水收集过滤净化储存系统 技术领域 本发明涉及水收集、 水过滤净化利用装置， 尤其涉及一种可保持水质并满足大量 渗水及储水要求的水收集过滤净化储存系统。
背景技术 目前， 全球能源、 水资源匮乏， 世界各地缺水的地方很多， 很多缺水地区， 人们的饮 用水成了问题， 为了解决这些地区的缺水问题， 很多地区打水井， 但地下水仍短缺， 这些井 经常靠雨水、 河水等维持， 水质没有经过过滤， 不适合饮用 ； 水在长时间沉集后可清澈些， 但 时间长水容易变臭， 变质 ； 而且靠雨水维持的井水很快就渗入地下， 或蒸发掉。
中国专利 (CN101046103) 公开了一种水收集净化储存系统， 图 1 为该水收集净化 储存系统的剖面示意图， 如图 1 所示， 该系统包括 ： 上面开口的储水容器， 该容器壁为防水 结构 ； 位于储水容器内部的集水井， 集水井设有井盖， 井壁为透水结构， 可与储水容器之间 进行水交换 ； 其中， 集水井和储水容器之间填充有细砂填料， 填料上面铺有透水表层。该系
统虽然可以达到初步的水收集净化储存的目的， 但是， 由于该系统的储水容器与集水井之 间填充的全部为细砂填料， 因此， 其储水空间小， 储水能力较差， 并且， 在水进入该储存系统 之前不能够经过预先的初步过滤沉淀等处理， 水质相对不佳。同时， 当雨水湍急时， 雨水不 能够及时的渗入储水系统， 造成水资源的浪费， 同时也无法将外界集水大量而有效的输入 储水系统中进行过滤渗透。
因此， 人们迫切需要一种可将雨水预先进行过滤沉淀等处理， 再进行净化储存的 系统， 并且， 该系统可以具有较大的储存能力的系统， 使得雨水湍急或者外界输入大量集水 时， 水可以有效的渗入并储存于储水系统中。 发明内容
本发明的目的在于提供一种水收集过滤净化储存系统， 以解决现有技术的储水装 置不能预先对水进行初步过滤沉淀的缺陷。
为实现上述目的， 本发明提出一种水收集过滤净化储存系统， 包括水收集过滤系 统及水净化储存系统， 所述水过滤收集系统包括一汇流装置、 一过滤导流装置及连接所述 汇流装置及过滤导流装置的导流管路 ； 所述水净化储存系统通过一由所述过滤导流装置引 出的输水管道与所述过滤导流装置连通， 使得由所述过滤导流装置输出的水经过所述输水 管道进入所述水净化储存系统中储存。
其中， 所述汇流装置包括一水收集装置及一格栅， 所述格栅设置于所述水收集装 置的入水处或覆盖于所述水收集装置的表面， 以使流入所述水收集装置的水能够预先经过 格栅过滤。
其中， 还包括一个或多个沉淀池， 与所述汇流装置连通， 使得所述汇流装置中的水 在输入所述导流管路之前先输入所述沉淀池中进行沉淀。
其中， 所述过滤导流装置包括一导流沟道以及位于所述导流沟道上的过滤表层，并且所述过滤表层由透水砖铺设或由透水材料直接铺设， 所述透水砖由透水材料制成， 以 使通过所述导流管路导入的水能够通过过滤表层预先过滤， 之后再渗入所述导流沟道。
其中， 所述水净化储存系统与一滴灌系统或喷灌系统连接。
其中， 所述水净化储存系统包括 ： 一上面开口的储水容器， 所述储水容器的容器壁 为防水结构 ； 一位于储水容器内部的集水井， 井壁为透水结构， 其中， 所述集水井与所述储 水容器之间填充有填料， 所述填料包括混合的细砂及透水储水载体， 所述透水储水载体为 透水结构并具有储水空间， 水可以透过所述透水储水载体进入所述储水空间。
其中， 所述透水储水载体具有中空结构， 所述中空结构形成所述储水空间， 或者该 透水储水载体具有蜂窝状结构， 所述蜂窝状结构形成所述该储水空间。
其中， 所述透水储水载体交错码放。
