CN105417750A - 水循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水循环系统，属于固定建筑技术领域。它解决了现有的工厂未对雨水进行收集利用，造成水资源浪费，不能满足海绵城市建设要求的问题。本水循环系统，包括用于收集虹吸排水管排出水的沉淀腔和与沉淀腔连通的储水腔，储水腔与沉淀腔之间设有过滤结构，水循环系统还包括设于房屋顶部的水塔，该水塔分别与工业用水单元和生活用水单元连接，水塔通过抽水管与储水腔连通，抽水管的下端设有位于储水腔内的供水泵，储水腔处设有用于排出储水腔内多余水的排水管，排水管的进水端位于储水腔的最高水位线处。本发明可有效节约水资源，满足海绵城市的建设要求。

Description

水循环系统

技术领域

本发明属于固定建筑技术领域，涉及一种水循环系统，特别是一种工业园区的水循环系统。

背景技术

国务院总理李克强在2015年9月29日主持召开了国务院常务会议。会议指出，要按照生态文明的建设要求，建设雨水自然积存、渗透、以及净化的海绵城市，以修复城市水生态、涵养水资源，增强城市防涝能力，扩大公共产品有效投资，提高新型城镇化质量。显然，建设海绵城市是城市规划、设计、建设领域的一次思维创新，它能实现城市雨水的“自然积存、自然渗透、自然净化”。这对于我国的城市化建设来说，无疑是一种必要的变革举措，是解决既存问题的必备良方。

海绵城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。因为它能在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时又可将蓄存的水“释放”并加以利用。而在解决水问题之外，这样的新型城市还可以明显增加“城市蓝”的天数，减少城市热岛效应，改善城市的大气循环。这对于市民来说无疑是个好消息，在此情境之下，城市聚落的生活质量无疑会得到很大的提升。

目前，一些工业园区的厂房顶设置有虹吸排水结构，可将厂房屋顶的雨水收集起来进行统一排放。由于没有健全的过滤系统和储水系统，企业一般是将虹吸排水结构收集的雨水直接排放到市政的雨水管内，避免工业园区洪涝。由于雨水中带有杂质，直接排放易造成市政雨水管堵塞，有可能导致大面积的洪涝。企业的生活用水、工业用水均直接来源于市政用水管，巨大的用水量使企业需缴纳巨额的水费，这些生活用水和工业用水均未得到循环使用，造成大量的水资源浪费，不符合海绵城市建设的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可有效节约水资源、满足海绵城市建设要求的水循环系统。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

本水循环系统，包括用于收集虹吸排水管排出水的沉淀腔和与沉淀腔连通的储水腔，所述的储水腔与沉淀腔之间设有过滤结构，其特征在于，水循环系统还包括设于房屋顶部的水塔，该水塔分别与工业用水单元和生活用水单元连接，所述的水塔通过抽水管与储水腔连通，所述抽水管的下端设有位于储水腔内的供水泵，所述的储水腔处设有用于排出储水腔内多余水的排水管，所述排水管的进水端位于储水腔的最高水位线处。

本循环系统中，沉淀腔和储水腔挖设在地下，容积大小由厂房的大小决定。雨水落入到厂房屋顶，由虹吸排水管将雨水进行收集，收集的雨水进入到沉淀腔内沉淀并进行初步过滤，随后通过过滤结构彻底过滤变为干净的水资源，流入到储水腔内储存。由于从虹吸排水管流出的排出水内含有杂质，需定期在沉淀腔内进行打捞，将体积较大的杂质清理掉。供水泵工作，将位于储水腔内干净的水资源抽取到水塔内，干净的水资源可通过工业用水单元用于屋顶降温、厂房清洁、机械设备冷却循环用水等，还可通过生活用水单元用于宿舍楼洗衣、洗澡、拖地、冲厕所、厨房洗菜、洗碗等。雨水量较多时，位于储水腔内的干净水达到储水腔的最高水位线后，经排水管排出。

在上述的水循环系统中，所述的沉淀腔与储水腔之间设有过滤腔，该过滤腔的侧壁一与沉淀腔贴靠设置，过滤腔的侧壁二与储水腔贴靠设置，所述侧壁一的上端高于所述侧壁二的上端，上述的过滤结构设于该过滤腔内。

在上述的水循环系统中，所述的过滤结构包括设于过滤腔内的用于将过滤腔分割成夹腔一与夹腔二的隔板，该隔板的上端高于上述侧壁一的上端，该隔板的下端具有连通夹腔一与夹腔二的开口，在靠近沉淀腔的夹腔一内设有过滤单元一，在靠近储水腔的夹腔二内设有过滤单元二。

