本实用新型属于雨水收集技术领域，更具体涉及一种初期雨水拦截收集装置，尤其适用于初期雨水的拦截与收集。
背景技术：
初期雨水，主要是指在降雨的初期产生的雨水，一般是指地面10-15mm厚已形成地表径流的降水。初期雨水中含有许多污染成分，主要是因为在初期降雨阶段，空气中夹杂着的大量污染物质，如机动汽车尾气、化工企业的废气、电厂的酸性气体等，在降雨初期污染物质融入雨水中并随着雨水迁徙，雨水降落地面后，又由于冲刷沥青油毡屋面、沥青混凝土道路、建筑工地等，使得初期雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、油脂、悬浮固体等污染物质，因此初期雨水的污染程度较高，通常超过了普通的城市污水的污染程度。初期雨水也因此常被称为地面“洗澡水”！如果将初期雨水直接排入自然承受水体，将会对水体造成非常严重的污染。
为防止污水流入湖泊，目前在湖泊周边都设有截污闸。平时截住的污水，经抽提泵站把污水经管道送入污水处理厂处理达标后再排方到天然水域。但是当降雨时，尤其是夏季暴雨，截污闸通常会打开，其原因有二，一是降雨时污水管网流量陡增，如不及时排水，会导致渍水和内涝。因此每当降雨量达到污水管网承受上限时，截污闸就会打开，让雨水、污水直接排入天然水域；二是降雨时的后期雨水污染物浓度低，而低污染浓度的后期雨水被送至污水处理厂处理时，会对污水处理厂的正常滤床产生冲击，如稀释滤床上成熟稳定的微生物菌团，导致这些微生物因“饥饿”而死亡，降低滤床上的生物酶活性等，从而影响滤床的效果。基于以上两个方面的原因，每当暴雨来临时截污闸就会打开，初期雨水就会直接裹胁着污水管网存积的污水排入湖泊中，这时会看到一道黑色的水流涌入江河湖泊。初期污水已成为许多城市湖泊污染负荷的主要来源。
目前世界各国对于初期雨水都有一些拦截方案。一些发达国家在地下建造了宛如宫殿般的初期雨水蓄水系统。这样的做法并不适合我国，其原因有二，一是这种蓄水系统会占用大量的土地面积；二是这种蓄水系统造价高昂，曾有某三线城市案例，在城区绿地下方建设一个10000立方米初期雨水蓄水池，包含相应的控制、抽提装置，就会花费7000多万人民币。因此，研发占地少甚至不占地、高效、经济的初期雨水拦截收集装置已成为当务之急。
技术实现要素：
针对上述现有存在技术的问题，本实用新型的目的是在于提供了一种初期雨水拦截收集装置，结构简单，使用方便，它解决了目前初期雨水不经处理直接排放到湖泊中造成严重污染的问题。
为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术措施：
本实用新型是根据水闸闸门形状、大小尺寸设计成一种袋状拦截收集装置，即，一种初期雨水拦截收集装置，该装置主要由柔性不透水收集袋、导水闸门、收集袋固定框、收集袋上沿浮具、抽水装置、后期雨水出水口组成。其连接关系是：导水闸门的一端固定于导水闸转轴，导水闸门的另一端可与后期雨水排入湖泊出水口和初期雨水进入柔性收集袋出水口相连。污水管与抽水装置相连，抽水装置与柔性不透水收集袋相连，柔性不透水收集袋与收集袋固定框相连并与防水装置连接，柔性不透水收集袋的进水口与收集袋固定框相连。后期雨水排入湖泊出水口与初期雨水进入柔性收集袋出水口的开口大小相等。柔性不透水收集袋下方的湖底根据柔性不透水收集袋的容量处理成相应面积的光滑硬质底部，以便于收集袋接纳初期雨水时顺利扩充并在回收初期雨水时易于回收；柔性不透水收集袋与收集袋固定框之间有快速连接的固定装置和防水装置。