申请日2014.07.10
公开(公告)日2016.05.04
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种利用太阳能和低影响开发设施构建的生态水处理系统，包括光伏扬水系统及低影响开发设施，低影响开发设施包括多功能蓄水池、湿地系统、自然排水系统、雨水花园系统、湿塘和跌水景观，湿地系统沿多功能蓄水池边缘设置，跌水景观、雨水花园系统、自然排水系统和湿塘串联连通构成循环水子系统，光伏扬水系统提升蓄水池水体至跌水景观，水体依靠自身势能自然流动通过循环水子系统进入蓄水池实现生态水的循环处理。本发明节省运营费用，实现了场地雨水的调蓄和循环利用，同时利用生态的措施对水体进行处理，改善水质;节约水资源，维持开发前原有水文条件，控制径流污染，减少污染排放。增强景观“活性”，实现景观水环境美化作用。
权利要求书
1.一种利用太阳能和低影响开发设施构建的生态水处理系统，其特征在于：包括光伏扬水系统及低影响开发设施，所述低影响开发设施包括作为水循环单元的用于接收经处理的下垫面雨水径流的多功能蓄水池、用于处理下垫面雨水径流的湿地系统、自然排水系统、雨水花园系统、湿塘和跌水景观，所述湿地系统沿多功能蓄水池的边缘设置，下垫面雨水径流通过湿地系统流入多功能蓄水池中;所述跌水景观、雨水花园系统、自然排水系统和湿塘以串联方式相连通构成一循环水子系统，所述光伏扬水系统提升多功能蓄水池的水体至跌水景观;在循环水子系统中位于末位的水循环单元与多功能蓄水池连通，且在循环水子系统中位于前方的水循环单元所处位置高于位于后方的水循环单元所处位置，以使水体依靠自身势能自然流动通过循环水子系统进入多功能蓄水池中实现生态水的循环处理;所述湿塘、自然排水系统和雨水花园系统为两套，其中一套是所处位置依次升高的湿塘、自然排水系统和雨水花园系统顺次连通且该套中的雨水花园系统还与所述跌水景观连通，另一套是所处位置依次降低的雨水花园系统、自然排水系统和湿塘顺次连通且该套中的雨水花园系统还与所述跌水景观连通，该两套中的湿塘分别是循环水子系统中位于末位的水循环单元，分别与所述多功能蓄水池连通。
2.根据权利要求1所述的利用太阳能和低影响开发设施构建的生态水处理系统，其特征在于：所述光伏扬水系统包括光伏矩阵和用于将多功能蓄水池的水体提升至跌水景观的水泵，所述水泵选用直流水泵，所述光伏矩阵和直流水泵电连接。
3.根据权利要求1所述的利用太阳能和低影响开发设施构建的生态水处理系统，其特征在于：所述光伏扬水系统包括光伏矩阵、用于将光伏矩阵输出的直流电转换为交流电的光伏扬水逆变器和用于将多功能蓄水池的水体提升至跌水景观的水泵，所述水泵选用交流水泵，所述光伏矩阵、光伏扬水逆变器和交流水泵依次电连接。
4.根据权利要求2或3所述的利用太阳能和低影响开发设施构建的生态水处理系统，其特征在于：所述生态水处理系统还包括控制系统，所述控制系统以控制参数控制启闭水泵，所述控制参数包括多功能蓄水池的水位、启闭水泵的设定 时间、雨水花园系统的土壤湿度、光伏矩阵的发电量。
说明书
利用太阳能和低影响开发设施构建的生态水处理系统
技术领域
本发明涉及一种水处理系统，尤其涉及一种利用太阳能和低影响开发设施构建的生态水处理系统。
背景技术
随着社会经济快速发展，人们的生活水平得到了极大的提高，在满足基本需求的前提下，不断创造着越来越舒适的环境。在高楼林立的城市中，人们往往会建设人工湖、蓄水池等人造景观来满足人们对自然环境的追求。但是对于大多数属于死水环境的景观水而言，由于水体稳定，水质很容易恶化。尤其是在一些小区开盘时所呈现的“小桥、流水、人家”的景象与过一段时间后的“小桥、人家”的景象形成了鲜明的对比，其主要原因在于：采用普通水泵来营造活水能耗较大，物业管理费用大幅度升高。
另外，我国绝大多数城市处于缺水状态的同时由于雨水排放造成的污染及“水浸街”现象又不断出现。尤其是北方地区，由于地下水超量开采，地下水位逐年下降，已经形成了较严重的潜在地质灾害。如何减少雨水的外排量，增加场地雨水入渗量，补充地下水，已经引起了人们的高度关注。