当沉淀腔内的水满后，经过侧壁一的上端流入到夹腔一内，由过滤单元一进行首次过滤，随着水位的上升，水经开口进入到夹腔二内，经过滤单元二进行再次过滤，经过滤后的水经侧壁二流入到储水腔内。

在上述的水循环系统中，所述过滤单元一的上部设有隔离网。由于在对沉淀腔进行打捞时，无法完全将大杂质清除掉，部分大杂质会残留，会跟随水流进入到夹腔一内，设置的隔离网可隔离从沉淀腔流入的大杂质。

在上述的水循环系统中，所述的过滤单元一为袋装石英砂。在安装时，将石英砂装入到尼龙袋内，然后将若干袋装石英砂填充到夹腔一内，尼龙袋的透水效果好，石英砂能有效的除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、臭味及部分重金属离子等，最终能降低水浊度，初步净化水质。

在上述的水循环系统中，所述的过滤单元二为袋装活性炭。使用时同样将活性炭装入到尼龙袋内，然后将若干袋装活性炭填充到夹腔二内。活性炭过滤时由于其多孔性可吸附各种液体中的微细物质，进一步对水进行脱色、脱臭、脱氯、去除有机物及重金属、去除合成洗涤剂、细菌、病毒及放射性等污染物质，净化后的水可直接用作生活用水及工业用水。

在上述的水循环系统中，该水循环系统还包括人工湖，上述排水管的出水端与人工湖连通，所述的人工湖内设有用于排出人工湖内多余水的排出管，该排出管的进水端位于人工湖的最高水位线处，所述的人工湖内设有提水单元和补水单元。

人工湖为一个巨大的储水池，最高水位线要低于储水腔的最高水位线，防止人工湖内的水经排水管直接返入到储水腔内。当储水腔内的水满足了生活用水和工业用水时还存在多余的水资源，且水位线达到了储水腔的最高水位线，多余的水经过排水管自动流入到人工湖内进行储存。人工湖即能很好的将水资源进行储存，还能美化环境。这里设置的提水单元可将人工湖内的水抽取并输送到沉淀腔内，经过过滤结构过滤后进入到储水腔内再次使用，实现了水循环利用的目的。在雨水较少的情况下，可通过补水单元将河流内的水资源直接补给到人工湖内。

在上述的水循环系统中，所述的提水单元包括用于连通人工湖与沉淀腔的提水管，所述的提水管位于人工湖的一端设有伸入至人工湖内的提水泵。当储水腔内的水资源不能满足生活用水和工业用水时，打开提水泵，使人工湖内的水经提水管进入到沉淀腔内，随后经过过滤结构过滤，形成干净水后进入到储水腔用于生活用水和工业用水。

在上述的水循环系统中，所述的补水单元包括补水管和设于补水管外端的补水泵，所述的补水管上设有由石英砂与活性炭构成的小型过滤单元。该补水管延伸到厂区外的河流内，补水泵位于河水中，当人工湖内水位较低时，打开补水泵，将河水经补水管抽入到人工湖内。由于设置有小型过滤单元，可对河水进行过滤净化，使进入到人工湖内的水干净，再经过人工湖内的鱼、虾、水草等自然过滤，使水质更好。

在上述的水循环系统中，所述的沉淀腔、过滤腔及储水腔的上方设有盖板，上述隔板的上端固连在该盖板上。盖板可防止外界的杂质进入到储水腔内，其中盖板位于沉淀腔的部分可以随意打开，方便对沉淀腔内的杂质进行人工打捞。

与现有技术相比，本水循环系统具有以下优点：

水循环系统将雨水进行收集、净化、储存，净化后的雨水可用作生活用水和工业用水，满足日常需求，有效节约水资源；设置的排水管和排出管可有效避免储水腔与人工湖内的水溢出，当雨水较少时，可提取人工湖内的水过滤净化，当人工湖内水较少时，可通过补水单元从外面的河流中提取水资源，形成永不缺水和永不溢出的水循环系统，满足海绵城市的建设要求。

附图说明

图1是本发明提供的水循环系统的结构示意图。

图2是本发明提供的水循环系统的另一结构示意图。

图中，1、虹吸排水管；2、沉淀腔；3、储水腔；4、水塔；5、工业用水单元；6、生活用水单元；7、抽水管；8、供水泵；9、排水管；10、隔板；11、侧壁一；12、侧壁二；13、开口；14、过滤单元一；15、过滤单元二；16、隔离网；17、人工湖；18、排出管；19、提水管；20、提水泵；21、补水管；22、补水泵；23、小型过滤单元；24、盖板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示的水循环系统，包括用于收集虹吸排水管1排出水的沉淀腔2和与沉淀腔2连通的储水腔3，储水腔3与沉淀腔2之间设有过滤结构，水循环系统还包括设于房屋顶部的水塔4，该水塔4分别与工业用水单元5和生活用水单元6连接，水塔4通过抽水管7与储水腔3连通，抽水管7的下端设有位于储水腔3内的供水泵8，储水腔3处设有用于排出储水腔3内多余水的排水管9，排水管9的进水端位于储水腔3的最高水位线处。