其中， 所述透水储水载体由透水材料制成， 或者具有供水通过的流通孔道， 所述流 通孔道的直径小于所述细砂的粒径， 并且所述集水井的井壁由透水材料制成， 或者具有供 水通过的流通孔道， 所述流通孔道的直径小于所述细砂的粒径。
其中， 还包括一透水表层， 位于所述储水容器的上部表层， 所述透水表层由透水砖 铺设或由透水材料直接铺设， 所述透水砖由透水材料制成。
其中， 所述透水材料包括骨料及粘结骨料的粘结剂， 并且所述粘结剂至少部分为 亲水性树脂粘结剂。
其中， 所述骨料由所述粘结剂包覆， 较佳地， 所述骨料的一个或多个颗粒的一个或 多个颗粒预先由所述粘结剂覆膜， 形成覆膜的骨料颗粒。
其中， 所述亲水性树脂粘结剂为环氧树脂、 聚氨酯和丙烯酸树脂中的一种或几种 ； 上述环氧树脂、 聚氨酯和丙烯酸树脂中的分子侧链含有亲水性的羧酸盐、 磺酸盐、 铵盐、 羟 基或主链含有非离子型亲水链段。
其中， 还包括一透水沟， 设置于所述储水容器与所述集水井之间， 所述透水沟与所 述所述输水管道连通， 以使水能够由所述输水管道输入所述透水沟并由所述透水沟往下渗 透。
其中， 所述透水沟设置于所述储水容器上部的周边位置 ； 或者所述透水沟为设置 于所述储水容器上部的一条或多条沟道结构， 并且所述多条沟道结构平行或交错设置。
其中， 所述透水表层由透水砖铺设， 并且， 所述透水砖活动覆盖于所述透水沟之 上， 以使所述透水沟内沉积的污浊物能够在覆盖于其上的透水砖移开得到清洗。
其中， 所述集水井为多口， 并且， 多口集水井之间由连通管道连通， 至少一口集水 井的上部口径露出所述储水容器。
其中， 其特征在于， 连通所述多口集水井的连通管道设置在所述多口集水井的底 部， 使得多口集水井中的水相通。
其中， 所述骨料为天然石英砂、 人造石英砂、 粉煤灰、 冶炼废渣之一或其任意组合， 所述骨料颗粒粒径为 0.07 毫米～ 1.6 毫米。
其中， 该系统用于收集过滤储存山坡、 道路、 农田、 庭院、 湖泊及河流中的径流雨 水。
与现有技术相比， 本发明的有益效果 ：
1、 本发明的水收集过滤净化储存系统通过汇流装置、 沉淀池以及过滤导流装置的设置， 对水源进行多次预过滤， 预沉积， 去除了水流中的大块漂浮物及小固体悬浮颗粒物， 使得进入到水净化储存系统中的水经过了上述预处理， 具有较好的水质。
2、 本发明的系统通过透水储水载体取代部分的细砂， 透水储水载体具有较大的容 水空间， 因此， 该系统的储水量大， 储水能力强。
3、 本发明的系统通过透水沟的设置， 当雨水湍急时， 雨水可以渗入透水沟中， 再由 透水沟往下渗透， 从而缓解其表面透水结构的透水压力， 并且， 可以将外界集水大量输入透 水沟， 并在透水沟中临时储存并同时渗透。 并且通过于透水沟表面活动覆盖透水砖， 可以将 长时间使用后透水沟中沉积的污浊物及时清理， 保证透水沟的正常使用。
4、 本发明中多井连通的储存系统可以在从一口井取水时， 及时从其它井补充水， 进而满足了大量用水的需求。
5、 本发明所收集的雨水或污水， 经过透水表层的过滤和细沙填料的沉淀过滤， 得 到了较纯净的水， 而且， 水保存在填料中或集水井内， 不易变质、 发臭。
6、 本发明的系统可以应用于山坡、 道路、 农田、 庭院、 湖泊水及河流水中径流雨水 的收集过滤储存， 应用环境广泛。 附图说明
