一种带初期雨水净化的装配式雨水花箱及净水方法与流程

1.本发明涉及雨水收集技术领域，具体涉及一种带初期雨水净化的装配式雨水花箱，以及使用该装配式雨水花箱的净水方法。


背景技术：

2.雨水从落水管到地面排水井时，雨水中难以避免地携有大量的污染物。如直接排放，极易造成市政管网的堵塞；再者，大量雨水直接排放至市政管网中，会增加河流水系负荷，甚至引发生态环境的破坏；另外，水资源直接排放至大自然，不能得到有效地利用，从而造成极大的浪费。需要在建筑物雨水落水管与地排之间，衔接具有对雨水中的污染物进行过滤处理功能的装置。
3.现有的花箱仅具有美化景观功能，难以达到净水、蓄水、回用的目的。落水管收集的雨水直接通过地排直接排放，大大增加了市政管网中的排水负荷。现有花箱对于既有建筑落水管收集的雨水不具备分离处理能力。若将落水管收集的雨水通过花箱内的植株的缓冲后，再排放至市政管路中。虽然，落水管中收集的雨水在经过花箱后，对市政管路能够起到一部分缓冲作用，但是，落水管中的雨水带有的能量，雨水不断冲刷花箱中的种植基质，不利于植株生长，进而影响花箱的净水、蓄水的功能。
4.经检索，中国专利文献cn211607516u中公开了一种装配式模块化雨水花箱。该雨水花箱包括箱体、建筑物落水管、雨水过滤模组、蓄水模组、种植土壤模组、混凝土池壁模组、溢水管组件以及隔板组件。隔板组件固定于箱体内，以形成一空腔。雨水过滤模组即内置于空腔中。蓄水模组、混凝土池壁模组依序布置于种植土壤模组的正下方。建筑物落水管穿越种植土壤模组，且与上述空腔相沟通。溢水管组件内置、固定于箱体内。溢水管组件同时与雨水过滤模组以及蓄水模组相沟通。
5.但是，上述雨水花箱不具备防止落水管中收集的雨水大量冲刷种植基质的装置。并且，雨水花箱中的种植、过滤及蓄水模组之间缺乏快速装配的结构，安装和维护的成本较高。
6.又如，中国专利文献cn206879565u中公开了一种木塑花箱。该木塑花箱的箱体两侧的底部均开设有进水孔。箱体的表面固定连接有集水槽。箱体的内腔固定连接有隔板。隔板的表面开设有通孔。箱体内壁的正面和背面且位于隔板的下方均固定连接有滑轨。箱体的内腔且位于隔板的下方设置有过滤板。过滤板的正面和背面均延伸至滑轨的内腔。过滤板的左侧贯穿箱体并延伸至箱体的外部。该木塑花箱同样缺乏对落水管中收集的雨水实施消能的作用。
7.综上所述，利用花箱对落水管收集的雨水处理过程中，如何设计一种衔接落水管与地排的雨水花箱，用以对雨水消能，降低市政管路的改造成本，方便工人施工时的组合装配，进一步提高安装效率，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于，对落水管收集的雨水实施处理的过程中，提供一种雨水花箱，用以对雨水消能，降低市政管路的改造成本，方便工人施工时的组合装配，进一步提高安装效率。
9.为实现上述目的，本发明采用如下方案：提出一种带初期雨水净化的装配式雨水花箱，包括壳体、种植箱和储水箱；所述壳体内具有容纳储水箱的空腔，所述空腔的上方设置有过滤模块，所述壳体的侧壁上设置有排水连通管，所述壳体的顶部设置有第一企口；所述种植箱固定安装在壳体上，所述种植箱的底部设置有供雨水通过的第一通孔，所述种植箱内具有消能区和填充种植基质的种植区，所述消能区的侧壁上设置有引流管，所述种植箱的底部设置有匹配第一企口的第二企口；所述储水箱的内部具有储水槽和排水槽，储水箱的侧壁上设置有排水口，所述排水口的一端与排水槽相连，所述排水口的另一端与排水连通管相连，所述储水槽和排水槽的顶部端面上均设置有溢流孔，所述储水箱中设置有吸水装置，所述吸水装置连通种植区与储水箱。
10.作为优选，过滤模块与壳体为分体式结构，过滤模块固定安装在壳体上。如此设置，便于定期更换过滤模块，有利于减少工人维护装配式雨水花箱的工作量，进一步降低了维护保养的成本。
11.作为优选，过滤模块呈箱式结构，箱式结构的顶部具有开口，开口与种植箱的底部相连，箱式结构的底部设置有第二通孔，箱式结构的顶部设置有与第二企口匹配的第三企口，箱式结构的底部设置有与第一企口匹配的第四企口。如此设置，一方面，便于将过滤模块放置在壳体与种植箱之间，有利于提高安装效率；另一方面，在箱式结构内铺设砾石层过滤结构，有利于保护过滤结构，进而保证了过滤模块对雨水的过滤效果，进一步提升了装配式雨水花箱的净水能力。
