利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的生態(tài)水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的生態(tài)水處理系統(tǒng)，包括光伏揚(yáng)水系統(tǒng)及低影響開發(fā)設(shè)施，低影響開發(fā)設(shè)施包括多功能蓄水池、濕地系統(tǒng)、自然排水系統(tǒng)、雨水花園系統(tǒng)、濕塘和跌水景觀，濕地系統(tǒng)沿多功能蓄水池邊緣設(shè)置，跌水景觀、雨水花園系統(tǒng)、自然排水系統(tǒng)和濕塘串聯(lián)連通構(gòu)成循環(huán)水子系統(tǒng)，光伏揚(yáng)水系統(tǒng)提升蓄水池水體至跌水景觀，水體依靠自身勢(shì)能自然流動(dòng)通過循環(huán)水子系統(tǒng)進(jìn)入蓄水池實(shí)現(xiàn)生態(tài)水的循環(huán)處理。本發(fā)明節(jié)省運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)地雨水的調(diào)蓄和循環(huán)利用，同時(shí)利用生態(tài)的措施對(duì)水體進(jìn)行處理，改善水質(zhì)；節(jié)約水資源，維持開發(fā)前原有水文條件，控制徑流污染，減少污染排放。增強(qiáng)景觀“活性”，實(shí)現(xiàn)景觀水環(huán)境美化作用。
【專利說明】利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的生態(tài)水處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的 生態(tài)水處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們的生活水平得到了極大的提高，在滿足基本需求的 前提下，不斷創(chuàng)造著越來越舒適的環(huán)境。在高樓林立的城市中，人們往往會(huì)建設(shè)人工湖、蓄 水池等人造景觀來滿足人們對(duì)自然環(huán)境的追求。但是對(duì)于大多數(shù)屬于死水環(huán)境的景觀水而 言，由于水體穩(wěn)定，水質(zhì)很容易惡化。尤其是在一些小區(qū)開盤時(shí)所呈現(xiàn)的"小橋、流水、人家" 的景象與過一段時(shí)間后的"小橋、人家"的景象形成了鮮明的對(duì)比，其主要原因在于：采用普 通水泵來營(yíng)造活水能耗較大，物業(yè)管理費(fèi)用大幅度升高。
[0003] 另外，我國(guó)絕大多數(shù)城市處于缺水狀態(tài)的同時(shí)由于雨水排放造成的污染及"水浸 街"現(xiàn)象又不斷出現(xiàn)。尤其是北方地區(qū)，由于地下水超量開采，地下水位逐年下降，已經(jīng)形成 了較嚴(yán)重的潛在地質(zhì)災(zāi)害。如何減少雨水的外排量，增加場(chǎng)地雨水入滲量，補(bǔ)充地下水，已 經(jīng)引起了人們的高度關(guān)注。
[0004] 低影響開發(fā)（LID)是一種強(qiáng)調(diào)通過源頭分散的小型控制設(shè)施，維持和保護(hù)場(chǎng)地自 然水文功能、有效緩解不透水面積增加造成的洪峰流量增加、徑流系數(shù)增大、面源污染負(fù)荷 加重的城市雨水管理理念，于20世紀(jì)90年代在美國(guó)馬里蘭州開始實(shí)施。低影響開發(fā)主要 通過生物滯留設(shè)施、濕塘、植被淺溝、雨水利用等設(shè)施來維持開發(fā)前原有水文條件，控制徑 流污染，減少污染排放。
[0005] 如何能夠一方面利用低影響開發(fā)設(shè)施改變傳統(tǒng)的雨水排放思想，實(shí)現(xiàn)開發(fā)區(qū)域可 持續(xù)水循環(huán)，改善水質(zhì)，另一方面又降低運(yùn)行成本，讓景觀水"活起來"，是推進(jìn)利用雨水營(yíng) 造景觀環(huán)境的關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的生態(tài)水處理系 統(tǒng)，在減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的同時(shí)，又能促進(jìn)雨水利用的推廣及景觀水體水質(zhì)的改善，并有效解決 了景觀水成為死水的技術(shù)難題，在真正意義上實(shí)現(xiàn)了景觀水的環(huán)境美化作用。
