CN101967846A - 一种居民住宅中水回收利用的工艺及其人力驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种居民住宅中水回收利用的工艺及其人力驱动装置，属于中水回收利用技术领域。目前还没有一种工艺和装置能够很好和全面的将中水回收利用。该发明的技术方案为：使用过的中水经过滤、分类收集、依靠气压给水加上气升泵的抽吸中水的能力，连续将中水由标高较低处泵送到标高较高处的贮水箱等不同的用水容器中，最后多余的中水全部作为冲洗厕所用水；带油较多的厨房排水可直接用于冲洗厕所。它的优点是：本居民住宅中水回收利用工艺具有新颖性、创造性和实用性，它形成了先进的组合技术与简单的工艺装置的完美结合。可以确保本工艺装置全用人力驱动，不需要其他能源消耗，是一项节能的节水装置。

Description

一种居民住宅中水回收利用的工艺及其人力驱动装置

技术领域

本发明涉及中水回收利用技术领域，更具体的讲是一种居民住宅中水回收利用的工艺及其人力驱动装置。

背景技术

我国人均占有的水资源量只有世界平均水平的25％，同时，污染型水资源短缺成为更加棘手的问题，导致水资源可利用性明显降低，在经济发达地区形成了“经济发展--水体污染--水质下降”的恶性循环。目前我国是世界缺水最严重的13个国家之一。将使用过的净水(通称为中水)回收再重复利用，已经成为解决城镇缺水问题的主要途径。中水取水成本和制水成本均比自来水低，按国际惯例，中水的价格一般是自来水价格的50％-70％，因此使用价格便宜的中水，用水单位的最直接的受益是省钱。回收处理后的中水主要用于厕所冲洗、绿地浇灌(使用中水浇灌绿地植物不受季节的限制，中水中的养分还能较好地促进绿地植物的生长。)、景观河湖、环境用水、农业用水、工厂冷却用水、洗车用水等。各种用途的中水若统一收集到污水处理厂进行统一处理，则必须按照其中用水要求最高的标准来处理，使得对其他部分中水的水质标准的要求过高，造成对其他部分中水的过度处理而增加了处理中水的总成本，故中水集中深度处理的工艺(例如采用低压膜将污水处理成可饮用水)通常技术高、费用高，且需附设专门的城市、小区处理系统；因此回用的中水成本较高，不利于中水利用的推广；目前资金短缺是污水处理和中水回用的主要问题。现在在水源充足的城市，每形成1吨城市供应自来水水能力需投资2500～3000元，每形成1吨城市污水集中处理和回用能力需投资4000～5000元。中水设施建设投资(包括中水回用管道、原水收集及处理装置等全部投资，不包括对中水深度处理的费用)在2000～3000元/立方米；相当于所服务建筑面积投资的0.8-2％左右。中水运行成本(包括人工、药剂、电耗、维修、分析化验费用，不含折旧费用)一般在0.2-0.6元/立方米。城市制取中水的成本一般在1.08元/立方米左右；2010年7月中国山东省自来水价格在3.15元/立方米左右，北京市的自来水价格(不包括中水回用管道及输送中水的费用)为3.70元/立方米，目前国内大多数城市仍在上调自来水价格，都要将污水处理费用与中水回用管道及输送中水的投资费用包括在内，各地自来水的价格上涨是大势所趋。若采用某种装置在城乡居民住宅内建成某种中水回用系统，可就地回收、处理、利用中水，管线短，投资小，可以立即实现节约自来水，可以作为“第一级的中水回用”，还可以显著减少需要回收集中处理的中水总量；要在广大城乡居民住宅中实现中水回用，首先要解决三个技术难题——即要让中水能够由标高较低处流向标高较高处去，这是某种装置能否成功实现的技术关键；二是要提高中水的回收率，这是实现充分利用中水的前提；三是要将中水用到使用效益较大的用项——例如代替自来水用于洗车上去，这是某种装置实用化的经济前提。同时还要确保满足城乡居民以下四项严苛要求：一是要确保城乡居民购买某种装置的投资回收期在4年左右；二是某种装置的使用方法要简便，不需要复杂的的劳动技能，不需要过多地接触污水，劳动强度较小；三是某种装置要结构简单，经久耐用，日常维修服务费用支出要少；四是某种装置占用室内面积和空间要少。等到小区级或市级中水集中处理设施建成后，再进行“第二级的中水回用”，在循环经济过程中，每增加一次资源回用，都可以进一步提高资源的利用率。目前还没有一种工艺和装置能够很好和全面的完成上述任务。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的是设计一种居民住宅中水回收利用的工艺及其人力驱动装置。为了圆满地解决以上三个技术难题与充分满足用户的四项严苛要求，本专利组合应用了以下的现有技术原理和现有部件材质，并有多项创新。