一種生物慢濾裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種生物慢濾裝置，屬于雨水回收利用領(lǐng)域。該生物慢濾裝置包括帶有雨水管的蓄水池和清水池、水平設(shè)置在蓄水池與清水池連接處的慢濾管，蓄水池與清水池通過慢濾管彼此連通，慢濾管的兩端均設(shè)置有彎頭，慢濾管內(nèi)設(shè)有濾料。蓄水池中的雨水經(jīng)慢濾管中的濾料滲濾，其水質(zhì)得到凈化，并在水頭差的作用下進入清水池。兩端帶有彎頭的慢濾管，避免了現(xiàn)場磚砌，減少了慢濾管部分漏水造成水流短路的幾率；濾料的裝填與更換更加方便且容易控制，且彎頭防止了濾料溢出慢濾管，從而保證更好的慢濾效果。蓄水池、清水池與慢濾管自成一體，慢濾管裝卸、更換方便，可有效降低造價，簡化施工安裝，保證慢濾凈化效果。
【專利說明】一種生物慢濾裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及雨水回收利用領(lǐng)域，特別涉及一種生物慢濾裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—些缺少飲用水水源的地區(qū)常集蓄雨水作為生活飲用水。為改善集蓄的雨水的水質(zhì)，人們采取了包括生物慢濾技術(shù)在內(nèi)的不同技術(shù)，對集蓄的雨水進行處理。其中生物慢濾技術(shù)處理效果較好，正常運行時，出水水質(zhì)可達《GB5749-2006 (生活飲用水衛(wèi)生標準)》的要求。
[0003]目前，雨水集蓄生物慢濾裝置主要包括:與雨水管相連通的蓄水池，設(shè)置在蓄水池旁邊的清水池，其中，在清水池與蓄水池的之間磚砌慢濾砂槽，且清水池與蓄水池通過該慢濾砂槽彼此連通，慢濾砂槽內(nèi)設(shè)有濾料，其工作原理是:雨水通過雨水管收集并匯入蓄水池后，并經(jīng)慢濾砂槽中的濾料滲濾后得到凈化水，凈化水通過自壓進入清水池。
[0004]在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]現(xiàn)有雨水集蓄生物慢濾裝置是在蓄水池和清水池之間磚砌慢濾砂槽，其施工安裝比較復(fù)雜，一方面，磚砌過程中容易使得砂槽部分漏水造成滲濾過程中水流短路；另一方面，磚砌慢濾砂槽易存有死角部位，不易控制濾料在砂槽中的充滿度和密實度，容易導(dǎo)致慢濾砂槽內(nèi)濾料沒有完全充滿；以上兩方面均易產(chǎn)生不易保障慢濾效果的現(xiàn)象。
實用新型內(nèi)容
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)慢濾效果不易保障的問題，本實用新型實施例提供了一種生物慢濾裝置。所述技術(shù)方案如下:
[0007]本實用新型實施例提供了一種生物慢濾裝置，包括帶有雨水管的蓄水池和清水池，所述生物慢濾裝置還包括:設(shè)置在所述蓄水池與所述清水池之間的慢濾管，所述慢濾管的兩端分別設(shè)置有第一彎頭和第二彎頭，所述第一彎頭與所述蓄水池連通，所述第二彎頭與所述清水池連通，所述慢濾管內(nèi)還設(shè)有濾料。
[0008]具體地，作為優(yōu)選，所述慢濾管的材質(zhì)選自硬質(zhì)塑料。
[0009]作為優(yōu)選，所述慢濾管的數(shù)量至少為一個。
[0010]具體地,作為優(yōu)選,所述慢濾管為圓管,且所述圓管的管內(nèi)徑為100mm-200mm。
[0011]具體地，作為優(yōu)選，所述第一彎頭和所述第二彎頭的端口均向上。
[0012]具體地，作為優(yōu)選，所述第一彎頭和所述第二彎頭與所述慢濾管的夾角均為90°。
[0013]具體地，作為優(yōu)選，所述第一彎頭和所述第二彎頭的管內(nèi)徑向所述慢濾管的方向逐漸減小。
[0014]具體地，作為優(yōu)選，所述濾料選自石英砂、河砂、海砂、陶瓷濾料、稀土瓷砂濾料的至少一種。