图 1 为现有技术的水收集净化储存系统的剖面示意图 ； 图 2 为本发明的水收集过滤净化储存系统的一实施例的简单结构示意图 ； 图 3 为本发明的水收集过滤净化储存系统又一实施例的简单结构示意图 ； 图 4 为本发明的水净化储存系统第一实施例的剖面示意图 ； 图 5 为本发明的水净化储存系统第二实施例的剖面示意图 ； 图 6 为本发明的水净化储存系统的第三实施例的剖面示意图 ； 图 7 为图 6 的水净化储存系统的俯视图 ； 图 8 为本发明水净化储存系统的第四实施例的剖面示意图 ； 图 9 为本发明水净化储存系统的第五实施例的剖面示意图。 其中， 附图标记 ： 1、 储水容器 2、 集水井 3、 结合部 4、 细砂 5、 透水表层 6、 井盖 7、 透水储水载体 8、 储水空间 9、 找平层 10、 砾石层 11、 土基层 12、 连通管道 13、 透水沟 20 ； 汇流装置 21 ： 水收集装置 22 ： 格栅 30 ： 过滤导流装置 31 ： 导流沟道 32 ： 过滤表层 40 ： 导流管路 50 ： 水净化储存系统 60 ： 输水管道 70 ： 沉淀池具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述 ：
本发明提出了一种水收集过滤净化储存系统， 图 2 为本发明的水收集过滤净化储 存系统的一实施例的简单结构示意图， 如图 2 所示， 该水收集过滤净化储存系统包括水收 集过滤系统及水净化储存系统， 所述水过滤收集系统包括一汇流装置 20、 一过滤导流装置 30 及连接所述汇流装置 20 及过滤导流装置 30 的导流管路 40 ； 所述水净化储存系统 50 通 过一由所述过滤导流装置 3
0 引出的输水管道 60 与所述过滤导流装置 30 连通， 使得由所述过滤导流装置 30 输出的水经过所述输水管道 60 进入所述水净化储存系统 50 中储存。
其中， 所述汇流装置 20 包括一水收集装置 21 及一格栅 22， 所述格栅 22 设置于所 述水收集装置 21 的入水处或覆盖于所述水收集装置 21 的表面， 以使流入所述水收集装置 21 的水能够预先经过格栅 22 过滤。
其中， 所述过滤导流装置 30 包括一导流沟道 31 以及位于所述导流沟道 31 上的过 滤表层 32， 并且所述过滤表层 32 由透水砖铺设或由透水材料直接铺设， 所述透水砖由透水 材料制成， 以使通过所述导流管路 40 导入的水能够通过所述过滤表层 32 预先过滤， 之后再 渗入所述导流沟道 31。 并且， 本发明的水收集过滤净化储存系统不限于上述结构， 其还包括一个或多个 沉淀池 70( 如图 3 所示 )， 与所述汇流装置 20 连通， 使得所述汇流装置 20 中的水在输入所 述导流管路 40 之前先输入所述沉淀池 70 中进行沉淀， 并且， 所述沉淀池 70 与所述汇流装 置 20 之间同样可以通过一导流管路 40 连通， 而且， 当设置多个沉淀池时， 较佳为将多个沉 淀池 70 串接。同时， 所述沉淀池 70 的入水处同样可以设置格栅， 以对由所述汇流装置 20 输入的水进行过滤。
其中， 上述导流管路 40 可以为导流渠， 或者任何供水传输的通道， 不受限制。
另外， 本发明的水收集过滤净化储存系统可以用于山坡、 道路、 农田、 庭院等径流 雨水以及天空降落雨水的收集过滤储存 ( 如图 3 所示 )， 此外还可以对湖泊水、 河流水等进 行过滤储存。 其中， 上述山坡、 道路、 农田、 庭院等径流雨水或者湖泊水或河流水首先通过汇 流装置 20 的格栅 22 进入汇流装置 20 的水收集装置 21 中， 在此过程中， 格栅 22 可以去除 收集水流中的大块漂浮物， 并且进入水收集装置 21 中的水可以经过沉淀， 使水流中的小固 体悬浮颗粒物在重力的作用下沉淀到池底， 使水中的小颗粒悬浮物得到去除， 并且水体得 到净化。