本循环系统中，沉淀腔2和储水腔3挖设在地下，容积大小由厂房的大小决定。雨水落入到厂房屋顶，由虹吸排水管1将雨水进行收集，收集的雨水进入到沉淀腔2内沉淀并进行初步过滤，随后通过过滤结构彻底过滤变为干净的水资源，流入到储水腔3内储存。由于从虹吸排水管1流出的排出水内含有杂质，需定期在沉淀腔2内进行打捞，将体积较大的杂质清理掉。供水泵8工作，将位于储水腔3内干净的水资源抽取到水塔4内，干净的水资源可通过工业用水单元5用于屋顶降温、厂房清洁、机械设备冷却循环用水等，还可通过生活用水单元6用于宿舍楼洗衣、洗澡、拖地、冲厕所、厨房洗菜、洗碗等。雨水量较多时，位于储水腔3内的干净水达到储水腔3的最高水位线后，经排水管9排出。

具体的，如图1和图2所示，工业用水单元5包括与水塔4连接的支管和若干设于支管上的喷水头，在支管与水塔4的连接处设有阀门。在使用时，打开阀门，水经过支管随后由喷水头喷出，由于屋顶的降温。

本实施例中，沉淀腔2和出水腔均呈矩形，在沉淀腔2与储水腔3之间设有过滤腔，该过滤腔的侧壁一11与沉淀腔2贴靠设置，过滤腔的侧壁二12与储水腔3贴靠设置，侧壁一11与侧壁二12平行，侧壁一11的上端高于侧壁二12的上端，过滤结构设于该过滤腔内。

如图2所示，过滤结构包括设于过滤腔内的用于将过滤腔分割成夹腔一与夹腔二的隔板10，该隔板10的上端高于侧壁一11的上端，该隔板10的下端具有连通夹腔一与夹腔二的开口13，在靠近沉淀腔2的夹腔一内设有过滤单元一14，在靠近储水腔3的夹腔二内设有过滤单元二15。当沉淀腔2内的水满后，经过侧壁一11的上端流入到夹腔一内，由过滤单元一14进行首次过滤，随着水位的上升，水经开口13进入到夹腔二内，经过滤单元二15进行再次过滤，经过滤后的水经侧壁二12流入到储水腔3内。

如图1所示，过滤单元一14的上部设有隔离网16。由于在对沉淀腔2进行打捞时，无法完全将大杂质清除掉，部分大杂质会残留，会跟随水流进入到夹腔一内，设置的隔离网16可隔离从沉淀腔2流入的大杂质。

本实施例中，过滤单元一14为袋装石英砂。在安装时，将石英砂装入到尼龙袋内，然后将若干袋装石英砂填充到夹腔一内，尼龙袋的透水效果好，石英砂能有效的除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、臭味及部分重金属离子等，最终能降低水浊度，初步净化水质。

过滤单元二15为袋装活性炭。使用时同样将活性炭装入到者尼龙袋内，然后将若干袋装活性炭填充到夹腔二内。活性炭过滤时由于其多孔性可吸附各种液体中的微细物质，进一步对水进行脱色、脱臭、脱氯、去除有机物及重金属、去除合成洗涤剂、细菌、病毒及放射性等污染物质，净化后的水可直接用作生活用水及工业用水。

如图1和图2所示，该水循环系统还包括人工湖17，排水管9的出水端与人工湖17连通，人工湖17内设有用于排出人工湖17内多余水的排出管18，该排出管18的进水端位于人工湖17的最高水位线处，人工湖17内设有提水单元和补水单元。

人工湖17为一个巨大的储水池，最高水位线要低于储水腔3的最高水位线，防止人工湖17内的水经排水管9直接返入到储水腔3内。当储水腔3内的水满足了生活用水和工业用水时还存在多余的水资源，且水位线达到了储水腔3的最高水位线，多余的水经过排水管9自动流入到人工湖17内进行储存。人工湖17即能很好的将水资源进行储存，还能美化环境。这里设置的提水单元可将人工湖17内的水抽取并输送到沉淀腔2内，经过过滤结构过滤后进入到储水腔3内再次使用，实现了水循环利用的目的。在雨水较少的情况下，可通过补水单元将河流内的水资源直接补给到人工湖17内。当人工湖17的水位到达最高水位线时，多余的水由排出管18排出。

