一种温室大棚的雨水收集系统以及水资源循环利用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种温室大棚的雨水收集系统以及水资源循环利用系统。该雨水收集系统包括：安装在大棚上的雨水汇流单元；与雨水汇流单元相连的初期雨水弃流装置；与雨水汇流单元相连的后期雨水收集装置；与初期雨水弃流装置依次相连的污水预处理池和垂直流式人工湿地处理床；用于储蓄经垂直流式人工湿地处理床净化的雨水和由后期雨水收集装置收集到的雨水的蓄水池；用于控制初期雨水弃流装置或后期雨水收集装置工作的控制器。本发明专利技术利用初期雨水弃流装置将污染较大的初期雨水依次排入污水预处理池和垂直流式人工湿地处理床中进行净化，从而大大改善初期雨水的水质，使得初期雨水也能加以利用，大大提高了雨水利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种温室大棚的雨水收集系统以及水资源循环利用系统
本专利技术属于温室大棚设备
，具体涉及一种温室大棚的雨水收集系统以及水资源循环利用系统。
技术介绍
我国的人均水资源匮乏，而农业用水又占淡水资源利用的很大一部分，塑料温室大棚范围内的雨水回收利用对提高农业用水效率有重要的意义。天然雨水虽然水质良好，其COD平均为20～60mg/L，SS平均小于20mg/L；但在降雨过程中，由于降雨对大气的淋洗作用，地面径流对下垫面表面沉积物以及表面建筑材料的分解析出物的冲刷作用，致使初期雨水污染程度较高。随着降雨的延续，雨水径流中污染物含量逐渐减少并趋于稳定，水质也逐渐提高。利用这一降雨规律，现有技术中的雨水收集系统通常是利用初期雨水弃流装置将污染物浓度较高的初期雨水弃之不用，然后再利用后期雨水收集装置把中后期雨水收集起来。目前这种雨水收集系统还只是用于建筑及小区的雨水利用工程中，并未普及到温室大棚中；并且这种雨水收集系统还存在以下缺陷：(1)在降雨来势较猛但降雨过程较短时，初期雨水的比例较大而中后期雨水比例较小，这就导致雨水利用率非常低；(2)将污染较为严重的初期雨水直接排出至土壤中，也不利于环境保护。
技术实现思路
本申请提供了一种温室大棚的雨水收集系统，该雨水收集系统能对初期雨水和后期雨水进行同时收集和处理，提高雨水利用率。一种温室大棚的雨水收集系统，包括：安装在大棚上的雨水汇流单元；与所述雨水汇流单元相连的初期雨水弃流装置；与所述雨水汇流单元相连的后期雨水收集装置；与所述初期雨水弃流装置依次相连的污水预处理池和垂直流式人工湿地处理床；用于储蓄经垂直流式人工湿地处理床净化的雨水和由后期雨水收集装置收集到的雨水的蓄水池；用于控制所述初期雨水弃流装置或后期雨水收集装置工作的控制器。本专利技术利用初期雨水弃流装置将污染较大的初期雨水依次排入污水预处理池和垂直流式人工湿地处理床中进行净化，从而大大改善初期雨水的水质，使得初期雨水也能加以利用，大大提高了雨水利用率。作为优选，所述垂直流式人工湿地处理床包括至少两个串联的垂直流式人工湿地，所有垂直流式人工湿地处于同一水平面上，相邻两个垂直流式人工湿地之间通过虹吸管道相连通。本专利技术将所有垂直流式人工湿地处于同一水平面上，因此建造垂直流式人工湿地处理床时无需挖深坑，降低建造成本；同时相邻两个垂直流式人工湿地之间通过虹吸管道串联连通，上游垂直流式人工湿地底部的水经虹吸管道吸取后进入下游垂直流式人工湿地的上层，由于虹吸管道的吸水过程较慢，因此初期雨水在垂直流式人工湿地中停留的时间得到有效延长，提高了初期雨水的去污效率。