[0015]具體地，作為優(yōu)選，所述濾料的粒徑為0.2-0.5_。
[0016]作為優(yōu)選，所述清水池與蓄水池為同心設(shè)置的圓形池。[0017]本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0018]本實用新型實施例提供的生物慢濾裝置，通過將兩端分別帶有第一彎頭和第二彎頭的慢濾管設(shè)置在所述蓄水池與所述清水池之間，使第一彎頭與蓄水池連通，第二彎頭與清水池連通，并在該慢濾管內(nèi)設(shè)有濾料，從而使得儲存在蓄水池中的雨水經(jīng)慢濾管中的濾料滲濾，水質(zhì)得到凈化，并在水頭差的作用下進入清水池。兩端帶有彎頭的慢濾管，避免了現(xiàn)場磚砌，一方面，減少了慢濾管漏水造成水流短路的幾率；另一方面，濾料的裝填與更換更加方便且容易控制，且彎頭有效防止濾料溢出慢濾管，從而使得本實用新型實施例提供的生物慢濾裝置具有更好的慢濾效果。此外，本實用新型實施例中，蓄水池、清水池與慢濾管自成一體，慢濾管裝卸、更換方便，可有效降低造價，簡化施工安裝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本實用新型實施例提供的生物慢濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實用新型又一實施例提供的生物慢濾裝置截面圖。
[0022]其中，I蓄水池，
[0023]2清水池，
[0024]3雨水管，
[0025]4慢濾管，
[0026]41 第一彎頭，
[0027]42 第二彎頭，
[0028]5排空管，
[0029]6取水管，
[0030]7清水池蓋，
[0031]8 蓋板，
[0032]9清水池進口，
[0033]10水流方向，
[0034]11 隔墻。
【具體實施方式】
[0035]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0036]實施例1
[0037]如附圖1所示，本實用新型實施例提供了一種生物慢濾裝置，包括帶有雨水管3的蓄水池I和清水池2，所述生物慢濾裝置還包括:設(shè)置在所述蓄水池I與所述清水池2之間的慢濾管4，所述慢濾管的兩端分別設(shè)置有第一彎頭41和第二彎頭42，所述第一彎頭41與所述蓄水池I連通，所述第二彎頭42與所述清水池2連通，所述慢濾管4內(nèi)還設(shè)有濾料。[0038]本實用新型實施例提供的生物慢濾裝置，通過將兩端分別帶有第一彎頭41和第二彎頭42的慢濾管4設(shè)置在蓄水池I與清水池2之間，使第一彎頭41與蓄水池I連通，第二彎頭42與清水池2連通，并在該慢濾管4內(nèi)設(shè)有濾料，從而使得儲存在蓄水池I中的雨水經(jīng)慢濾管4中的濾料滲濾，其水質(zhì)得到凈化，并在水頭差的作用下進入清水池2。兩端帶有彎頭41的慢濾管4，避免了現(xiàn)場磚砌，一方面，減少了慢濾管部分漏水造成水流短路的幾率；另一方面，濾料的裝填與更換更加方便且容易控制，且彎頭防止了濾料溢出慢濾管，從而使得本實用新型實施例提供的生物慢濾裝置具有更好的慢濾效果。此外，本實用新型實施例中，蓄水池1、清水池2與慢濾管4自成一體，慢濾管4裝卸、更換方便，可有效降低造價，簡化施工安裝。
[0039]該生物慢濾裝置工作原理如下:雨水管5將收集到的雨水匯入蓄水池I內(nèi)(必要時需經(jīng)預(yù)處理后再進入蓄水池1)，儲存在蓄水池I中的雨水經(jīng)慢濾管4內(nèi)的濾料滲濾后，水質(zhì)得到凈化。由于蓄水池I和清水池2間存在著水頭差，在水頭差的作用下蓄水池I中的水按水流方向10經(jīng)慢濾管4以符合設(shè)計要求的流速滲濾至清水池2，直至蓄水池I和清水池2間水頭差為零。根據(jù)用水需要，用水戶可隨時從清水池2底部設(shè)置的取水管6中取水。因從清水池2取水導(dǎo)致清水池2中水位降低，或因發(fā)生降雨有雨水進入蓄水池I導(dǎo)致蓄水池I中水位上升時，蓄水池I和清水池2間產(chǎn)生水頭差，則將自動重復(fù)上述過程。
