一种自动曝气式雨水净水系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动曝气式雨水净水系统及其工作方法，雨水净水系统包括集水模块，与所述集水模块连通的弃流模块、与所述集水模块连通的净化模块以及给所述集水净化模块供气的曝气模块；所述弃流模块包括与所述集水总管出口连通的第一引流管以及与所述第一引流管连通的弃流罐；所述净化模块包括与所述集水总管出口连通的第二引流管以及与所述第二引流管连通的集水罐，所述曝气模块包括气泵以及与气泵出口连接的送气管，所述送气管出口位于所述集水罐底部。本发明专利技术能够通过自动曝气提高微生物活性，改善雨水桶中雨水水质，延长了雨水桶的使用寿命，降低维护成本，提高雨水利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种自动曝气式雨水净水系统及其工作方法
本专利技术涉及一种雨水收集系统及其工作方法，特别涉及自动曝气式雨水净水系统及其工作方法。
技术介绍
雨水收集利用是海绵城市建设的重要组成部分，能够一定程度的提高水资源利用效率，并起到削减雨洪、减轻城市内涝、净化雨水水质、降低城市热岛效应的作用。目前雨水桶是雨水利用的最常见形式之一，将降落在建筑物上的雨水通过雨水管道引入雨水收集桶中，经过处理后转化为可以用于生产生活的水资源。然而，由于雨水本身水质较差，再加上收集过程中混入建筑体上积累的杂质，导致雨水桶中的水在静置过程中常常出现水质恶化的现象，不仅浪费了雨水资源，也降低了雨水桶的使用寿命，增加维护成本。为解决水质恶化问题，现有的技术往往通过初期过滤、初期弃流、自动监控清洗、增加过滤材料等方式对雨水桶进行改造。然而，这些技术都不能很好的从根源上解决雨量桶水质恶化的问题：经过简单过滤的雨水同样面临水质恶化的问题；通过自动监控清洗仅仅一定程度的节约了维护成本，但很大程度牺牲了雨水资源的利用率；增加过滤材料会极大的提高建设和维护成本。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供一种自动曝气式雨水净水系统，通过提高雨水桶内微生物的活性，克服现有技术存在的以上问题。本专利技术另一个目的在于提供自动曝气式雨水净水系统的工作方法，可以通过初期过滤弃流，集水罐收集雨水并周期曝气处理，以及取水时进行活性炭吸附处理，来实现雨水的净化及高效利用。技术方案：本专利技术所述的一种自动曝气式雨水净水系统，包括集水模块，与所述集水模块连通的弃流模块、与所述集水模块连通的净化模块以及给所述集水净化模块供气的曝气模块；所述集水模块包括集水总管以及设置于所述集水总管进口的第一过滤装置；所述弃流模块包括与所述集水总管出口连通的第一引流管以及与所述第一引流管连通的弃流罐；所述引流管通过设置于所述弃流罐侧边的开孔将雨水送入弃流罐，并在引流管的出口连接有控制所述开孔启闭的浮球阀；所述弃流罐的底部设置有用于导出所述弃流罐中储水的第一出水管；所述净化模块包括与所述集水总管出口连通的第二引流管以及与所述第二引流管连通的集水罐，所述集水罐上方设置有用于控制所述集水罐水位的溢流出气管，集水罐下方至少设置有一个用于导出集水罐中储水的第二出水管；所述曝气模块包括气泵以及与气泵出口连接的送气管，所述送气管出口位于所述集水罐底部。优选地，所述集水罐下方至少设置有一个导出集水罐中储水的第三出水管，所述第三出水管的出口设置有第二过滤装置。优选地，所述雨水净水系统包括控制模块，所述模块包括控制器、设置于所述第一出水管出口上的与控制器通信连接的第一阀门以及设置于所述集水罐底部的与控制器通信连接的水位传感器。优选地，所述集水总管与所述第一引流管均为竖直设置。优选地，所述送气管出口设置有气泡石。优选地，所述溢流出气管出口设置有过滤网。优选地，所述第二引流管水平设置，第二引流管高于所述开孔的位置。优选地，所述溢流出气管的出口下弯折延伸。