它的技术方案为：使用过的中水经过滤、分类收集、依靠气压给水加上气升泵的抽吸中水的能力，连续将中水由标高较低处泵送到标高较高处的贮水箱等不同的用水容器中，最后多余的中水全部作为冲洗厕所用水；带油较多的厨房排水可直接用于冲洗厕所；在洗涤池中的中水进入收集筒之前，要先经过孔板和尼龙网的过滤，再流入中水收集筒中，其中重度较小的、含有油脂的中水漂在收集筒内水层的表层；当几乎透明的收集筒内中水水面较高时，拉出四轮小车及其上的收集筒，将收集筒上口外有12～8头螺纹的内管口，与内有12～8头螺纹、并且盖内衬有密封胶垫的筒盖旋紧，使筒盖内的密封胶垫紧压在收集筒的上口上，在筒口内外形成紧压密封；在收集筒的圆筒高度80％以上的圆筒，将上下两个圆筒部分用螺纹连接起来；筒盖上的全胶输水管与固定在筒盖上的塑料输水管上端紧密连接，当开始通过充压输气管经充压管向收集筒内压入空气，使收集筒内的的气体压力达到启动压力后，再用打气筒间断向输水管压入气体，开始形成气压给水，收集筒内的中水就会连续流出，沿着打开的阀门或阀门及其通过的管道，进入大的中水箱或进入冲厕所用中水贮存箱暂存备用；当贮水箱中的水位示警器的红箭头露出贮水箱上沿时，就停止打气并中断给水；住在全楼各层的居民都可以利用设置在户外的大贮水箱→阀门→流量计→胶管→阀门开关→喷头→轿车，对停在院内的轿车进行居民私营洗车；也可以利用设置在户外的大贮水箱→阀门→流量计→胶管→汇流支管→汇流总管→中水贮存罐→洒水车贮水罐→按照自来水公司向用户供水价格为序、就近依次向以下用户供应中水，1、洗车店；2、工厂厂区用水；3、社会公用事业用水，如用于街道洒水及路边绿化、公园绿化、居民小区绿化等用水，再有多余的中水可就近供应农业用水，这样可以使中水回用的社会效益最大化；向居民小区中的贮存罐中计量输送本区居民住宅多余的中水，可以定期得到物价局规定的回收中水的补助费；住在楼顶层及其下三层的居民，可以将输水全胶管接在阀门的出口管上，利用气压给水加上气升泵的抽力，将收集筒内的中水输送到楼顶去浇灌瓜果、蔬菜和藤蔓植物，充分利用本工艺装置对建筑物进行立体绿化，可以获得以下益处：减少楼顶等处建筑物吸收的太阳光辐射热量，降低楼顶层和西晒住宅调节室温时电扇、空调器消耗的电能；扩大绿化面积，在美化环境的同时，促使部分大气中的CO₂转变成O₂，变害为利，促进低碳经济的实现；扩大全国可种植面积，增加社会蔬菜、瓜果供应量；缩短用户购买本工艺装置的投资回收期；为了尽可能提高淋浴中水的收集率，设计了集水围帘，为了减少淋浴人的空间压迫感，设计了集水围帘的升降装置，在附图2中，画出了淋浴时集水围帘的升降装置示意图：钢膨胀螺栓将定滑轮及滑轮座固定在天花板上，尼龙绳将大吊环吊装牢固，在大吊环下栓有四根带有吊钩的尼龙绳，两个固定尼龙绳吊钩固定在椭圆吊环的两个短径端点处，在滑环带动集水围帘在椭圆吊环上滑动到两幅围帘能够搭接闭合的位置后，再将另外两个可变动吊挂点的尼龙绳吊钩吊装在椭圆吊环的两个长径端点处；再将竖直的搭接闭合处的尼龙搭扣互相压紧闭合，就形成了一个四周封闭的集水围帘，此后再将围帘下端的尼龙搭扣与由橡胶环套在集水盆上沿的布套环上的尼龙搭扣压紧闭合，保证不会从围帘与集水盆之间漏出流下的中水，吊住吊环的尼龙绳的另一端穿过定滑轮后绕过定滑轮，将尼龙绳末端的绳套套在调节围帘上沿高度的定位螺栓上然后用蝶形螺母与定位螺栓旋转连接，将尼龙绳末端的绳套挡住定位，将沐浴喷头的中心线调整到图中位置后再固定其底座在立墙上的位置，沐浴完毕后，可以打开集水围帘的各处压紧的尼龙搭扣，再将椭圆形吊环挂在吊钩上，吊钩下焊有支承肋片，吊钩、滑轮座、定位螺栓的固定座都用钢膨胀螺栓固定在立墙上；本工艺装置还包括比重分离筒：在筒体下端焊有呈4×90°均布的四处塑料焊接条，由其挡住套在橡胶环外的尼龙网，四个呈4×90°均布的支腿下端与本筒下端保持的距离为3mm，这样，当将比重分离筒浸入带有比重较小的、带有泥垢或油层的中水内时，泥垢等颗粒物被尼龙网拦截在筒外，只有比重较大的中水能流入本筒内，再用唧筒从本筒中将中水唧出时，本筒四周的中水就会自动流入本筒内，始终稳定地将比重较小的泥垢、油层隔离在本筒之外；当由于中水深度缩小、泥垢密集而糊住尼龙网网孔时，可以将唧出的中水反向冲击注入本筒底部，与布牮除尘器反向吹风除去布袋上积存的尘粒的原理相同，就可以顺利地冲洗疏通尼龙网上的网孔，泥垢、油层水与余下的少量中水可以倒入冲厕所用水筒内备用；为了能够灵敏及时开、关气升泵，并且确保从阀门以上部分回流的中水不会流到充压气管道并在气门芯组合件处淤积久了会降低气门芯组合件的使用寿命，附带也可以使气升泵泵水的流量、流速不随时间波动太大，在附图4中设计了气升泵开关阀，它包括旋塞阀及在其出气口后的孔板，有6个或8个直径为1.2mm孔和1个直径为1.5mm孔的孔板，使中水与气泡混合物的重度基本稳定，使气升泵的出水流量、流速的波动幅度减小，更便于浇灌植物或洗车；旋塞阀的蝶形搬手外薄中厚，并且要先经时效处理消除其铸造应力，以免使用时从受力最大的根部断裂。