海绵城市雨水收集处理系统

摘要

本申请涉及一种海绵城市雨水收集处理系统，其包括地面层，地面层的顶部设置有植被层，植被层内种植有大量的植物，地面层内开设有空腔，空腔内设置有用于对雨水进行收集和处理的处理机构；所述处理机构包括设置于空腔内的沉淀槽一、沉淀槽二以及蓄水池，沉淀槽一、沉淀槽二以及蓄水池依次成阶梯状向下排列，沉淀槽一朝向沉淀槽二一侧的顶部开设有溢流口一，沉淀槽二朝向蓄水池测一侧顶部开设有溢流口二，蓄水池的一侧固设有导水管一，导水管一的顶部延伸至植被层，植被层上均匀固设有多根支管道，支管道上均匀固设有多个喷头,导水管一的底部固设有水泵一，导水管一上连接有根据植被层的土壤水分情况来控制水泵一工作的自动排水模块。本申请具有便于对雨水进行利用、同时对雨水资源重新利用的效果。

说明书

技术领域

本申请涉及城市水处理技术领域，尤其是涉及一种海绵城市雨水收集处理系统。

背景技术

海绵城市，顾名思义就养海绵一样的城市，在雨季能够将城市内降雨雨水进行收集、蓄水以及净化，当需要水资源的时候，将已经储蓄的水资源进行释放加以利用。

现在，雨水径流面源污染已成为城市水环境的主要污染源。针对雨水径流污染处理的主要方法是：在有用地条件的地方，对地块进行一定的改造，建设雨水花园、生态树池、调蓄池等设施，采用将下垫面改造成砾石层的方法，对降雨径流进行一定时间的储存和少量下渗，来减轻雨水径流带来的污染或内涝压力。

我国大多城市中有50％缺水甚至严重缺水，利用水资源特别是雨水资源是有效解决城市水资源匮乏的重要途径，因此，对雨水资源重新利用是一个亟待解决的问题。

发明内容

针对便于对雨水进行利用，同时对雨水资源重新利用，本申请的目的是提供一种海绵城市雨水收集处理系统。

本申请的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种海绵城市雨水收集处理系统，包括地面层，地面层的顶部设置有植被层，植被层内种植有大量的植物，地面层内开设有空腔，空腔内设置有用于对雨水进行收集和处理的处理机构；所述处理机构包括设置于空腔内的沉淀槽一、沉淀槽二以及蓄水池，沉淀槽一、沉淀槽二以及蓄水池依次成阶梯状向下排列，沉淀槽一朝向沉淀槽二一侧的顶部开设有溢流口一，沉淀槽二朝向蓄水池测一侧顶部开设有溢流口二，蓄水池的一侧固设有导水管一，导水管一的顶部延伸至植被层，植被层上均匀固设有多根支管道，支管道上均匀固设有多个喷头,导水管一的底部固设有水泵一，导水管一上连接有根据植被层的土壤水分情况来控制水泵一工作的自动补水模块。

通过采用上述技术方案，雨水渗透至沉淀槽一内，雨水在沉淀槽一内静置，水中的泥沙等沉淀至沉淀槽一的底部，沉淀后的清水流入到沉淀槽二中，经过一次沉淀后的水在沉淀槽二中继续沉淀，沉淀槽二中沉淀后的水经溢流口二流入到蓄水池中存储，自动排水模块检测植被层的水分值，并根据植被层的水分控制水泵一打开，使蓄水池内的水引流至支管道内，最终经支管道上的喷头喷洒于植被层，对植被浇水，从而便于对雨水进行利用，同时解决水资源匮乏的问题。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述自动补水模块包括水分检测电路，水分检测电路用于检测植被层内的水分值并将检测到的水分值输出；水分比较电路，水分比较电路耦接水分检测电路并接收水粉检测电路输出的水分值，同时将接收到的水分值和预设值进行比较，当水分值小于预设值时，输出第一高电平信号；水分开关电路，水分开关电路耦接水分比较电路并接收水分比较关电路输出的信号，当接收到水分比较电路输出的第一高电平信号时，输出第一执行信号；水分执行电路，水分执行电路耦接水分开关电路并接收水分开关电路输出的第一执行信号，当接收到水分开关电路输出的第一执行信号时，控制水泵一工作。

