專利名稱：雨水的收集和處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雨水的收集和處理方法及裝置，特別是海上和陸地地面的雨水收集和所收集得到的雨水的處理方法及裝置。
背景技術(shù)：
在島嶼及人口密集的海岸城市，淡水的供應(yīng)是一個難度比較大的問題。而海水淡化又成本高。所以，需要探索一種低成本取得淡水的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決島嶼及人口密集的海岸城市的淡水供應(yīng)問題，本發(fā)明提供了一種利用海面和陸地雨水的收集和處理方法及裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種雨水的收集裝置，它包括雨水接收裝置，雨水儲存器；雨水接收裝置和雨水儲存器由連接管連接。
雨水接收裝置在海上所使用的是漂浮的雨水接收器，上面開口，下部設(shè)置有雨水導(dǎo)出口，雨水導(dǎo)出口與連接管連接。在海面上通過設(shè)置的這種漂浮的容器接受雨水，將雨水收集后通過管道導(dǎo)入雨水儲存容器儲存。然后將該儲存容器的雨水作凈化處理后向用戶供應(yīng)。該方法所用的海上雨水收集裝置，至少由海面上漂浮的雨水收集器，雨水儲存容器及連接該雨水收集器和雨水儲存容器的雨水導(dǎo)出管組成。
雨水儲存裝置可以是固定式的儲存容器也可以是漂浮式的儲存容器。
本發(fā)明的海上漂浮的雨水儲存容器，其大小和尺寸能夠變化，并具有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口與進(jìn)水管相連接，出水口與出水管相連接。在陸地面積小，人口密度大，海面波浪小的島嶼或海岸就可以采用這種海上漂浮的儲水裝置儲水的方法。該雨水儲存容器可以采用質(zhì)地柔軟的材料如橡膠或塑料等材料，或用這些材料作為隔水功能材料加工而成的復(fù)合材料制成，如在纖維布等的一面或兩面將橡膠或塑料涂上或復(fù)合加工，即用纖維布作強(qiáng)度支撐材料，以橡膠或塑料作為隔水功能材料而制成。它們可以隨著儲水量的變化而自然地改變其大小和尺寸達(dá)到改變體積。這種雨水儲存容器由于容器內(nèi)壁和外壁同時(shí)受到壓力，可以相互抵消，所以，大大減輕了容器所承受的應(yīng)力。這種漂浮于海上的雨水儲存容器在容器中儲水量變化時(shí)通過自然地調(diào)節(jié)容器的體積(尺寸和大小)以及沉沒于海水中的深度來適應(yīng)容器中儲水量的變化。這種大小和尺寸能夠變化的漂浮型容器不僅能夠通過改變自身的尺寸和大小及沉浮深度適應(yīng)儲存量的變化，同時(shí)還可以通過這些變化適應(yīng)風(fēng)浪和海水特性變化而帶來的擾動，另外，還可以緩沖沉沒于海水中的深度變化及初期放置時(shí)容器所承受的外部壓力。還便于容器的運(yùn)輸。
漂浮是指位置及距離海平面的高度為非剛性固定，可以在一定范圍內(nèi)適度變化。如，漂浮型雨水接受器和漂浮型容器可以在海面上一定范圍內(nèi)適度移動，也可以改變沉沒于海水中的高度。同時(shí)，只要滿足能夠在平面和高度上變化移動的特性，即使全部沉沒在海水中也包含在漂浮的范疇。
由此從海上收集得到的雨水通過采用中空纖維膜或?yàn)V沙床或?yàn)V布或活性碳或這幾種方法組合的方法過濾和處理后進(jìn)一步經(jīng)殺菌后向用戶供應(yīng)。當(dāng)然，不需要?dú)⒕那闆r下，可以不實(shí)施殺菌而直接供應(yīng)。
在陸地，不將陸地地面的雨水排到海里，而是收集后儲存于雨水儲存池，然后將該儲存池的雨水作凈水處理后向用戶供應(yīng)。其過程包括，將地面的雨水集中后導(dǎo)入雨水儲存池的收集過程，對儲存池中的雨水進(jìn)行凈化處理的凈化過程，將凈化處理后的雨水送往用戶的輸送過程。
地面的雨水集中后通過導(dǎo)水管導(dǎo)入雨水格柵池，將大顆粒雜物截留去除后進(jìn)入沉砂池，沉淀比重大于水的顆粒等物質(zhì)后導(dǎo)入儲存池，以供凈化處理之用。
陸地地面雨水的處理是通過將雨水經(jīng)過濾沙床，或?yàn)V布，或?yàn)V沙床和濾布的串聯(lián)組成的復(fù)合過濾裝置實(shí)現(xiàn)的。