尼龙网通过橡胶环紧紧固定在洗涤池下端出水管处，洗涤池中设置有孔板；洗涤池下端出水管处的尼龙网放入中水收集筒中，中水收集筒放在四轮小车上，将中水收集筒上口外有12～8头螺纹的内管口，与内有12～8头螺纹、并且盖内衬有密封胶垫的筒盖与收集筒的上口旋紧，在收集筒的圆筒高度80％以上的圆筒，将上下两个圆筒部分用螺纹连接起来；全胶输水管的一端与固定在筒盖上的塑料输水管上端紧密连接相通，全胶输水管的另一端经与阀门、阀门和与大贮水箱或与中水贮存箱连接相通；充压输气管的一端与固定在收集筒上的充压管插接连接相通，气升泵开关阀的一端与全胶输水管相连，其另一端与充压输气管连通，充压输气管的另一端与防止漏气和气体回流的气门芯组合件连接相通，防止漏气和气体回流的气门芯组合件的另一端与打气筒连接相通；全胶输水管的一端与阀门连接相通，其另一端与大贮水箱连接相通，由示警红箭头、泡沫塑料块、配重垫圈、螺母与塑料圆杆、塑料环组成的水位警示器设置在大贮水箱和中水贮存箱中，阀门的一端与大贮水箱的出水管连接相通，其另一端与中水流量计连接相通；阀门的一端与中水贮存箱的出水管连接相通，其另一端与坐便器的坐便器上水箱连接相通；通过钢膨胀螺栓固定在天花板上的滑轮座上设置有定滑轮，绕在定滑轮和定滑轮上的尼龙绳的一端与大吊环固定连接，在大吊环下栓有四根带有吊钩的尼龙绳，两个固定尼龙绳吊钩与椭圆吊环的两个短径端点处固定，在滑环带动集水围帘在椭圆吊环上滑动到两幅围帘能够搭接闭合的位置后，再将另外两个可变动吊挂点的尼龙绳吊钩吊装在椭圆吊环的两个长径端点处；在集水围帘上多处分别设置有尼龙搭扣，集水盆上沿设置有带尼龙搭扣的橡胶环，集水围帘的下边沿上的尼龙搭扣与橡胶环上的尼龙搭扣搭接；设置有定滑轮的滑轮座通过钢膨胀螺栓固定在立墙上；吊钩通过钢膨胀螺栓固定在立墙上，三个定位螺栓通过钢膨胀螺栓固定在立墙上，尼龙绳的另一端上的绳套套在定位螺栓上，然后用蝶形螺母与定位螺栓旋转连接，将尼龙绳末端的绳套挡住定位；在立墙上设置有淋浴喷头；比重分离筒带有焊有呈4×90°均布的四条支腿，筒体下端焊有塑料焊接条，在筒体的下端口上设置有尼龙网并由橡胶环套住；集水盆中的中水经唧筒抽出转送到中水收集筒中；气升泵开关阀的一端与全胶输水管相连，其另一端与充压输气管相连；气升泵开关阀包括旋塞阀及在其后的的孔板。该发明的优点是：本居民住宅中水回收利用工艺具有新颖性、创造性和实用性，它形成了先进的组合技术与简单的工艺装置的完美结合。可以确保本工艺装置全用人力驱动，不需要其他能源消耗，是一项节能的节水装置；另外，在将本工艺装置回收的中水充分用于有效节约自来水的用途的前提下，可以获得中水的回收率≥90％、中水的平均利用率≥85％、社会全年平均由居民住宅中水置换、节约的社会自来水用量/居民住宅用水量≥57％、用户投资回收期在4年左右的优异效果；本工艺装置充分满足了用户的四项严苛要求(一是投资回收期在4年左右；二是本工艺装置的使用方法要简便，不需要复杂的的劳动技能；不需要过多地接触污水；劳动强度较小；三是本工艺装置要结构简单，经久耐用，日常维修服务费用支出要少；四是本装置占用室内使用面积、空间要少)。它是采用气压给水有时再加上气升泵的抽水原理，全用人力驱动将中水由标高较低处输送到标高较高处的贮水箱中备用；由于在本工艺装置中的机械运动部件很少，因而机械故障较少、维修服务的工作量也较少。本工艺装置系统的最低售价只有900元/套，日常维修服务费用也较少，用户可以从4年左右节约的自来水费和出售中水的费用中回收900元/套的投资，在劳动健身的同时，还节约了水资源、推动了本地经济可持续发展。本工艺装置根据用户要求可以调整配置，需要利用自产中水洗车时，只要增加一个较大的中水贮存箱和增加长度约30米的输水胶管、开关阀门、喷水喷头等，就可以每年省下到洗车店洗车的费用的80％；需要向楼顶输送中水浇灌立体绿化植物、蔬菜、瓜果时，虽然需要另外增加楼顶砖砌泥槽、混凝土多孔板和钢材支架等基本建筑费用约1500元左右，但每年每户都可以显著减少购买蔬菜、瓜果的支出600元以上，虽然比第一次投资会增加1500元/套，但其投资回收期还是＜4年。本发明工艺装置是居民在自己家中对自产的中水就地回用，是城镇社会对中水的“第一级回用”，等到市级、区、镇级的中水回用系统建成投产后，再对居民住宅的中水进行“第二级回用”。对水资源每增加一次重复回用，都可以进一步提高对水资源的利用率。