柔性不透水收集袋与收集袋上沿浮具相连，在柔性不透水收集袋上装有数个收集袋上沿浮具(8－30个)，未下雨时柔性不透水收集袋及其连接在收集袋上方的浮具收起，导水闸门处于任意位置。柔性不透水收集袋分别与收集袋固定框、防水装置相连，下雨前，将柔性不透水收集袋快速连接到收集袋固定框上，并连上防水装置。导水闸转轴分别与收集袋固定框、导水闸门相连，在导水闸门一侧开有后期雨水出水口，污水管与抽水装置相连，下雨时，一旦决定打开截污闸门排放初期雨水，将导水闸门置于后期雨水排入湖泊出水口位置，打开初期雨水进入柔性收集袋出水口，同时关闭后期雨水排入湖泊出水口，初期雨水排入柔性不透水收集袋。降雨约20分钟后，初期雨水进入收集袋达到设计容量，初期雨水拦截完毕，将导水闸门置于初期雨水进入柔性收集袋出水口位置，关闭初期雨水进入柔性收集袋出水口，同时打开后期雨水排入湖泊出水口，引导后期雨水排入湖泊中。雨停后，截污闸门关闭，将抽水装置连接弹性的柔性不透水收集袋，抽取拦截的初期雨水，通过污水管进入污水处理厂处理。
具体的，本实用新型的初期雨水拦截收集装置，包括用于收集进入湖泊的初期雨水的柔性不透水收集袋、安装在所述柔性不透水收集袋上且用于保障柔性不透水收集袋顺利张开并浮于水面的收集袋上沿浮具。实用新型还包括导水闸门、后期雨水排入湖泊出水口和初期雨水进入柔性收集袋出水口，所述导水闸门置于后期雨水排入湖泊出水口位置时，初期雨水通过所述初期雨水进入柔性收集袋出水口排入柔性不透水收集袋；所述导水闸门置于初期雨水进入柔性收集袋出水口位置时，后期雨水通过所述后期雨水排入湖泊出水口排入湖泊中。
进一步的，所述柔性不透水收集袋上连接有抽水装置，用于抽取柔性不透水收集袋内拦截的初期雨水，并通过污水管进入污水处理厂处理。本实用新型还包括收集袋固定框，所述柔性不透水收集袋通过固定装置连接在所述收集袋固定框上；与所述导水闸门的一端连接的导水闸转轴转动的连接在所述收集袋固定框上。
进一步的，位于所述柔性不透水收集袋下方的湖底根据柔性不透水收集袋的容量处理成相应面积的光滑硬质底部，用于柔性不透水收集袋接纳初期雨水时顺利扩充并在回收初期雨水时易于回收。所述柔性不透水收集袋为具有不透水、强拉伸性和强抗撕扯性的弹性收集袋，其由柔性材料制成。所述收集袋上沿浮具为由pvc泡沫、pe材料制成的浮球、浮筒或浮体。所述导水闸门为由金属、高强度塑料、木材或防水板材制成的坚固平板部件，用于密封所述初期雨水进入柔性收集袋出水口或后期雨水排入湖泊出水口，以导流初期雨水和后期雨水。所述抽水装置包括电动水泵、管道和控制装置，用于在雨后，将拦截在柔性不透水收集袋中的初期雨水抽提至污水管。所述导水闸转轴为电动转轴，用于将导水闸门旋转至所述初期雨水进入柔性收集袋出水口和后期雨水排入湖泊出水口的位置或两者之间的任意位置。所述导水闸门的前方还设有截污闸门，下雨时，打开截污闸门排放初期雨水；雨停后，截污闸门关闭。
通过上述的技术措施，具有两个关键：一是导水闸门，实际上是个双向闸门，闸门的一侧固定在导水闸转轴上，导水闸转轴上设有轴承并和驱动装置相连，可顺时针和逆时针方向转动。导水闸门的另一侧是游离侧，可根据需要，打开/闭合初期雨水进入柔性收集袋出水口，或者是后期雨水排入湖泊出水口；二是柔性不透水收集袋与初期雨水进入柔性收集袋出水口的连接方式，为一种“拉链”式的连接，可将柔性不透水收集袋快速连接、固定在初期雨水入口周边的收集袋固定框上，防止污水流入天然水域。使用完毕后，又可方便拆卸，以备重复使用。现有技术中没有此种连接设计。