[0007] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)措施如下：一種利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè) 施構(gòu)建的生態(tài)水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括光伏揚(yáng)水系統(tǒng)及低影響開發(fā)設(shè)施，所述低影響 開發(fā)設(shè)施包括作為水循環(huán)單元的用于接收經(jīng)處理的下墊面雨水徑流的多功能蓄水池、用于 處理下墊面雨水徑流的濕地系統(tǒng)、自然排水系統(tǒng)、雨水花園系統(tǒng)、濕塘和跌水景觀，所述濕 地系統(tǒng)沿多功能蓄水池的邊緣設(shè)置，下墊面雨水徑流通過濕地系統(tǒng)流入多功能蓄水池中； 所述跌水景觀、雨水花園系統(tǒng)、自然排水系統(tǒng)和濕塘以串聯(lián)方式相連通構(gòu)成一循環(huán)水子系 統(tǒng)，所述光伏揚(yáng)水系統(tǒng)提升多功能蓄水池的水體至跌水景觀；在循環(huán)水子系統(tǒng)中位于末位 的水循環(huán)單元與多功能蓄水池連通，且在循環(huán)水子系統(tǒng)中位于前方的水循環(huán)單元所處位置 低于位于后方的水循環(huán)單元所處位置，以使水體依靠自身勢(shì)能自然流動(dòng)通過循環(huán)水子系統(tǒng) 進(jìn)入多功能蓄水池中實(shí)現(xiàn)生態(tài)水的循環(huán)處理。
[0008] 本發(fā)明采用光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，以太陽能作為動(dòng)力，節(jié)省了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，而且實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)地 雨水的調(diào)蓄和循環(huán)利用，節(jié)約水資源，維持開發(fā)前原有水文條件，控制徑流污染，減少污染 排放。另外，本發(fā)明解決了景觀水成為死水的技術(shù)難題，能夠利用生態(tài)措施改善水質(zhì)，增強(qiáng) 了景觀"活性"，實(shí)現(xiàn)了景觀水的環(huán)境美化作用。
[0009] 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述濕塘、自然排水系統(tǒng)和雨水花園系統(tǒng)為兩套，其 中一套是濕塘、自然排水系統(tǒng)和雨水花園系統(tǒng)順次連通且該套中的雨水花園系統(tǒng)還與所述 跌水景觀連通，另一套是雨水花園系統(tǒng)、自然排水系統(tǒng)和濕塘順次連通且該套中的雨水花 園系統(tǒng)還與所述跌水景觀連通，該兩套中的濕塘分別是循環(huán)水子系統(tǒng)中位于末位的水循環(huán) 單元，分別與所述多功能蓄水池連通。
[0010] 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述光伏揚(yáng)水系統(tǒng)包括光伏矩陣和用于將多功能蓄 水池的水體提升至跌水景觀的水泵，所述水泵選用直流水泵，所述光伏矩陣和直流水泵電 連接。本實(shí)施方式是采用光伏矩陣輸出的直流電直接驅(qū)動(dòng)水泵。
[0011] 作為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，所述光伏揚(yáng)水系統(tǒng)包括光伏矩陣、用于將光伏矩 陣輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的光伏揚(yáng)水逆變器和用于將多功能蓄水池的水體提升至跌 水景觀的水泵，所述水泵選用交流水泵，所述光伏矩陣、光伏揚(yáng)水逆變器和交流水泵依次電 連接。
[0012] 本發(fā)明所述生態(tài)水處理系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)以控制參數(shù)控制啟閉 水泵，所述控制參數(shù)包括多功能蓄水池的水位、啟閉水泵的設(shè)定時(shí)間、雨水花園系統(tǒng)的土壤 濕度、光伏矩陣的發(fā)電量。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著的效果：
[0014] ⑴本發(fā)明利用非傳統(tǒng)能源與非傳統(tǒng)水源構(gòu)建的生態(tài)水循環(huán)處理系統(tǒng)，采用光伏揚(yáng) 水系統(tǒng)，以太陽能作為動(dòng)力，節(jié)省了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。
[0015] ⑵本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)地雨水的調(diào)蓄和循環(huán)利用，節(jié)約水資源，維持開發(fā)前原有水文 條件，控制徑流污染，減少污染排放。
[0016] ⑶本發(fā)明解決了景觀水成為死水的技術(shù)難題，增強(qiáng)了景觀"活性"，實(shí)現(xiàn)了景觀水 的環(huán)境美化作用。
[0017] ⑷本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了利用生態(tài)的措施處理修復(fù)水體，能夠改善并保證水體水質(zhì)。