通过采用上述技术方案，水分检测电路能够实时检测植被层的水分值，并将检测到的水分值传输给水分比较电路，水分比较电路将水分值和预设值进行比较，当水分值小于预设值时，输出第一高电平信号，水分开关电路接收到第一高电平信号时，控制水泵一打开，使蓄水池内的水进入到导水管一内，使导水管一内的水进入到支管道内，最终经喷头喷洒于植被层，对蓄水池内的水进行利用。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述蓄水池的一侧固设有导水管二，导水管二的顶部延伸至植被层，导水管二的底部固设有水泵二，导水管二的顶部固设有一个雾化器，导水管二上连接有用于用于控制水泵二和雾化器工作以对植被层的地面雾化除尘的控制模块。

通过采用上述技术方案，控制模块检测地面的粉尘值，当地面的粉尘值较大时，控制水泵二和雾化器打开，使蓄水池内的水进入到导水管二内，水最终经雾化器雾化成小水滴喷洒到空气中，从而达到雾化除尘的效果。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控制模块包括粉尘检测电路，粉尘检测电路用于检测植被层地面的粉尘值并将检测到的粉尘值输出；粉尘比较电路，粉尘比较电路耦接粉尘检测电路并接收粉尘检测电路输出的粉尘值，并将接收到的粉尘值和预设值进行比较，当粉尘值大于预设值时，输出第二高电平信号；粉尘开关电路，粉尘开关电路耦接粉尘比较电路并接收粉尘比较电路输出的信号，当接收到粉尘开关电路输出的第二高电平信号时，输出第二执行信号；粉尘执行电路，粉尘执行电路在接收到粉尘开关电路输出的第二执行信号时，控制水泵二和雾化器工作。

通过采用上述技术方案，粉尘检测电路实时检测植被层地面的粉尘值并将检测到的粉尘值输出给粉尘比较电路，粉尘比较电路将粉尘值和预设值进行比较，当粉尘值大于预设值时，向粉尘开关电路输出第二高电平信号，控制粉尘开关电路打开并输出第二执行信号，控制水泵二和雾化器，水泵二将蓄水池内的水引流至导水管二内，雾化器雾化成小水滴喷洒到空气中，从而达到雾化除尘的效果。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述蓄水池的顶部固设有一根排水管，排水管上固设有电磁阀，电磁阀上连接有当蓄水池内的水装满以后自动控制电磁阀打开的自动排水模块。

通过采用上述技术方案，当蓄水池内的水满以后，使蓄水池内的水经排水管向外排出，防止雨水一直向蓄水池内流动，导致蓄水池开裂。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述沉淀槽一的一侧固设有排污管一，排污管一上固设有开关阀一，沉淀槽二位于排污管一的同侧固设有排污管二，排污管二上固设有开关阀二。

通过采用上述技术方案，打开开关阀一和开关阀二，便于将沉积于沉淀槽一和沉淀槽二内的淤泥排出。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述地面层固设有水平设置的支撑网，支撑网的顶部和植被层之间铺设有岩石层。

通过采用上述技术方案，岩石层能够对下渗的水进行过滤，减少水中的杂质进入到沉淀池一中。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述撑网的顶部铺设有无纺布。

通过采用上述技术方案，无纺布能够对水中一些细小的杂质进行过滤，减少泥土等进入到沉淀槽一中。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑网的底部固设有倾斜设置的导向板一和导向板二，导向板一和导向板二均朝向沉淀槽一的方向倾斜向下设置导向板一和导向板二的顶部固设有多块竖向设置的支撑板。