12.作为优选，吸水装置包括吸水管，吸水管的内部设置有纤维束，吸水管靠近种植区的一端设置有海绵。如此设置，吸水管与纤维束形成无动力吸水装置，经过滤模块过滤后，积聚在储水槽中的雨水在纤维束的引导下，从储水箱中向种植区回流，用于对种植箱中的植株的根部实施滴灌，提高了装配式雨水花箱对收集雨水的回用率。
13.作为优选，种植箱内设置有阻隔板，阻隔板将种植箱的内部分隔为种植区和消能区。阻隔板的布置，可以采用在种植箱两侧壁上设有纵向的插槽，阻隔板可以直接插入插槽内的组合方式，也可以采用与种植箱模内一体成型的方式。如此设置，便于根据植株的大小，在装配现场调整种植区和消能区的大小，在实现对建筑落水管收集雨水实现消能的同时，保证了种植区植株具有合适的生长空间。
14.作为优选，储水槽的底部设置有栅格，栅格的交接处设置有柱状凸台。如此设置，一方面提高了储水箱的结构强度，有利于增大储水箱的储水能力；另一方面，便于在栅格上增设储水海绵，柱状凸台对储水海绵形成定位和锁固，有利于降低雨水在储水箱中的自然蒸发量，进而提高了储水箱的锁水能力。
15.作为优选，储水箱的顶部设置有隔离面板，隔离面板上均匀布设有透水孔。如此设置，当过滤模块发生损坏时，有利于防止砾石层过滤结构中的砾石进入储水箱中，进一步提
高了装配式雨水花箱的使用可靠性。
16.作为优选，储水箱内设置有凸块，凸块将储水箱分隔形成储水槽和排水槽，凸块上设置有豁口。如此设置，便于储水槽中的雨水进入排水槽中，通过排水连通管，有利于多个装配式雨水花箱组合使用时，雨水在各个雨水花箱之间分配存储。
17.作为优选，壳体为超高性能混凝土一体成型。如此设置，大大提高了装配式雨水花箱中壳体的耐久性以及壳体的力学性能。
18.本发明还提出一种使用上述带初期雨水净化的装配式雨水花箱的净水方法，包括：建筑落水管收集的雨水从消能区的上方进入装配式雨水花箱，雨水在消能区内减少部分能量后，经种植箱底部的第一通孔进入过滤模块，雨水在过滤模块中过滤后形成第一净水，第一净水在储水槽中不断积聚，部分第一净水从溢流孔中排出进入市政排水管路中。
19.本发明提供的一种带初期雨水净化的装配式雨水花箱及净水方法与现有技术相比，具有如下突出的实质性特点和显著进步：1、该带初期雨水净化的装配式雨水花箱采用壳体、储水箱和种植箱的层叠结构，建筑落水管收集的雨水从种植箱中消能区的上方进入装配式雨水花箱，整套装置安装方便，便于直接在现有的建筑落水管上进行改造，消能区避免了雨水对种植箱内种植基质的冲刷，大大改善了植株的生长环境，通过种植箱与壳体之间的设置的过滤模块，实现了对雨水的无动力过滤，连通种植区与储水箱的吸水管将消能、净化后的雨水回吸至植株根部的附近，进一步提高了装配式雨水花箱对收集雨水的回用率；2、该带初期雨水净化的装配式雨水花箱中的引流管和排水连通管，在多个装配式雨水花箱组合使用时，引流管能够将雨水花箱串联，并将雨水平均分配，从而防止个别雨水花箱的水量过多造成溢出，提高了各个雨水花箱的利用率，排水连通管能够将各个雨水花箱的储水箱串联，能够方便雨水的收集和分配存储；3、该带初期雨水净化的装配式雨水花箱中种植箱与壳体通过企口连接，便于现场组合装配式安装，相比于传统的紧固件连接的方式，减少了现场找平定位的工作量，进一步提高了安装效率，同时企口的设置在生产制造过程中，有利于优化制造工艺流程，便于模块结构的脱模，进而有利于实现大规模量产；4、该带初期雨水净化的装配式雨水花箱将雨水花箱模块化设计，使得安装更加快捷方便，模块化设计便于控制每个模块化功能分区的重量，进而减轻工人的劳动强度，体现了人性化设计，并且通过种植箱、过滤模块能够将雨水进行有效过滤，然后通过储水箱对过滤后的雨水进行收集储存，能够在下雨时减小市政管网的压力，防止市政管网的堵塞，还能够减小河流水系负荷，从而保护环境；5、该带初期雨水净化的装配式雨水花箱的种植箱中的种植基质既能种植植被，还能够对雨水进行初步过滤，过滤模块中的砾石过滤层能够对雨水进行二次过滤，从而大大提高了进入储水箱的雨水水质，方便了后续的回收利用。
附图说明
20.图1是本发明实施例中一种带初期雨水净化的装配式雨水花箱的立体结构示意图；图2是图1中带初期雨水净化的装配式雨水花箱的装配示意图；
图3是图1的俯视图；图4是图3中a