[0018] (5)本發(fā)明循環(huán)水子系統(tǒng)的循環(huán)水單元存在水位高程差，充分利用了跌水復(fù)氧系 統(tǒng)，進(jìn)一步增強(qiáng)了景觀水的活性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0020] 圖1是本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所示，一種利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的生態(tài)水處理系統(tǒng)，包括光 伏揚(yáng)水系統(tǒng)和低影響開發(fā)設(shè)施，低影響開發(fā)設(shè)施包括作為水循環(huán)單元的用于接收經(jīng)處理的 下墊面雨水徑流A的多功能蓄水池2、用于處理下墊面雨水徑流的濕地系統(tǒng)10、自然排水 系統(tǒng)9、雨水花園系統(tǒng)7、濕塘8和跌水景觀6,濕地系統(tǒng)10沿多功能蓄水池2的邊緣設(shè)置， 下墊面雨水徑流A通過濕地系統(tǒng)10流入多功能蓄水池2中；跌水景觀6、雨水花園系統(tǒng)7、 自然排水系統(tǒng)9和濕塘8以串聯(lián)方式相連通構(gòu)成一循環(huán)水子系統(tǒng)，光伏揚(yáng)水系統(tǒng)提升多功 能蓄水池的水體至跌水景觀6。循環(huán)水子系統(tǒng)中位于末位的水循環(huán)單元與多功能蓄水池連 通，且在循環(huán)水子系統(tǒng)中位于前方的水循環(huán)單元所處位置低于位于后方的水循環(huán)單元所處 位置。
[0022] 在本實(shí)施例中，濕塘8、自然排水系統(tǒng)9和雨水花園系統(tǒng)7為兩套，其中一套是所處 位置依次升高的濕塘8、自然排水系統(tǒng)9和雨水花園系統(tǒng)7順次連通且該套中的雨水花園系 統(tǒng)7還與跌水景觀6連通，另一套是所處位置依次降低的雨水花園系統(tǒng)7、自然排水系統(tǒng)9 和濕塘8順次連通且該套中的雨水花園系統(tǒng)7還與跌水景觀6連通，該兩套中的濕塘8分 別是循環(huán)水子系統(tǒng)中位于末位的水循環(huán)單元，分別與多功能蓄水池2連通。以使水體依靠 自身勢(shì)能自然流動(dòng)依次通過跌水景觀6、雨水花園系統(tǒng)7、自然排水系統(tǒng)9和濕塘8進(jìn)入多 功能蓄水池中實(shí)現(xiàn)生態(tài)水的循環(huán)處理。跌水景觀的設(shè)置，可充分利用跌水及散水方式復(fù)氧。
[0023] 在本實(shí)施例中，光伏揚(yáng)水系統(tǒng)包括光伏矩陣3、用于將光伏矩陣3輸出的直流電轉(zhuǎn) 換為交流電的光伏揚(yáng)水逆變器4和用于將多功能蓄水池2的水體提升至跌水景觀6的水泵 5,水泵5選用交流水泵，光伏矩陣3、光伏揚(yáng)水逆變器4和交流水泵5依次電連接。
[0024] 還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)以控制參數(shù)控制啟閉水泵，控制參數(shù)包括多功能蓄水 池的水位、啟閉水泵的設(shè)定時(shí)間、雨水花園系統(tǒng)的土壤濕度、光伏矩陣的發(fā)電量。
[0025] 本發(fā)明生態(tài)水循環(huán)處理系統(tǒng)中的光伏矩陣不限于規(guī)則形狀，主要目的是利用太陽 能，可根據(jù)實(shí)際條件結(jié)合景觀造型等需要布置。多功能蓄水池、自然排水系統(tǒng)、雨水花園系 統(tǒng)、濕塘、跌水景觀等沒有固定順序，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體條件進(jìn)行布置。在其它實(shí)施例中，光伏 揚(yáng)水系統(tǒng)包括光伏矩陣和用于將多功能蓄水池的水體提升至跌水景觀的水泵，水泵選用直 流水泵，光伏矩陣和直流水泵電連接實(shí)現(xiàn)光伏矩陣輸出的直流電直接驅(qū)動(dòng)水泵。
[0026] 本發(fā)明的工作過程如下：
[0027] 當(dāng)場(chǎng)地有降雨時(shí)，下墊面雨水徑流A經(jīng)過濕地系統(tǒng)10進(jìn)入多功能蓄水池2中進(jìn)行 儲(chǔ)存，根據(jù)水位或后續(xù)的低影響開發(fā)設(shè)施的土壤濕度反饋給光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，通過利用光伏 矩陣3收集太陽能，經(jīng)過揚(yáng)水逆變器4作用后啟動(dòng)水泵5,水泵5將水提升到跌水景觀6,實(shí) 現(xiàn)儲(chǔ)存的雨水在雨水花園系統(tǒng)7、自然排水系統(tǒng)9、濕塘8中流動(dòng)，形成生態(tài)水循環(huán)處理系 統(tǒng)。
[0028] 本發(fā)明低影響開發(fā)設(shè)施中各循環(huán)水單元即可作為景觀又可作為儲(chǔ)存雨水的小型 調(diào)蓄單元，利用生態(tài)措施改善水質(zhì)，有效減少雨水的外排，能最大限度地增加雨水入滲，補(bǔ) 充地下水。
