CN111164052B

CN111164052B - 灰水处理系统和处理灰水的方法

Info

Publication number: CN111164052B
Application number: CN201880057190.7A
Authority: CN
Inventors: 亚瑟·J·L·瓦尔基瑟
Original assignee: Hydralup International
Current assignee: Hydralup International
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2038-07-03
Also published as: CY1124696T1; PL3649088T3; JP2020525284A; ES2880415T3; IL271767B; US11180379B2; WO2019009709A1; JP7000569B2; CN111164052A; CA3103457C; US20210147251A1; AU2018297054B2; AU2018297054A1; NL2019174B1; CA3103457A1; DK3649088T3; HUE054944T2; IL271767A; KR102435678B1; EP3649088B1

Abstract

本发明涉及一种灰水处理系统，该系统包括：第一罐，其构造成经由灰水供应管道接收灰水并且包括溢流口；第二罐，其构造成存储灰水；和至少一个输送管道，其构造成至少在第一罐和第二罐之间输送灰水；和控制器，其构造成保持所述第一罐中的水位足够接近溢流口，以允许漂浮污染物越过溢流口。此外，本发明涉及一种处理灰水的方法，包括以下步骤：在灰水处理系统的第一罐中接收灰水；通过至少一个输送管道在所述灰水处理系统的第一罐和第二罐之间输送灰水；以及控制所述第一罐中的水位足够接近所述第一罐的溢流口，以允许漂浮污染物越过溢流口。

Description

灰水处理系统和处理灰水的方法

技术领域

本发明涉及一种灰水处理系统和处理灰水的方法。

背景技术

欧洲标准12056-1将灰水定义为具有低污染水平、无粪便的废水，如淋浴、浴缸、洗手池和洗衣机产生的废水，可用于制备生活用水。相反，由于厨房中的脂肪和食物垃圾含量高，因此不包括厨房废水。

英国标准BS8525将灰水定义为生活污水，不包括粪便和尿液。

根据德国雨水收集和用水协会，灰水包括淋浴、浴缸、水槽、厨房、洗碗机、洗衣桶和洗衣机的水。它通常包含肥皂、洗发水、牙膏、食物残渣、食用油、清洁剂和头发。就数量而言，灰水占家庭废水总量的最大比例。通常，家庭废水的50％-80％是灰水。

除上述定义的灰水外，本发明还可用于轻度污染的水，例如来自洗车的含有肥皂残留物的水。

代替在废水净化厂中要花费大量的精力和高昂的代价来处理的自来水，在某些应用中，例如冲洗马桶，可以使用较不干净的非饮用水灰水。因此可以设想使用收集的灰水。此外，这种节水还使得污水处理系统上的压力成比例地减小。但是，灰水中污染物的数量可能会在数量和/或类型方面发生显著变化，可能会造成令人讨厌的事物，例如气味异味。

申请人的EP-Al-1 943 391被认为是最接近的现有技术，并且公开了根据独立权利要求的前序部分的灰水系统。该现有技术系统包括第一罐，该第一罐构造成经由灰水供应管道接收灰水。使用输送管道将在第一罐中接收的灰水从所述第一罐输送到第二罐，其中基于水和存在于所述水中的污染物之间的密度或比重差异应用分离原理。密度低于水的密度的污染物，例如肥皂残留物，将漂浮并因此移动至第一罐中的较高水位。另一方面，密度大于水的密度的相对较重的污染物，例如沙渣，将下沉并停留在第一罐的底部。因为轻的污染物将漂浮并且重的污染物将下沉，所以最干净的水将基本上位于第一罐的中央部分。EP-A1-1 943 391是基于将相对干净的灰水从第一罐的中央部分输送到储罐的想法。定期排干系统中的水，以排出污染物并防止发生异味，当灰水在系统中存放时间过长时，可能会产生异味。

灰水中的污染物含量可能会有很大差异。在实践中，必须定期排干EP-Al-1 943391的灰水系统。该现有技术系统以两种方式排放污染物。首先，在最低点排放以去除比水重的污染物，从而下沉，其次，进入的水临时溢出以去除漂浮污染物。每次从系统排放污染物都会导致排放灰水，因此会对系统效率产生负面影响。毕竟，在灰水系统可以将灰水提供给诸如厕所之类的用水者之前，必须先收集新的灰水。此外，EP-Al-1 943 391的清洁方法仅在有限的时间内有效。在供应灰水之后，需要一些时间才能使重的污染物下沉，而且一些污染物只会朝着溢流口逐渐向上漂浮。一旦灰水系统达到平衡状态，就停止处理灰水。