附图说明

图1是本专利装置的原理结构示意图，图2是淋浴喷头下的围帘升降装置的示意图，图3是比重分离筒的主视图。图4是比重分离筒的俯视图，图5是气升泵开关阀的结构示意图，附图6为在图5A向放大视图。附图中：1、四轮小车，2、收集筒，3、塑料输水管，4、圆筒，5、筒盖，6、12～8头螺纹，7、密封胶垫，8、尼龙网，9、孔板，10、洗涤池，11、充压管，12、橡胶环，13、阀门，14、阀门，15、阀门，16、坐便器，17、坐便器上水箱，18、阀门，19、中水贮存箱，20、立墙，21、中水流量计，22、示警红箭头，23、泡沫塑料块，24、配重垫圈，25、螺母，26、大贮水箱，27、三角支架，28、阀门，29、打气筒，30、防止漏气和气体回流的气门芯组合件，31、天花板，32、钢膨胀螺栓，33、滑轮座，34、定滑轮，35、大吊环，36、有吊钩的尼龙绳，37、椭圆吊环，38、滑环，39、集水围帘，40、尼龙搭扣，41、橡胶环，42、集水盆，43、蝶形螺母，44、定位螺栓，45、钢膨胀螺栓，46、中心线，47、淋浴喷头，48、定滑轮，49、钢膨胀螺栓，50、滑轮座，51、支承肋片，52、吊钩，53、钢膨胀螺栓，54、立墙，55、筒体，56、支腿，57、橡胶环，58、尼龙网，59、塑料焊接条，60，全胶输水管，61、全胶输水管，62，尼龙绳，63、气升泵开关阀，64、旧电线，65、旋塞阀，66、蝶形搬手，67、孔板，68、充压输气管，69、塑料圆杆，70、塑料环。

具体实施方式

首先说明三个难题之首——怎样让中水能够由标高较低处流向标高较高处去？使用过的中水经过滤、分类收集、依靠气压给水有时再加上气升泵的抽吸中水的作用，连续将中水由标高较低处泵送到标高较高的贮水箱等用水容器中，最后多余的中水全部作为冲洗厕所用水；带油较多的厨房排水可直接用于冲洗厕所；尼龙网8通过橡胶环12紧紧固定在洗涤池10下端出水管处，洗涤池10中设置有孔板9；洗涤池10下端出水管处的尼龙网8放入中水收集筒2中，中水收集筒2放在四轮小车1上，当几乎透明的收集筒2内中水水面较高时，拉出四轮小车1及其上的收集筒2，将中水收集筒2上口外有12～8头螺纹6的内管口，与内有12～8头螺纹、并且盖内衬有密封胶垫7的筒盖5与收集筒2的上口旋紧，使筒盖内的密封胶垫7紧压在收集筒2的上口上，在筒口内外形成紧压密封；在收集筒2的圆筒高度80％以上的圆筒4，将上下两个圆筒4部分用螺纹连接起来；筒盖5上的全胶输水管60的一端与固定在筒盖5上的塑料输水管3上端紧密连接相通，全胶输水管60的另一端经与阀门14、阀门15及其通过的输水管道，将中水输入大的中水箱26或输入冲厕所用中水贮存箱19暂存备用。充压输气管68的一端与固定在收集筒2上的充压管11插接连接相通，气升泵开关阀63的一端与全胶输水管60相连，其另一端与充压输气管68连通，充压输气管68的另一端与防止漏气和气体回流的气门芯组合件30连接相通，防止漏气和气体回流的气门芯组合件30的另一端与打气筒29连接相通；全胶输水管61的一端与阀门15连接相通，其另一端与大贮水箱26连接相通；阀门28的一端与大贮水箱26的出水管连接相通，其另一端与中水流量计21连接相通，中水流量计21的用途是向其他有偿使用居民住宅多余中水的用户计量收费；阀门18的一端与中水贮存箱19的出水管连接相通，其另一端与坐便器16的坐便器上水箱17连接相通；在洗涤池10中的中水进入收集筒2之前，要先经过孔板9和尼龙网8的过滤，再流入中水收集筒2中，其中重度较小的、含有油脂的中水漂在收集筒2内水层的表层；先关闭气升泵开关阀63后，再开始通过充压输气管68经充压管11向收集筒2内压入空气，使收集筒2内的的气体压力达到启动压力后，再用打气筒间断向收集筒2内压入气体，开始形成气压给水，收集筒2内的中水就会连续流出，沿着打开的阀门15或阀门14及其通过的管道，进入大的贮水箱26或进入冲厕所用贮水箱19暂存备用。为了防止贮水箱中的中水溢出流失，在大的贮水箱26和贮水箱19中都设有水位示警器，为了能及时看到示警红箭头22，用旧电线64将示警红箭头22栓在每个贮水箱的前侧边沿上，当贮水箱中的水位示警器的红箭头22露出贮水箱上沿时，就停止打气中断给水；住在楼顶层及其下三层的居民，可以将输水全胶管接在阀门13的出口管上，利用气压给水再加上气升泵的抽力，将收集筒2内的中水输送到楼顶去浇灌瓜果、蔬菜和藤蔓植物，其操作程序是在收集筒2中的中水开始向上流动2～3秒钟后，打开气升泵开关阀63中的旋塞阀65，让充压气体通过孔板67进入流向阀门13的中水内，使通过孔板67的中水与气泡混合物的重度显著低于中水的重度，开始形成气升泵给水。