[0040]據(jù)有關(guān)資料，目前我國農(nóng)村地區(qū)以集雨水窖蓄水為飲用水源的約有2000多萬人，水窖水質(zhì)指標中，大腸桿菌、菌落總數(shù)、有機物、濁度和肉眼可見物等普遍超標，水質(zhì)不能達到生活飲用水衛(wèi)生標準要求，本實用新型提供的生物慢濾裝置具有更高的經(jīng)濟適用性、簡單有效性、易于被農(nóng)戶接受，對解決或提高我國飲用水水窖的水質(zhì)具有重大的社會意義和經(jīng)濟意義
[0041]作為優(yōu)選，本實用新型實施例中慢濾管4的材質(zhì)選自硬質(zhì)塑料。 [0042]本實用新型實施例中，慢濾管4可為硬質(zhì)塑料材質(zhì)的慢濾管，如此不僅造價較低，且便于建造及施工。且符合供水標準為宜。其中慢濾管的安裝高度可為管道外邊沿與池底間距為5cm，并用磚石和水泥砂漿作支墩支撐和穩(wěn)定慢濾管4，參見附圖1。確保慢濾管與清水池2和蓄水池I的相交處應(yīng)密封不滲漏水。
[0043]作為優(yōu)選，本實用新型實施例中慢濾管4的數(shù)量至少為一個，根據(jù)實際水量的需求，可在清水池2和蓄水池I之間設(shè)置多個慢濾管4，以提高慢濾的效率。
[0044]具體地，本實用新型實施例中慢濾管4為圓管，且該圓管的管內(nèi)徑為100mm-200mmo
[0045]慢濾管4的設(shè)計應(yīng)滿足濾速和過流能力兩方面的要求:
[0046]—、濾速要求:從保證生物慢濾的凈化效果方面，要求最大濾速≤0.3m/h。管道內(nèi)濾速V的計算公式為:
[0047]V=k.ΔΗ/L (I)
[0048]其中，V為水通過慢濾管的流速，單位是m/h ；k為濾料的滲透系數(shù)，與濾料粒徑大小和均勻程度等有關(guān)，單位為m/h ; ΛΗ為慢濾管兩端的水頭差，與蓄水池上升速度或清水池水位下降速度有關(guān)，單位是m，影響ΛΗ的因素比較復(fù)雜，根據(jù)理論分析和實踐經(jīng)驗可取Im計算；L為慢濾管長度，單位是m。本實用新型實施例中慢濾管內(nèi)濾料一般采用粒徑為
0.2-0.5mm的濾料，其平均滲透系數(shù)為5_10m/d，即0.21-0.41m/h。[0049]根據(jù)公式(1)，對慢濾過程的濾速要求為V≤0.3m/h，則有L≥3.3K·Δ H，即，L≥0.7-1.4m。所以正常情況下，慢濾管4的長度可取1.0m-1.2m。
[0050]二、過流能力要求:正常情況下，可滿足儲水設(shè)施服務(wù)人口的每日用水需求。濾速與慢濾管的管內(nèi)徑無關(guān)，但通過慢濾管的水量W與慢濾管的管內(nèi)徑D有關(guān)，見公式(2):
[0051]W=K·( ΔΗ/L)·(3.14·(D/2)2) (2)
[0052]由公式(2)可以計算出所需的慢濾管4的管內(nèi)徑。當(dāng)從清水池中取用水量較大時，會使蓄水池與清水池之間的水頭差增大，從而使通過慢濾管的濾速增大，通過慢濾管的水量也就增加，最終會使蓄水池和清水池的水位保持一致。本實用新型根據(jù)計算并通過試驗驗證表明，正常情況下，水窖總?cè)莘e在IOOm3以下的單戶用蓄水設(shè)施，每日用水量在200-400升/天時，采用管內(nèi)徑為200_的管道作為慢濾管可滿足要求，根據(jù)實際需要，也可以采用至少一根管內(nèi)徑為100mm-200mm的管道作為慢濾管,從而保證更好的慢濾效果。
[0053]根據(jù)上述慢濾管的設(shè)計需求，具體地，作為優(yōu)選，本實用新型實施例中第一彎頭41和所述第二彎頭42的端口均向上。
[0054]具體地，作為優(yōu)選，所述第一彎頭41和所述第二彎頭42與所述慢濾管4的夾角均為 90°。