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a处的剖视图；图5是储水箱的立体结构示意图；图6是图5的俯视图。
21.附图标记：壳体1、过滤模块2、种植箱3、储水箱4、排水连通管5、隔离面板6、引流管7、阻隔板8、第一通孔9、第二通孔10、吸水管11、消能区12、种植区13、过滤区14、第二企口15、第三企口16、第四企口17、第一企口18、排水口41、储水槽42、凸块43、溢流孔44、栅格45、排水槽46。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
23.如图1
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6所示的一种带初期雨水净化的装配式雨水花箱，在利用花箱对落水管收集的雨水处理过程中，用于衔接建筑落水管与市政排水的地排。该装配式雨水花箱中增设消能区，避免了雨水对种植箱内种植基质的冲刷，大大改善了植株的生长环境。通过种植箱与壳体之间的设置的过滤模块，实现了对雨水的无动力过滤。连通种植区与储水箱的吸水管将消能、净化后的雨水回吸至植株根部的附近，进一步提高了装配式雨水花箱对收集雨水的回用率。通过种植箱、过滤模块能够将雨水进行有效过滤，然后通过储水箱对过滤后的雨水进行收集储存，能够减小市政管网的压力，防止市政管网的堵塞。
24.如图1结合图2所示，一种带初期雨水净化的装配式雨水花箱，包括壳体1、种植箱3和储水箱4。壳体1内具有容纳储水箱4的空腔。空腔的上方设置有过滤模块2。壳体1的侧壁上设置有排水连通管5。壳体1的顶部设置有第一企口18。
25.如图3所示，种植箱3固定安装在壳体1上。种植箱3的底部设置有供雨水通过的第一通孔9。种植箱3内具有消能区12和填充种植基质的种植区13。消能区12的侧壁上设置有引流管7。种植箱3的底部设置有匹配第一企口18的第二企口15。
26.如图4所示，储水箱4的内部具有储水槽42和排水槽46。储水箱4的侧壁上设置有排水口41。排水口41的一端与排水槽46相连。排水口41的另一端与排水连通管5相连。储水槽42和排水槽46的顶部端面上均设置有溢流孔44。储水箱4中设置有吸水装置。吸水装置连通种植区13与储水箱4。过滤模块2位于种植箱3与储水箱4之间的过滤区14中。
27.其中，种植箱3可选用pp板制成。壳体1可选用树脂混凝土一体浇制而成。种植箱3的长度为400mm
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600mm，种植箱3的宽度为400mm
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600mm，种植箱3的高度为200mm
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300mm。种植箱3的长度优选为500mm，宽度优选为500mm，高度优选为250mm。储水箱4的长度为400mm
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600mm，储水箱4的宽度为400mm
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600mm，储水箱4的高度为80mm
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150mm。储水箱4的长度优选为500mm，宽度优选为500mm，高度优选为90mm。
28.壳体1也可选为超高性能混凝土一体成型。如此设置，大大提高了装配式雨水花箱中壳体的耐久性以及壳体的力学性能。
29.第一企口18可选用凹槽或者凸榫的企口形式，第二企口15可相应的选用与第一企口18相匹配的凸榫或者凹槽的企口形式。
30.第一通孔9在种植箱3的底部等间隔排布。相邻第一通孔9的间距优选为80mm。第一通孔9的直径优选为20mm。
31.如图2所示，吸水装置包括吸水管11。吸水管11的内部设置有纤维束，吸水管11靠近种植区13的一端设置有海绵。如此设置，吸水管11与纤维束构成无动力吸水装置。经过滤模块2过滤后，积聚在储水槽42中的雨水在纤维束的引导下，从储水箱4中向种植区13回流，用于对种植箱3中的植株的根部实施滴灌，提高了装配式雨水花箱对收集雨水的回用率。吸水装置也可以选用吸水管11和水泵。吸水管11和水泵构成动力式吸水装置。
