本实用新型涉及环保技术领域，特别是涉及一种雨水收集装置及其厕污处理系统。
背景技术：
十九大报告中提出的美丽中国与乡村振兴战略是农村发展建设的重要理论支撑，是农村厕所环境的改造和提升的重要政策依据。农村厕所污染是我国农村生活环境污染中的重要问题，习总书记将小厕所上升至大民生的高度，强调农村卫生厕所改造是新农村建设的标志性重点工程。因此，针对我国不同区域农村厕所的差别，探究不同厕所改造的关键技术集成应用和模式示范，是乡村振兴战略提质增效的关键限制因素，对于进一步改善农村人居生活环境、提升农村人口整体健康水平、减小城乡差别以及建设新农村、带动乡村特色旅游、发展乡村经济具有重要的历史和现实意义。
当前，我国在推进厕所革命的进程中，有的地方政府在做选择适宜厕所类型时提出100％建设城市常用的水冲式厕所。但这并非最佳选择。一方面农村地区下水管网还不完善，水冲式厕所产生的粪便污水通过管道收集、集中处理的要求尚不能实现；另一方面我国依然是一个严重缺水的国家，节水意识任何时候都不能弱化。此外，农村具有粪肥的利用条件，水冲式厕所不利于粪肥的再利用。从节水、生态、粪肥利用的理念考虑，不主张农村地区盲目建设城市常用的水冲式厕所。
中国专利cn104196272a公开了一种生态厕所，其在没有市政管网支持下，自成生态系统，循环利用雨水，可独立运行，其雨水过滤装置由石英砂过滤层和不锈钢滤水盘组成，但是，由于采用的是常规的分层过滤结构，雨水依靠自重下落进行过滤，但是极容易发生堵塞，影响雨水的收集。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种雨水收集装置及其厕污处理系统，以解决上述现有技术存在的问题，通过设置逐渐变化内径大小的过滤管束来改变流通的雨水的流速，在速度转折点位置形成压力差，利用压力差的形成增强对其上部雨水的吸力，进而提高雨水的流通效果，避免堵塞。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种雨水收集装置，包括从上到下依次设置的雨水收集层和雨水储存层，所述雨水收集层包括竖向设置的多个过滤管束，每个所述过滤管束包括有自上而下设置的雨水流入口、活性炭过滤段、收缩段、纳米过滤段和雨水流出口，其中，所述雨水流入口、所述收缩段和所述雨水流出口的内径均小于与其连接的相邻部位的所述过滤管束的内径；雨水由所述雨水流入口进入所述过滤管束，经由所述活性炭过滤段和所述纳米过滤段后，由雨水流出口流向所述雨水储存层进行储存。
优选地，所述活性炭过滤段和所述纳米过滤段的管径分别顺着雨水流动的方向由小到大、再由大到小逐渐变化，所述收缩段将所述活性炭过滤段和所述纳米过滤段平滑过渡连接。
优选地，所述雨水流入口上部还连接有雨水收集漏斗。
优选地，所述雨水收集层和所述雨水储存层之间设置有网孔隔板。
本实用新型还提供一种厕污处理系统，包括所述雨水收集装置以及与所述雨水收集装置通过管路顺次连通的生态厕所、化粪池和渗滤腔土地场，所述雨水收集装置用于提供所述生态厕所日常冲厕用水，所述渗滤腔土地场用于将化粪池分离的污水渗滤到土壤中。
优选地，所述生态厕所包括厕屋和设置在所述厕屋内部的马桶，所述厕屋的组成材料包括混合比为3:2的小麦秸秆和水泥砂浆，所述厕屋表面设置有防水涂层。
优选地，所述化粪池采用抗冻型两格式化粪池，其包括用于盛装固体粪污的第一格和用于盛装溢流污水的第二格，所述第一格和所述第二格的容积比为1:1至2:1；所述化粪池表面设置有保温材料。
优选地，所述渗滤腔土地场包括多个并排设置在土地场上的渗滤腔，所述渗滤腔的组成材料包括硬质塑料、玻璃钢、砖和/或石头，所述渗滤腔的内部形成中空的腔室，所述渗滤腔的四周和底部设置有多个第一小孔，污水能够从所述第一小孔渗入到土壤中。
优选地，所述腔室内铺设有布水管道，所述布水管道与所述化粪池连通。
优选地，所述渗滤腔土地场包括多个并排设置在土地场上的渗滤管，所述渗滤管底部设置有多个第二小孔，污水能够从所述第二小孔渗入到土壤中，所述渗滤管用褶皱织物和合成材料包裹。
