CN107021588A - 一种海绵城市建设用渗透管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种海绵城市建设用渗透管，包括设有若干通孔的PVC管，所述通孔上设有滤网，所述PVC管四周填充有多孔材料，所述多孔材料外包有第一透水土工布，所述第一透水土工布上涂覆有纳米氧化钛涂层。该双层结构的渗透管，能有效的对雨水进行吸纳、缓释，且能有效的防止泥砂或者草木进入渗透管，造成渗透管的堵塞。

Description

一种海绵城市建设用渗透管
技术领域
本发明涉及渗透管的技术领域，特别涉及一种海绵城市建设用渗透管。
背景技术
海绵城市是指在环境变化、自然灾害下，城市能够像海绵一样拥有较好的弹性，雨季时对水起吸收、储蓄、下渗和净化作用，需求时释放利用。最大限度的运用原始的地形地貌发挥雨水的积蓄作用、自然渗透作用、植被和湿地等对水质的自然净化作用。
在海绵城市中，雨水的渗透有多种技术做法，其中渗透管由于占地面积少，便于设置，可以与雨水管系结合使用，有调蓄能力。但是，也有缺点，比如泥沙或者草木根系在一定的压力下容易进入渗透管，容易造成渗透管堵塞，而堵塞后又能以清洗。
发明内容
本发明的目的是提供一种海绵城市建设用渗透管，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
本发明提供的一种海绵城市建设用渗透管，一种海绵城市建设用渗透管，包括设有若干通孔的PVC管，所述通孔上设有滤网，所述PVC管四周填充有多孔材料，所述多孔材料外包有第一透水土工布，所述第一透水土工布上涂覆有纳米氧化钛涂层。
在一些实施方式中，PVC管的开孔率为2-5%。
在一些实施方式中，多孔材料为砾石、云母、砂石、卵石、珍珠岩、电气石、长石和石英种的一种或多种。
在一些实施方式中，第一透水土工布上涂覆有纳米氧化钛涂层的方法包括以下步骤：
A1、将钛酸四丁酯逐滴加入1.5 mol/L-1的乙酸钾溶液中并搅拌，所述钛酸四丁酯与乙酸钾的体积比为1:1-1:2，配制成的溶液再陈化24-36h后得到用于制备钛酸盐的溶胶；
A2、将第一透水土工布浸没在钛酸盐的溶胶中10-20min，之后在烘箱中以200-300℃进行烘干2-4h，得到涂覆有纳米氧化钛涂层的第一透水土工布。
在一些实施方式中，PVC管外包覆有第二透水土工布，所述第二透水土工布上设有渗透膜。
在一些实施方式中，第二透水土工布设有渗透膜的方法包括以下步骤：
B1、称取一定质量的醋酸纤维素置于真空干燥箱中40-50℃下真空干燥12h，向干燥的醋酸纤维素中分别加入一定体积的有机溶剂、添加剂和造孔剂常温下混合搅拌均匀至醋酸纤维素完全溶解，密封静置12-15h；
B2、将聚醚砜基膜浸没在上述溶液中30-40s后均匀的提拉，使得上述溶液均匀涂膜在聚醚砜基膜的表面，将浸涂后的聚醚砜基膜浸没在去离子水中2-4h，然后将其置于水浴中，以40-60℃水浴2-6h，得到醋酸纤维素渗透膜；
B3、将醋酸纤维素渗透膜粘结在第二透水土工布上，得到所述设有渗透膜的第二透水土工布。
在一些实施方式中，有机溶剂为1,4-二氧六环和丙酮中的一种或多种；所述添加剂为甲醇；所述造孔剂为乳酸、氯化锌和聚乙二醇中的一种或多种。
在一些实施方式中，第一透水土工布和第二透水土工布的制备方法为：将纤维原材料经混合开松，在梳理机上梳理成网，再经铺网、针刺加固和定型处理为得到所述的第一透水土工布和第二透水土工布。
在一些实施方式中，纤维原材料为涤纶、锦纶、丙纶、维纶、人造纤维、棉、麻中的一种或多种。
在一些实施方式中，第一透水土工布和第二透水土工布的成型结构为三维纤维网结构，纤维之间设有多孔通道。
有益效果：
1、该双层结构的渗透管，第一层砾石等多孔材料通过外包第一透水土工布构成，能防止泥砂、土粒进入砾石空隙之间发生堵塞，以保证渗透的顺利；第二层为设有滤网的多孔PVC管，可以阻止已透过第一砾石层的泥沙或草木进入到渗透管内，以防止渗透管内发生堵塞。
