基本信息
- 項目名稱：
- 高層宿舍生活廢水差層利用系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)是針對我國學?，F有學生宿舍供水系統(tǒng)，開發(fā)的一種節(jié)水裝置。其基本設計思路是利用高一層的生活廢水來沖洗低一層宿舍的馬桶。利用其存在高度差完成廢水的收集與沖洗工作，所以系統(tǒng)操作過程中不需要額外的能量，達到節(jié)水節(jié)能雙重效果。系統(tǒng)設計完成后腰能夠實現：廢水的自動收集與過濾，多余廢水的自動排出和水箱水質的簡單凈化以及兩個沖水系統(tǒng)間的智能切換。
- 詳細介紹：
- 本系統(tǒng)是針對我國學?，F有學生宿舍供水系統(tǒng)，開發(fā)的一種節(jié)水裝置。其基本設計思路是利用高一層的生活廢水來沖洗低一層宿舍的馬桶。利用其存在高度差完成廢水的收集與沖洗工作，所以系統(tǒng)操作過程中不需要額外的能量，達到節(jié)水節(jié)能雙重效果。系統(tǒng)保留原來的沖水系統(tǒng)，設計的廢水沖洗系統(tǒng)與原來的沖水系統(tǒng)間實現智能切換，具有非常好的實用性和經濟性。系統(tǒng)設計完成后腰能夠實現：廢水的自動收集與過濾，多余廢水的自動排出和水箱水質的簡單凈化以及兩個沖水系統(tǒng)間的智能切換。 高一層宿舍洗臉盆（浴池和地漏）和該層宿舍馬桶之間的高度差給生活廢水的自動收集提供了勢能差，利用這一能源使系統(tǒng)相比于現在市場上的同類產品節(jié)約了能源，同時減少了設備數量，提高了系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)分為管路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)。管路系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的主體部分。在原已安裝的洗臉池下U型儲水彎后加裝取水口（有獨立浴室的也在其地漏和浴缸下水口安裝取水口），在取水口處設立過濾裝置，將流經取水口處的生活廢水作簡單的過濾后引入安裝于下層宿舍衛(wèi)生間內的密閉蓄水箱，在儲水箱內還可以進行一系列的凈化消毒處理，處理后的水通過管路導入閥門作為沖刷馬桶的常用水源，原來使用的自來水則作為備用水源，兩路水源在智能閥處匯合，導入原來的沖水管道進行沖洗?？刂葡到y(tǒng)是用來控制不同水源間的調配，實現沖水過程的智能化和節(jié)水效果的最優(yōu)化，確保系統(tǒng)在正常時刻利用收集的廢水對馬桶進行有效的沖洗，在每次廢水沖洗過后使用自來水對馬桶進行第二次沖洗，第一次沖洗是為了沖走馬桶內的糞便，用水量較大，而第二次沖洗只是為了將廢水沖洗過程中殘留在馬桶表面的雜物沖走，所以用水量很小，而當水箱內收集的廢水達不到沖洗用水量時，仍使用原來的沖水系統(tǒng)進行沖洗。 本系統(tǒng)結合已有的廢水收集與再利用系統(tǒng)和蹲便器式馬桶沖水系統(tǒng)兩類技術，進行合理的規(guī)劃、設計與改進，并加入了廢水差層利用的創(chuàng)造性思維。系統(tǒng)在滿足馬桶沖水基本需求的同時，提高了使用的方便性，節(jié)約宿舍用水總量的45%以上。系統(tǒng)設計理念新穎、設計思路合理，技術上可行，投入成本較低，節(jié)水效率高，使用環(huán)境好，市場需求廣泛，可靠性、實用性強，所以對該系統(tǒng)的開發(fā)與利用將獲得很高的經濟與社會效益。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 本系統(tǒng)是針對我國學?，F有學生宿舍供水系統(tǒng)，開發(fā)的一種節(jié)水裝置。其基本設計思路是利用高一層的生活廢水來沖洗低一層宿舍的馬桶。 因為存在高度差，所以在廢水的收集和沖洗過程中不需要給裝置提供額外的能量，達到節(jié)水節(jié)能雙重效果；保留原來的沖水系統(tǒng)，實現兩個沖水系統(tǒng)間的智能切換，具有非常好的實用性和經濟性。 該系統(tǒng)能夠實現：廢水的自動收集與過濾；多余廢水的自動排出和水箱水質的簡單凈化以及兩個沖水系統(tǒng)間的智能切換。 技術關鍵是要實現兩個沖水系統(tǒng)間的智能切換。在每次沖洗時先使用收集的廢水對馬桶進行第一次沖洗，接著使用自來水對馬桶進行第二次沖洗。第一次沖洗是為了沖走馬桶內的糞便，用水量較大，而第二次沖洗只是為了將廢水沖洗過程中殘留在馬桶表面的雜物沖走，所以用水量很小。當水箱內收集的廢水達不到沖洗用水量時，仍使用原來的沖水系統(tǒng)進行沖洗。