KR 101 710 155公开了一种用于处理废水的浮选系统，从而保持公共水中的水质。它不是直接用于处理灰水，而是涉及从工厂或城市排放的废水，分别称为工业用水和黑水。它是指净化或回收所述废水中包含的有毒或有害物质，包括从钢铁厂用于金属表面处理的排放的含油废水、工业园区产生的酸/碱废水以及农场排放的牲畜废水。如果处理过的水不够干净，可以将其从第二罐通过依次包括泵、摇摆单元、气液分离器和微气泡发生器的循环管线中再循环回第一罐。淤渣输送单元包括带刷子的环形输送机，刷子将漂浮污染物推离第一罐的表面。

国际专利申请WO-A1-2012/118453 A1公开了一种用于处理灰水的紧凑系统，其目的是将其再利用，例如用于冲洗马桶。应用了密集的生物过程以去除废水中存在的有机物质。

另外，国际专利申请WO-A1-2011/093700也被认为是进一步的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种灰水处理系统和一种处理灰水的方法，其相对于现有技术得到了改进，并且其中消除了上述问题中的至少一个。

根据本公开，通过所附独立系统权利要求和所附独立方法权利要求中的特征的组合，实现了如上所述的这些目的和/或其他益处或发明效果。

根据本发明的权利要求1的灰水处理系统，包括：

第一罐，其构造成经由灰水供应管道接收灰水，并且包括溢流口，经由所述溢流口可将漂浮污染物排放到下水道；

-第二罐，其构造成存储灰水；

其中所述第二罐是封闭的并且构造成在所述第二罐中接收高于水位的气体量；和

-至少一个输送管道，其构造成至少在所述第一罐和所述第二罐之间输送灰水；

-至少一个泵，其构造为在所述第二罐中的水位上方提供所述气体量；和

-控制器，其构造成控制所述至少一个泵以将所述气体量引入水位上方，并且通过所述气体量将所述水位向下按压来控制所述第二罐中的水位，以将水从所述第二罐中输送至所述第一罐，从而使所述第一罐中的水位上升，并保持所述第一罐中的水位足够接近所述溢流口，以允许漂浮污染物越过所述溢流口。

如下所述，可以以各种方式来实现这种控制器。现有技术文献EP-Al-1 943 391、KR 101 710 155、WO-A1-2012/118453 A1和WO-A1-2011/093700均未公开这种控制器。

在最接近的现有技术EP-Al-1 943 391中，通过打开填充阀，第二罐中的空气压力将降低到环境空气压力。由此扰乱了第二罐中的空气和水之间的力平衡，并且水将从第一罐输送到第二罐。因此，第一罐中的水位将下降，第二罐中的水位将上升，直到第一罐和第二罐中的水位达到同一水位。因此，在最接近的现有技术中，该控制器使第一罐中的水位降低，并且它没有公开构造成保持所述第一罐中的水位足够接近溢流口以允许漂浮污染物越过溢流口的控制器。

同样，KR 101 710 155、WO-A1-2012/118453 A1和WO-A1-2011/093700也没有公开一种控制器，其构造成保持所述第一罐中的水位足够接近溢流口，以允许漂浮污染物越过溢流口。例如，KR 101 710 155没有溢流口，并采用了淤渣输送单元，该单元包括带刷子的环形输送机，刷子将漂浮污染物推离第一罐的表面。

根据一个优选实施方式，灰水处理系统还包括至少一个泵，其构造成使灰水在第一罐和第二罐之间往复运动。这样的泵可以是控制器的实施方式，该控制器构造成保持所述第一罐中的水位足够接近溢流口，以允许漂浮污染物越过溢流口。例如，泵可以构造成将水从第二罐泵送到第一罐，从而使第一罐中的水位上升。这样，可以将第一罐中的水位保持在足够接近溢流口，以允许漂浮污染物越过溢流口，即越过由溢流口形成的边缘。在特定实施方式中，在第一罐和第二罐之间可以有多个输送管道，例如第一输送管道，该第一输送管道构造成将灰水从第一罐输送到第二罐，以及第二输送管道，其构造成将灰水从第二罐输送回第一罐。在这种情况下，如果泵以比水能够从第一罐流至第二罐的速率高的速度将水从第二罐输送至第一罐，则所述控制器可以提高第一罐中的水位。

