实施例中，为了满足不同的使用需求，初级过滤器、二级过滤器、三级过滤器还可均为滤网式过滤器。

进水管路1上设有雨水感应元件13、雨水浊度检测元件14和弃流阀10，雨水感应元件13与流量检测元件41电连接，雨水感应元件13用于检测进水管路1中是否有雨水流通，以控制流量检测元件41启动或关闭。当进水管路1中流通有雨水或无雨水流通时，雨水感应元件13控制流量检测元件41的开启和关闭。

并且，雨水感应元件13还与雨水浊度检测元件14电连接，雨水感应元件13用于检测进水管路1中是否有雨水流通，以控制雨水浊度检测元件14启动或关闭。利用雨水感应元件13来检测是否有雨水流通，若进水管路1中流入雨水，则控制雨水浊度检测元件14启动，开始检测流通雨水的浑浊度，进而由雨水浊度检测元件14判断弃流或集水；当进水管路1中停止流入雨水，说明无雨水可收集使用，则控制雨水浊度检测元件14关闭，采用了自动化的控制方式，可靠性更好，避免了雨水浊度检测元件14持续待机，节省电能且延长了使用寿命。

其中，弃流阀10设置在进水管路1的弃流口12处，雨水浊度检测元件14与弃流阀10电连接；雨水浊度检测元件14用于检测流通雨水的浑浊度，以在检测到的浑浊度大于浑浊度设定值时控制弃流阀10开启，以及在检测到的浑浊度小于浑浊度设定值时控制弃流阀10关闭。

在进水管路1设置雨水浊度检测元件14和弃流阀10，雨水浊度检测元件14检测进水管路1中流通雨水的浑浊度，雨水浊度检测元件14中预设有判断雨水是否可作为原水利用的浑浊度设定值，此处，原水为可进入集水管路1及后续装置中进行净化使用的雨水；当检测到的浑浊度大于浑浊度设定值时，说明雨水中含有较多杂物，不足以作原水供后续的净化使用，控制弃流阀10开启则浑浊雨水直接经弃流口12排放出去，并未进入后续的集水管路4中；当检测到的浑浊度小于浑浊度设定值时，说明杂物已随初期雨水基本排走，后续雨水的纯净度达到使用要求，控制弃流阀10关闭则后续雨水流入进水管路1，然后经集水管路4流通至净水装置，得到进一步的净水除杂处理，最后存积在储水容器3中。

采用了进水管路1、雨水浊度检测元件14和弃流阀10的设计形式，雨水浊度检测元件14可有效的检测出进水管路1中流通雨水的浑浊程度，以此来真实准确地判断该雨水是否可作为原水使用，如否则直接经进水管路1的弃流口12排走；相比于现有雨水收集系统中采用浮球阀来控制雨水的弃流和集水，可根据雨水实际的浑浊程度来判断是否弃流，弃流和集水的控制准确性更高。

其中，进水管路1沿竖直方向延伸布置，进水口11设置在进水管路1的上端，弃流口12设置在进水管路1的下端；进水管路1上设有分接口，集水管路4的一端连接在进水管路1的分接口上。进水管路1沿竖直方向设置，屋顶的雨水经进水口11流入进水管路1中时，若雨水浑浊则弃流阀10开启，浑浊雨水可通过直接经弃流口12排走，浑浊雨水不会流经集水管路4，保证了含较多杂物的初期雨水可顺畅排放，防止堵塞后续的集水管路4。

并且，雨水感应元件13、雨水浊度检测元件14和弃流阀10自上而下设置在进水管路1中。其中，雨水感应元件13为雨量传感器，雨水浊度检测元件14为浊度传感器，弃流阀10为电磁转换阀。具体的，雨量传感器的型号为RG13HRB2，而浊度传感器的型号为Y510－A，利用90°散射法测量原理来检测雨水浑浊度，浑浊度则表示水中悬浮物对光线透视的阻碍程度。在其他实施例中，为了满足不同使用需求，浊度传感器的型号还可为VisoTurb700IQ或者WGZ－2000等，同样能够用于检测雨水的浑浊度。

本发明的雨水净化收集系统的其他具体实施例，为了满足不同的使用需求，可将该雨水收集系统中部分结构省去，例如：三级过滤+二级杀菌的结构形式可简化为二级过滤+二级杀菌、二级过滤+一级杀菌或者仅有二级过滤的结构形式，能够实现基本的过滤除杂作用，满足更低洁净度的用水需求。另外，还可将连接储水容器的用水管路以及手动阀和自助洗车装置省去，以灵活地满足用户的取水需求。

本发明的雨水净化收集系统的其他具体实施例，为了满足不同的使用需求，可将进水管路上的雨水感应元件、雨水浊度检测元件省去，且将弃流阀设计为手动阀门，通过人工开启和关闭手动阀门，从而调节弃流和集水这两种工作状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。