作为进一步优选，所述垂直流式人工湿地处理床包括处于床底的防渗层，防渗层上设有至少一块立式隔板，立式隔板将垂直流式人工湿地处理床的床内空间分隔为至少两个垂直流式人工湿地，每个垂直流式人工湿地中由下至上依次填充有细砂层、填料层和土壤层；所述虹吸管道设置在所述立式隔板中，所述虹吸管道的进水端处于上游垂直流式人工湿地的细砂层中，所述虹吸管道的出水端处于下游垂直流式人工湿地的土壤层上方。虹吸管道的进水端处可以设置过滤嘴，以防止细砂堵塞虹吸管道。本专利技术中，所述预处理池为用于对由所述的初期雨水弃流装置排出的初期雨水进行处理的活性污泥反应器；所述活性污泥反应器包括池体，所述池体的顶部设有与所述初期雨水弃流装置相连的进水口，所述池体底端的侧壁上分别设有排泥口以及与所述垂直流式人工湿地处理床相连的出水口。作为优选，所述排泥口和出水口相对设置，并且排泥口所处高度低于出水口所处高度，所述池体的底部设有自所述出水口一侧向所述排泥口一侧延伸的弧形滑面。弧形滑面有利于使预处理池中产生的沉淀物以及活性变低的活性污泥更易聚集在排泥口，提高沉淀物和污泥的排出清理效率。作为优选，活性污泥反应器的顶部设有用于向所述池体内通入空气的曝气装置。作为优选，所述垂直流式人工湿地处理床也用于对由所述后期雨水收集装置收集的雨水进行净化；所述污水预处理池的出水与所述垂直流式人工湿地处理床的上游相连，所述后期雨水收集装置的出水与所述垂直流式人工湿地处理床的中下游相连。为了节约资源、减轻垂直流式人工湿地处理床的工作负荷，可以在后期雨水收集装置与垂直流式人工湿地处理床之间设有水质监测设备，根据水质监测设备的检测结果决定是否需要对后期雨水收集装置收集的雨水进行净化，若需要净化，则将后期雨水收集装置与垂直流式人工湿地处理床相连通；若不需要净化，则将后期雨水收集装置收集的雨水直接通入蓄水池中。本专利技术中，所述雨水汇流单元包括：拱形棚顶；分别设置在所述拱形棚顶的弧形面底端的两个雨水收集槽；与两个雨水收集槽的端部相连的T型或Y型汇流管；所述雨水收集槽自远离汇流管的一端向靠近汇流管的一端倾斜设置。拱形棚顶有利于雨水更快地进入雨水收集槽，倾斜设置的雨水收集槽也有利于雨水快速进入汇流管。本专利技术还提供了一种温室大棚的水资源循环利用系统。该水资源循环利用系统包括所述的雨水收集系统，以及用于提高大棚内温湿度的加热加湿系统，所述加热加湿系统包括加热单元和加湿单元，所述加热单元包括与大棚相连的进气管路，所述加湿单元包括：与所述雨水收集系统的蓄水池相连的进水泵；用于将液态水转化为水蒸汽的超声波振荡器；用于将水蒸汽输送到大棚内的布汽管路；用于驱使水蒸气进入所述布汽管路的风机；所述控制器用于控制所述超声波振荡器的启停。该系统利用雨水收集系统收集的水质良好的水源作为加湿单元的水供给。作为优选，所述水资源循环利用系统还包括用于降低大棚内温度和/或湿度的降温除湿系统，所述降温除湿系统包括排气管路，所述排气管路的其中一端与所述大棚相连，另一端与降温除湿室的进气端相连，所述降温除湿室内设有冷凝器，所述降温除湿室的出气端与所述进气管路相连；所述降温除湿室的底部连接有用于收集凝结在冷凝器上的冷凝水的储水箱，所述储水箱与所述雨水收集系统的垂直流式人工湿地处理床或蓄水池相连。如此能够利用雨水收集系统中的净化设备对降温除湿系统中产生的冷凝水进行净化，也便于将冷凝水收集起来以便日后加以利用。作为优选，所述水资源循环利用系统还还包括用于对大棚内作物进行灌溉的浇灌系统，所述浇灌系统与所述雨水收集系统的蓄水池相连。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：(1)本专利技术的雨水收集系统利用初期雨水弃流装置将污染较大的初期雨水依次排入污水预处理池和垂直流式人工湿地处理床中进行净化，从而大大改善初期雨水的水质，使得初期雨水也能加以利用，大大提高了雨水利用率。