本实用新型与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：
1、现有初期雨水拦截储存多为水闸封堵、水泵抽提至地表或地下蓄水池。现有技术装置造价高；使用、维护成本高；可能影响景观；易造成二次污染。本实用新型彻底打破原初期雨水拦截储存的理念，利用湖水面以下的自然空间，不占地；不影响景观；柔性收集袋造价低，可重复使用，维护成本低。
2、通过测算，初期雨水通常是夏季大雨或暴雨最初20-30分钟的雨水，其污染物浓度在此期间达到峰值。本实用新型依据污水口上游承雨面积，结合降水量，可将柔性收集袋设计成相匹配的容量，把大雨或暴雨前20-30分钟的“洗澡水”完全收集起来，暂存于收集袋中。初期雨水收集袋没于湖水中，但污水不与湖水混合。待雨停后用抽水装置将初期雨水抽提至污水管网，进入污水处理厂处理。
3、随着下雨的持续，30分钟以后的中后期雨水中污染物浓度快速下降至优于污水处理厂排放i级a的程度。这种雨水可以直接排放至天然水域，反而不合适进入污水处理厂。本实用新型设计了导水闸门，可将初期雨水收集口关闭，将中后期雨水直接导入湖泊等天然水域。
4、本实用新型将柔性不透水收集袋下方的湖底设置成光滑硬质底部，便于收集袋接纳初期雨水时顺利扩充并在回收初期雨水时易于回收；该装置能够将含有污染物的初期雨水及时拦截并收集到柔性不透水收集袋中，再用抽水装置抽取并运送至污水处理厂作进一步处理，既不占用地方，造价也便宜。
附图说明
图1为本实用新型的初期雨水拦截收集装置的俯视示意图。
图2为本实用新型的初期雨水拦截收集装置的侧面示意图。
图中：1-柔性不透水收集袋；2-导水闸门；3-收集袋固定框；4-收集袋上沿浮具；5-抽水装置(市场上购置，任一型号)；6-后期雨水出水口；7-柔性收集袋下方的光滑硬质底部、a-o－后期雨水排入湖泊出水口、b-o－初期雨水进入柔性收集袋出水口、c－截污闸门、d－污水管、o－导水闸转轴。
具体实施方式
如图1至图2所示，本实用新型的初期雨水拦截收集装置，它包括柔性不透水收集袋1、导水闸门2、收集袋固定框3、收集袋上沿浮具4、抽水装置5、后期雨水出水口6、柔性收集袋下方的光滑硬质底部7、导水闸转轴o，其中，导水闸门2的一端固定于导水闸转轴o，导水闸门2的另一端可与后期雨水排入湖泊出水口a-o和初期雨水进入柔性收集袋出水口b-o相连，污水管d与抽水装置5相连，抽水装置5与柔性不透水收集袋1相连，柔性不透水收集袋1与收集袋固定框3相连并与防水装置(图中未示出)连接，其中，柔性不透水收集袋1的进水口与收集袋固定框3相连。后期雨水排入湖泊出水口a-o与初期雨水进入柔性收集袋出水口b-o的开口大小相等。柔性不透水收集袋1下方的湖底呈光滑硬质底部7，初期雨水进入柔性收集袋出水口b-o外侧的湖底根据柔性不透水收集袋的容量处理成相应面积的光滑硬质底部7，以便于柔性不透水收集袋1接纳初期雨水时顺利扩充并在回收初期雨水时易于回收；柔性收集袋1与收集袋固定框3之间有快速连接的固定装置和防水装置。柔性不透水收集袋1与收集袋上沿浮具4相连，在柔性不透水收集袋1上装有数个收集袋上沿浮具4(8－30个)，未下雨时柔性不透水收集袋1及其连接在柔性不透水收集袋1上方的收集袋上沿浮具4收起，导水闸门2处于任意位置。