经过净化的水流通过导流管路 40 进入到过滤导流装置 30， 所述过滤导流装置 30 主要分为上下两层， 上层是由透水砖铺设或者由透水材料 ( 如砂基滤水岩 ) 制成的过滤表 层 32， 当汇流装置 20 的出水流过上层过滤表层 32 时， 过滤表层 32 将对出水进行初级过滤， 因为砂基滤水岩表面细密， 所以细小的颗粒物将无法进入得到去除。 并且， 在整体过滤过程 中， 水流中的固体悬浮颗粒物将得到了有效的处理， 另外， 地表污染物中存在磷， 磷溶于雨 2+ 2+ 水后， 主要以磷酸盐的形式存在， 在混合的过程中与收集雨水固有的 Ca 、 Mg 结合， 生成磷 酸盐沉淀， 磷酸盐沉淀在汇流装置 20 中大部分得以沉淀去除， 未沉淀去除的经砂基滤水岩 进一步过滤去除。并且， 因砂基滤水岩具有过滤和吸附功能， 使水中的 NH3-N 得以去除， 去 除率大约可以达到 85％， TP 的去除效果也可达到 65％以上， 确保了进入到地下水净化储存 系统 50 中水质的洁净。过滤后的水流流入到下层的导流沟道 31， 流入到导流沟道 31 中的
水流最后流入到地下水净化储存系统 50。
并且， 当该系统具有一个或多个沉积池时， 汇流装置 20 流出的水可以经过该一个 或多个沉积池， 对水流进行一级或多级沉积， 以使进入到过滤导流装置 30 中的水质更加洁 净。
另外， 当该水收集过滤净化储存系统用于农田时， 所述水净化储存系统可以与一 滴灌系统或喷灌系统连接， 并通过滴灌系统或喷灌系统向农田灌溉， 带到雨水回收利用的 目的。
以下结合附图对本发明的水收集过滤净化储存系统中的水净化储存系统的较佳 实施例进行说明， 该较佳实施例的水净化储存系统都可以应用于本发明的水收集过滤净化 储存系统， 从而带来本发明的水收集过滤净化储存系统的多种变形 ：
图 4 为本发明的水净化储存系统第一实施例的剖面示意图， 如图 4 所示， 本发明的 水净化储存系统可以设置于土基层 11 中， 其包括一上面开口的储水容器 1， 该储水容器 1 的 容器壁为防水结构 ； 一位于储水容器内部的集水井 2， 其井壁为透水结构， 集水井 2 可与储 水容器 1 之间进行水交换， 并且该集水井 2 与该储水容器 1 之间填充有填料， 其中， 填料包 括细砂 4 及 / 或多个透水储水载体 7， 其中， 所述细砂 4 与所述透水储水载体 7 混合存在， 细沙 4 颗粒的粒径为 0.07mm-2mm， 并且， 细砂 4 具有净化水的功能， 储存于其中的水不会变 质， 使得收集的雨水或污水经过透水表层 5 的过滤和细沙填料的沉淀过滤后得到了较纯净 的水， 而透水储水载体 7 内部为储水空间 8， 透水储水载体 7 的储水空间 8 具有较大的储水 容量， 可以使储水容器的储存容量增加。并且， 于所述填料中， 所述透水储水载体为交错码 放， 以使所述透水储水载体彼此支撑， 从而提高所述填料的强度。 其中， 所述透水储水载体 7 的结构为一个或多个透水储水球体、 透水储水柱体、 透 水储水圆台体等不同的结构， 不受限制。并且， 所述透水储水载体 7 具有中空结构， 所述中 空结构形成所述储水空间 8， 或者该透水储水载体 7 具有蜂窝状结构， 所述蜂窝状结构形成 所述储水空间 8， 其中， 所述蜂窝状结构可以通过例如透水材料与消失模混合成型并加热使 消失模消失的技术制作。并且， 所述透水储水载体 7 由透水材料制成， 且具有气体流通的通 路或孔道 ； 或者所述透水储水载体 7 具有供水通过的流通孔道， 所述流通孔道的直径小于 所述细砂的粒径， 并且， 所述透水储水载体 7 通过上述结构， 形成了可以向内及向外双向透 水的透水结构， 使得细砂中的水可以透过所述透水储水载体 7 壁部进入其储水空间 8 中， 以 增加水的储存量， 透水储水载体 7 中的水也可以由其储水空间 8 渗出， 进入细砂 4 及集水井 2 中， 通过透水材料， 细砂 4 与透水储水载体 7 之间可以进行水交换， 透水储水载体 7 中的水 也可以透过透水载体壁进入细砂 4 中。