根据另一优选实施方式，第二罐封闭并构造成在所述第二罐中接收高于水位的气体量，并且控制器构造成控制所述气体量以控制所述第二罐中的水位，从而控制所述第一罐中的水位。这是控制器的又一实施方式，该控制器构造成保持所述第一罐中的水位足够接近溢流口，以允许漂浮污染物越过溢流口。更具体地，控制器构造成控制所述气体量以选择性地向下推动第二罐中的水位，并将灰水从第二罐输送到第一罐以控制所述第一罐中的水位。

根据另一优选实施方式，所述控制器构造成控制所述至少一个泵，并且所述泵还构造成在所述第二罐中提供高于水位的所述气体量。

可以通过可控的自来水供应来实现甚至进一步的控制，如果灰水处理系统本身的灰水量不足以保持所述第一罐中的水位足够接近溢流口，以允许漂浮污染物越过溢流口，则可以通过增加新鲜的自来水供应来提高第一罐中的水位。

根据另一个优选实施方式，灰水处理系统还包括布置在溢流口附近的偏转器，其中，所述偏转器构造成将漂浮污染物朝溢流口偏转。如果第一罐包括基本为管状的横截面，则偏转器优选地至少部分为圆锥形，所述圆锥的底部朝上。偏转器可以具有截头圆锥的形状，其中，灰水供应管道优选地穿过所述偏转器并且从所述偏转器向下延伸到第一罐中。

根据另一方面，根据本发明的灰水处理系统包括：

-第一罐，其构造成经由灰水供应管道接收灰水；

-第二罐，其构造成存储灰水；

-第一输送管道，其构造成将灰水从第一罐输送到第二罐；

-第二输送管道，其构造成将灰水从第二罐输送回第一罐；和

-至少一个泵，其构造成使灰水从第一罐循环到第二罐，反之亦然。

通过使灰水从第一罐循环到第二罐，反之亦然，可以确保系统中所有的灰水，即第一罐和第二罐中所包含的灰水，在第一罐中一遍又一遍地存在并处理。第二罐中的灰水相对于刚接收到第一罐中的灰水相对较干净，第二罐中的灰水有规律地输送回第一罐，并与第一罐中的灰水混合。以这种方式，将第一罐中新引入的灰水与第二罐中相对较干净的水混合。此外，在第一罐中使用分离原理对新引入的灰水和已经从第二罐输送回的灰水的混合物进行处理，该分离原理基于水和水中存在的污染物之间的密度或比重差异。由于该系统中的所有灰水都需要反复处理，因此大大减少了对灰水处理系统的罐的定期排放和溢流的需求。通过这种方式，改善了灰水处理系统的效率。

根据本发明的灰水处理系统可以在获得期望水质所需的任何时间段内处理灰水。因此，相对于现有技术的灰水系统，例如EP-Al-1 943 391中描述的灰水系统，使用根据本发明的灰水处理系统可获得的灰水的质量得到显着改善。其中，水质通过悬浮固体的总量和所述水的浊度来测量。

根据另一方面，根据本发明的灰水处理系统包括：

-第一罐，其构造成经由灰水供应管道接收灰水；

-第二罐，其构造成存储灰水；

-第一输送管道，其构造成至少将灰水从第一罐输送到第二罐；和

-其中所述第二罐包括处理装置。

同样，如果第二罐包括处理装置，则可以一遍又一遍地处理系统中的所有灰水。在第一罐中，根据水与所述水中存在的污染物之间的密度或比重差异，使用分离原理处理灰水。第二罐中的处理装置处理第二罐中的灰水。同样，由于显著减少了对灰水处理系统的罐的定期排放的需求，灰水处理系统的效率得以提高。

根据一个优选实施方式，处理装置包括第一输送管道，并且构造成使灰水在第一罐和第二罐之间往复运动。通过使灰水在第一罐和第二罐之间往复运动，第一罐中新接收的灰水与来自第二罐的较干净的灰水混合。此外，在第一罐中，混合物暴露于使用分离原理的处理，该分离原理基于水和存在于所述水中的污染物之间的密度或比重差异。