[0055]本實用新型實施例中所用慢濾管4優(yōu)選水平放置，或者沿蓄水池I向清水池2方向稍微傾斜向下設(shè)置，以便于水流從蓄水池I向清水池2的滲濾，減少滲濾時間，增加慢濾的效率。為避免慢濾管4內(nèi)的濾料溢出，本實用新型實施例中第一彎頭41和所述第二彎頭42的端口均向上，更具體的，第一彎頭41和第二彎頭42與該慢濾管4的夾角均為90° (彎頭端口方向均朝上)。彎頭如此設(shè)置，保證了彎頭的引流作用及防濾料溢出作用。
[0056]具體地，作為優(yōu)選，本實用新型實施例中第一彎頭41和第二彎頭42的管內(nèi)徑向所述慢濾管的方向逐漸減小。
[0057]本實用新型實施例提供的裝置，利用生物慢濾技術(shù)，使雨水中可降解的有機物通過濾料的滲濾作用以及粘附于濾料上的生物膜進行處理。因為在正常運行條件下，雨水中的細菌粘附在濾料表面生長、繁殖、經(jīng)過一定時間后，會在濾料表面形成含有多種微生物及藻類的生物粘膜薄層，該生物粘膜薄層可以截留水中的懸浮雜質(zhì)，使水中的濁度、色度、微生物、有機物等雨水中的污染物去除，水質(zhì)得到凈化，出水水質(zhì)滿足國家農(nóng)村飲用水質(zhì)安全標準。本實用新型實施例中第一彎頭41和第二彎頭42的管內(nèi)徑向所述慢濾管的方向逐漸減小，從而使得彎頭與慢濾管4連接部位的生物粘膜薄層的表面積相比慢濾管內(nèi)橫截面面積更大，(尤其是第一彎頭與慢濾管4連接部位)，不僅能顯著增加慢濾的工作效率，還可延長慢濾管4及濾料的使用壽命，如此設(shè)置，增加了本實用新型提供的生物慢濾裝置有更高的經(jīng)濟適用性。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，上述彎頭的管內(nèi)徑與該慢濾管的管內(nèi)徑也可保持相同。但是為了進一步確保較好的慢濾效果，要確保整個慢濾管4的管體以及彎頭與慢濾管4的接口處不漏水。
[0058]具體地，作為優(yōu)選，所述濾料選自石英砂、河砂、海砂、陶瓷濾料、稀土瓷砂濾料的至少一種。
[0059]具體地，作為優(yōu)選，所述濾料的粒徑為0.2-0.5mm。
[0060]為了保證蓄水池1中的水質(zhì)得到有效凈化，本實用新型實施例中濾料選自石英砂、河砂、海砂、陶瓷濾料、稀土瓷砂濾料的至少一種，上述濾料的粒徑為0.2-0.5_。該濾料可在安裝時現(xiàn)場裝填或預(yù)先裝填，要控制和保證慢濾管內(nèi)完全充滿密實的濾料。此外，根據(jù)實際用水水質(zhì)的需求，可在慢濾管4裝填其它濾料，例如，玻璃微珠等，從而增加本實用新型實施例提供的生物慢濾裝置的適用性和實用性。
[0061]作為優(yōu)選，所述清水池與蓄水池為同心設(shè)置的圓形池。
[0062]本實用新型實施例中，如附圖2所示，清水池2設(shè)置在蓄水池I旁邊，蓄水池I和清水池2之間用一不透水的隔墻11隔開。具體地，該清水池2與蓄水池I可為并列設(shè)置的方形池；為減少裝置占地面積或者減少不必要的漏水浪費，也可為同心設(shè)置的圓形池，具體為由內(nèi)至外依次設(shè)有清水池2及蓄水池I。其中蓄水池I與清水池2的底部均設(shè)有排空管5，用于蓄水池I及清水池2的清理及維修。一般情況下，蓄水池I有蓋無蓋均可(優(yōu)選地，該蓄水池設(shè)置為無蓋)。優(yōu)選地，清水池2帶有清水池蓋7，并留出清水池進口 9，對該清水池進口 9配置蓋板8，以方便水質(zhì)監(jiān)測。蓄水池I和清水池2設(shè)置在地面以上或以下均可，其建筑材料可為磚、石、混凝土或其它材料，其尺寸可根據(jù)水量情況確定?？梢?，本實用新型將生物慢濾裝置和儲水設(shè)施相結(jié)合，巧妙地設(shè)計并利用了生物慢濾技術(shù)固有的污染物去除效果，以及集雨水窖結(jié)構(gòu)和用水特點，解決了以往小水窖水質(zhì)凈化困難或成本太高、操作維護不便而難以為用戶接受的問題。該生物慢濾裝置可在一個傳統(tǒng)的水窖內(nèi)完成雨水儲蓄、慢濾凈化、清水儲存，無需另外建設(shè)任何設(shè)施，與其它任何獨立的凈化設(shè)施相比，無需增加額外占地及其施工費用，這一點對非常缺乏空地的山區(qū)村莊和用戶意義重大。
