[发明专利]生态雨水收集净化系统及其保水材料制备方法

说明书

本发明公开了一种生态雨水收集净化系统，包括依次连接的排水管道、滤柱、储水箱、雨水净化装置和蓄水箱，其中，排水管道呈网格状布置且嵌置于坡面上，网格状的排水管道围成的单元区域内填充有保水材料和土壤的混合物，排水管道的上端面开设有多个渗水孔，每个渗水孔的高度低于坡面，净化装置包括依次设置的PP棉滤芯、活性炭柱、超滤膜和紫外消毒器，PP棉滤芯作为净化装置的入口端。本发明提出的生态雨水收集净化系统，可防止荒漠化地区雨水下渗，实现对雨水的高效收集。

技术领域

本发明涉及雨水回收利用技术领域，尤其涉及一种生态雨水收集净化系统及其保水材料制备方法。

背景技术

我国正处于社会经济快速发展时期，水资源短缺已成为限制人类社会经济可持续发展的一个不可忽略的因素，人民生产生活用水矛盾不断凸显，尤其是荒漠化地区，虽然地表雨水资源丰富，但时空分布不均，且由于地形地质等原因，导致降水丰富时地表雨水快速下渗，所以存在严重的季节性缺水问题。针对这些问题，国家在一些山地地区修建水窖，有效的缓解了水量型缺水问题，但储存的雨水容易遭到污染，严重影响当地居民的饮用水安全。因此，如何防止荒漠化地区雨水下渗，实现对雨水的高效收集，并对收集的雨水进行净化处理，解决荒漠化地区居民用水问题，具有重要的意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种生态雨水收集净化系统及其保水材料制备方法，旨在防止荒漠化地区雨水下渗，实现对雨水的高效收集。

为实现上述目的，本发明提供一种生态雨水收集净化系统，包括依次连接的排水管道、滤柱、储水箱、雨水净化装置和蓄水箱，其中，

所述排水管道呈网格状布置且嵌置于坡面上，网格状的排水管道围成的单元区域内填充有保水材料和土壤的混合物，排水管道的上端面开设有多个渗水孔，每个渗水孔的高度低于坡面，净化装置包括依次设置的PP棉滤芯、活性炭柱、超滤膜和紫外消毒器，PP棉滤芯作为净化装置的入口端。

优选地，所述滤柱内部的填料从进口至出口依次为粗砂、碎石和卵石，滤柱的进口与排水管道的排水端相连接，滤柱的出口连接至储水箱。

优选地，所述生态雨水收集净化系统还包括用于对紫外消毒器进行供电的太阳能板。

优选地，所述渗水孔用纱布包裹。

优选地，所述PP棉滤芯中水流方向为自下而上，由外向里，经过PP棉过滤网吸附过滤后向上流出。

优选地，所述活性炭柱包括过滤柱和以聚乙烯包裹的活性炭纤维为基体制成的复合过滤网，复合过滤网缠绕包裹于过滤柱上，水流方向为自下而上，由外向里，先经过复合过滤网吸附过滤后再经过滤柱向上流出。

优选地，所述超滤膜包括管式外壳和中空纤维束膜，中空纤维束膜安装于管式外壳内；采用外压式过滤，水从底端的进口进入，经中空纤维束膜过滤后，透过液经上端的第一出口排出，截留物则由下端的第二出口排出。

优选地，所述保水材料和土壤以质量比1:90~1：110的比例混合均匀。

优选地，所述保水材料以羧甲基纤维素和丙烯酸为原料，采用溶液聚合法制备而成。

本发明提出一种基于上述的生态雨水收集净化系统的保水材料制备方法，包括以下步骤：

向烧瓶中加入蒸馏水和羧甲基纤维素钠，在室温下搅拌至糊化；

向烧瓶中加入已经被氢氧化钠中和的丙烯酸，待溶液混合均匀后加入溶解有MBA和K₂S₂O₈的蒸馏水；

将装有反应体系混合液的烧瓶转移至恒温水浴锅中，通N₂除氧，反应至爬杆时停止；