根据另一优选实施方式，灰水处理系统包括至少一个泵，该至少一个泵构造成使灰水在第一罐和第二罐之间往复运动。

根据另一优选实施方式，处理装置还包括第二输送管道，该第二输送管道构造成将灰水从第二罐输送回第一罐，并且其中，处理装置构造成使灰水经由第一输送管道和第二输送管道在第一罐和第二罐之间循环。循环被认为是优选的往复运动方式，因为循环允许更连续的过程。此外，使用用于将灰水从第一罐输送到第二罐的第一输送管道，以及用于将灰水从第二罐输送回第一罐的第二输送管道，使得设计优化。一方面，在使用中，第一输送管道和第二输送管道与第一罐的连接处可以垂直偏移。另一方面，在第二罐中，第一输送管道的出口和第二输送管道的入口可以水平地彼此偏移地布置。这些优选设计的优点将在下面的附图说明中阐明。

根据另一优选实施方式，至少一个泵是氧气泵。氧气泵优选地与喷嘴流体连接，该喷嘴布置在第二输送管道汇入第一罐的高度附近。优选地，喷嘴构造成引起气泡的形成，这具有将在附图描述中说明的几个优点。

本发明还涉及一种处理灰水的方法，包括以下步骤：

-在灰水处理系统的第一罐中接收灰水；

-经由至少一个输送管道在所述灰水处理系统的第一罐和第二罐之间输送灰水；和

-控制所述第一罐中的水位足够接近所述第一罐的溢流口，以允许漂浮污染物越过溢流口。

根据一个优选实施方式，封闭第二罐，并且控制所述第一罐中的水位的步骤包括，在所述第二罐中引入高于水位的气体量，以使灰水从第二罐输送回第一罐的步骤。

根据另一优选实施方式，该方法还包括利用偏转器使所述漂浮污染物朝溢流口方向偏转的步骤。

本发明可以进一步涉及一种处理灰水的方法，包括以下步骤：

-在灰水处理系统的第一罐中接收灰水；

-经由第一输送管道将灰水从所述灰水处理系统的第一罐输送到第二罐；

-将灰水从第二罐输送回第一罐；和

-使灰水在第一罐和第二罐之间往复运动。

根据优选实施方式，将灰水从第二罐输送回第一罐的步骤包括经由所述灰水处理系统的第二输送管道输送所述灰水，所述方法还包括使灰水从第一罐循环到第二罐以及反之亦然的步骤。

-在灰水处理系统的第一罐中接收灰水；

-经由第一输送管道将灰水从第一罐输送到所述灰水处理系统的第二罐；

-其中所述第二罐是封闭的并且构造成在所述第二罐中接收高于水位的气体量；和

-控制所述第一罐中的水位，该步骤包括以下步骤，在所述第二罐中引入高于水位的气体量，从而向下压第二罐中的水位，并使灰水从第二罐输送回第一罐，从而使第一罐中的水位上升到足够接近所述第一罐的溢流口，以允许漂浮污染物越过溢流口。

根据一个优选实施方式，该方法还包括使灰水在第一罐和第二罐之间往复运动的步骤。

根据另一优选实施方式，该方法还包括，经由第二输送管道将灰水从第二罐输送回第一罐，以及将水从第一罐循环至第二罐以及反之亦然的步骤。

其他优选实施方式是从属权利要求的主题。

说明书中描述和所示的各个方面和特征可以尽可能地单独应用。这些单独的方面，尤其是所附从属权利要求中描述的方面和特征，可以成为分案专利申请的主题。

附图说明

在下面的描述中，将参照附图进一步阐明本发明的优选实施方式，其中：

图1-6示出了应用根据本发明的灰水处理系统和方法的连续步骤的示意图；

图7和图8示出了两个连续步骤中的供水传感器的示意图；

图9和图10示出了根据替代实施方式的在两个连续步骤中的供水传感器的示意图；

图11-13示出了根据本发明的灰水系统1的主视图、俯视图和侧视图；和

图14和图15示出了体现偏转器和旁通管道的部件。

附图示出了灰水处理系统1，其包括构造为经由灰水供应管道3接收灰水的第一罐2和构造为存储灰水的第二罐4。第一输送管道5构造成将灰水从第一罐2输送到第二罐4。

具体实施方式

在所示实施方式中，并且根据本发明的第一方面，灰水处理系统1包括第二输送管道6，该第二输送管道6构造成将灰水从第二罐4输送回第一罐2，以及至少一个泵7，其构造成使灰水从第一罐2循环到第二罐4，反之亦然。