低影响开发(LID)是一种强调通过源头分散的小型控制设施，维持和保护场地自然水文功能、有效缓解不透水面积增加造成的洪峰流量增加、径流系数增大、面源污染负荷加重的城市雨水管理理念，于20世纪90年代在美国马里兰州开始实施。低影响开发主要通过生物滞留设施、湿塘、植被浅沟、雨水利用等设施来维持开发前原有水文条件，控制径流污染，减少污染排放。
如何能够一方面利用低影响开发设施改变传统的雨水排放思想，实现开发区域可持续水循环，改善水质，另一方面又降低运行成本，让景观水“活起来”，是推进利用雨水营造景观环境的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用太阳能和低影响开发设施构建的生态水处理系统，在减少运营费用的同时，又能促进雨水利用的推广及景观水体水质的改善，并有效解决了景观水成为死水的技术难题，在真正意义上实现了景观水的环境美 化作用。
本发明为实现上述目的所采取的技术措施如下：一种利用太阳能和低影响开发设施构建的生态水处理系统，其特征在于：包括光伏扬水系统及低影响开发设施，所述低影响开发设施包括作为水循环单元的用于接收经处理的下垫面雨水径流的多功能蓄水池、用于处理下垫面雨水径流的湿地系统、自然排水系统、雨水花园系统、湿塘和跌水景观，所述湿地系统沿多功能蓄水池的边缘设置，下垫面雨水径流通过湿地系统流入多功能蓄水池中;所述跌水景观、雨水花园系统、自然排水系统和湿塘以串联方式相连通构成一循环水子系统，所述光伏扬水系统提升多功能蓄水池的水体至跌水景观;在循环水子系统中位于末位的水循环单元与多功能蓄水池连通，且在循环水子系统中位于前方的水循环单元所处位置低于位于后方的水循环单元所处位置，以使水体依靠自身势能自然流动通过循环水子系统进入多功能蓄水池中实现生态水的循环处理。
本发明采用光伏扬水系统，以太阳能作为动力，节省了运营费用，而且实现了场地雨水的调蓄和循环利用，节约水资源，维持开发前原有水文条件，控制径流污染，减少污染排放。另外，本发明解决了景观水成为死水的技术难题，能够利用生态措施改善水质，增强了景观“活性”，实现了景观水的环境美化作用。
作为本发明的一种实施方式，所述湿塘、自然排水系统和雨水花园系统为两套，其中一套是湿塘、自然排水系统和雨水花园系统顺次连通且该套中的雨水花园系统还与所述跌水景观连通，另一套是雨水花园系统、自然排水系统和湿塘顺次连通且该套中的雨水花园系统还与所述跌水景观连通，该两套中的湿塘分别是循环水子系统中位于末位的水循环单元，分别与所述多功能蓄水池连通。
作为本发明的一种实施方式，所述光伏扬水系统包括光伏矩阵和用于将多功能蓄水池的水体提升至跌水景观的水泵，所述水泵选用直流水泵，所述光伏矩阵和直流水泵电连接。本实施方式是采用光伏矩阵输出的直流电直接驱动水泵。
作为本发明的另一种实施方式，所述光伏扬水系统包括光伏矩阵、用于将光伏矩阵输出的直流电转换为交流电的光伏扬水逆变器和用于将多功能蓄水池的水体提升至跌水景观的水泵，所述水泵选用交流水泵，所述光伏矩阵、光伏扬水逆变器和交流水泵依次电连接。
本发明所述生态水处理系统还包括控制系统，所述控制系统以控制参数控制启闭水泵，所述控制参数包括多功能蓄水池的水位、启闭水泵的设定时间、雨水花园系统的土壤湿度、光伏矩阵的发电量。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：
⑴本发明利用非传统能源与非传统水源构建的生态水循环处理系统，采用光伏扬水系统，以太阳能作为动力，节省了运营费用。
⑵本发明实现了场地雨水的调蓄和循环利用，节约水资源，维持开发前原有水文条件，控制径流污染，减少污染排放。
⑶本发明解决了景观水成为死水的技术难题，增强了景观“活性”，实现了景观水的环境美化作用。
⑷本发明实现了利用生态的措施处理修复水体，能够改善并保证水体水质。
⑸本发明循环水子系统的循环水单元存在水位高程差，充分利用了跌水复氧系统，进一步增强了景观水的活性。