上述自动曝气式雨水净水系统的工作方法，包括以下步骤：(a)降雨初期，雨水首先经过设置于集水总管进口的第一过滤装置，进入集水总管，经集水总管流经第一引流管进入弃流罐；(b)随着降雨过程的持续，弃流罐水位不断上涨，当弃流罐水位达到浮球阀的工作水位时，浮球阀将开启，封堵开孔，起到雨水初期弃流的作用；(c)当浮球阀关闭后，第一引流管很快集满，剩余雨水会通过第二引流管进入集水罐中，通过水位传感器的监测，当水位到达曝气要求时，通过控制器开启气泵，气泵通过送气管向集水罐进行周期性送气，气体经气泡石产生大量气泡，与集水罐中水体进行接触，气体经过水体后由溢流出气管排出；(d)当集水罐中水位达到溢流出气管时，多余的雨水经溢流出气管排出；(e)取水时，对水质要求较低的生产生活用水从第二出水管取用，对水质要求稍高的生产生活用水从第三出水管取用。有益效果：(1)本专利技术提出的自动曝气式雨水净水系统能够防止雨水桶中出现厌氧环境，同时周期性的曝气提高了水体中微生物的活性，加速了微生物的硝化作用等微生物活动，利用生物方法对雨水桶中雨水水质进行提升；(2)本专利技术能够实现雨水桶自动收集、自动弃流、自动曝气的功能，能够极大的节省维护成本；(3)本专利技术能够大大提高雨水收集利用的水质标准及利用效率。附图说明图1为本专利技术雨水净水系统结构示意图；图2为本专利技术与传统雨水桶的浊度变化过程；图3为本专利技术与传统雨水桶的pH变化过程；图4为本专利技术与传统雨水桶的氨氮含量变化过程；图5为本专利技术与传统雨水桶的溶解氧含量变化过程；图6为本专利技术与传统雨水桶的COD含量变化过程；图7为本专利技术与传统雨水桶的BOD含量变化过程；图8为本专利技术与传统雨水桶的总氮含量变化过程；图9为本专利技术与传统雨水桶的总磷含量变化过程。具体实施方式下面结合附图进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1：如图1所示，本专利技术所述的自动曝气式雨水净水系统，所述雨水净水系统10包括集水模块100，与所述集水模块连通的弃流模块200、与所述集水模块连通的净化模块300、给所述集水净化模块供气的曝气模块400以及控制模块500。集水模块100包括竖直设置的集水总管101以及设置于集水总管101进口的第一过滤装置102，第一过滤装置102为不锈钢滤网，目数18目，丝径0.4mm，裁剪直径130mm，滤网安装在集水总管入口处，能够有效拦截雨水中的树叶等杂质，竖向安装能够降低集水管入口堵塞的可能性，集水总管101采用规格φ110的PVC弯头排水管，本实施例中的长度为2m。弃流模块200包括与集水总管101出口连通的第一引流管201以及弃流罐202，第一引流管201竖直设置，采用规格φ50的PVC排水管，长度共计50cm，弃流罐202采用25L带盖聚丙烯桶，桶高42.5cm，桶直径32cm，桶高34cm处留有直径50mm的开孔203，第一引流管201末端弯折通过开孔203接入弃流罐202，第一引流管201出口连接有控制开孔203启闭的浮球阀204，浮球阀204采用ABS塑料浮球阀，浮球直径10cm，杆长10cm，阀体直径50cm，用来控制弃流罐202的弃流水位，弃流罐202的底部设置有用于导出弃流罐中储水的第一出水管205。净化模块300包括与集水总管101出口连通的第二引流管301以及与第二引流管301连通的集水罐302，第二引流管301水平设置，高于开孔203的位置，第二引流管301采用采用规格φ75的PVC排水管，长度共60cm，出口端伸入集水罐302的长度为2cm，集水罐302选用50L的加厚带盖聚丙烯桶，桶高57cm，口径23.5cm，桶直径37cm，桶盖有一个直径75mm的用于第二引流管伸入的进水孔以及直径6mm用于送气管402伸入的进气孔，集水罐高50cm处留有直径50mm的出水口用于安装溢流出气管303，安装高度视雨水收集目标而定，溢流出气管能够排除多余的雨水，防止雨水通过送气管回灌至气泵，还能够排出曝气产生的气体，同时防止无氧环境的产生，本实施例中溢流出气管303采用规格φ50的PVC排水弯管，长度为30cm，末端向下弯折，出口设置有第二过滤装置307，本实施例中第二过滤装置为32目纱网。