自律式雨水凈化裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自律式雨水凈化裝置，L形的進水管下端連接至豎直方向的出水管的中下部，出水管最下端連接磁力回流閥，出水管中段通過管道連接儲水箱，出水管最上端為開口狀，出水管上與進水管連接處和出水管上與儲水箱連接管道的連接處之間的出水管內(nèi)設(shè)置過濾器。本發(fā)明具有以下特點：(1)可高效利用雨水資源，提高處理后雨水的水質(zhì)；(2)安裝操作簡便，避免了高成本維護；(3)對建筑現(xiàn)有的雨水排水系統(tǒng)來說，適應(yīng)性較強、改造成本低、節(jié)省空間；(4)有效控制初期雨水的污染問題；(5)節(jié)能減排，無能源消耗，無溫室氣體的排放；(6)處理成本低，為有利于推廣使用。
【專利說明】
自律式雨水凈化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種雨水凈化裝置，具體涉及一種自律式雨水凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]雨水具有水量大、便于利用、污染程度低等特點，是一種較好的補充水源，自從人們意識到便開始利用起來，如今，在世界范圍內(nèi)的各類建筑，特別是家庭建筑，雨水收集系統(tǒng)基本上都被建立起來了。盡管雨水本身水質(zhì)較好，可是在大氣以及地表的集水區(qū)域中會存在污染物質(zhì)，在雨水停留在這些區(qū)域的時候?qū)τ晁M行污染(包括懸浮物、固體顆粒雜質(zhì)，油污等)。因此，雨水水質(zhì)的降低主要是由于在雨水被收集之前控制污染措施的缺失。為避免集水區(qū)域和貯水區(qū)域的污染，使用進一步的雨水處理系統(tǒng)一一即可以實現(xiàn)更高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水處理系統(tǒng)，是有必要的。
[0003]到目前為止，國內(nèi)外尚缺乏能夠高效率去除細(xì)小懸浮顆粒，簡單操作而無需能源消耗和相關(guān)的溫室氣體排放的雨水處理系統(tǒng)。因此在這方面，我國還有很大的發(fā)展空間。還有一點就是，雖然越來越多的應(yīng)用于雨水處理的裝置可以在市場購得，但是還有著局限性(例如，對建筑物水管裝置的適用性一般;容易堵塞;需要消耗能量等)。在這種情況下，亟需提高雨水處理系統(tǒng)對建筑物的適應(yīng)性以及盡可能降低耗能。
[0004]在這種環(huán)境和發(fā)展條件下，為了提高雨水的利用效率以及響應(yīng)節(jié)能減排的理念，研發(fā)了一種自律式雨水凈化裝置，其具有高效率去除細(xì)小懸浮顆粒、安裝操作簡單、無需能源消耗以及減少相關(guān)的溫室氣體排放的優(yōu)點。傳統(tǒng)的雨水處理系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行維護繁瑣、成本高、占地面積大等弊端。現(xiàn)有的雨水過濾裝置大多需要周期性的維護，即每隔一段時間需要將裝置中的過濾介質(zhì)拆卸出來清洗，周期性維護工作比較繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種自律式雨水凈化裝置。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，自律式雨水凈化裝置，其特征在于:L形的進水管下端連接至豎直方向的出水管的中下部，出水管最下端連接磁力回流閥，出水管中段通過管道連接儲水箱，出水管最上端為開口狀，出水管上與進水管連接處和出水管上與儲水箱連接管道的連接處之間的出水管內(nèi)設(shè)置過濾器。