为了能够灵敏及时开、关气升泵，并能确保在停止输送中水后中水不会回流到气门芯组合件30前，淤积久了会降低其使用寿命，并附带使气升泵泵水的流量、流速不随时间波动太大；在附图4中设计了气升泵开关阀63，它包括旋塞阀65及在其出气口后的孔板67，有6个或8个直径为1.2mm孔和1个直径为1.5mm孔的孔板67，使中水与气泡混合物的重度基本稳定，使气升泵的出水流量、流速的波动幅度减小，更便于浇灌植物或洗车；旋塞阀65的蝶形搬手66外薄中厚，并且要先经时效处理消除其铸造应力，以免使用时从受力最大的中部断裂。

其次是说明怎样提高中水的回收率，首先为了尽可能多回收淋浴用的中水，也为了减少淋浴人的空间压迫感，设计了使集水围帘39的高度可以升降的装置：钢膨胀螺栓32将定滑轮34及滑轮座33固定在天花板31上，尼龙绳62将大吊环35吊装牢固，在大吊环35下栓有四根带有吊钩的尼龙绳36，两个固定尼龙绳吊钩36固定在椭圆吊环37的两个短径端点处，在滑环38带动集水围帘39在椭圆吊环37上滑动到两幅围帘39能够搭接闭合的位置后，另外两个可变动吊挂点的尼龙绳吊钩36吊装在椭圆吊环37的两个长径端点处；再将竖直的搭接闭合处的尼龙搭扣40互相压紧闭合，就形成了一个四周封闭的集水围帘，同时再将围帘下端的尼龙搭扣40与由橡胶环41套在集水盆42上沿的布套环上的尼龙搭扣40压紧闭合，保证不会从围帘39与集水盆42之间漏出流下的中水，吊住吊环35的尼龙绳62的另一端穿过定滑轮34后绕过定滑轮48，将其末端的绳套套在调节围帘上沿高度的定位螺栓44上然后用蝶形螺母43与定位螺栓44旋转连接，将尼龙绳62末端的绳套挡住定位，将沐浴喷头47(其喷出水束的扩张角＜2°)喷出水束的中心线46调整到图中位置再固定其底座在立墙54上的位置；沐浴完毕后，可以打开集水围帘39的各处压紧的尼龙搭扣40，再将椭圆形吊环37挂在吊钩52上，吊钩52下焊有支承肋片51，吊钩52、滑轮座50、定位螺栓44的固定座都用钢膨胀螺栓53、49、45固定在立墙54上；学龄前儿童可以在浴盆中或在集水盆42中沐浴，其沐浴中水倒入洗涤池10中按上述流程输送到贮水箱中备用。

本工艺还包括比重分离筒：在筒体55下端焊有呈4×90°均布的四处塑料焊接条59，由其挡住套在橡胶环57外的尼龙网58，四个呈4×90°均布的支腿56下端与本筒下端保持的距离为3mm，这样，当将比重分离筒浸入带有比重较小的、带有泥垢或油层的中水内时，泥垢等颗粒物被尼龙网拦截在筒外，只有比重较大的中水能流入本筒内，再用唧筒从本筒中将中水唧出时，本筒四周的中水就会自动流入本筒内，始终稳定地将比重较小的泥垢、油层隔离在本筒之外；当由于中水深度缩小、泥垢密集而糊住尼龙网58网孔时，可以将唧出的中水反向冲击注入本筒底部，与布牮除尘器反向吹风除去布袋上积存的尘粒的原理相同，就可以顺利地冲洗疏通尼龙网58上的网孔，泥垢、含油层水与余下的少量中水可以倒入冲厕所用水筒内备用，从唧筒中唧出的中水先存在小盆中，再倒入洗涤池10中，先经过孔板9和尼龙网8的过滤，再流入中水收集筒2中，然后按照上述流程分别输送到贮水箱19中或是贮水箱26中暂存备用；在浴盆中的沐浴中水用比重分离筒和唧筒将不含泥垢的中水唧出倒入集水盆42中，再倒入洗涤池10中，按照上述流程输送到贮水箱19或贮水箱26中或贮水箱26中备用；泥垢、含油层水与余下的少量中水可以倒入冲厕所用水筒内备用；再来说明充分回收洗衣机中水的方法：主要是将洗衣机放在标高较高的地方去，将洗衣机或是放置在浴盆上远离出水口端的、垫平的厚板上，或是放在一个高度为450mm的硬塑料凳上垫平后进行自动化洗衣，其排水就可以更多的回收到浴盆中或是集水盆42中，再转送到洗涤池10中，按照上述流程输送到贮水箱中备用。

第三来说明怎样将中水尽可能多地用到使用效益较大的用项——例如代替价格较高的自来水使用上去？只靠居民自己使用在每年的4～10月间一般是用不完自家中水的，而与此同时在社会上对中水的需要量又远远大于中水供应量，因此，根据对城镇社会中水回用的系统分析，只有将居民住宅中水的用户扩大到社会层面上去，才能充分利用完居民住宅产生的中水。