通过采用上述技术方案，，导向板一和导向板二将经支撑网流下的水导流至沉淀槽一中，支撑板用于支撑支撑网，防止岩石层和植被层塌陷。

上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在空腔内的沉淀槽一、沉淀槽二以及蓄水池，沉淀槽一、沉淀槽二以及蓄水池依次成阶梯状向下排列，沉淀槽一朝向沉淀槽二的一侧的顶部开设有溢流口一，沉淀槽二朝向蓄水池测一侧顶部开设有溢流口二，蓄水池的一侧固设有导水管一，导水管一的顶部延伸至植被层，植被层上均匀固设有多根支管道，支管道上均匀固设有多个喷头,导水管一的底部固设有水泵一，导水管一上连接有根据植被层的土壤水分情况来控制水泵一工作的自动排水模块，雨水渗透至沉淀槽一内，雨水在沉淀槽一内静置，水中的泥沙等沉淀至沉淀槽一的底部，沉淀后的清水流入到沉淀槽二中，经过一次沉淀后的水在沉淀槽二中继续沉淀，沉淀槽二中沉淀后的水经溢流口二流入到蓄水池中存储，自动排水模块检测植被层的水分值，并根据植被层的水分控制水泵一打开，使蓄水池内的水引流至支管道内，最终经支管道上的喷头喷洒于植被层，对植被浇水，从而便于对雨水进行利用，同时解决水资源匮乏的问题；

2.通过在蓄水池的一侧固设有导水管二，导水管二的顶部延伸至植被层，导水管二的底部固设有水泵二，导水管二的顶部固设有一个雾化器，导水管二上连接有用于用于控制水泵二和雾化器工作以对植被层的地面雾化除尘的控制模块，控制模块检测地面的粉尘值，当地面的粉尘值较大时，控制水泵二和雾化器打开，使蓄水池内的水进入到导水管二内，水最终经雾化器雾化成小水滴喷洒到空气中，从而达到雾化除尘的效果。

附图说明

图1是实施例的结构示意图。

图2是实施例的剖视图。

图3是为突显支撑板而作的剖视图。

图4是为突显水泵一和水泵二而作的结构示意图。

图5是自动排水模块的电路图。

图6是自动补水模块的电路图。

图7是控制模块的电路图。

图中，1、地面层；11、空腔；12、支撑网；13、无纺布；14、岩石层；2、植被层；3、处理机构；31、沉淀槽一；311、溢流口一；312、排污管一；313、开关阀一；32、沉淀槽二；321、溢流口二；322、排污管二；323、开关阀二；33、导向板一；34、导向板二；35、支撑板；36、蓄水池；361、排水管；362、电磁阀；37、导水管一；371、水泵一；372、支管道；373、喷头；38、导水管二；381、水泵二；382、雾化器；383、喷水管；384、控制阀；4、自动排水模块；41、排水比较电路；411、液位传感器；42、排水比较电路；43、排水开关电路；44、排水执行电路；5、自动补水模块；51、水分检测电路；511、湿度传感器；52、水分比较电路；53、水分开关电路；54、水分执行电路；6、控制模块；61、粉尘检测电路；611、粉尘传感器；62、粉尘比较电路；63、粉尘开关电路；64、粉尘执行电路。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本申请公开的一种海绵城市雨水收集处理系统，包括地面层1，地面层1的顶部设置有植被层2，植被层2内种植有大量的植物，地面层1内开设有空腔11，空腔11内设置有用于对雨水进行收集和处理的处理机构3;雨水经植被层2向下渗透，最终进入到空腔11中的处理机构3，处理机构3对雨水进行回收和处理。

地面层1固设有水平设置的支撑网12，支撑网12的顶部铺设有岩石层14，岩石层14能够对下渗的雨水进行过滤，减少雨水中的杂质进入到处理机构3中，支撑网12的顶部铺设有无纺布13，无纺布13能够对雨水中一些细小的杂质进行过滤，减少泥土等进入到处理机构3中。

参见图2和图3，处理机构3包括设置于空腔11内的沉淀槽一31、沉淀槽二32以及蓄水池36，沉淀槽一31、沉淀槽二32以及蓄水池36依次成阶梯状向下排列，支撑网12的底部固设有倾斜设置的导向板一33和导向板二34，导向板一33和导向板二34均朝向沉淀槽一31的方向倾斜向下设置，导向板一33和导向板二34将经支撑网12流下的水导流至沉淀槽一31中，导向板一33和导向板二34的顶部固设有多块竖向设置的支撑板35，支撑板35用于支撑支撑网12，沉淀槽一31朝向沉淀槽二32的一侧的顶部开设有溢流口一311，沉淀槽二32朝向蓄水池36测一侧顶部开设有溢流口二321；导向板一33和导向板二34将渗透至支撑网12上的水溢流至沉淀槽一31内，雨水在沉淀槽一31内静置，水中的泥沙等沉淀至沉淀槽一31的底部，沉淀后的水流入到沉淀槽二32中，经过一次沉淀后的水在沉淀槽二32中继续沉淀，沉淀槽二32中沉淀后的水经溢流口二321流入到蓄水池36中存储。