本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
1、本实用新型中过滤管束的雨水流入口、收缩段和雨水流出口的内径均小于与其连接的相邻部位的过滤管束的内径，也就是说，雨水在流经活性炭过滤段和纳米过滤段时，过滤管束的内径由小到大再由大到小，此时，由于过滤管束内径的变化导致了雨水流速的变化，雨水在雨水流入口、收缩段和雨水流出口的流速要大于雨水在活性炭过滤段和纳米过滤段内部的流速，雨水流速变快的位置会与其上部连通位置形成压力差，从而增强对其上部雨水的吸力，进而提高雨水的流通效果，避免堵塞；
2、本实用新型活性炭过滤段和纳米过滤段的管径分别顺着雨水流动的方向由小到大、再由大到小逐渐变化，能够提高活性炭过滤段和纳米过滤段内部单位体积雨水与过滤材料的接触面积，提高雨水的过滤效果，进而保证过滤后的雨水水质的安全；
3、本实用新型的生态厕所，厕屋采用小麦秸秆制成，混合水泥砂浆，增加坚固性，表面增加防水涂层，厕屋兼顾保温、防水、防火功能，同时实现秸秆废弃物的资源再利用；
4、本实用新型化粪池采用抗冻型两格式化粪池，结构简单、施工容易，在化粪池表面增加保温材料，实现抗冻效果，并且，用于盛装固体粪污的第一格和用于盛装溢流污水的第二格的容积比为1：1至2：1，即扩大了第一格与第二格的容积比，能够提高粪污在第一格内的静置时间，尽可能的使得悬浮物沉降，从而提高粪污中悬浮物质的去除效率；
5、本实用新型渗滤腔土地场由一系列相连的渗滤腔组成，渗滤腔周围和上方的区域填满了土壤，渗滤腔四周和底部开有小孔，使得污水能够从这些小孔中渗入四周的土壤中，从而土壤微生物进一步处理污水，净化后水体直接汇入地下水，实现了良好的生态循环。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为工艺流程图；
图2为厕污处理系统示意图；
图3为雨水收集装置结构示意图；
图4为渗滤腔结构示意图；
图5为渗滤管结构示意图；
其中，1、渗滤腔土地场；11、渗滤腔；12、腔室；13、布水管道；14、渗滤管；2、化粪池；3、生态厕所；4、雨水收集装置；41、雨水收集层；411、雨水流入口；412、活性炭过滤段；413、纳米过滤段；414、雨水流出口；42、网孔隔板；43、雨水储存层；44、厕所供水口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种雨水收集装置及其厕污处理系统，以解决现有技术存在的问题，通过设置逐渐变化内径大小的过滤管束来改变流通的雨水的流速，在速度转折点位置形成压力差，利用压力差的形成增强对其上部雨水的吸力，进而提高雨水的流通效果，避免堵塞。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型提供一种雨水收集装置4，如图3所示，雨水收集装置4内部有空腔，包括从上到下依次设置的雨水收集层41和雨水储存层43，雨水收集层41和雨水储存层43可以分别采用一个有空腔的容器，然后上下叠加而成(采用焊接或螺栓连接等方式连接)，并且在中间贯通，也可以在一个有空腔的容器内进行分层，分别设置出雨水收集层41和雨水储存层43；雨水收集层41包括竖向设置的多个过滤管束，多个过滤管束相邻设置，过滤管束与过滤管束之间可以填充非透水材质，或者在雨水收集层41的顶部设置一隔板(隔膜)，隔板(隔膜)开设有与过滤管束分别对应的开口，以使得雨水只能通过过滤管束过滤后流向雨水储存层43，而不会通过过滤管束与过滤管束之间的缝隙进入雨水储存层43；每个过滤管束包括有自上而下设置的雨水流入口411、活性炭过滤段412、收缩段、纳米过滤段413和雨水流出口414，其中，雨水流入口411、收缩段和雨水流出口414的内径均小于与其连接的相邻部位的过滤管束的内径；雨水由雨水流入口411进入过滤管束，经由活性炭过滤段412和纳米过滤段413后，由雨水流出口414流向雨水储存层43进行储存，由于过滤管束的雨水流入口411、收缩段和雨水流出口414的内径均小于与其连接的相邻部位的过滤管束的内径，也就是说，雨水在流经活性炭过滤段412和纳米过滤段413时，过滤管束的内径由小到大再由大到小，此时，由于过滤管束内径的变化导致了雨水流速的变化，雨水在雨水流入口411、收缩段和雨水流出口414的流速要大于雨水在活性炭过滤段412和纳米过滤段413内部的流速，雨水流速变快的位置会与其上部连通位置形成压力差，从而增强对其上部雨水的吸力，进而提高雨水的流通效果，避免堵塞。