[0029] 本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知 識(shí)和慣用手段，本發(fā)明非傳統(tǒng)能源系統(tǒng)可采用太陽能，還可以采用風(fēng)能、風(fēng)光互補(bǔ)及其他非 傳統(tǒng)能源替代；本發(fā)明的能源轉(zhuǎn)換利用也不限于揚(yáng)水逆變器，凡是利用非傳統(tǒng)能源提供動(dòng) 力的系統(tǒng)，都可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能；濕地系統(tǒng)可合圍多功能蓄水池；對(duì)于從本
【發(fā)明內(nèi)容】
及 實(shí)施例的啟示下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的一些低影響開發(fā)設(shè)施的組合方式、不同布置形式及高 程、改變不同設(shè)施的應(yīng)用位置、利用傳統(tǒng)能源驅(qū)動(dòng)等均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的生態(tài)水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括光伏 揚(yáng)水系統(tǒng)及低影響開發(fā)設(shè)施，所述低影響開發(fā)設(shè)施包括作為水循環(huán)單元的用于接收經(jīng)處理 的下墊面雨水徑流的多功能蓄水池、用于處理下墊面雨水徑流的濕地系統(tǒng)、自然排水系統(tǒng)、 雨水花園系統(tǒng)、濕塘和跌水景觀，所述濕地系統(tǒng)沿多功能蓄水池的邊緣設(shè)置，下墊面雨水徑 流通過濕地系統(tǒng)流入多功能蓄水池中；所述跌水景觀、雨水花園系統(tǒng)、自然排水系統(tǒng)和濕塘 以串聯(lián)方式相連通構(gòu)成一循環(huán)水子系統(tǒng)，所述光伏揚(yáng)水系統(tǒng)提升多功能蓄水池的水體至跌 水景觀；在循環(huán)水子系統(tǒng)中位于末位的水循環(huán)單元與多功能蓄水池連通，且在循環(huán)水子系 統(tǒng)中位于前方的水循環(huán)單元所處位置低于位于后方的水循環(huán)單元所處位置，以使水體依靠 自身勢(shì)能自然流動(dòng)通過循環(huán)水子系統(tǒng)進(jìn)入多功能蓄水池中實(shí)現(xiàn)生態(tài)水的循環(huán)處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的生態(tài)水處理系統(tǒng)，其特 征在于：所述濕塘、自然排水系統(tǒng)和雨水花園系統(tǒng)為兩套，其中一套是所處位置依次升高的 濕塘、自然排水系統(tǒng)和雨水花園系統(tǒng)順次連通且該套中的雨水花園系統(tǒng)還與所述跌水景觀 連通，另一套是所處位置依次降低的雨水花園系統(tǒng)、自然排水系統(tǒng)和濕塘順次連通且該套 中的雨水花園系統(tǒng)還與所述跌水景觀連通，該兩套中的濕塘分別是循環(huán)水子系統(tǒng)中位于末 位的水循環(huán)單元，分別與所述多功能蓄水池連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的生態(tài)水處理系統(tǒng)，其特 征在于：所述光伏揚(yáng)水系統(tǒng)包括光伏矩陣和用于將多功能蓄水池的水體提升至跌水景觀的 水泵，所述水泵選用直流水泵，所述光伏矩陣和直流水泵電連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的生態(tài)水處理系統(tǒng)，其特 征在于：所述光伏揚(yáng)水系統(tǒng)包括光伏矩陣、用于將光伏矩陣輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的 光伏揚(yáng)水逆變器和用于將多功能蓄水池的水體提升至跌水景觀的水泵，所述水泵選用交流 水泵，所述光伏矩陣、光伏揚(yáng)水逆變器和交流水泵依次電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的利用太陽能和低影響開發(fā)設(shè)施構(gòu)建的生態(tài)水處理系統(tǒng)， 其特征在于：所述生態(tài)水處理系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)以控制參數(shù)控制啟閉水 泵，所述控制參數(shù)包括多功能蓄水池的水位、啟閉水泵的設(shè)定時(shí)間、雨水花園系統(tǒng)的土壤濕 度、光伏矩陣的發(fā)電量。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104150685SQ201410328849
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】張真江, 吳培浩, 周荃 申請(qǐng)人:廣東省建筑科學(xué)研究院, 廣東建科節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>