[0007]所述的磁力回流閥由閥體、閥芯、閥桿、彈簧、磁鐵和鐵質(zhì)蓋板組成，閥體最下端裝有磁鐵，閥桿最下端連接鐵質(zhì)蓋板，閥桿上端連接閥芯，閥芯向下連接彈簧，彈簧另一端連接在閥體中部的擋板上。當(dāng)磁力回流閥上方水壓達到一定壓力時，閥芯上向下的壓力大于彈簧向上彈力和磁鐵的吸力之和時，磁鐵和鐵質(zhì)蓋板之間會產(chǎn)生位移，引力降低，閥芯向下運動，管內(nèi)雨水向下排出。當(dāng)管內(nèi)的水全部排走時，閥門關(guān)閉，整個反沖洗階段也隨之結(jié)束。關(guān)閉的操作是由回流閥內(nèi)的彈簧控制的，彈簧上的承載力略高于閥蓋的重量。
[0008]工作原理:雨水由進水口流入之后進入豎直的出水管中，出水管中未處理雨水向上通過過濾器得到凈化，出水管中過濾的雨水通過右側(cè)管道流入儲水箱中收集，當(dāng)儲水箱達到最大容量時，儲水箱進水口關(guān)閉，出水管內(nèi)的水位上升，之后的水位上升使水壓增大，水壓增至一定壓力時，磁力回流閥向下開啟，使出水管上部清潔處理過的雨水對過濾器進行反沖洗，經(jīng)過一次完整的排水后，反沖洗結(jié)束，磁力回流閥關(guān)閉，系統(tǒng)重置，重新開始對污染的雨水過濾。整個過程通過位于底部的磁力回流閥控制實現(xiàn)自動沖洗過程控制，取代傳統(tǒng)的人工控制或自動化設(shè)備控制。
[0009]節(jié)水計算:一般城市中的建筑密度為40%?50%，以長江以南地區(qū)為例，年平均降水量在80 Omm?16 O Omm，大致取均值P=12 O Omm，則可求得降雨歷時為5m i η時的小時降雨量h 5=
11.4 X 10-3mm/h，以城市中任意取出的一塊100km2的區(qū)域為例，估計此區(qū)域中建筑占地面積為100 X 45%=45km2，即屋面的總匯水面積為F=45km2，若所有屋面都為硬屋面且屋面坡度都不大，則屋面雨水設(shè)計量計算公式Q=WFh5/3600，式中的校正系數(shù)k取I，屋面的徑流系數(shù)Φ=1，即可得出此區(qū)域中Q=142.5L/s，故在不計磁力回流閥棄水部分，年平均初期雨水處理量約為4.49388 X 106m3。以100km2的城市區(qū)域計算，在配置了自律式雨水凈化裝置的情況下，一年可再利用雨水4.49388 X 106m3，節(jié)省了中水處理的費用約4.49388 X 106元。以20mX20m的建筑面積都設(shè)有一個排水雨水立管計為前提，即在45km2的建筑占地面積中，共可設(shè)有112500個自律式雨水凈化裝置，組裝一個裝置約為20元，則每100km2的城市區(qū)域設(shè)置自律式雨水凈化裝置的成本費用約為20 X 112500=2.25 X 106元。即一年下來節(jié)約的費用約為4.49388 X 106-2.25 X 106=2.24388 X 106元。
[0010]當(dāng)雨水立管處于滿水狀態(tài)，并且在進行過濾時，排水管最大泄流量為Q，=7890Kp-l/6a5/3dj8/3(L/s)，其中，所選用的立管為公稱直徑75mm的塑料管，則Kp=15X10-6m，a=
0.3，d j約為70.4mm，由此可得排水管最大泄流量約為5.71L/s。若不斷以9.6L/min的雨水流量灌入裝置入水口，經(jīng)過計算可知，當(dāng)過濾器的上游和下游之間的壓力超過1Pa時，或過濾周期達到180s時，反沖洗過程開始。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:(I)可高效利用雨水資源，提高處理后雨水的水質(zhì)；(2)安裝操作簡便，避免了高成本維護；(3)對建筑現(xiàn)有的雨水排水系統(tǒng)來說，適應(yīng)性較強、改造成本低、節(jié)省空間；(4)有效控制初期雨水的污染問題；(5)節(jié)能減排，無能源消耗，無溫室氣體的排放;(6)處理成本低，為有利于推廣使用。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明磁力回流閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明磁力回流閥的反沖洗工作狀態(tài)圖。