以下说明本工艺装置将较低处的中水连续输送到较高处的原理、结构、室内布置的概况：当向充有中水的连通器的A端充入气体，使其压力升高到表压力为1个大气压力时，则连通器B端的中水将自动上升到A、B两端的水柱高度差为10米；同理，则A、B两端的水柱高度差为4米，这就是气压给水的原理；当在气压给水的同时，当其A端的气体压力为0.4个表压大气压力时，又向其中部压入气体，使B端气水混合物的重度降低到中水的1/4时，则B端的中水就要上升到16米才能使连通器两侧达到平衡，这就是气升泵的给水原理。在气 压给水与气升泵同时作用时，当在连通器A、B两端的进口、出口的水流速度都为零时，其连续给水的最大扬程ΔH的计算公式是：ΔH＝与A端气体压力相对应的水柱高度H×中水的重度γ₁÷B端气水混合物的重度γ₂，即ΔH＝H×γ₁÷γ₂，当然，若继续向本装置中压入气体，由于H增大和γ₂的减小，其最大扬程ΔH还会增大。在附图1中，在洗涤池10中的中水进入收集筒2之前，要先经过孔径为1mm的孔板9和孔格为0.5×0.5mm的尼龙网8(是用橡胶环12紧紧固定在洗涤池10下端出水管外)的过滤，再流入中水收集筒2中，其中重度较小的、含有油脂的中水漂在收集筒2内中水的表层；当几乎透明的收集筒2内中水水面较高时，拉出四轮小车1及其上的收集筒2，将收集筒2上口外有12～8头螺纹6的内管口，与内有12～8头螺纹、并且盖内衬有密封胶垫7的筒盖5与收集筒2的上口旋紧，使筒盖内的密封胶垫7紧压在收集筒2的上口上，在筒口内外形成紧压密封；在收集筒2的圆筒高度80％以上的圆筒4，将上下两个圆筒部分用螺纹连接起来，在圆筒4外有螺纹的外壁上紧密贴上一圈胶带纸，加强该处在低压差下的密封性能；这样可以定时旋转其圆筒部分，将其下半部旋下，用沾有去污剂的抹布清除筒内的污染物；筒盖5上的全胶输水管60与固定在筒盖5上的塑料输水管3上端紧密连接，在要向收集筒2充压前，要先关闭气升泵开关阀63中的旋塞阀65，再开始经充压输气管68向收集筒2内压入空气，使收集筒2内的的气体压力达到启动压力后，打开通往某个贮水箱的阀门14或阀门15，再用打气筒间断向输水管压入气体，开始形成气压给水，收集筒2内的中水就会连续流出，沿着打开的阀门15或阀门14及其通过的管道，进入大的贮水箱26或进入冲厕所用中水贮水箱19暂存备用，用于给坐便器16冲厕使用。当贮水箱26和贮水箱19中的水位示警器的红箭头22露出贮水箱上沿时，就停止打气并中断给水；只在需要向扬程大于5米以上的地方输送中水时，才需要利用气压给水与气升泵同时作用来输送中水，其操作程序是：先打开阀门15或先打开阀门13后，开始向收集筒2打气充压，在看到收集筒2中的中水开始向上流动2～3秒钟后，打开气升泵开关阀63中的旋塞阀65，使中水与气泡的混合物的重度显著小于中水的重度，形成气压给水与气升泵给水同时作用的状态；当需要停止气升泵给水时，只要关闭旋塞阀65，就可以立即停止气升泵给水。气升泵开关阀63与阀门14、15、13之间的操作顺序总是“后开和先关”，这是因为一要防止充压气体经由气升泵开关阀63短路流入先打开的阀门15或先打开的阀门13后放空，使收集筒2中的压力不能提高形成气压给水；二是要防止从高处回流的中水冲入充压输气管68中，在气门芯组合件30处淤积久了，会降低气门芯组合件30的使用寿命。住在全楼各层的居民都可以利用设置在户外的大贮水箱26→阀门28→流量计21→胶管→阀门→喷头→轿车，对停在院内的轿车进行居民私营洗车；也可以利用设置在户外的大贮水箱26→阀门28→流量计21→胶管→汇流支管→汇流总管→中水贮存罐→洒水车贮水罐→按照自来水公司向用户供水价格为序、就近依次向以下用户供应中水，例如：1、洗车店；2、工厂厂区用水；3、社会公用事业用水，如用于街道洒水及路边绿化、公园绿化、居民小区绿化等用水，再有多余的中水可就近供应农业用水，这样可以使中水回用的社会效益最大化；向居民小区中的贮存罐中计量输送本区居民住宅多余的中水，可以定期得到物价局规定的回收中水的补助费。住在楼顶层及其下三层的居民，可以将输水全胶管接在阀门13的出口管上，利用气压给水加上气升泵的抽力，将收集筒2内的中水输送到楼顶去浇灌瓜果、蔬菜和藤蔓植物，充分利用本工艺装置对建筑物进行立体绿化，可以获得以下益处：减少楼顶等处建筑物吸收的太阳光辐射热量，降低楼顶层和西晒住宅调节室温时电扇、空调器消耗的电能；扩大绿化面积，在美化环境的同时，促使部分大气中的CO₂转变成O₂，变害为利，促进低碳经济的实现；扩大全国可种植面积，增加社会蔬菜、瓜果供应量；缩短用户购买本工艺装置的投资回收期。本工艺装置中只有以下低速运动的部件：打气筒21、6个阀门的开关、唧筒、四轮小车1、定滑轮等5种。没有其他任何高速运动的、易损坏的部件。

Claims (2)