通过将灰水从第一罐2循环到第二罐4，反之亦然，可以确保灰水处理系统1中的所有灰水，即包含在第一罐2和第二罐4中的灰水，在第一罐2中一遍又一遍地存在和处理。第二罐4中的灰水相对于刚被接收到第一罐2中的灰水相对干净，第二罐中的灰水有规律地输送回第一罐2，并与第一罐2中的灰水混合。这样，将第一罐2中新引入的灰水与第二罐4中相对较干净的水混合。此外，在第一罐2中，利用分离原理对新引入的灰水和已经从第二罐4输送回去的灰水的混合物进行处理，该分离原理基于水和所述水中存在的污染物之间的密度或比重差异。因为轻的污染物将漂浮(“浮选”)，重的污染物将下沉(“沉淀”)，所以最干净的灰水将基本位于第一罐2的中央部分。通过在该中央部分处或附近布置第一输送管道5与基本上干净的灰水的连接处，可以将相对干净的灰水从第一罐2输送到第二罐4。

由于一次又一次地对灰水处理系统1中的所有灰水进行了再处理，因此大大减少了对灰水处理系统1的罐2、4进行定期排放的需求。这样，灰水处理系统的效率得以提高。

在所示的实施方式中，并且根据本发明的第二方面，第一输送管道5构造成至少将灰水从第一罐2输送到第二罐4，其中所述第二罐4包括处理装置。处理装置优选地包括第一输送管道5，并且构造成使灰水在第一罐2和第二罐4之间往复运动。

通过使灰水在第一罐2和第二罐4之间往复运动，第一罐2中新接收的灰水与来自第二罐4的较干净的灰水混合。此外，在第一罐2中，混合物暴露于利用分离原理进行的处理，该分离原理基于水与所述水中存在的污染物之间的密度或比重差异。

在所示的实施方式中，灰水处理系统1包括至少一个泵7，该泵构造成使灰水在第一罐2和第二罐4之间往复运动。

尽管本领域技术人员将理解，第一罐2与第二罐4之间的单个输送管道足以使灰水在第一罐2与第二罐4之间往复运动，但是处理装置优选地还包括第二输送管道6，该第二输送管道6构造成将灰水从第二罐4输送回第一罐2。具有两个输送管道5、6的处理装置可以构造成使灰水经由第一输送管道5和第二输送管道6在第一罐2和第二罐4之间循环。

根据本发明，循环被认为是往复运动的一种。循环比往复运动更优选，因为循环允许更连续的过程。

如上所述，第一输送管道5到第一罐2的连接处优选地布置在第一罐2的中央部分处或附近，因为该中央部分通常将容纳相对干净的灰水。灰水从第一罐2经由第一输送管道5流到第二罐4。第二输送管道6用于将灰水从第二罐4输送回第一罐2。

包括第一输送管道5和第二输送管道6的灰水处理系统1还允许进一步的设计优化。优选地，在使用中，第一输送管道5和第二输送管道6到第一罐2的连接处是垂直偏移的。以这种方式，第二输送管道6到第一罐2的连接处9可以布置在比第一输送管道5到第一罐2的连接处8低的高度处。

第一输送管道5到第一罐2的连接处8是第一输送管道5的入口，而第二输送管道6到第一罐2的连接处9是第二输送管道6的出口。

根据附图中所示的优选实施方式，灰水处理系统1包括泵7，该泵优选地用于多种目的，这将在下面说明。泵7是氧气泵，该氧气泵经由管道10与喷嘴11流体连接。喷嘴11布置在第二输送管道6汇入到第一罐6中的高度附近，即在连接处9和第二输送管道6的出口附近。泵7可以被实施为将环境空气泵入系统的泵，因为环境空气中也含有氧气。

