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基本信息

項(xiàng)目名稱：
家用廢水回收利用及循環(huán)裝置
小類：
能源化工
簡介：
家用廢水回收利用及循環(huán)裝置能將普通家庭中較干凈的廢水分離出來進(jìn)行利用，例如拖地等對水要求不高的場合。剩余的絕大部分再次回收用來沖馬桶。它可安裝在普通家庭的排水系統(tǒng)中，在廚房的下水管和衛(wèi)生間的下水管中安裝一個污水分離裝置，經(jīng)分離的較干凈的水進(jìn)入儲水箱，進(jìn)行二次利用。
詳細(xì)介紹：
廢水分流模塊包括：廢水分流裝置Ⅰ、廢水分流裝置Ⅱ。廢水分流裝置包括：渾濁度傳感器、分流閥、清潔水出口、濁水出口。洗刷時產(chǎn)生的廢水由面盆經(jīng)過傳感器流入分流閥, 傳感器感應(yīng)廢水渾濁度產(chǎn)生電信號, 電信號放大后控制分流閥中的電磁鐵動作, 電磁鐵再帶動分流閥的閥芯動作,使廢水分流.廢水中污染嚴(yán)重的部分從分流閥濁水出口直接流入下水管, 相對清潔的從清潔水出口流入儲水箱再次使用。此模塊為設(shè)計(jì)的技術(shù)亮點(diǎn)，根據(jù)家庭生活廢水渾濁度變化特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了這種生活廢水渾濁度傳感器，傳感器實(shí)時感應(yīng)廢水的渾濁度并產(chǎn)生電信號，提高了廢水分離的自動化程度。該傳感器應(yīng)用于生活廢水分離裝置中，實(shí)現(xiàn)了生活廢水根據(jù)渾濁度分流后再利用達(dá)到了更高效節(jié)水的目的。如今家庭中凡是有分流裝置的都是手動，增加了勞動力，此裝置突破這種局限，而且為廢水循環(huán)提供高效穩(wěn)定的保障。 儲水箱模塊包括：儲水箱Ⅰ、儲水箱Ⅱ、儲水箱Ⅲ，其中儲水箱Ⅰ、儲水箱Ⅱ 對分流出來的較干凈的水進(jìn)行存儲，儲水箱Ⅲ對分流出來濁水進(jìn)行存儲。儲水箱Ⅰ儲水箱Ⅱ容積小，為塑料質(zhì)，儲水箱Ⅲ為鐵質(zhì)，安放在馬桶上方，容積為20—30L，旁邊有連通器，能很好的觀察水位，同時旁通管能把多余的水排出，保證正常工作[5]。 增壓模塊是通過增壓泵將分流出來的濁水壓入儲水箱Ⅲ 中，進(jìn)行儲存。本模塊為全系統(tǒng)的動力中心，為廢水的自吸提供動力保障。所用增壓泵為家用靜音型，價格便宜，耗電低。 管道模塊包括：進(jìn)水管、出水管、管道儲水箱等。管道儲水箱內(nèi)置液位傳感器，用于檢測管道儲水箱內(nèi)液位的高度。當(dāng)水位達(dá)到一定高度開始工作，在我們生活中水位傳感器已被廣泛應(yīng)用，其耗電量可忽略不計(jì)。在此系統(tǒng)中能及時傳遞信號，實(shí)現(xiàn)增壓泵自吸。 電子控制模塊包括：水位傳感器、渾濁度傳感器和電子控制單元。電子控制單元收集來自于液位傳感器和渾濁度傳感器的信號，對廢水分流模塊和管道模塊進(jìn)行自動控制。此電控模塊技術(shù)先進(jìn)，也是當(dāng)今的研究主題，電控單元調(diào)高了系統(tǒng)的自動化程度，減少了勞動力。

作品圖片

  • 家用廢水回收利用及循環(huán)裝置
  • 家用廢水回收利用及循環(huán)裝置

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

本設(shè)計(jì)基于家用廢水再利用率低現(xiàn)狀，通過對家庭廢水排放實(shí)際分析設(shè)計(jì)了一套家用廢水回收利用及循環(huán)裝置，該系統(tǒng)主要由五個功能模塊組成：廢水分流模塊、儲水箱模塊、增壓模塊、電子控制模塊、管道模塊。系統(tǒng)中主要涉及的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)是：1、渾濁度傳感器感應(yīng)廢水渾濁度產(chǎn)生電信號, 電信號放大后控制分流閥中的電磁鐵動作, 電磁鐵再帶動分流閥的閥芯動作,完成廢水的分流。2、管道儲水箱中的液位傳感器檢測液位高度，當(dāng)流入管道儲水箱中的濁水到達(dá)一定高度時，由電控單元發(fā)出信號控制增壓泵，完成水的自動上抽。 主要技術(shù)指標(biāo)：增壓泵為家庭微型，功率是40W，管道所用PVC管選用直徑63mm型號，渾濁度傳感器與水位傳感器輸出最大電壓≤4V。