其中一个实施例中，雨水收集装置4主体为pvc材料，长宽高尺寸为2m×2m×1m，雨水收集层41剖面为吸附功能材料制成的过滤管束，实现对雨水的收集和悬浮物的过滤；雨水收集层41的过滤管束的直径为5cm，过滤管束的长度为50cm，其中，上半段过滤管束为活性炭过滤段412，填充有活性炭吸附材料，可以对雨水中的较大悬浮物进行初级吸附；下半段过滤管束为纳米过滤段413，填充有纳米材料，可以对雨水中的微小悬浮物进行深度吸附，经过过滤管束后的雨水进行了过滤和净化，从而保障了厕所供水的水质安全。
请再次参考图3，活性炭过滤段412和纳米过滤段413的管径分别顺着雨水流动的方向由小到大、再由大到小逐渐变化，也就是说，活性炭过滤段412和纳米过滤段413本身也形成扩大的中部腔体结构，因此，能够使得过滤层更多的填充在中部，从而相当于提高了活性炭过滤段412和纳米过滤段413内部单位体积雨水与过滤材料的接触面积，提高雨水的过滤效果，进而保证过滤后的雨水水质的安全；另外，收缩段将活性炭过滤段412和纳米过滤段413平滑过渡连接，形成上下两个胶囊状的活性炭过滤段412和纳米过滤段413连接的结构，实际上，也可以称为糖葫芦形(活性炭过滤段412和纳米过滤段413均在中部扩大突出)，重要的是形成了两端和中间收缩的过滤管束结构。
雨水流入口411上部还连接有雨水收集漏斗，雨水收集漏斗能够扩大与雨水的接触面积，从而能够保证更多的雨水流入雨水收集装置4内。
如图3所示，雨水收集层41和雨水储存层43之间设置有网孔隔板42，网孔隔板42为pvc材质，其设置有网孔，雨水透过网孔隔板42的网孔，从雨水收集层41进入雨水储存层43，需要说明的是，网孔隔板42可以与过滤管束接触，也可以不接触，当接触时，能够利用网孔隔板42提供对于过滤管束的支撑，当不接触时，过滤管束之间相互连接支撑。
本实用新型还提供一种厕污处理系统，如图1-2所示，包括雨水收集装置4，雨水收集装置4下部的雨水储存层43的一侧设置有厕所供水口44，厕所供水口44连通生态厕所3，生态厕所3顺次连通化粪池2和渗滤腔土地场1，雨水收集装置4收集并过滤的雨水用于提供生态厕所3日常冲厕用水；需要说明的是，为了提供一定的水压，可以在厕所供水口44连接水泵，当然，优选的还是将雨水收集装置4设置在生态厕所3的屋顶或相邻的提升一定高度的架子上，以能够在雨水自重的作用下流向生态厕所3使用；生态厕所3冲厕后的厕污流入化粪池2，化粪池2中的厕污在静置和溢流后，分离出污水流向渗滤腔土地场1，此时，需要注意的是，污水由化粪池2流向渗滤腔土地场1的动力来源可以采用设置水泵，当然，优选的是将化粪池2的溢流出口设置的水平高度高于渗滤腔土地场1的入口的高度，利用污水的重力差的作用形成流通的动力；渗滤腔土地场1用于将化粪池2分离的污水渗滤到土壤中。
生态厕所3包括厕屋和设置在厕屋内部的马桶，厕屋的制作材料中包括混合比为3:2的小麦秸秆和水泥砂浆材料，因此，厕屋兼顾保温、防水、防火功能，同时实现秸秆废弃物的资源再利用，厕屋表面设置有防水涂层，以避免雨水的冲刷侵蚀。
在其中一个实施例中，厕屋高度为2m，平面面积为1.2m×1.2m。
化粪池2采用抗冻型两格式化粪池，设置在与生态厕所3的距离3m以上的位置，其包括用于盛装固体粪污的第一格和用于盛装溢流污水的第二格，第一格与第二格之间设置有溢流管路连通，厕污首先流入第一格内，在第一格静置一段时间后，实现污水和固体悬浮物的分离，固体悬浮物沉降到第一格内，上部的污水溢流进入到第二格内，第一格和第二格的容积比为1:1至2:1，扩大了第一格与第二格的容积比，能够提高粪污在第一格内的静置时间，尽可能的使得悬浮物沉降，从而提高粪污中悬浮物质的去除效率；化粪池2表面还设置有保温材料，以避免化粪池2在寒冷季节冰冻影响分离效果和冰冻对于化粪池2的危害。