1.一种居民住宅中水回收利用的工艺，其特征是：使用过的中水经过滤、分类收集、依靠气压给水加上气升泵的抽吸中水的能力，连续将中水由标高较低处泵送到标高较高处的贮水箱等不同的用水容器中，最后多余的中水全部作为冲洗厕所用水；带油较多的厨房排水可直接用于冲洗厕所；在洗涤池(10)中的中水进入收集筒(2)之前，要先经过孔板(9)和尼龙网(8)的过滤，再流入中水收集筒(2)中，其中重度较小的、含有油脂的中水漂在收集筒(2)内水层的表层；当几乎透明的收集筒(2)内中水水面较高时，拉出四轮小车(1)及其上的收集筒(2)，将收集筒(2)上口外有12～8头螺纹(6)的内管口，与内有12～8头螺纹、并且盖内衬有密封胶垫(7)的筒盖(5)旋紧，使筒盖(5)内的密封胶垫(7)紧压在收集筒(2)的上口上，在筒口内外形成紧压密封；在收集筒(2)的圆筒高度80％以上的圆筒(4)，将上下两个圆筒(4)部分用螺纹连接起来；筒盖(5)上的全胶输水管(60)与固定在筒盖(5)上的塑料输水管(3)上端紧密连接，当开始通过充压输气管(68)经充压管(11)向收集筒(2)内压入空气，使收集筒(2)内的的气体压力达到启动压力后，再用打气筒间断向输水管压入气体，开始形成气压给水，收集筒(2)内的中水就会连续流出，沿着打开的阀门(15)或阀门(14)及其通过的管道，进入大的中水箱(26)或进入冲厕所用中水贮存箱(19)暂存备用；当贮水箱中的水位示警器的红箭头(22)露出贮水箱上沿时，就停止打气并中断给水；住在全楼各层的居民都可以利用设置在户外的大贮水箱(26)→阀门(28)→流量计(21)→胶管→阀门开关→喷头→轿车，对停在院内的轿车进行居民私营洗车；也可以利用设置在户外的大贮水箱(26)→阀门(28)→流量计(21)→胶管→汇流支管→汇流总管→中水贮存罐→洒水车贮水罐→按照自来水公司向用户供水价格为序、就近依次向以下用户供应中水，1、洗车店；2、工厂厂区用水；3、社会公用事业用水，如用于街道洒水及路边绿化、公园绿化、居民小区绿化等用水，再有多余的中水可就近供应农业用水，这样可以使中水回用的社会效益最大化；向居民小区中的贮存罐中计量输送本区居民住宅多余的中水，可以定期得到物价局规定的回收中水的补助费；住在楼顶层及其下三层的居民，可以将输水全胶管接在阀门(13)的出口管上，利用气压给水加上气升泵的抽力，将收集筒(2)内的中水输送到楼顶去浇灌瓜果、蔬菜和藤蔓植物，充分利用本工艺装置对建筑物进行立体绿化，可以获得以下益处：减少楼顶等处建筑物吸收的太阳光辐射热量，降低楼顶层和西晒住宅调节室温时电扇、空调器消耗的电能；扩大绿化面积，在美化环境的同时，促使部分大气中的CO2转变成O2，变害为利，促进低碳经济的实现；扩大全国可种植面积，增加社会蔬菜、瓜果供应量；缩短用户购买本工艺装置的投资回收期；为了尽可能提高淋浴中水的收集率，设计了集水围帘，为了减少淋浴人的空间压迫感，设计了集水围帘的升降装置，在附图2中，画出了淋浴时集水围帘的升降装置示意图：钢膨胀螺栓(32)将定滑轮(34)及滑轮座(33)固定在天花板(31)上，尼龙绳(62)将大吊环(35)吊装牢固，在大吊环(35)下栓有四根带有吊钩的尼龙绳(36)，两个固定尼龙绳吊钩(36)固定在椭圆吊环(37)的两个短径端点处，在滑环(38)带动集水围帘(39)在椭圆吊环(37)上滑动到两幅围帘(39)能够搭接闭合的位置后，再将另外两个可变动吊挂点的尼龙绳吊钩(36)吊装在椭圆吊环(37)的两个长径端点处；再将竖直的搭接闭合处的尼龙搭扣(40)互相压紧闭合，就形成了一个四周封闭的集水围帘，此后再将围帘下端的尼龙搭扣(40)与由橡胶环(41)套在集水盆(42)上沿的布套环上的尼龙搭扣(40)压紧闭合，保证不会从围帘(39)与集水盆(42)之间漏出流下的中水，吊住吊环(35)的尼龙绳(62)的另一端穿过定滑轮(34)后绕过定滑轮(48)，将尼龙绳(62)末端的绳套套在调节围帘上沿高度的定位螺栓(44)上然后用蝶形螺母(43)与定位螺栓(44)旋转连接，将尼龙绳(62)末端的绳套挡住定位，将沐浴喷头(47)的中心线(46)调整到图中位置后再固定其底座在立墙(54)上的位置，沐浴完毕后，可以打开集水围帘(39)的各处压紧的尼龙搭扣(40)，再将椭圆形吊环(37)挂在吊钩(52)上，吊钩(52)下焊有支承肋片(51)，吊钩(52)、滑轮座(50)、定位螺栓(44)的固定座都用钢膨胀螺栓(53)、(49)、(45)固定在立墙(54)上；本工艺装置还包括比重分离筒：在筒体(55)下端焊有呈4×90°均布的四处塑料焊接条(59)，由其挡住套在橡胶环(57)外的尼龙网(58)，四个呈4×90°均布的支腿(56)下端与本筒下端保持的距离为3mm，这样，当将比重分离筒浸入带有比重较小的、带有泥垢或油层的中水内时，泥垢等颗粒物被尼龙网(58)拦截在筒外，只有比重较大的中水能流入本筒内，再用唧筒从本筒中将中水唧出时，本筒四周的中水就会自动流入本筒内，始终稳定地将比重较小的泥垢、油层隔离在本筒之外；当由于中水深度缩小、泥垢密集而糊住尼龙网(58)网孔时，可以将唧出的中水反向冲击注入本筒底部，与布牮除尘器反向吹风除去布袋上积存的尘粒的原理相同，就可以顺利地冲洗疏通尼龙网(58)上的网孔，泥垢、油层水与余下的少量中水可以倒入冲厕所用水筒内备用；为了能够灵敏及时开、关气升泵，并且确保从阀门(63)以上部分回流的中水不会流到充压气管道并在气门芯组合件处淤积久了会降低气门芯组合件的使用寿命，附带也可以使气升泵泵水的流量、流速不随时间波动太大，在附图4中设计了气升泵开关阀(63)，它包括旋塞阀(65)及在其出气口后的孔板(67)，有6个或8个直径为1.2mm孔和1个直径为1.5mm孔的孔板(67)，使中水与气泡混合物的重度基本稳定，使气升泵的出水流量、流速的波动幅度减小，更便于浇灌植物或洗车；旋塞阀(65)的蝶形搬手(66)外薄中厚，并且要先经时效处理消除其铸造应力，以免使用时从受力最大的根部断裂。