32.如图2所示，过滤模块2与壳体1为分体式结构。过滤模块2固定安装在壳体1上。如此设置，便于定期更换过滤模块2，有利于减少工人维护装配式雨水花箱的工作量，进一步降低了维护保养的成本。
33.过滤模块2呈箱式结构。箱式结构的顶部具有开口。开口与种植箱3的底部相连。箱式结构的底部设置有第二通孔10。箱式结构的顶部设置有与第二企口15匹配的第三企口16。箱式结构的底部设置有与第一企口18匹配的第四企口17。如此设置，一方面，便于将过滤模块2放置在壳体1与种植箱3之间，有利于提高安装效率；另一方面，在箱式结构内铺设砾石层过滤结构，有利于保护过滤结构，进而保证了过滤模块2对雨水的过滤效果，进一步提升了装配式雨水花箱的净水能力。
34.其中，过滤模块2箱式结构的长度为400mm
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600mm，过滤模块2的箱式结构的宽度为400mm
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600mm，过滤模块2箱式结构的高度为100mm
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300mm。过滤模块2箱式结构的长度优选为500mm，宽度优选为500mm，高度优选为300mm。箱式结构可选用pp板制成。过滤模块2的箱式结构中填充有砾石过滤层。
35.箱式结构的第三企口16和第四企口17也可选用相同的企口形式。第一企口18和第二企口15分别与第三企口16和第四企口17相匹配。例如，第三企口16和第四企口17均选用凹槽企口形式，则相应的第一企口18和第二企口15均选用凸榫企口形式。
36.第二通孔10在过滤模块2箱式结构的底部等间隔排布。相邻第二通孔10的间距优选为80mm。第二通孔10的直径优选为20mm。
37.如图4所示，种植箱3内设置有阻隔板8。阻隔板8将种植箱3的内部分隔为种植区13和消能区12。如此设置，便于根据植株的大小，在装配现场调整种植区13和消能区12的大小，在实现对建筑落水管收集雨水实现消能的同时，保证了种植区13植株具有合适的生长空间。
38.储水箱4的顶部设置有隔离面板6，隔离面板6上均匀布设有透水孔。如此设置，当过滤模块2发生损坏时，有利于防止砾石层过滤结构中的砾石进入储水箱4中，进一步提高了装配式雨水花箱的使用可靠性。
39.如图5所示，储水槽42的底部设置有栅格45。栅格45的交接处设置有柱状凸台。如此设置，一方面提高了储水箱4的结构强度，有利于增大储水箱4的储水能力；另一方面，便于在栅格45上增设储水海绵，柱状凸台对储水海绵形成定位和锁固，有利于降低雨水在储水箱4中的自然蒸发量，进而提高了储水箱4的锁水能力。
40.如图6所示，储水箱4内设置有凸块43。凸块43将储水箱4分隔形成储水槽42和排水槽46。凸块43上设置有豁口。如此设置，便于储水槽42中的雨水进入排水槽46中，通过排水连通管5，有利于多个装配式雨水花箱组合使用时，雨水在各个雨水花箱之间分配存储。
41.本发明还提出一种使用上述带初期雨水净化的装配式雨水花箱的净水方法，包括：建筑落水管收集的雨水从消能区12的上方进入装配式雨水花箱，雨水在消能区12内减
少部分能量后，经种植箱3底部的第一通孔9进入过滤模块2，雨水在过滤模块2中过滤后形成第一净水，第一净水在储水槽42中不断积聚，部分第一净水从溢流孔44中排出进入市政排水管路中。
42.带初期雨水净化的装配式雨水花箱在使用时，消能区2中填充卵石，用于缓冲建筑落水管收集的雨水的冲击能量，防止雨水的冲击对种植区13中填充的种植基质造成破坏。通过种植箱3和过滤模块2对雨水进行有效过滤，利用储水箱4对过滤后的雨水进行收集储存。
43.当多个装配式雨水花箱组合使用时，引流管7将相邻的两个装配式雨水花箱的种植箱串联，并将雨水平均分配，从而防止个别雨水花箱的水量过多造成溢出。排水连通管5将相邻的两个装配式雨水花箱的储水箱4串联，能够方便雨水的收集和分配存储。
44.本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。