2、第一透水土工布上涂覆有纳米氧化钛涂层，纳米二氧化钛涂层在太阳光的照射下会发生光催化效应，对渗透管的附近的草木具有破坏作用。原理如下：外层的氧化钛层在太阳光的作用下，电子从价带跃迁到导带，产生的电子-空穴对迁移到氧化钛层的表面，在那里空穴氧化所吸附的水而产生反应性的羟基自由基且电子还原所吸附的氧而产生超氧自由基，两者都有杀菌、杀死草木的作用，防止草木的根系在渗透管附近生长。
3、第二透水土工布上粘结有醋酸纤维渗透层，该渗透层在一定的压力下只允许水通过，能有效的阻止水溶液中的小分子或者离子侵入渗透管，如氯离子，减少氯离子对渗透管的破坏。
4、第一透水土工布和第二透水土工布的三维纤维网结构，纤维间既有多孔通道，也有一定的紧密度，具有优良的过滤性和透水性，是良好的隔离、排水的土工材料。
具体实施方式
下面通过实施方式对本发明进行进一步详细的说明。
实施案例1：
a1、将涤纶纤维原材料经混合开松，在梳理机上梳理成网，再经铺网、针刺加固和定型处理为得到三维纤维网结构的第一透水土工布；
a2、将钛酸四丁酯逐滴加入1.5 mol/L-1的乙酸钾溶液中并搅拌，所述钛酸四丁酯与乙酸钾的体积比为1:1，配制成的溶液再陈化24h后得到用于制备钛酸盐的溶胶；
a3、将第一透水土工布浸没在钛酸盐的溶胶中10min，之后在烘箱中以200℃进行烘干2h，得到涂覆有纳米氧化钛涂层的第一透水土工布；
a4、将涤纶纤维原材料经混合开松，在梳理机上梳理成网，再经铺网、针刺加固和定型处理为得到三维纤维网结构的第二透水土工布；
a5、称取一定质量的醋酸纤维素置于真空干燥箱中40℃下真空干燥12h，向干燥的醋酸纤维素中分别加入一定体积的1,4-二氧六环、甲醇和乳酸常温下混合搅拌均匀至醋酸纤维素完全溶解，密封静置12h；
a6、将聚醚砜基膜浸没在上述溶液中30s后均匀的提拉，使得上述溶液均匀涂膜在聚醚砜基膜的表面，将浸涂后的聚醚砜基膜浸没在去离子水中2h，然后将其置于水浴中，以40℃水浴2h，得到醋酸纤维素渗透膜；
a7、将醋酸纤维素渗透膜粘结在第二透水土工布上，得到所述设有渗透膜的第二透水土工布；
a8、在PVC管上开有若干通孔，开孔率为2%，通孔上设有滤网，PVC管外包设有渗透膜的第二透水土工布，在PVC管四周填充砾石，砾石外包有涂覆有纳米氧化钛涂层的第一透水土工布。
实施案例2：
b1、将人造纤维原材料经混合开松，在梳理机上梳理成网，再经铺网、针刺加固和定型处理为得到三维纤维网结构的第一透水土工布；
b2、将钛酸四丁酯逐滴加入1.5 mol/L-1的乙酸钾溶液中并搅拌，所述钛酸四丁酯与乙酸钾的体积比为1:2，配制成的溶液再陈化36h后得到用于制备钛酸盐的溶胶；
b3、将第一透水土工布浸没在钛酸盐的溶胶中20min，之后在烘箱中以300℃进行烘干4h，得到涂覆有纳米氧化钛涂层的第一透水土工布；
b4、将人造纤维原材料经混合开松，在梳理机上梳理成网，再经铺网、针刺加固和定型处理为得到三维纤维网结构的第二透水土工布；
b5、称取一定质量的醋酸纤维素置于真空干燥箱中50℃下真空干燥12h，向干燥的醋酸纤维素中分别加入一定体积的丙酮、甲醇和氯化锌常温下混合搅拌均匀至醋酸纤维素完全溶解，密封静置15h；
b6、将聚醚砜基膜浸没在上述溶液中40s后均匀的提拉，使得上述溶液均匀涂膜在聚醚砜基膜的表面，将浸涂后的聚醚砜基膜浸没在去离子水中4h，然后将其置于水浴中，以60℃水浴6h，得到醋酸纤维素渗透膜；
b7、将醋酸纤维素渗透膜粘结在第二透水土工布上，得到所述设有渗透膜的第二透水土工布；
b8、在PVC管上开有若干通孔，开孔率为5%，通孔上设有滤网，PVC管外包设有渗透膜的第二透水土工布，在PVC管四周填充卵石，卵石外包有涂覆有纳米氧化钛涂层的第一透水土工布。
实施案例3：
c1、将棉纤维原材料经混合开松，在梳理机上梳理成网，再经铺网、针刺加固和定型处理为得到三维纤维网结构的第一透水土工布；
c2、将钛酸四丁酯逐滴加入1.5 mol/L-1的乙酸钾溶液中并搅拌，所述钛酸四丁酯与乙酸钾的体积比为1:1.5，配制成的溶液再陈化30h后得到用于制备钛酸盐的溶胶；
c3、将第一透水土工布浸没在钛酸盐的溶胶中15min，之后在烘箱中以250℃进行烘干3h，得到涂覆有纳米氧化钛涂层的第一透水土工布；
c4、将棉纤维原材料经混合开松，在梳理机上梳理成网，再经铺网、针刺加固和定型处理为得到三维纤维网结构的第二透水土工布；