如图4和图6所示，喷嘴11构造成使气泡形成，这具有几个优点：

-气泡可能引起向上流动，并因此使灰水经由第一输送管道5从第一罐2输送到第二罐4(图4)；

-气泡通过几种方式改善了分离原理，该分离原理基于水和所述水中存在的污染物(“浮选”和“沉淀”的原理)之间的密度或比重差异：

-气泡引起向上流动；

-一些污染物倾向于与向上移动的气泡结合(“溶气气浮”的原理)；

-气泡可能引起泡沫形成，因为灰水通常包含肥皂和洗发水(“泡沫分离”的原理)-见图4和图6；和

-气泡包含氧气，因此增加了灰水的氧含量。升高的氧含量促进需氧细菌的生长，这比厌氧细菌更可取。

体现为氧气泵的泵7提供上述协同作用，因此产生了非常节能的灰水处理系统1。实践实验表明，灰水处理系统1的总功耗可达到每小时20瓦以下。

根据另一个优选的实施方式，所述第二罐4中的处理装置包括化学反应器12，并且优选地包括生物反应器13。这种生物反应器13可以基于需氧细菌，其优于厌氧细菌。通过使用氧气泵7将多余的氧气引入到灰水中，促进了需氧细菌的生长，并且可以提高生物反应器13的效率。而且，需氧细菌将以厌氧细菌为代价生长和生存。结果，厌氧细菌的数量减少，厌氧细菌是例如异味的主要原因。

在第二罐4中，第一管道5的出口14和第二管道6的入口16在水平方向上相互偏移。以这种方式确保了第二罐4中的所有灰水都参与了循环。

如果第一管道5的出口14和第二管道5的入口16相对于化学反应器12或生物反应器13彼此远离，则灰水经由所述化学反应器12或生物反应器13循环。如果使用氧气泵7引起循环流，则带有氧气的气泡将增加通过或沿着化学反应器12或生物反应器13的灰水中的氧含量。这样，可以促进需氧细菌的生长。

为了最佳地受益于基于水和所述水中存在的污染物之间的密度或比重差异的分离原理，优选地将第一罐2完全充满。第一罐2包括溢流口17，漂浮污染物可以经由溢流口17进入旁通管道18，以排放到下水道(未示出)。根据本发明，所述第一罐2中的水位保持足够接近溢流口17，以允许漂浮污染物越过溢流口17，即越过由溢流口17形成的边缘。

在所示的实施方式中，第二罐4是封闭的并且构造成在所述第二罐4中接收高于水位的气体量。通过在所述第二罐4中引入高于水位的气体量，水位被向下压，并且导致灰水从第二罐4返回至第一罐2(图3)。以这种方式，第一罐2中的水位可以升高到漂浮污染物在溢流口17的边缘上漂移的高度。由于可以精确地控制第一罐2中的水位，因此可以将灰水处理系统1设置为主要使泡沫在溢流口17的边缘上漂移，并且可以将灰水的溢出减少到最小。泡沫(“泡沫分离”的原理)还在边缘上运输漂浮污染物(“浮选”的原理)。此外，已经结合到气泡上的悬浮颗粒(“溶气气浮”原理)可以被携带到溢流口17的边缘上，并由倾斜底部42引向排放位置43，在此处进入旁通管道18以排放到下水道(未示出)。

使用压力传感器31和压力管道19，可以检测所述第一罐1中的水位。

尽管可替代地，可以将另一个泵(未示出)布置成与所述第二罐4连接，但是已经存在的泵7优选地还构造成在所述第二罐4中提供高于水位的所述气体量。泵7可以通过另一管道20连接到第二罐4。

在第一罐2和第二罐4中的灰水处理已产生足够干净的灰水之后，可以将处理过的灰水存储在第三罐21中。第三罐21构造成存储处理过的灰水，并且包括用于将存储的处理过的灰水排放到用水者(未示出)，例如马桶的排放口22。然而，技术人员将理解，也可以考虑不存在这种第三罐21，在这种情况下，来自第一罐2和/或第二罐4的灰水直接输送至用水者。

使用也连接到第一罐2的相对干净的中央部分的第三输送管道23，可以将灰水从第一罐2输送到第三罐21。优选地，灰水处理系统1还包括另一处理装置24，该另一处理装置24构造成至少周期性地处理存储在第三罐21中的处理过的灰水(图6)。可以使用另外的泵30产生第三罐21中的灰水的循环流，该循环流通过通过该另一处理装置，优选为紫外线过滤器25。

