一种海绵城市建设用绿色屋顶的雨水净化装置及使用方法

本发明涉及雨水净化，尤其涉及一种海绵城市建设用绿色屋顶的雨水净化装置及使用方法。

背景技术：

1、海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”。城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，实现雨水在城市中自由迁移。

2、在海绵城市建设中，屋顶雨水净化装置一般安装于落水管的末端，用于对收集的雨水净化处理，其净化的手段一般是对雨水进行分离除杂，将雨水中的砂石、泥土分离干净，净化后的雨水通过输水管输送至存储罐内，但是，当雨水经过管道进入净化装置中的分离板上时，集中冲在分离板的中部，撞击时会产生大量的气泡，影响分离过滤效率，且需要定期对分离板进行清洁，避免分离板上堆积过多的泥沙和细小杂物造成无法分离的情况，不仅增加了人工成本，且在人工清洁不及时的时候，就会造成无法对雨水进行分离净化。

3、因此我们对此做出改进，提出一种海绵城市建设用绿色屋顶的雨水净化装置及使用方法。

技术实现思路

1、（一）本发明要解决的技术问题是：对进入净化装置中的雨水进行分散化处理，避免雨水撞击分离板产生气泡，提高分离效率，同时对分离板上的泥沙进行自清洁，无需人工进行清洁，并对泥污进行压块处理，使得人工方便处理分离产生的泥污。

2、（二）技术方案

3、为了实现上述发明目的，本发明提供了一种海绵城市建设用绿色屋顶的雨水净化装置，包括分离仓机构、排气机构、分散机构、排水机构、驱动机构、压滤机构、振动机构、支架以及排水管，其特征在于，所述支架的内上部左侧固定安装有分离仓机构，所述分离仓机构的上端固定安装有排气机构，所述分离仓机构的内上部固定安装有分散机构，所述分离仓机构的下端固定安装有排水机构，所述排水机构的右侧固定安装有驱动机构，所述驱动机构的右端固定安装有排水管，所述支架的上端中部固定安装有压滤机构，所述压滤机构的后端固定安装有振动机构；

4、所述分散机构包括安装架、转轴一、锥齿轮二、离散板、弧形条、孔洞、十字架、转轴二以及分散叶，所述安装架的内部转动连接有转轴一，所述转轴一的上端固定连接有锥齿轮二，所述转轴一的下端固定连接有离散板，所述离散板的上端均匀分布有弧形条，所述离散板的上端均匀开设有孔洞，所述孔洞的内上部均固定连接有十字架，所述十字架的中部均转动连接有转轴二，所述转轴二的下端外周均固定连接有分散叶。

5、优选的，所述排气机构包括排气阀、排气管、风仓、风轮、驱动轴一以及锥齿轮一，所述排气阀的上端开口内固定连接有排气管，所述排气管的后端固定连接在风仓的上端开口内，所述风仓的内部转动连接有风轮，所述风轮的中部固定连接有驱动轴一，所述驱动轴一的前端固定连接有锥齿轮一，所述锥齿轮一与锥齿轮二相啮合。

6、优选的，所述分离仓机构包括上分离仓、进水管、下分离仓、支撑板、弹簧伸缩杆一、排污口、分离吸附板一以及排水阀，所述上分离仓的上端中部开口内固定连接有进水管，所述进水管的下端通过螺栓固定连接有下分离仓，所述下分离仓的内中上部四角均固定连接有支撑板，所述支撑板的上端均固定连接有弹簧伸缩杆一，所述弹簧伸缩杆一的上端均通过螺栓固定连接有分离吸附板一，所述下分离仓右侧上端设置有排污口，所述下分离仓的下端开口内固定连接有排水阀，所述安装架的四角均固定连接在上分离仓的内部上端四角，所述排气阀的下端固定连接在上分离仓的上端左侧开口内，所述风仓的前端固定连接在上分离仓的后侧上端中部。