c5、称取一定质量的醋酸纤维素置于真空干燥箱中45℃下真空干燥12h，向干燥的醋酸纤维素中分别加入一定体积的丙酮、甲醇和聚乙二醇常温下混合搅拌均匀至醋酸纤维素完全溶解，密封静置13h；
c6、将聚醚砜基膜浸没在上述溶液中35s后均匀的提拉，使得上述溶液均匀涂膜在聚醚砜基膜的表面，将浸涂后的聚醚砜基膜浸没在去离子水中3h，然后将其置于水浴中，以50℃水浴4h，得到醋酸纤维素渗透膜；
c7、将醋酸纤维素渗透膜粘结在第二透水土工布上，得到所述设有渗透膜的第二透水土工布；
c8、在PVC管上开有若干通孔，开孔率为3%，通孔上设有滤网，PVC管外包设有渗透膜的第二透水土工布，在PVC管四周填充云母，云母外包有涂覆有纳米氧化钛涂层的第一透水土工布。
本发明提供的实施案例的双层结构的渗透管，能有效的对雨水进行吸纳、缓释，且能有效的防止泥砂或者草木进入渗透管，造成渗透管的堵塞。
以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海绵城市建设用渗透管，其特征在于，包括设有若干通孔的PVC管，所述通孔上设有滤网，所述PVC管四周填充有多孔材料，所述多孔材料外包有第一透水土工布，所述第一透水土工布上涂覆有纳米氧化钛涂层。
2.根据权利要求1所述的一种海绵城市建设用渗透管，其特征在于，所述PVC管的开孔率为2-5%。
3.根据权利要求1所述的一种海绵城市建设用渗透管，其特征在于，所述多孔材料为砾石、云母、砂石、卵石、珍珠岩、电气石、长石和石英种的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种海绵城市建设用渗透管，其特征在于，所述第一透水土工布上涂覆有纳米氧化钛涂层的方法包括以下步骤：
A1、将钛酸四丁酯逐滴加入1.5 mol/L-1的乙酸钾溶液中并搅拌，所述钛酸四丁酯与乙酸钾的体积比为1:1-1:2，配制成的溶液再陈化24-36h后得到用于制备钛酸盐的溶胶；
A2、将第一透水土工布浸没在钛酸盐的溶胶中10-20min，之后在烘箱中以200-300℃进行烘干2-4h，得到涂覆有纳米氧化钛涂层的第一透水土工布。
5.根据权利要求1所述的一种海绵城市建设用渗透管，其特征在于，所述PVC管外包覆有第二透水土工布，所述第二透水土工布上设有渗透膜。
6.根据权利要求5所述的一种海绵城市建设用渗透管，其特征在于，第二透水土工布设有渗透膜的方法包括以下步骤：
B1、称取一定质量的醋酸纤维素置于真空干燥箱中40-50℃下真空干燥12h，向干燥的醋酸纤维素中分别加入一定体积的有机溶剂、添加剂和造孔剂常温下混合搅拌均匀至醋酸纤维素完全溶解，密封静置12-15h；
B2、将聚醚砜基膜浸没在上述溶液中30-40s后均匀的提拉，使得上述溶液均匀涂膜在聚醚砜基膜的表面，将浸涂后的聚醚砜基膜浸没在去离子水中2-4h，然后将其置于水浴中，以40-60℃水浴2-6h，得到醋酸纤维素渗透膜；
B3、将醋酸纤维素渗透膜粘结在第二透水土工布上，得到所述设有渗透膜的第二透水土工布。
7.根据权利要求6所述的一种海绵城市建设用渗透管，其特征在于，所述有机溶剂为1,4-二氧六环和丙酮中的一种或多种；所述添加剂为甲醇；所述造孔剂为乳酸、氯化锌和聚乙二醇中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的一种海绵城市建设用渗透管，其特征在于，所述第一透水土工布和第二透水土工布的制备方法为：将纤维原材料经混合开松，在梳理机上梳理成网，再经铺网、针刺加固和定型处理为得到所述的第一透水土工布和第二透水土工布。
9.根据权利要求8所述的一种海绵城市建设用渗透管，其特征在于，所述纤维原材料为涤纶、锦纶、丙纶、维纶、人造纤维、棉、麻中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的一种海绵城市建设用渗透管，其特征在于，所述第一透水土工布和第二透水土工布的成型结构为三维纤维网结构，纤维之间设有多孔通道。
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