另外， 所述集水井 2 的井壁是由透水材料制成的透水结构， 该透水结构具有气体 流通的通路或孔道， 或者所述集水井 2 具有供水通过的流通孔道， 所述流通孔道的直径小 于所述细砂的粒径， 细砂中的水可以透过透水井壁进入集水井 2 中。并且， 所述填料上面铺 设有透水表层 5， 所述透水表层 5 为透水砖铺设或由透水材料直接铺设， 以使雨水或污水可 以透过透水表层 5 进入下面的细砂填料中， 所述透水砖由透水材料制成。因此， 在使用状态 下， 由于细砂 4、 透水储水载体 7、 集水井 2 之间可以进行水交换， 水会储存于细砂 4、 透水储 水载体 7 的储水空间 8 以及集水井 2 中。当需要用水时， 打开井盖 6， 将水从集水井 2 中抽 出， 在此过程中， 细砂 4 及透水储水载体 7 中的水可以补充进入集水井 2 中。
其中， 上述透水材料包括骨料及粘结骨料的粘结剂， 并且所述粘结剂至少部分为 亲水性树脂粘结剂。所用粘结剂与骨料的质量比为 1 ～ 20 ∶ 100。所述亲水性树脂粘结剂 占粘结剂总量的 1 ～ 60％， 其中， 所述亲水性树脂粘结剂为环氧树脂、 聚氨酯和丙烯酸树脂 中的一种或几种 ； 上述环氧树脂、 聚氨酯和丙烯酸树脂中的分子侧链含有亲水性的羧酸盐、 磺酸盐、 铵盐、 羟基或主链含有非离子型亲水链段。所述骨料为 ： 天然石英砂、 人造石英砂、 粉煤灰、 冶炼废渣之一或其任意组合， 较好为石英砂， 最好是沙漠中的风积沙。所述骨料较 佳为由所述粘结剂包覆， 更佳地， 所述骨料的一个或多个颗粒预先由所述粘结剂覆膜， 形成 覆膜的骨料颗粒。所述的骨料颗粒粒径最好为 ： 0.07 毫米～ 1.6 毫米。
其中， 该集水井 2 上部与大气相通， 并以防水井盖 6 覆盖， 通过打开井盖可进行抽 水， 或者该集水井 2 上部并不与大气相通， 而是具有抽水通路， 例如， 该集水井 2 具有一个可 以与抽水泵连通的抽水通路， 通过抽水管插入该抽水通路中实现抽水。
另外， 所述储水容器 1 底部对应于所述集水井的位置设有与所述集水井 2 口径相 匹配的结合部 3， 所述结合部为凸台， 集水井 2 套置在凸台外。
并且， 为了增加水净化储存系统的强度， 在透水表层 5 下可以设置砾石层 10， 并在 透水表层 5 与砾石层 10 之间设置透水的找平层 9， 不受限制。
图 5 为本发明的水净化储存系统第二实施例的剖面示意图， 该实施例是对图 4 的 水净化储存系统的进一步改进， 其与图 4 所示的实施例不同之处在于 ： 所述集水井 2 为多 口， 该多口集水井 2 之间由连通管道 12 连通， 连通所述多口集水井 2 的连通管道 12 设置于 所述多口集水井 2 的下部， 使得多口集水井 2 中的水相通， 并且， 至少一口集水井 2 的上部 口径露出透水表层 5， 并设有不透水井盖 6， 以使水可以由该口集水井 2 抽出。
图 6 为本发明的水净化储存系统的第三实施例的剖面示意图， 图 7 为图 6 的水净 化储存系统的俯视图， 如图 6 及图 7 所示， 其与图 4 的实施例的不同之处在于 ： 该水净化储 存系统的储水容器 1 与所述集水井 2 之间还设置有透水沟 13， 该透水沟 13 与该储水容器外 部的一输水管道 14 连通， 以使水能够由该输水管道 14 输入该透水沟 13 并由该透水沟 13 往下渗透。