7、优选的，所述排水机构包括斜管、排水仓、连通管、增压仓、网板、弹簧伸缩杆二、密封板一、密封圈、联通阀、支管一、驱动仓一、叶轮一、驱动轴二、锥齿轮三、支管二、三通管、排水罩、弹簧伸缩杆三以及密封板二，所述斜管的右端固定连接有排水仓，所述排水仓的上端中部开口内固定连接有连通管，所述连通管的上端固定安装有增压仓，所述连通管的内下部固定连接有网板，所述网板的上端中部固定连接有弹簧伸缩杆二，所述弹簧伸缩杆二的上端固定连接有密封板一，所述连通管的内中下部固定连接有密封圈，所述连通管的左端中部开口内固定连接有联通阀，所述联通阀的左端固定连接有支管一，所述支管一的上端外周固定连接在驱动仓一的左端进水口内周，所述驱动仓一的内部转动连接有叶轮一，所述叶轮一的中部固定连接有驱动轴二，所述驱动轴二的后端固定连接有锥齿轮三，所述锥齿轮三与锥齿轮二相啮合，所述驱动仓一的右端出水端固定连接有支管二，所述支管二的下端固定连接在三通管的上端开口内，所述三通管的左端外周固定连接在排水罩的右侧开口内，所述排水罩的内顶部固定连接有弹簧伸缩杆三，所述弹簧伸缩杆三的下端固定连接有密封板二。

8、优选的，所述斜管的上端固定连接在排水阀的下端，所述排水仓的下端固定连接在支架的内底壁中部，所述驱动仓一的后侧固定连接在上分离仓的前侧上端中部。

9、优选的，所述压滤机构包括t型杆、限位滑座、电热压滤座、l型齿条、齿轮、螺纹杆、压滤仓、清扫刷把、仓门、回流管、分离吸附板二以及收集盒，所述t型杆的前后端均滑动连接在限位滑座的上端开口内，所述限位滑座的下端固定连接有电热压滤座，所述t型杆的左侧前后端均固定连接有l型齿条，所述l型齿条的下端均啮合连接有齿轮，所述齿轮的中部均螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的右端均贯穿压滤仓的左端并固定连接在清扫刷把的左端前后侧，所述压滤仓的右端开口下侧通过电动铰链转动连接有仓门，所述压滤仓的下端左侧开口内固定连接有回流管，所述回流管的内上端固定连接有分离吸附板二，所述回流管的左端外周固定连接在下分离仓的右端下端开口内，所述压滤仓的下方设置有收集盒。

10、优选的，所述驱动机构包括驱动仓二、叶轮二、驱动轴三、大皮带轮、传动皮带、小皮带轮以及摇杆，所述驱动仓二的内周转动连接有叶轮二，所述叶轮二的中部固定连接有驱动轴三，所述驱动轴三的前后端均固定连接有大皮带轮，所述大皮带轮均通过传动皮带连接有小皮带轮，所述小皮带轮远离压滤机构的一侧上端均通过转杆转动连接有摇杆，所述驱动仓二的左端进水端内周固定连接在三通管的右端外周，所述驱动仓二的下端固定连接在支架的内底壁右侧，所述摇杆的上端均转动连接在t型杆的前后端外周。

11、优选的，所述振动机构包括棘条、棘轮、驱动轴四、凸轮、限位滑槽、弹簧伸缩杆四以及限位板，所述棘条的左端啮合连接有棘轮，所述棘轮的中部固定连接有驱动轴四，所述驱动轴四的前后端外周均固定连接有凸轮，所述棘条的上端滑动连接有限位滑槽，所述限位滑槽的上端中部固定连接有弹簧伸缩杆四，所述弹簧伸缩杆四的上端固定连接有限位板。

12、优选的，所述棘条的右端转动连接在t型杆的后端外周，所述驱动轴四的前后端外周均转动连接在下分离仓的前后侧中部，所述凸轮的上端均与分离吸附板一的下端前后侧中部贴合，所述限位板的前侧固定连接在下分离仓的后侧上端中部。

13、一种海绵城市建设用绿色屋顶的雨水净化方法，应用于上述中任一项所述的一种海绵城市建设用绿色屋顶的雨水净化装置，包括以下步骤：

14、s1、将雨水净化装置连接上屋顶落水管，当雨天时，屋顶收集的雨水通过落水管进入上分离仓的内部，通过分散机构对雨水进行分散，落水管中的气体通过排气机构排放，同时驱动分散机构转动，雨水均匀的分散至分离吸附板一的上端；

15、s2、当下分离仓内部积累超过自身容积一半的雨水后，打开排水阀，雨水进入排水仓的内部后，由水锤效应，一部分进入增压仓的内部，增压后打开联通阀，雨水进入驱动仓一的内部，水流通过叶轮一带动驱动轴二和锥齿轮三转动，加速分散机构的转动，另一部分的雨水进入驱动机构的内部，通过驱动机构带动压滤机构运转，同时，压滤机构带动振动机构运转，对排出的少量雨水和冲刷下来的泥污进行压滤成滤饼并干燥，再收集干燥后的滤饼；