现在使用图1-6所示的连续操作步骤进一步阐明根据本发明的处理灰水的方法。

第一步是在灰水处理系统1的第一罐2中接收灰水。可以通过流量传感器26感测流经灰水供应管道3的灰水。阀27处于打开状态，以使第二罐4中水位上方的气体从封闭的第二罐2中逸出。这样，进入的灰水将同时填充第一罐2和第二罐2(图1)。

一旦新的灰水供应停止(图2)。阀27关闭而阀28打开。使用泵7，在第二罐4中的水位上方引入气体量。气体将第二罐4中的水位向下压，导致灰水从第二罐4输送回第一罐2(图3)。泵7将气体引入到第二罐4中的水位之上，直到第一罐2中的水位达到溢流口17。这样，第二罐4中的水位被向下推动，第一罐2中的水位上升并且可以被带到足够接近溢流口17处，以允许漂浮污染物越过溢流口17。使用压力传感器31和压力管道19，检测所述第一罐1中的水位。在连续过程中，控制器35将所述第一罐中的水位保持足够接近溢流口17，以允许漂浮污染物越过溢流口17。

现在关闭阀28，并打开阀29。泵7用于将氧气经由管道10泵送至喷嘴11，从而使气泡离开喷嘴11。气泡具有多种技术效果。图4示出了气泡如何引起向上的流，并因此导致灰水经由第一输送管道5从第一罐2到第二罐4的输送。阀27仍然关闭，并且将发生循环。如果第一罐2中的水位下降并且被压力传感器31检测到，则可以短暂地打开阀28，以便使用泵7将在第二罐4中水位以上的更多的气体引入。以这种方式，第一罐1中的灰水水位保持在溢流口17处或附近，即足够接近溢流口17以允许漂浮污染物越过溢流口17。

该方法包括经由第二输送管道6将灰水从第二罐4输送回第一罐2的步骤，其中所述方法还包括使灰水从第一罐2循环到第二罐4以及反之亦然的步骤(图4)。由于循环，第一罐2和第二罐4中的灰水周期性地流过第一罐2，在这里根据已经讨论过的分离原理对其进行处理，该分离原理基于水与所述水中存在的污染物之间的密度或比重差异。

该方法包括将气泡引入第一罐2(图4)的步骤，其中气泡引起以下一个或多个：

-经由第一输送管道5将灰水从第一罐2输送到第二罐4；

-在灰水中形成泡沫；和

-灰水的氧含量增加。

这种分离原理还通过一方面由气泡引起的向上的流以及另一方面一些污染物倾向于结合到向上移动的气泡的趋势而得到改进。此外，气泡可能会导致泡沫形成，因为灰水通常包含肥皂和洗发水(图4和图6)。

在所示的实施方式中，偏转器41布置在溢流口附近，其中，所述偏转器41构造成将漂浮污染物朝向溢流口17偏转。这样，偏转器41促进漂浮污染物越过溢流口17，即越过溢流口17形成的边缘。

如果第一罐2包括基本为管状的横截面，则偏转器41优选地至少部分地为圆锥形或漏斗形，所述圆锥形的底部朝上。以这种方式，偏转器41可沿其周缘布置成与溢流口17处于恒定距离。技术人员将理解，对于具有不同形状的溢流口17，偏转器41的另一种形状可能更合适。例如，与溢流口的正方形周缘相结合的最佳偏转器可以包括大致角锥体形状。

在所示的优选实施方式中，偏转器41具有截头圆锥形，其中，灰水供应管道3基本上在中心处穿过所述偏转器41的中央开口44，并且从所述偏转器41向下延伸到第一罐2中。灰水供应管道3从偏转器延伸到第一罐2中，减少了进入灰水供应管道3的漂浮污染物或泡沫的变化。

根据本发明，控制器35将所述第一罐2中的水位保持足够接近溢流口17，以允许漂浮污染物越过溢流口17，即越过由溢流口17形成的边缘。更具体地说，漂浮污染物将在第一罐2中上升，并通过偏转器41朝溢流口17偏转(图4和图6)。

技术人员将选择溢流口17与偏转器41之间的距离d，该距离d一方面足够近以允许偏转器41使漂浮污染物尤其是泡沫偏转，而另一方面该距离d足够大以允许泡沫容易通过溢流口17。在测试过程已证明溢流口17和偏转器41之间的距离d在0.5cm-2cm范围内，优选地约为1cm是有效的。