柔性不透水收集袋1分别与收集袋固定框3、防水装置相连，下雨前，将柔性不透水收集袋1快速连接到收集袋固定框3上，并连上防水装置。导水闸转轴o分别与收集袋固定框3、导水闸门2相连，在导水闸门2一侧开有后期雨水出水口6，污水管d与抽水装置5相连，下雨时，一旦决定打开截污闸门c排放初期雨水，将导水闸门2置于后期雨水排入湖泊出水口a-o的位置，打开初期雨水进入柔性收集袋出水口b-o，同时关闭后期雨水排入湖泊出水口a-o，初期雨水排入柔性不透水收集袋1。降雨约20分钟后，初期雨水进入柔性不透水收集袋1达到设计容量，初期雨水拦截完毕，将导水闸门2置于初期雨水进入柔性收集袋出水口b-o的位置，关闭初期雨水进入收集袋出水口b-o，同时打开后期雨水排入湖泊出水口a-o，引导后期雨水排入湖泊中。雨停后，截污闸门c关闭，将抽水装置5连接弹性的柔性不透水收集袋1，抽取拦截的初期雨水，通过污水管d进入污水处理厂处理。
较佳的，本实用新型的柔性不透水收集袋1的材料为柔性材料，具有不透水、强拉伸性和强抗撕扯性。导水闸门2的一端固定于导水闸转轴o，降雨时柔性不透水收集袋1的进水口通过固定装置与收集袋固定框3连接，并在连接口处附加防水装置，保证柔性不透水收集袋1与收集袋固定框3之间的密封连接。降雨约20分钟后将导水闸门2转动至初期雨水进入收集袋出水口b-o，阻止后期雨水进入柔性不透水收集袋1，同时打开后期雨水进入湖泊的通道，引导水流排入湖泊中。
另外，柔性不透水收集袋1下方的光滑硬质底部7，为依据水下地形，结合截污闸承雨面积、降雨量等参数测算的初期雨水水量，设计制作的适当坡度、宽度和长度的一片表面光滑的湖底。其目的是使降雨时柔性不透水收集袋1在接纳初期雨水时顺利张开，在抽提初期雨水时已于回缩，光滑硬质底部7的材质多为钢筋和混凝土。
所述收集袋上沿浮具4可保障柔性不透水收集袋1顺利张开，上沿浮于水面，柔性不透水收集袋1接纳的初期雨水不外溢。收集袋上沿浮具4的材料为pvc泡沫、pe等材料制成的浮球、浮筒、浮体等。所述导水闸转轴o为电动转轴，可根据需要，将导水闸门2旋转至后期雨水排入湖泊出水口a-o或初期雨水进入柔性收集袋出水口b-o的位置或两者之间的任意位置，使导水闸门2起到导流初期雨水和后期雨水的功能。导水闸转轴o可通过轴承转动安装在收集袋固定框3上，并由电机驱动装置带动进行转动，带动导水闸门2顺时针和逆时针方向动作，对后期雨水排入湖泊出水口a-o和初期雨水进入柔性收集袋出水口b-o进行自由打开/闭合。所述导水闸门2为坚固平板部件，起到导流初期雨水和后期雨水的功能，其材料为金属、高强度塑料、木材或其他防水板材。
本实用新型的抽水装置5包括电动水泵、管道和控制装置，在雨后，将拦截在柔性不透水收集袋1中的初期雨水抽提至污水管d。
下面，参照图1-图2并结合上述结构描述，对本实用新型的初期雨水拦截收集装置的使用方法进行简单描述：
(1)下雨前，将柔性不透水收集袋1快速连接到收集袋固定框3上，并连上防水装置；
(2)下雨时，一旦决定打开截污闸门c排放初期雨水，将导水闸门2置于后期雨水排入湖泊出水口a-o位置，打开初期雨水进入柔性收集袋出水口b-o，同时关闭后期雨水排入湖泊出水口a-o，初期雨水排入柔性不透水收集袋1；
(3)降雨约20分钟后，初期雨水进入柔性不透水收集袋1达到设计容量，初期雨水拦截完毕，将导水闸门2置于初期雨水进入柔性收集袋出水口b-o位置，关闭初期雨水进入柔性收集袋出水口b-o，同时打开后期雨水排入湖泊出水口a-o，引导后期雨水排入湖泊中；
