[發明專利]生態雨水收集凈化系統及其保水材料制備方法

在審

• 申請號: 201810513534.2
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108726747A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 夏世斌;鄭優萍
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;E03B3/02;C08F251/02;C08F220/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕

本發明公開了一種生態雨水收集凈化系統，包括依次連接的排水管道、濾柱、儲水箱、雨水凈化裝置和蓄水箱，其中，排水管道呈網格狀布置且嵌置于坡面上，網格狀的排水管道圍成的單元區域內填充有保水材料和土壤的混合物，排水管道的上端面開設有多個滲水孔，每個滲水孔的高度低于坡面，凈化裝置包括依次設置的PP棉濾芯、活性炭柱、超濾膜和紫外消毒器，PP棉濾芯作為凈化裝置的入口端。本發明提出的生態雨水收集凈化系統，可防止荒漠化地區雨水下滲，實現對雨水的高效收集。

技術領域

本發明涉及雨水回收利用技術領域，尤其涉及一種生態雨水收集凈化系統及其保水材料制備方法。

背景技術

我國正處于社會經濟快速發展時期，水資源短缺已成為限制人類社會經濟可持續發展的一個不可忽略的因素，人民生產生活用水矛盾不斷凸顯，尤其是荒漠化地區，雖然地表雨水資源豐富，但時空分布不均，且由于地形地質等原因，導致降水豐富時地表雨水快速下滲，所以存在嚴重的季節性缺水問題。針對這些問題，國家在一些山地地區修建水窖，有效的緩解了水量型缺水問題，但儲存的雨水容易遭到污染，嚴重影響當地居民的飲用水安全。因此，如何防止荒漠化地區雨水下滲，實現對雨水的高效收集，并對收集的雨水進行凈化處理，解決荒漠化地區居民用水問題，具有重要的意義。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種生態雨水收集凈化系統及其保水材料制備方法，旨在防止荒漠化地區雨水下滲，實現對雨水的高效收集。

為實現上述目的，本發明提供一種生態雨水收集凈化系統，包括依次連接的排水管道、濾柱、儲水箱、雨水凈化裝置和蓄水箱，其中，

所述排水管道呈網格狀布置且嵌置于坡面上，網格狀的排水管道圍成的單元區域內填充有保水材料和土壤的混合物，排水管道的上端面開設有多個滲水孔，每個滲水孔的高度低于坡面，凈化裝置包括依次設置的PP棉濾芯、活性炭柱、超濾膜和紫外消毒器，PP棉濾芯作為凈化裝置的入口端。

優選地，所述濾柱內部的填料從進口至出口依次為粗砂、碎石和卵石，濾柱的進口與排水管道的排水端相連接，濾柱的出口連接至儲水箱。

優選地，所述生態雨水收集凈化系統還包括用于對紫外消毒器進行供電的太陽能板。

優選地，所述滲水孔用紗布包裹。

優選地，所述PP棉濾芯中水流方向為自下而上，由外向里，經過PP棉過濾網吸附過濾后向上流出。

優選地，所述活性炭柱包括過濾柱和以聚乙烯包裹的活性炭纖維為基體制成的復合過濾網，復合過濾網纏繞包裹于過濾柱上，水流方向為自下而上，由外向里，先經過復合過濾網吸附過濾后再經過濾柱向上流出。

優選地，所述超濾膜包括管式外殼和中空纖維束膜，中空纖維束膜安裝于管式外殼內；采用外壓式過濾，水從底端的進口進入，經中空纖維束膜過濾后，透過液經上端的第一出口排出，截留物則由下端的第二出口排出。

優選地，所述保水材料和土壤以質量比1:90~1：110的比例混合均勻。

優選地，所述保水材料以羧甲基纖維素和丙烯酸為原料，采用溶液聚合法制備而成。

本發明提出一種基于上述的生態雨水收集凈化系統的保水材料制備方法，包括以下步驟：

向燒瓶中加入蒸餾水和羧甲基纖維素鈉，在室溫下攪拌至糊化；

向燒瓶中加入已經被氫氧化鈉中和的丙烯酸，待溶液混合均勻后加入溶解有MBA和K₂S₂O₈的蒸餾水；

將裝有反應體系混合液的燒瓶轉移至恒溫水浴鍋中，通N₂除氧，反應至爬桿時停止；