[0015]在圖中，I為進水管、2為出水管、3為過濾器、4為磁力回流閥、5為儲水箱、6為彈簧、7為磁鐵、8為鐵質(zhì)蓋板、9為閥芯。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所述的自律式雨水凈化裝置結(jié)構(gòu)框圖做進一步說明，但是本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0017]如圖所示，自律式雨水凈化裝置，其特征在于:L形的進水管(I)下端連接至豎直方向的出水管(2)的中下部，出水管(2)最下端連接磁力回流閥(4)，出水管(2)中段通過管道連接儲水箱(5)，出水管(2)最上端為開口狀，出水管(2)上與進水管(I)連接處和出水管(2)上與儲水箱(5)的連接管道的連接處之間的出水管(2)內(nèi)設(shè)置過濾器。
[0018]所述的磁力回流閥(4)由閥體、閥芯(9)、閥桿、彈簧(6)、磁鐵(7)和鐵質(zhì)蓋板(8)組成，閥體最下端裝有磁鐵(7)，閥桿最下端連接鐵質(zhì)蓋板(8)，閥桿上端連接閥芯(9)，閥芯
(9)向下連接彈簧(6)，彈簧(6)另一端連接在閥體中部的擋板上。當(dāng)磁力回流閥(4)上方水壓達到一定壓力時，閥芯(9)上向下的壓力大于彈簧(6)向上彈力和磁鐵(7)的吸力之和時，磁鐵(7)和鐵質(zhì)蓋板(8)之間會產(chǎn)生位移，引力降低，閥芯(9)向下運動，出水管(2)內(nèi)雨水向下排出。當(dāng)管內(nèi)的水全部排走時，閥門關(guān)閉，整個反沖洗階段也隨之結(jié)束。關(guān)閉的操作是由磁力回流閥(4)內(nèi)的彈簧(6)控制的，彈簧(6)上的承載力略大于鐵質(zhì)蓋板(8)的重量。
[0019]工作原理:雨水由進水口流入之后進入豎直的出水管中，出水管中未處理雨水向上通過過濾器得到凈化，出水管中過濾的雨水通過右側(cè)管道流入儲水箱中收集，當(dāng)儲水箱達到最大容量時，儲水箱進水口關(guān)閉，出水管內(nèi)的水位上升，之后的水位上升使水壓增大，水壓增至一定壓力時，磁力回流閥向下開啟，使出水管上部清潔處理過的雨水對過濾器進行反沖洗，經(jīng)過一次完整的排水后，反沖洗結(jié)束，磁力回流閥關(guān)閉，系統(tǒng)重置，重新開始對污染的雨水過濾。整個過程通過位于底部的磁力回流閥控制實現(xiàn)自動沖洗過程控制，取代傳統(tǒng)的人工控制或自動化設(shè)備控制。
【主權(quán)項】
1.自律式雨水凈化裝置，其特征在于:L形的進水管下端連接至豎直方向的出水管的中下部，出水管最下端連接磁力回流閥，出水管中段通過管道連接儲水箱，出水管最上端為開口狀，出水管上與進水管連接處和出水管上與儲水箱連接管道的連接處之間的出水管內(nèi)設(shè)置過濾器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自律式雨水凈化裝置，其特征在于:所述的磁力回流閥由閥體、閥芯、閥桿、彈簧、磁鐵和鐵質(zhì)蓋板組成，閥體最下端裝有磁鐵，閥桿最下端連接鐵質(zhì)蓋板，閥桿上端連接閥芯，閥芯向下連接彈簧，彈簧另一端連接在閥體中部的擋板上。
【文檔編號】B01D35/02GK106088226SQ201610672480
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月16日 公開號201610672480.5, CN 106088226 A, CN 106088226A, CN 201610672480, CN-A-106088226, CN106088226 A, CN106088226A, CN201610672480, CN201610672480.5
【發(fā)明人】陳戰(zhàn)利, 楊非, 馮建沛, 賀方昕, 傅嘉豪, 李成博, 董嘉琦, 鐘凱
【申請人】南昌大學(xué)