参见图4，沉淀槽一31的一侧固设有排污管一312，排污管一312上固设有开关阀一313，沉淀槽二32位于排污管一312的同侧固设有排污管二322，排污管二322上固设有开关阀二323；打开开关阀一313和开关阀二323，以便沉积于沉淀槽一31和沉淀槽二32内的淤泥排出。

参见图4和图5，蓄水池36的顶部固设有一根排水管361，排水管361上固设有电磁阀362，电磁阀362上连接有自动排水模块4。自动排水模块4包括排水比较电路41、排水比较电路42、排水开关电路43和排水执行电路44。排水比较电路41包括耦接于电源VCC上的液位传感器411，液位传感器411设置于蓄水池36的顶部，液位传感器411的型号为YWZ-76T，液位传感器411能够实时检测蓄水池36内水的液位值，并将检测到的液位值输出；排水比较电路42包括负向输入端耦接液位传感器411的比较器T1，比较器T1的型号为LM239，比较器T1的正向输入端耦接有距离预设值Vref1，距离预设值Vref1为蓄水池36内能够允许承载水的最大值，电源VCC上耦接有电阻R1和电阻R2，预设值Vref耦接于电阻R1和电阻R2的连接点之间；排水开关电路43包括耦接于比较器T1的输出端的电阻R3和三极管Q1，三极管Q1为NPN型，三极管Q1的基极耦接电阻R3远离比较器T1的一端，三极管Q1的集电极耦接电源VCC，发射极接地；排水执行电路44包括耦接于三极管Q1的集电极的电磁阀362。

液位传感器411实时检测蓄水池36内的水的液位值，并将检测到的液位值传输给比较器T1，比较器T1将液位值和预设值Vref1进行比较，当液位值大于预设值Vref1时，控制电磁阀362打开，使蓄水池36内的水经排水管361向外排出，防止雨水一直向蓄水池36内流，导致蓄水池36损坏。

参见图4和图6，为了对蓄水池36内收集的雨水再利用，蓄水池36的一侧固设有导水管一37，导水管一37的顶部延伸至植被层2，植被层2上均匀固设有多根支管道372，支管道372上均匀固设有多个喷头373,导水管一37的底部固设有水泵一371，导水管一37上连接有控制水泵一371工作的自动补水模块5。自动补水模块5包括水分检测电路51、水分比较电路52、水分开关电路53和水分执行电路54；水分检测电路51包括耦接于电源VCC上的湿度传感器511，湿度传感器511设置于植被层2内，湿度传感器511的型号为HIH3605/3610，湿度传感器511能够实时检测植被层2的土壤水分值，并将检测到的水分值输出；水分比较电路52包括负向输入端耦接湿度传感器511的比较器T2，比较器T2的型号为LM239，比较器T2的正向输入端耦接有湿度预设值Vref2，湿度预设值Vref2为植被层2为植物提供水分的最小水分值，电源VCC上耦接有电阻R4和电阻R5湿度预设值Vref2耦接于电阻R4和电阻R5的连接点之间；水分开关电路53包括耦接于比较器T2输出端的电阻R6和三极管Q2，三极管Q2为NPN型，三极管Q2的基极耦接电阻R6远离比较器T2的一端，三极管Q2的集电极耦接电源VCC，发射极接地；水分执行电路54包括耦接于三极管Q2的集电极的继电器KM1的电磁线圈，水泵一371串联耦接于继电器KM1的常开触点上。

湿度传感器511能够实时检测植被层2的水分值，并将检测到的水分值传输给比较器T2，比较器T2将水分值和预设值Vref2进行比较，当水分值小于预设值Vref2时，输出高电平信号，控制三极管Q2导通，继电器KM1的电磁线圈得电，控制水泵一371工作，使蓄水池36内的水经导水管一37引入到支管道372内，最终经喷头373喷洒于植被层2上，对植被层2补充水分，防止植被层2的植物缺水死亡。