科學(xué)性、先進(jìn)性

對于廢水的處理，現(xiàn)在有兩種方式：一、手動分流，人為的選擇廢水的去留，而且得人工沖廁，增加了勞動力，如在中國專利號為01264576.1的《家用水二次利用分水器》專利文獻(xiàn)中記載手動旋轉(zhuǎn)分水開關(guān)，使水進(jìn)行分離。二、廢水凈化，此技術(shù)雖說技術(shù)先進(jìn)，但成本較高，而且凈水率低，即使凈化后的水也不能再飲用。 本設(shè)備克服了以往的不足，其先進(jìn)性為：首先，本設(shè)計(jì)中，一個突出的技術(shù)亮點(diǎn)是污水分離技術(shù)，本方案中自動技術(shù)不但達(dá)到了實(shí)時的效果，同時多傳感器接入系統(tǒng)，使自動化程度變高。 本方案利用機(jī)電一體化，對生活中的廢水進(jìn)行分離，渾濁度傳感器技術(shù)先進(jìn)，增加水分離的自動化程度，提高了水的可重復(fù)利用性。 其次，利用了水位傳感器，當(dāng)廢水排出時，動力系統(tǒng)自動抽水進(jìn)入儲水箱，實(shí)現(xiàn)了自動化。此種“家用廢水回收利用及循環(huán)裝置”不僅提高了自動化程度，而且結(jié)構(gòu)簡單，利于維修，廢水利用效率高，它的成本低廉，整套設(shè)備只需占用很小的空間，非常適合家庭使用。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

技術(shù)轉(zhuǎn)讓，合作開發(fā)。

作品可展示的形式

模型 圖紙

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

全設(shè)備體積小巧，耗電量低，配備小型無聲增壓泵即可工作，非常適合家庭用戶使用，能使居民更好的利用廢水，節(jié)省水費(fèi)，為綠色環(huán)保做貢獻(xiàn)。同時，本系統(tǒng)節(jié)水量多，自動化程度高，且不會增加用戶額外勞動。 以煙臺為例，現(xiàn)有固定人口近696萬，流動人口50—100萬，城市人口占200-250萬，合計(jì)約有近30萬個家庭將成為準(zhǔn)客戶。在使用該設(shè)備后平均每戶（按三口之家計(jì)算）每月可節(jié)水3噸，目前水費(fèi)為3元/方，則可節(jié)省水費(fèi)9元/月；經(jīng)計(jì)算每月該設(shè)備用電1/10度，電費(fèi)0.55元/度，故電費(fèi)可以忽略不計(jì)。該設(shè)備能對新建住房和現(xiàn)有住房進(jìn)行配套安裝，方便用戶使用，且其性能穩(wěn)定，可長久使用，按每套市場定價為370元，則多數(shù)用戶都可以接受，而該設(shè)備的制造及安裝成本為300元。 則收入為（370-300）*30萬元=2100萬元，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。面對嚴(yán)峻的水資源短缺問題，建設(shè)節(jié)水型社會已成為人們的共識，家庭節(jié)水的潛力巨大，而現(xiàn)在家庭中尚未有節(jié)水設(shè)備，則此設(shè)備市場前景非常廣闊。

同類課題研究水平概述

本方案屬于實(shí)用新型，因其實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用前景廣，當(dāng)前國內(nèi)也有較多研究，但經(jīng)過比對和查閱我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前研究有如下不足： 1.當(dāng)前的研究僅局限于某個關(guān)鍵技術(shù)的研究，例如污水渾濁度檢測，污水分流等，不能有效的將關(guān)鍵技術(shù)融合起來發(fā)揮其實(shí)效性，造福于人類社會。同時各種傳感器構(gòu)造復(fù)雜，如2005年第24卷第5期《傳感器技術(shù)》發(fā)表的“渾濁度傳感器的設(shè)計(jì)”報道了用于檢測洗衣機(jī)內(nèi)渾濁度的傳感器，利用了紅外線原理，但較為繁瑣，制作成本高。 2.當(dāng)前研究出的作品大都是手動裝置，操作不便，出錯率高,給家庭用戶環(huán)境衛(wèi)生帶來隱患。人為的選擇廢水的去留，而且得人工沖廁，增加了勞動力，如在中國專利號為01264576.1的《家用水二次利用分水器》專利文獻(xiàn)中記載手動旋轉(zhuǎn)分水開關(guān)，使水進(jìn)行分離。 3.當(dāng)前研究出的作品占地空間大，笨拙，不利于安裝與維修。而且多數(shù)的研究方向都在于廢水的凈化，適應(yīng)于家庭型的涉及較少。此種“家用廢水回收利用及循環(huán)裝置”不僅提高了自動化程度，而且結(jié)構(gòu)簡單，廢水利用效率高，它的成本低廉，整套設(shè)備只需占用很小的空間，因此可方便地安裝在衛(wèi)生間和廚房之間，安裝時只需對廚房和衛(wèi)生間的廢水下水管道進(jìn)行小小的改裝。所有管用PVC管，價格便宜，增壓泵型號小、噪聲小、耗電低，安裝方便，體現(xiàn)了“節(jié)能減排”的宗旨。
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