科學性、先進性
- 現有的生活廢水收集與再利用系統(tǒng)，都是基于同一個樓層進行設計的，在本質上都需要水泵或其它設備提供能量來完成廢水的收集與沖洗。而本系統(tǒng)在設計理念上引入廢水差層利用的概念，利用廢水本身具有的勢能來完成廢水收集與沖洗，無需水泵提供額外的動力，在節(jié)水的同時節(jié)約了電能。本系統(tǒng)在使用廢水沖洗后，使用少量的自來水自動進行二次沖洗，避免了廢水中殘留的雜質會殘留在馬桶表面結污對馬桶的沖洗效果的影響。并且保留原來的沖水系統(tǒng)作為廢水不足時的備用系統(tǒng)，確保其具有較高的使用性。在系統(tǒng)的選擇上提供了高效型、基本型、經濟型和簡易型四種不同的安裝模塊，在價格上和使用性能上滿足人們的不同要求。簡易型的生產及安裝費用與原有系統(tǒng)基本相當，可是在宿舍安裝之后卻能夠節(jié)約45%左右的生活用水，并減少相同噸位的污水排放。高效型在使用紅外控制電磁閥時可以分清馬桶的具體使用情況，以更加合理、精確的控制沖水量（即：依據使用時間來判斷具體的使用情況，小便時使用少量的水沖洗，大便時用大量的水沖洗）。
獲獎情況及鑒定結果
- 2010年通過淮海工學院校級創(chuàng)新實驗項目驗收
作品所處階段
- 完成理論驗證進入系統(tǒng)初步試用階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 圖片和系統(tǒng)模型
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 配合蹲便器使用，在使用時與原有的系統(tǒng)沒有太多的區(qū)別。系統(tǒng)設計理念新穎、設計思路合理，技術上可行，投入成本較低，節(jié)水節(jié)電效率高，使用環(huán)境好，市場需求廣泛，可靠性、實用性強，所以對該系統(tǒng)的開發(fā)與利用將獲得很高的經濟與社會效益。 系統(tǒng)，特別適合在我國大、中、小學校的學生宿舍樓內安裝使用?；谖覈Y源緊缺與擁有龐大學生群體的現狀，如果本系統(tǒng)能夠在學校中得到推廣，將在一定程度上緩解我國的城市缺水問題。 本系統(tǒng)主要針對現在高層集體式宿舍設計的，針對性和實用性很強，預計安裝后基本不再需要使用自來水沖洗，完全依靠收集的廢水即可滿足使用，可節(jié)約原宿舍用水總量的45%以上。
同類課題研究水平概述
- 現有的生活廢水收集與再利用系統(tǒng)，都是基于同一個樓層進行設計的，如現在已經有一定使用量的家庭用節(jié)水裝置（已有相關專利可查）。其基本原理是在水池下面安裝一個儲水箱，利用重力自由的將倒入水池的廢水收集起來，再使用泵將水抽到一定的高度用來沖洗馬桶。存在的缺點是需要泵提供動力抽水消耗額外的電能，在使用過程中需要頻繁的啟動關閉水泵，容易造成泵體的損壞，而且造價相對較高。這樣的裝置雖有很多的版本和相對成熟的技術理念，但是因為在設計思路上的缺陷，至今也沒有得到有效的推廣。 在水源選擇上，現有的同類裝置一般都只使用收集的廢水進行沖洗，廢水中殘留的細小雜質會殘留在馬桶表面，當雜物變質腐化后會固化在馬桶表面，既影響了馬桶的美觀又增加了馬桶表面的粗糙度，影響馬桶的沖洗效果。 現有的紅外控制馬桶，在使用紅外控制電磁閥時可以分清馬桶的具體使用情況，以更加合理、精確的控制沖水量（即：依據使用時間來判斷具體的使用情況，小便時使用少量的水沖洗，大便時用大量的水沖洗）。 在中國大部分的學生宿舍樓中宿舍使用的一般都是沖水式或沖落式兩種蹲便器，在控制技術上采用水箱浮球拉桿式、按壓式延時沖水閥控制。浮球拉桿式控制又分為：一段式、二段式和手持控制式三種控制方式。一段式控制，只有一根拉線（或者一個手柄）開關，用于控制閥門的開啟，使用時只需用力拉就可以沖洗，之后等水箱內水流盡后閥門自動關閉，每次沖洗用水為21~14L，有些節(jié)水型為9L每次；二段式控制，沖水把手由二根拉線（或者兩個手柄），并可接不同的顏色用于分辨，拉大號沖水拉線時沖大水量，拉小號沖水拉線時沖小號水量（其落水器由大小二組落水皮組合而成，小號沖水具有沖水量調整功能），相比與一段式控制可以省水50%~70%；手持控制式，只有一根拉線（或者手柄）用于控制閥門，與一段式不同的是，需要一直拉著閥門才打開，受松開時閥門即關閉，依靠拉的時間控制沖洗時間，相比與一段式控制也可以節(jié)水60%以上。延時沖水閥控制，使用延時水閥將沖水管直接與自來水管相接，使用時候只需要按下即可，閥門在設計的時間內一直保持開啟狀態(tài)，其可分為小便用和大便用兩種規(guī)格，但是宿舍一般只安裝大便用的沖水閥，造成嚴重的浪費現象。