集水罐302在桶底2cm处留有直径20mm的两个出水口，在这两个出水口分别设置有一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动曝气式雨水净水系统，其特征在于，所述雨水净水系统(10)包括集水模块(100)，与所述集水模块连通的弃流模块(200)、与所述集水模块连通的净化模块(300)以及给所述集水净化模块供气的曝气模块(400)；所述集水模块(100)包括集水总管(101)以及设置于所述集水总管进口的第一过滤装置(102)；所述弃流模块(200)包括与所述集水总管出口连通的第一引流管(201)以及与所述第一引流管连通的弃流罐(202)；所述引流管通过设置于所述弃流罐侧边的开孔(203)将雨水送入弃流罐，并在引流管的出口连接有控制所述开孔启闭的浮球阀(204)；所述弃流罐(202)的底部设置有用于导出所述弃流罐中储水的第一出水管(205)；所述净化模块(300)包括与所述集水总管出口连通的第二引流管(301)以及与所述第二引流管连通的集水罐(302)，所述集水罐(302)上方设置有用于控制所述集水罐水位的溢流出气管(303)，集水罐下方至少设置有一个用于导出集水罐中储水的第二出水管(304)；所述曝气模块(400)包括气泵(401)以及与气泵出口连接的送气管(402)，所述送气管(402)出口位于所述集水罐底部。...

【技术特征摘要】
1.一种自动曝气式雨水净水系统，其特征在于，所述雨水净水系统(10)包括集水模块(100)，与所述集水模块连通的弃流模块(200)、与所述集水模块连通的净化模块(300)以及给所述集水净化模块供气的曝气模块(400)；所述集水模块(100)包括集水总管(101)以及设置于所述集水总管进口的第一过滤装置(102)；所述弃流模块(200)包括与所述集水总管出口连通的第一引流管(201)以及与所述第一引流管连通的弃流罐(202)；所述引流管通过设置于所述弃流罐侧边的开孔(203)将雨水送入弃流罐，并在引流管的出口连接有控制所述开孔启闭的浮球阀(204)；所述弃流罐(202)的底部设置有用于导出所述弃流罐中储水的第一出水管(205)；所述净化模块(300)包括与所述集水总管出口连通的第二引流管(301)以及与所述第二引流管连通的集水罐(302)，所述集水罐(302)上方设置有用于控制所述集水罐水位的溢流出气管(303)，集水罐下方至少设置有一个用于导出集水罐中储水的第二出水管(304)；所述曝气模块(400)包括气泵(401)以及与气泵出口连接的送气管(402)，所述送气管(402)出口位于所述集水罐底部。2.根据权利要求1所述的自动曝气式雨水净水系统，其特征在于，所述集水罐下方至少设置有一个导出集水罐中储水的第三出水管(305)，所述第三出水管的出口设置有第二过滤装置(306)。3.根据权利要求1所述的自动曝气式雨水净水系统，其特征在于，所述雨水净水系统(10)包括控制模块(500)，所述控制模块包括控制器(501)、设置于所述第一出水管(205)出口上的与控制器通信连接的第一阀门(502)以及设置于所述集水罐(302)底部的与控制器通信连接的水位传感器(503)。4.根据权利要求1所述的自动曝气式雨水净水系统，其特征在于，所述集水...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，郑鑫，张琳雅，林鹏，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32