(4)雨停后，截污闸门c关闭，将抽水装置5连接柔性不透水收集袋1，抽取拦截的初期雨水，通过污水管d进入污水处理厂处理。
本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种诸如尺寸大小与长短形状要求的变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种初期雨水拦截收集装置，其特征在于，包括用于收集进入湖泊的初期雨水的柔性不透水收集袋(1)、安装在所述柔性不透水收集袋(1)上且用于保障柔性不透水收集袋(1)顺利张开并浮于水面的收集袋上沿浮具(4)；
还包括导水闸门(2)、后期雨水排入湖泊出水口(a-o)和初期雨水进入柔性收集袋出水口(b-o)，所述导水闸门(2)置于后期雨水排入湖泊出水口(a-o)位置时，初期雨水通过所述初期雨水进入柔性收集袋出水口(b-o)排入柔性不透水收集袋(1)；所述导水闸门(2)置于初期雨水进入柔性收集袋出水口(b-o)位置时，后期雨水通过所述后期雨水排入湖泊出水口(a-o)排入湖泊中。
2.根据权利要求1所述的一种初期雨水拦截收集装置，其特征在于：所述柔性不透水收集袋(1)上连接有抽水装置(5)，用于抽取柔性不透水收集袋(1)内拦截的初期雨水，并通过污水管(d)进入污水处理厂处理。
3.根据权利要求1所述的一种初期雨水拦截收集装置，其特征在于：还包括收集袋固定框(3)，所述柔性不透水收集袋(1)通过固定装置连接在所述收集袋固定框(3)上；
与所述导水闸门(2)的一端连接的导水闸转轴(o)转动的连接在所述收集袋固定框(3)上。
4.根据权利要求1所述的一种初期雨水拦截收集装置，其特征在于：位于所述柔性不透水收集袋(1)下方的湖底根据柔性不透水收集袋(1)的容量处理成相应面积的光滑硬质底部(7)，用于柔性不透水收集袋(1)接纳初期雨水时顺利扩充并在回收初期雨水时易于回收。
5.根据权利要求1所述的一种初期雨水拦截收集装置，其特征在于：所述柔性不透水收集袋(1)为具有不透水、强拉伸性和强抗撕扯性的弹性收集袋，其由柔性材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种初期雨水拦截收集装置，其特征在于：所述收集袋上沿浮具(4)为由pvc泡沫、pe材料制成的浮球、浮筒或浮体。
7.根据权利要求1所述的一种初期雨水拦截收集装置，其特征在于：所述导水闸门(2)为由金属、高强度塑料、木材或防水板材制成的坚固平板部件，用于密封所述初期雨水进入柔性收集袋出水口(b-o)或后期雨水排入湖泊出水口(a-o)，以导流初期雨水和后期雨水。
8.根据权利要求2所述的一种初期雨水拦截收集装置，其特征在于：所述抽水装置(5)包括电动水泵、管道和控制装置，用于在雨后，将拦截在所述柔性不透水收集袋(1)中的初期雨水抽提至污水管(d)。
9.根据权利要求3所述的一种初期雨水拦截收集装置，其特征在于：所述导水闸转轴(o)为电动转轴，用于将导水闸门(2)旋转至所述初期雨水进入柔性收集袋出水口(b-o)和后期雨水排入湖泊出水口(a-o)的位置或两者之间的任意位置。
10.根据权利要求1所述的一种初期雨水拦截收集装置，其特征在于：所述导水闸门(2)的前方还设有截污闸门(c)，下雨时，打开截污闸门(c)排放初期雨水；雨停后，截污闸门(c)关闭。
技术总结