另外，陸地地面雨水中可能含有難于沉降的顆粒和凝膠體等，因此要將其去除需要向雨水中投加絮凝劑后，沉淀或氣浮，得到清水。可以在沉砂工序和過濾工序之間加入絮凝沉淀工序或絮凝氣浮工序。
絮凝可用通常自來水廠用的絮凝劑，如氯化鐵，硫酸鐵，硫酸鋁及其它們的聚合物，堿性聚合氯化鋁中的一種或多種的組合等，當(dāng)然，并不限于這些。
還有，雨水中可能含有溶解性有機(jī)物，由于有機(jī)物濃度低且多為生物難降解物質(zhì)，所以，用生物法處理難于做到低成本取得達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)的用水的目的，而用活性炭吸附則容易將其去除。因此，雨水通過活性炭床，被活性炭吸附凈化，得到符合飲用標(biāo)準(zhǔn)的水?；钚蕴窟€可再生使用，再生方法可用常用的燃燒氧化法等。通常在消毒工序之前加入活性炭吸附工序。其活性炭吸附裝置由吸附裝置外殼，活性炭床，進(jìn)水口和出水口組成，進(jìn)水口與進(jìn)水管相連接，出水口與出水管相連接。
陸地地面雨水的處理還可采用以上各種方法的組合方式。
當(dāng)然，作為飲用水需要?dú)⒕?br> 另外，由于陸地地面收集的雨水中會有一些樹葉等雜物，因此，在雨水的初級處理中還需要有格柵等去除較大的懸浮物。
在雨水的儲存方面，海上收集的雨水可以儲存到海上漂浮型儲存容器中也可儲存于地面的固定式儲存容器中。同樣，陸地地面收集的雨水也可以是儲存于地面的固定式儲存容器中也可儲存到海上漂浮型儲存容器中。地面的固定式儲存容器可以是陸地的地面上構(gòu)建而成，也可以是在岸邊的淺灘上所建的儲存容器。
在懸浮型雨水接收器和雨水儲存容器之間也可用泵輸送。在實(shí)際操作中泵的配置可依實(shí)際情況的需要配置。
采用本發(fā)明的方法和裝置進(jìn)行的雨水收集和處理，為解決島嶼及人口密集的海岸城市的淡水供應(yīng)提供了一種利用當(dāng)?shù)赜晁Y源，海面資源低成本，取得淡水的途徑，方法和裝置。


圖1海上雨水處理方法實(shí)施例1示意圖；
圖2海上雨水處理方法實(shí)施例2示意圖；圖3陸地雨水處理方法實(shí)施例5示意圖；圖4陸地雨水處理方法實(shí)施例6示意圖；附圖中圖號說明1-雨水，2-海上漂浮型雨水接收器，3-連接管，4-飄浮型雨水儲存器，5-水泵，6-膜過濾裝置，7-海上雨水飲用水，8-固定式雨水儲存器，9-濾布過濾裝置，10-海面，11-海上雨水工業(yè)用水，12-地面，13-地下管道，14-格柵池，15-沉砂池，16-絮凝池，17-絮凝劑，18-沉淀池，19-清水，20-沙濾池，21-活性炭過濾床，22-殺菌裝置，23-陸地雨水飲用水，24-陸地雨水工業(yè)用水。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1如圖1所示，雨水1落到在海面10上漂浮的海上漂浮型雨水接收器2之后，經(jīng)連接管3進(jìn)入海上漂浮型雨水儲存容器4儲存。從該雨水儲存容器的底部經(jīng)泵5將其抽送到膜過濾裝置6，經(jīng)中空纖維膜過濾后作為海上雨水飲用水7送往用戶。
實(shí)施例2如圖2所示，雨水1落到海上漂浮型雨水接收器2之后，經(jīng)連接管3進(jìn)入固定式雨水儲存器8儲存。從該雨水儲存容器經(jīng)泵5將其抽送到濾布過濾裝置9，經(jīng)過濾后作為海上雨水工業(yè)用水11送往用戶。
實(shí)施例3流程如圖1，所不同的是雨水儲存在固定式雨水儲存器8中，且凈化裝置為沙濾裝置。
實(shí)施例4流程如圖1，所不同的是雨水經(jīng)濾布過濾裝置9過濾后，進(jìn)一步經(jīng)殺菌后，作為海上雨水飲用水7送往用戶。
實(shí)施例5如圖3所示，雨水1經(jīng)過陸地地面12進(jìn)入地下管道13匯集進(jìn)入格柵池14，將大顆粒懸浮物去除后，進(jìn)入沉砂池15沉淀比重大于水的砂粒等后，進(jìn)入絮凝池16，與絮凝劑17混合絮凝后進(jìn)入沉淀池18，沉淀后，清水19進(jìn)入沙濾池20過濾后進(jìn)入活性炭濾床21，吸附有機(jī)性污染物后進(jìn)入殺菌裝置22殺菌后作為陸地雨水飲用水23向用戶供應(yīng)。