如图2所示，提水单元包括用于连通人工湖17与沉淀腔2的提水管19，提水管19位于人工湖17的一端设有伸入至人工湖17内的提水泵20。当储水腔3内的水资源不能满足生活用水和工业用水时，打开提水泵20，使人工湖17内的水经提水管19进入到沉淀腔2内，随后经过过滤结构过滤，形成干净水后进入到储水腔3用于生活用水和工业用水。

如图2所示，补水单元包括补水管21和设于补水管21外端的补水泵22，补水管21上设有由石英砂与活性炭构成的小型过滤单元23。该补水管21延伸到厂区外的河流内，补水泵22位于河水中，当人工湖17内水位较低时，打开补水泵22，将河水经补水管21抽入到人工湖17内。由于设置有小型过滤单元23，可对河水进行过滤净化，使进入到人工湖17内的水干净。

如图1和图2所示，沉淀腔2、过滤腔及储水腔3的上方设有盖板24，隔板10的上端固连在该盖板24上，盖板24可防止外界的杂质进入到储水腔3内，其中盖板24位于沉淀腔2的部分可以随意打开，方便对沉淀腔2内的杂质进行人工打捞。

水循环系统将雨水进行收集、净化、储存，净化后的雨水可用作生活用水和工业用水，满足日常需求，有效节约水资源，形成永不缺水和永不溢出的水循环系统，满足海绵城市的建设要求。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种水循环系统，包括用于收集虹吸排水管（1）排出水的沉淀腔（2）和与沉淀腔（2）连通的储水腔（3），所述的储水腔（3）与沉淀腔（2）之间设有过滤结构，其特征在于，水循环系统还包括设于房屋顶部的水塔（4），该水塔（4）分别与工业用水单元（5）和生活用水单元（6）连接，所述的水塔（4）通过抽水管（7）与储水腔（3）连通，所述抽水管（7）的下端设有位于储水腔（3）内的供水泵（8），所述的储水腔（3）处设有用于排出储水腔（3）内多余水的排水管（9），所述排水管（9）的进水端位于储水腔（3）的最高水位线处。

2.根据权利要求1所述的水循环系统，其特征在于，所述的沉淀腔（2）与储水腔（3）之间设有过滤腔，该过滤腔的侧壁一（11）与沉淀腔（2）贴靠设置，过滤腔的侧壁二（12）与储水腔（3）贴靠设置，所述侧壁一（11）的上端高于所述侧壁二（12）的上端，上述的过滤结构设于该过滤腔内。

3.根据权利要求2所述的水循环系统，其特征在于，所述的过滤结构包括设于过滤腔内的用于将过滤腔分割成夹腔一与夹腔二的隔板（10），该隔板（10）的上端高于上述侧壁一（11）的上端，该隔板（10）的下端具有连通夹腔一与夹腔二的开口（13），在靠近沉淀腔（2）的夹腔一内设有过滤单元一（14），在靠近储水腔（3）的夹腔二内设有过滤单元二（15）。

4.根据权利要求3所述的水循环系统，其特征在于，所述过滤单元一（14）的上部设有隔离网（16）。

5.根据权利要求3所述的水循环系统，其特征在于，所述的过滤单元一（14）为袋装石英砂。

6.根据权利要求3所述的水循环系统，其特征在于，所述的过滤单元二（15）为袋装活性炭。

7.根据权利要求1所述的水循环系统，其特征在于，该水循环系统还包括人工湖（17），上述排水管（9）的出水端与人工湖（17）连通，所述的人工湖（17）内设有用于排出人工湖（17）内多余水的排出管（18），该排出管（18）的进水端位于人工湖（17）的最高水位线处，所述的人工湖（17）内设有提水单元和补水单元。

8.根据权利要求7所述的水循环系统，其特征在于，所述的提水单元包括用于连通人工湖（17）与沉淀腔（2）的提水管（19），所述的提水管（19）位于人工湖（17）的一端设有伸入至人工湖（17）内的提水泵（20）。

9.根据权利要求7所述的水循环系统，其特征在于，所述的补水单元包括补水管（21）和设于补水管（21）外端的补水泵（22），所述的补水管（21）上设有由石英砂与活性炭构成的小型过滤单元（23）。

10.根据权利要求3所述的水循环系统，其特征在于，所述的沉淀腔（2）、过滤腔及储水腔（3）的上方设有盖板（24），上述隔板（10）的上端固连在该盖板（24）上。