16、s3、净化后的雨水通过排水管排出并收集。

17、（三）有益效果

18、本发明所提供的一种海绵城市建设用绿色屋顶的雨水净化装置及使用方法，其有益效果是：

19、1、当雨天时，屋顶上的雨水通过落水管和进水管进入内部，下料至安装架的上端，由于安装架的上端为锥形，能够将雨水初步分散，初步分散的雨水下落至离散板的上端，一部分通过进入离散板上端均匀分布并大小不一的孔洞内部，再通过孔洞内部设置的分散叶，再次对雨水进行分散，均匀下落至分离吸附板一的上端中部，一部分雨水通过离散板上表面流向离散板的外周，均匀的下落至分离吸附板一的上端外周，通过分散机构对进入上分离仓内部的雨水进行分散处理，避免雨水集中直冲分离吸附板一中部而产生过多的气泡，提高对雨水中的泥污过滤分离效率。

20、2、在雨水进行泥污分离的初期，落水管中下落的雨水携带的气体进入上分离仓和下分离仓中，经过分散机构对雨水进行分散后，气体经过离散板的阻挡，由排气阀和排气管进入风仓的内部，并由风仓的下端排出，在气体经过风仓时，带动风轮转动，进而通过驱动轴一带动锥齿轮一转动，再而通过锥齿轮二带动转轴一下端的离散板转动，使得雨水分散的更加均匀，通过分散机构和排气机构的配合，在对雨水进行分散的同时，将进入上分离仓和下分离仓内部的空气排出，同时排出的气体能够带动分散机构转动，使得雨水分散至分离吸附板一上端更加彻底。

21、3、当由于水锤效应，增压仓的内部压力变大，打开联通阀，清水通过支管一增压运输至驱动仓一的内部，带动叶轮一转动，进而带动驱动轴二和锥齿轮三的转动，进而通过锥齿轮二带动转轴一下端的离散板加速转动，对雨水进一步进行分散，通过设置排水机构用于驱动分散机构转动，不仅能够在对雨水进行泥污分离时，能够加速分散机构的转动，实现雨水能够更加均匀的分散至分离吸附板一的上端，而且在后期落水管中的空气含量降低时，仍能够带动分散机构转动，保持对雨水的分散，使得分离吸附板一在进行泥水分离时效率提高。

22、4、驱动仓一内部流通的清水经过支管二流入三通管的内部，与排水罩内部的清水混合后一起进入驱动仓二的内部，带动叶轮二转动，通过驱动轴三带动大皮带轮转动，进而通过传动皮带带动小皮带轮转动，再而摇杆带动t型杆在限位滑座的内部上下移动，当t型杆下降时，通过棘条带动棘轮转动，进而通过驱动轴四带动凸轮转动，通过与弹簧伸缩杆一的配合，进而带动分离吸附板一上下发生振动，振动不仅能加速分离吸附板一上端的雨水泥水分离的效率，且通过雨水的冲刷，使得泥污移动至下分离仓右侧的排污口，并由排污口将一部分的高浓度的泥水混合液流向压滤仓的内部，完成对分离吸附板一上端的泥污自清洁，同时也分摊了分离吸附板一的过滤压力，实现分级泥水分离。

23、5、当t型杆下降时，带动压滤仓中的高浓度泥水向左移动，加速清水通过分离吸附板二的速度，当电热压滤座的左端下侧移动至排污口的左侧下端时，对排污口的右端封堵，此时，不再有泥水进入压滤仓的内部，当电热压滤座移动至压滤仓的中部后，螺纹杆带动清扫刷把移动至最左侧，当泥水中的清水通过回流管和分离吸附板二进入下分离仓的内部后，此时，电热压滤座移动至压滤仓的最下端，对残留的泥沙进行压滤并烘干，形成干燥的滤饼，当电热压滤座上升时，清扫刷把向右移动，将干燥后的残渣扫至压滤仓的左端，并在过程中，打开仓门排出残渣，泥污残渣掉落至收集盒的内部，完成泥污残渣的收集，通过驱动机构和压滤机构的配合，不仅完成了对泥水的分级泥水分离，提高泥水分离的效率，而且能够将分离出来的泥沙干燥后收集，不仅无需人工清洁分离吸附板一和分离吸附板二，也便于工作人员后续收集泥沙。