其中， 在该实施例中， 较佳地， 该透水沟 13 设置于该储水容器上部的周边位置， 在 其周边形成一贯通的沟道。该透水表层 5 由透水砖铺设， 并且， 该透水沟 13 表面活动覆盖 有该透水砖， 即， 于该透水沟 13 上的透水砖可以移开， 因此， 通过移开覆盖于该透水沟 13 上 的透水砖， 可以清理该透水沟 13 内因长期渗水过滤沉积下来的污浊物， 使得该透水沟 13 及 时方便的得到清理， 保证该水收集净化系统可以长期使用。并且渗入透水沟 13 中的雨水可 以在透水沟中暂时储存并同时向下渗透， 尤其在雨水湍急时， 可以缓解上部透水结构的透 水压力。
其中， 该输水管道 60 可以由一过滤导流装置 30 引出并接入该透水沟 13， 将由该过 滤导流装置 30 净化后的水由该输水管道 60 引入该透水沟 13， 并由该透水沟 13 往下渗透。
当然， 该实施例也可以做多种变形， 而不受上述特征的限定， 例如 ： 该透水沟 13 上 部设置可移动的不透水覆盖体， 将水通过输水管道 14 引入透水沟 13 中， 再由透水沟 13 向 下渗透， 并且， 降雨时， 雨水也可以通过透水表层向下渗透。
图 8 为本发明水净化储存系统的第四实施例的剖面示意图， 该实施例与图 6 所示 实施例的不同之处在于 ： 所述透水沟 13 上不具有可移开的盖体， 其中， 所述透水表层 5 由透水砖铺设， 所述透水砖下方具有砾石层 10， 并且， 在所述透水砖及所述砾石层 10 之间还具 有一找平层 9， 所述透水沟 13 位于所述砾石层 10 的下方。
图 9 为本发明水净化储存系统的第五实施例的剖面示意图， 如图 9 所示， 该实施例 与图 6 所示实施例不同之处在于 ： 该透水沟 13 为设置于所述储水容器上部的一条或多条沟 道结构， 并且所述多条沟道结构平行或交错设置。并且， 所述透水表层 5 由透水砖铺设， 所 述透水砖下方具有砾石层 10， 在所述透水砖及所述砾石层 10 之间还具有一找平层 9， 所述 透水沟 13 位于所述砾石层 10 的下方。另外， 上述技术方案中， 该透水沟 13 位于雨水可以 通过透水表层向下渗透进入透水沟 ( 如系统上方箭头所示 )， 并且， 由该输水管道 60 引入该 透水沟 13 中的水可以通过该透水沟 13 暂时储存并同时向下渗透 ( 如图中透水沟处箭头所 示 )。
当然， 以上实施例仅为本发明的较佳的实施态样， 然而， 本发明中的透水沟的结构 不受上述结构任何实施例的限制， 其可以为任何其他的结构， 例如， 在图 6 的实施例中， 该 透水沟可以并不贯通， 而是在该系统周边形成几段分隔的沟道结构 ； 在图 9 所示的实施例 中， 该透水沟可以直接由透水砖活动覆盖， 并通过移开覆盖于透水沟 13 上的透水砖而清理 该透水沟 13 中沉积的污浊物。或者， 该透水沟为围绕集水井形成的同心环形沟道结构， 相 邻的环形沟道之间连通 ； 并且， 上述实施例主要描述了该透水沟设置于储水容器上部的结 构态样， 然而， 需要说明的是， 该透水沟的上述实施例的结构同样可以设置于该储水容器的 中部、 下部等不同位置， 即， 该透水沟可以设置于该储水容器及该集水井之间横向及纵向的 任意位置， 只要该透水沟能够实现临时储水并渗水功能即可满足本发明的要求。 应当指出的是 ： 本发明还可有其他多种实施例， 在不背离本发明精神及构思的情 况下， 本领域的普通技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变化， 但这些相应的改 变和变化都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。