参见图4和图7，蓄水池36的一侧固设有导水管二38，导水管二38的顶部延伸至植被层2，导水管二38的底部固设有水泵二381，导水管二38的顶部固设有一个雾化器382，导水管二38上固设有一根喷水管383，喷水管383上固设有控制阀384，导水管二38上连接有用于用于控制水泵二381和雾化器382工作以对植被层2的地面雾化除尘的控制模块6。控制模块6包括粉尘检测电路61、粉尘比较电路62、粉尘开关电路63和粉尘执行电路64；粉尘检测电路61包括耦接于电源VCC上的粉尘传感器611，粉尘传感器611设置于导水管二38的顶部，粉尘传感器611的型号为GP2Y1010AU0F，粉尘传感器611能够实时检测空气中的粉尘值，并将检测到的粉尘值输出；粉尘比较电路62包括负向输入端耦接粉尘传感器611的比较器T3，比较器T3的型号为LM239，比较器T3的正向输入端耦接有粉尘预设值Vref3，粉尘预设值Vref3为空气中粉尘的最小粉尘值，电源VCC上耦接有电阻R7和电阻R8湿度预设值Vref2耦接于电阻R7和电阻R8的连接点之间；粉尘开关电路63包括耦接于比较器T3输出端的电阻R9和三极管Q3，三极管Q3为NPN型，三极管Q3的基极耦接电阻R9远离比较器T3的一端，三极管Q3的集电极耦接电源VCC，发射极接地；粉尘执行电路64包括耦接于三极管Q3的集电极的继电器KM2的电磁线圈，水泵二381和雾化器382串联耦接于继电器KM2的常开触点上。

粉尘传感器611能够实时检测空气中的粉尘值，并将检测到的粉尘值传输给比较器T3，比较器T3将粉尘值和预设值Vref3进行比较，当水分值大于预设值Vref3时，输出高电平信号，控制三极管Q3导通，继电器KM2的电磁线圈得电，控制水泵二381工作，使蓄水池36内的水引入到导水管二38内，最终经雾化器382雾化成小水滴喷洒到空气中，从而达到雾化除尘的效果。打开控制阀384，能够使导水管二38内的水流出，便于清洗手脚。

本实施例的实施原理为：下雨天，雨水经植被层2下渗，雨水经过岩石层14的过滤，岩石层14将雨水中的杂质过滤，支撑网12顶部的无纺布13对雨水中的泥沙再次过滤，过滤后的雨水流入到沉淀槽一31中，经沉淀槽一31沉淀后流入到沉淀槽二32中，雨水经沉淀槽二32再次过滤后进入到蓄水池36中。

液位传感器411实时检测蓄水池36内的水的液位值，并将检测到的液位值传输给比较器T1，比较器T1将液位值和预设值Vref1进行比较，当液位值大于预设值Vref1时，控制电磁阀362打开，使蓄水池36内的水经排水管361向外排出，防止雨水一直向蓄水池36内流，导致蓄水池36损坏。

湿度传感器511能够实时检测植被层2的水分值，并将检测到的水分值传输给比较器T2，比较器T2将水分值和预设值Vref2进行比较，当比较值小于预设值Vref2时，输出高电平信号，控制三极管Q2导通，继电器KM1的电磁线圈得电，控制水泵一371工作，使蓄水池36内的水经导水管一37引入到支管道372内，最终经喷头373喷洒于植被层2上，对植被层2补充水分，防止植被层2的植物缺水死亡。

粉尘传感器611能够实时检测空气中的粉尘值，并将检测到的粉尘值传输给比较器T3，比较器T3将粉尘值和预设值Vref3进行比较，当比较值大于预设值Vref3时，输出高电平信号，控制三极管Q3导通，继电器KM2的电磁线圈得电，控制水泵二381工作，使蓄水池36内的水引入到导水管二38内，最终经雾化器382雾化成小水滴喷洒到空气中，从而达到雾化除尘的效果。打开控制阀384，能够使导水管二38内的水流出，便于清洗手脚。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。