[0063]實施例2
[0064]通過采用本實用新型實施例提供的生物慢濾裝置對某農(nóng)村地區(qū)一處的水窖內(nèi)的水進行生物慢濾處理，其中過濾結(jié)構(gòu)選自硬質(zhì)塑料材質(zhì)的慢濾管，其長度取1.2m，管內(nèi)徑取200mm,裝填的濾料選自粒徑為0.2-0.5mm的石英砂。經(jīng)過本實用新型生物慢濾裝置處理前，上述水窖內(nèi)的水體內(nèi)細菌總數(shù)為967CFU/ml，色度為10度、濁度為15NTU，總大腸桿菌群為1113MPN/100ml。通過本實用新型生物慢濾裝置處理后，該水窖內(nèi)的水體內(nèi)細菌總數(shù)為75CFU/ml，色度為小于5度、濁度為0.5NTU,總大腸桿菌群未檢出，所得到的水質(zhì)達到GB5749-2006 (生活飲用水衛(wèi)生標準)。
[0065]可見，通過本實用新型提供的裝置不僅可使受到污染的水窖水質(zhì)指標達到飲用水標準，減少疾病和醫(yī)藥開支，提高用水者的健康水平；且其簡單的施工安裝過程，使一般農(nóng)村用戶即可掌握并使用。該生物慢濾裝置自動運行而無需人工干預(yù)，運行無需任何動力，也無需任何化學(xué)藥劑，安裝質(zhì)量和裝置運行效果較好，造價較低，是一種完全綠色環(huán)保、生產(chǎn)高質(zhì)量飲用水的水窖水凈化裝置。
[0066]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種生物慢濾裝置，包括帶有雨水管的蓄水池和清水池，其特征在于，所述生物慢濾裝置還包括:設(shè)置在所述蓄水池與所述清水池之間的慢濾管，所述慢濾管的兩端分別設(shè)置有第一彎頭和第二彎頭，所述第一彎頭與所述蓄水池連通，所述第二彎頭與所述清水池連通，所述慢濾管內(nèi)還設(shè)有濾料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物慢濾裝置，其特征在于，所述慢濾管的材質(zhì)選自硬質(zhì)塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物慢濾裝置，其特征在于，所述慢濾管的數(shù)量至少為一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物慢濾裝置，所述慢濾管為圓管，且所述圓管的管內(nèi)徑為100mm-200mmo
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物慢濾裝置，其特征在于，所述第一彎頭和所述第二彎頭的端口均向上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物慢濾裝置，其特征在于，所述第一彎頭和所述第二彎頭與所述慢濾管的夾角均為90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物慢濾裝置，其特征在于，所述第一彎頭和所述第二彎頭的管內(nèi)徑向所述慢濾管的方向逐漸減小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物慢濾裝置，其特征在于，所述濾料的粒徑為0.2-0.5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物慢濾裝置，其特征在于，所述清水池與蓄水池為同心設(shè)置的圓形池。
【文檔編號】C02F3/34GK203653332SQ201320775245
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】丁昆侖, 孫文海, 賈燕南, 高黎輝 申請人:中國水利水電科學(xué)研究院