如图2和图4所示，渗滤腔土地场1设置在与化粪池2的距离3m以上的位置，其包括多个并排设置在土地场上的渗滤腔11，化粪池2的溢流出的污水顺着管路流向渗滤腔土地场1并分支成多个出口流向不同的渗滤腔11，渗滤腔11的组成材料包括硬质塑料、玻璃钢、砖和/或石头，渗滤腔11的内部形成中空的腔室12，污水流入腔室12内，并沿着渗滤腔11四周和底部设置的多个第一小孔渗入到土壤中，腔室12的内径大小以及渗滤腔11的数量均根据生态厕所3的使用频率即污水的渗滤总量进行合理设置。
如图4所示，腔室12内根据需要还可以铺设有布水管道13，布水管道13与化粪池2连通，也就是说，化粪池2溢流出的污水顺着管路流向不同的布水管道13进而流入不同的渗滤腔11内。
如图2和图5所示，对于渗滤腔11的另外一种结构，其还可以设置成渗滤管14的形式，渗滤腔土地场1包括多个并排设置在土地场上的渗滤管14，渗滤管14底部设置有多个第二小孔，污水能够从第二小孔渗入到土壤中，渗滤管14用褶皱织物和合成材料包裹，例如膨胀的聚苯乙烯材质，管道四周覆土，渗滤管14的数量以及内径大小均根据生态厕所3的使用频率即污水的渗滤总量进行合理设置。
本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
1.一种雨水收集装置，其特征在于：包括从上到下依次设置的雨水收集层和雨水储存层，所述雨水收集层包括竖向设置的多个过滤管束，每个所述过滤管束包括有自上而下设置的雨水流入口、活性炭过滤段、收缩段、纳米过滤段和雨水流出口，其中，所述雨水流入口、所述收缩段和所述雨水流出口的内径均小于与其连接的相邻部位的所述过滤管束的内径；雨水由所述雨水流入口进入所述过滤管束，经由所述活性炭过滤段和所述纳米过滤段后，由雨水流出口流向所述雨水储存层进行储存。
2.根据权利要求1所述的雨水收集装置，其特征在于：所述活性炭过滤段和所述纳米过滤段的管径分别顺着雨水流动的方向由小到大、再由大到小逐渐变化，所述收缩段将所述活性炭过滤段和所述纳米过滤段平滑过渡连接。
3.根据权利要求1或2所述的雨水收集装置，其特征在于：所述雨水流入口上部还连接有雨水收集漏斗。
4.根据权利要求3所述的雨水收集装置，其特征在于：所述雨水收集层和所述雨水储存层之间设置有网孔隔板。
5.一种厕污处理系统，其特征在于：包括如权利要求1-4任一项所述的雨水收集装置以及与所述雨水收集装置通过管路顺次连通的生态厕所、化粪池和渗滤腔土地场，所述雨水收集装置用于提供所述生态厕所日常冲厕用水，所述渗滤腔土地场用于将化粪池分离的污水渗滤到土壤中。
6.根据权利要求5所述的厕污处理系统，其特征在于：所述生态厕所包括厕屋和设置在所述厕屋内部的马桶，所述厕屋表面设置有防水涂层。
7.根据权利要求5所述的厕污处理系统，其特征在于：所述化粪池采用抗冻型两格式化粪池，其包括用于盛装固体粪污的第一格和用于盛装溢流污水的第二格，所述第一格和所述第二格的容积比为1:1至2:1；所述化粪池表面设置有保温材料。
8.根据权利要求5所述的厕污处理系统，其特征在于：所述渗滤腔土地场包括多个并排设置在土地场上的渗滤腔，所述渗滤腔的组成材料包括硬质塑料、玻璃钢、砖和/或石头，所述渗滤腔的内部形成中空的腔室，所述渗滤腔的四周和底部设置有多个第一小孔，污水能够从所述第一小孔渗入到土壤中。
9.根据权利要求8所述的厕污处理系统，其特征在于：所述腔室内铺设有布水管道，所述布水管道与所述化粪池连通。
10.根据权利要求5所述的厕污处理系统，其特征在于：所述渗滤腔土地场包括多个并排设置在土地场上的渗滤管，所述渗滤管底部设置有多个第二小孔，污水能够从所述第二小孔渗入到土壤中，所述渗滤管用褶皱织物和合成材料包裹。
技术总结