實(shí)施例6如圖4所示，雨水1經(jīng)過陸地地面12進(jìn)入地下管道13匯集進(jìn)入格柵池14，將大顆粒懸浮物去除后，進(jìn)入沉砂池15沉淀比重大于水的砂粒等后，進(jìn)入絮凝池16，與絮凝劑17混合絮凝后進(jìn)入沉淀池18，沉淀后，清水19進(jìn)入砂濾池20過濾后作為陸地雨水工業(yè)用水24向用戶供應(yīng)。
實(shí)施例7流程如圖3，所不同的是不設(shè)絮凝池和活性炭濾床。
實(shí)施例8流程如圖3，所不同的是不設(shè)活性炭濾床。
以上實(shí)施例對本發(fā)明是進(jìn)一步的詳細(xì)說明，并不是對本發(fā)明的限定，本發(fā)明的的保護(hù)范圍不受這些實(shí)施例的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種雨水收集裝置，它包括雨水接收裝置，雨水儲存器；其特征是雨水接收裝置和雨水儲存器由連接管連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雨水的收集裝置，其特征是所述雨水接收裝置在海上所使用的是漂浮的雨水接收器，上面開口，下部設(shè)置有雨水導(dǎo)出口，雨水導(dǎo)出口與連接管連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種雨水的收集裝置，其特征是所述雨水儲存裝置是海上漂浮的雨水儲存容器，其大小和尺寸能夠變化，隨著儲水量的變化而自然地改變其大小和尺寸達(dá)到改變體積，并具有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口與進(jìn)水管相連接，出水口與出水管相連接。
4.如權(quán)利要求3所述的雨水儲存容器，其特征是所述的容器是采用質(zhì)地柔軟的橡膠或塑料材料或用這些材料作為隔水功能材料加工而成的復(fù)合材料制成。
5.如權(quán)利要求1所述的雨水收集裝置所得雨水的處理方法，其特征是從海上收集得到的雨水通過采用中空纖維膜或?yàn)V沙床或?yàn)V布或活性碳或這幾種方法的組合過濾和處理。
6.如權(quán)利要求5所述的一種雨水的收集裝置所得雨水的處理方法，其特征是經(jīng)過過濾和處理后，再經(jīng)過殺菌處理。
7.如權(quán)利要求5所述的一種雨水的收集裝置所得雨水的處理方法，其特征是將地面的雨水集中后通過導(dǎo)水管導(dǎo)入雨水格柵池，將大顆粒雜物截留去除后進(jìn)入沉砂池，沉淀比重大于水的顆粒后導(dǎo)入儲存池，以供雨水的處理之用。
8.如權(quán)利要求5所述的一種雨水的收集裝置所得雨水的處理方法，其特征是陸地地面雨水的處理是通過將雨水經(jīng)過濾沙床，或?yàn)V布，或?yàn)V沙床和濾布的串聯(lián)組成的復(fù)合過濾裝置實(shí)現(xiàn)的。
9.如權(quán)利要求7或8述的一種雨水的收集裝置所得雨水的處理方法，其特征是在沉砂工序和過濾工序之間加入絮凝沉淀工序或絮凝氣浮工序；在絮凝沉淀工序或絮凝氣浮工序采用的絮凝劑是氯化鐵、硫酸鐵、硫酸鋁及其它們的聚合物、堿性聚合氯化鋁的一種或多種的組合。
10.如權(quán)利要求7至9所述的一種雨水的收集裝置所得雨水的處理方法，其特征在于加入活性炭吸附工序，其活性炭吸附裝置由吸附裝置外殼，活性炭床，進(jìn)水口和出水口組成，進(jìn)水口與進(jìn)水管相連接，出水口與出水管相連接。
全文摘要
本發(fā)明是一種雨水的收集和處理方法及裝。它包括雨水接收裝置，雨水儲存器及其相連接的連接管。在海上所使用的是漂浮型雨水接收器，上面開口，下部設(shè)置有雨水導(dǎo)出口，雨水導(dǎo)出口與連接管連接。雨水儲存器可以是固定式容器，也可以是采用質(zhì)地柔軟的橡膠或塑料等材料制成的海上漂浮的雨水儲存容器，它可隨著儲水量的變化而能夠自然地改變其大小和尺寸從而改變體積。海上收集得到的雨水通過采用中空纖維膜或?yàn)V沙床或?yàn)V布或活性碳或這幾種方法組合的方法過濾和處理后向用戶供應(yīng)。在陸地，不將陸地地面的雨水排到海里，而是收集后儲存于雨水儲存池，然后將該儲存池的雨水作凈水處理后向用戶供應(yīng)。
文檔編號C02F1/28GK1624257SQ20041009396
公開日2005年6月8日 申請日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者張書廷 申請人:天津大學(xué)