2.一种居民住宅中水回收利用的人力驱动装置，其特征是：尼龙网(8)通过橡胶环(12)紧紧固定在洗涤池(10)下端出水管处，洗涤池(10)中设置有孔板(9)；洗涤池(10)下端出水管处的尼龙网(8)放入中水收集筒(2)中，中水收集筒(2)放在四轮小车(1)上，将中水收集筒(2)上口外有12～8头螺纹(6)的内管口，与内有12～8头螺纹、并且盖内衬有密封胶垫(7)的筒盖(5)与收集筒(2)的上口旋紧，在收集筒(2)的圆筒高度80％以上的圆筒(4)，将上下两个圆筒(4)部分用螺纹连接起来；全胶输水管(60)的一端与固定在筒盖(5)上的塑料输水管(3)上端紧密连接相通，全胶输水管(60)的另一端经与阀门(14)、阀门(15)和与大贮水箱(26)或与中水贮存箱(19)连接相通；充压输气管(68)的一端与固定在收集筒(2)上的充压管(11)插接连接相通，气升泵开关阀(63)的一端与全胶输水管(60)相连，其另一端与充压输气管(68)连通，充压输气管(68)的另一端与防止漏气和气体回流的气门芯组合件(30)连接相通，防止漏气和气体回流的气门芯组合件(30)的另一端与打气筒(29)连接相通；全胶输水管(61)的一端与阀门(15)连接相通，其另一端与大贮水箱(26)连接相通，由示警红箭头(22)、泡沫塑料块(23)、配重垫圈(24)、螺母(25)与塑料圆杆(69)、塑料环(70)组成的水位警示器设置在大贮水箱(26)和中水贮存箱(19)中，阀门(28)的一端与大贮水箱(26)的出水管连接相通，其另一端与中水流量计(21)连接相通；阀门(18)的一端与中水贮存箱(19)的出水管连接相通，其另一端与坐便器(16)的坐便器上水箱(17)连接相通；通过钢膨胀螺栓(32)固定在天花板(31)上的滑轮座(33)上设置有定滑轮(34)，绕在定滑轮(34)和定滑轮(48)上的尼龙绳(62)的一端与大吊环(35)固定连接，在大吊环(35)下栓有四根带有吊钩的尼龙绳(36)，两个固定尼龙绳吊钩(36)与椭圆吊环(37)的两个短径端点处固定，在滑环(38)带动集水围帘(39)在椭圆吊环(37)上滑动到两幅围帘(39)能够搭接闭合的位置后，再将另外两个可变动吊挂点的尼龙绳吊钩(36)吊装在椭圆吊环(37)的两个长径端点处；在集水围帘(39)上多处分别设置有尼龙搭扣(40)，集水盆(42)上沿设置有带尼龙搭扣的橡胶环(41)，集水围帘(39)的下边沿上的尼龙搭扣(40)与橡胶环(41)上的尼龙搭扣搭接；设置有定滑轮(48)的滑轮座(50)通过钢膨胀螺栓(49)固定在立墙(54)上；吊钩(52)通过钢膨胀螺栓(53)固定在立墙(54)上，三个定位螺栓(44)通过钢膨胀螺栓(45)固定在立墙(54)上，尼龙绳(62)的另一端上的绳套套在定位螺栓(44)上，然后用蝶形螺母(43)与定位螺栓(44)旋转连接，将尼龙绳(62)末端的绳套挡住定位；在立墙(54)上设置有淋浴喷头(47)；比重分离筒带有焊有呈4×90°均布的四条支腿(56)，筒体(55)下端焊有塑料焊接条(59)，在筒体(55)的下端口上设置有尼龙网(58)并由橡胶环(57)套住；集水盆(42)中的中水经唧筒抽出转送到中水收集筒(2)中；气升泵开关阀(63)的一端与全胶输水管(60)相连，其另一端与充压输气管(68)相连；气升泵开关阀(63)包括旋塞阀(65)及在其后的的孔板(67)。

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