(2)本专利技术的雨水收集系统将所有垂直流式人工湿地处于同一水平面上，因此建造垂直流式人工湿地处理床时无需挖深坑，降低建造成本；同时相邻两个垂直流式人工湿地之间通过虹吸管道串联连通，上游垂直流式人工湿地底部的水经虹吸管道吸取后进入下游垂直流式人工湿地的上层，由于虹吸管道的吸水过程较慢，因此初期雨水在垂直流式人工湿地中停留的时间得到有效延长，提高了初期雨水的去污效率。(3)本专利技术的水资源循环利用系统利用雨水收集系统收集的净化水用于提高大棚内湿度、用于灌溉大棚内的作物，还利用雨水收集系统对降温除湿系统中产生的冷凝水进行净化和/或储蓄，大大提高了温室大棚周边的水资源循环利用率。附图说明图1为本专利技术一种温室大棚的水资源循环利用系统的结构示意图；图2为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温室大棚的雨水收集系统，其特征在于，包括：安装在大棚上的雨水汇流单元；与所述雨水汇流单元相连的初期雨水弃流装置；与所述雨水汇流单元相连的后期雨水收集装置；与所述初期雨水弃流装置依次相连的污水预处理池和垂直流式人工湿地处理床；用于储蓄经垂直流式人工湿地处理床净化的雨水和由后期雨水收集装置收集到的雨水的蓄水池；用于控制所述初期雨水弃流装置或后期雨水收集装置工作的控制器。

【技术特征摘要】
1.一种温室大棚的雨水收集系统，其特征在于，包括：安装在大棚上的雨水汇流单元；与所述雨水汇流单元相连的初期雨水弃流装置；与所述雨水汇流单元相连的后期雨水收集装置；与所述初期雨水弃流装置依次相连的污水预处理池和垂直流式人工湿地处理床；用于储蓄经垂直流式人工湿地处理床净化的雨水和由后期雨水收集装置收集到的雨水的蓄水池；用于控制所述初期雨水弃流装置或后期雨水收集装置工作的控制器。2.如权利要求1所述的温室大棚的雨水收集系统，其特征在于，所述垂直流式人工湿地处理床包括至少两个串联的垂直流式人工湿地，所有垂直流式人工湿地处于同一水平面上，相邻两个垂直流式人工湿地之间通过虹吸管道相连通。3.如权利要求2所述的温室大棚的雨水收集系统，其特征在于，所述垂直流式人工湿地处理床包括处于床底的防渗层，防渗层上设有至少一块立式隔板，立式隔板将垂直流式人工湿地处理床的床内空间分隔为至少两个垂直流式人工湿地，每个垂直流式人工湿地中由下至上依次填充有细砂层、填料层和土壤层；所述虹吸管道设置在所述立式隔板中，所述虹吸管道的进水端处于上游垂直流式人工湿地的细砂层中，所述虹吸管道的出水端处于下游垂直流式人工湿地的土壤层上方。4.如权利要求1～3任一所述的温室大棚的雨水收集系统，其特征在于，所述预处理池为用于对由所述的初期雨水弃流装置排出的初期雨水进行处理的活性污泥反应器；所述活性污泥反应器包括池体，所述池体的顶部设有与所述初期雨水弃流装置相连的进水口，所述池体底端的侧壁上分别设有排泥口以及与所述垂直流式人工湿地处理床相连的出水口。5.如权利要求4所述的温室大棚的雨水收集系统，其特征在于，所述排泥口和出水口相对设置，并且排泥口所处高度低于出水口所处高度，所述池体的底部设有自所述出水口一侧向所述排泥口一侧延伸的弧形滑面。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：王登亮，郑雪良，刘春荣，刘丽丽，陈骏，叶先明，姚娇，郑桂霞，郑倩悦，
申请(专利权)人：衢州市柯城区柴家柑桔专业合作社，
类型：发明
国别省市：浙江,33