一旦漂浮污染物和泡沫以及偶尔的一些灰水越过溢流口17，其就由倾斜底部42引导朝向布置在所述倾斜底部42的最低点处或附近的排放位置43。从该排放位置43，漂浮污染物和泡沫进入旁通管道18，以排放到下水道(未示出)。

气泡还包含氧气，因此增加了灰水的氧含量。增加的氧含量促进需氧细菌的生长，这比厌氧细菌更可取。

该方法还可以包括在第二罐4中，用化学反应器12，优选生物反应器13处理所述灰水的步骤。由于增加的氧含量，这种生物反应器13的有效性也可以得到改善。

在第一罐2和第二罐4中的处理持续设定的时间量，该时间量足以达到所需的水质。在第一罐2和第二罐4中的灰水处理已产生足够干净的灰水之后，可以将处理过的灰水存储在第三罐21中(图5)。因此，该方法可以包括将处理过的灰水存储在所述灰水处理系统1的第三罐21中的步骤(图5)。优选地，水经由另一处理装置24从第一罐2输送到第三罐21，该另一处理装置优选是具有紫外线光源的紫外线过滤器25。第三输送管道23连接到三通阀32，该三通阀32经由另一处理装置24将水从第一罐2引导出。在将处理过的灰水从第一罐2输送至第三罐21的过程中，优选关闭第一输送管道5中的可选阀34。

该方法优选地还包括进一步周期性地处理存储在所述第三罐21中的处理过的灰水的步骤，如果流分开，则可以与第一罐2和第二罐4中的其他灰水处理过程同时进行(图6)。

图7-10示出了灰水处理系统1的流量传感器26的实施方式。所述流量传感器26包括至少一个压力传感器，其构造成测量第一测量位置38和第二测量位置39之间的压力差。测量位置38和39在所述灰水供应管道3内相对于彼此垂直地偏移布置。在操作中，流量传感器26测量第一测量位置38和第二测量位置39之间的压力差，所述第一测量位置38和第二测量位置39在所述灰水供应管道3内相对于彼此垂直地偏移设置。

优选地，所述流量传感器26布置在所述灰水供应管道3的下部37附近。所述下部37可以包括U形或V形弯曲部。图7和图8中所示的U形弯曲部可充当虹吸管，并提供气味锁。

尽管单个压力传感器可以测量第一测量位置38与第二测量位置39之间的压力差，但是如果流量传感器26包括在所述灰水供应管道中相对于彼此垂直偏移布置的第一压力传感器和第二压力传感器，则可以获得改善的精度。每个压力传感器在相应的测量位置38、39处测量压力。

图7示出了静止状态，其中没有通过所述灰水供应管道3供应灰水。流量传感器26的第一测量位置38和第二测量位置39均布置在灰水供应管道3的下部37中的水位上方。因此，在两个测量位置38、39处测量到相同的环境气压。因此，在静止状态下，p₃₈＝p₃₉。

在图8中，经由灰水供应管道3供应灰水。由于第一测量位置38垂直地布置在比第二测量位置39低的高度，因此在第一测量位置38处测量的压力高于在第二测量位置39处测得的压力。因此，在通过灰水供应管道3供应灰水期间，p₃₈>p₃₉。

流量传感器26的压力传感器/控制器40监测在两个测量位置38、39处测量的压力水平之间的压力差。流量传感器26的控制器40可以与灰水处理系统1的控制器35通信。

如上所述的流量传感器26特别适合于检测灰水供应，因为它对灰水中存在的污染物不敏感。与常规的流量传感器相反，流量传感器26不易堵塞。

技术人员将理解，具有两个垂直偏移的测量位置的流量传感器26也可以布置在基本笔直的灰水供应管道3中(图9和图10)。工作原理与图8和图9中的实施方式相同。

根据另一个实施方式(未示出)，流量传感器26被实现如图8所示，区别在于测量位置38和测量位置39将位于弯曲部的上游。基本上，这将是具有反向流动方向的图8。在那种情况下，灰水的流动将在测量位置38、39处导致负压。压力差(负压)再次表明灰水的流动。然而，由于这种负压，流量传感器26将比图7、8的实施方式更不易堵塞。毕竟，负压会将灰水中存在的颗粒从测量位置38、39抽走，而不是将这些颗粒压入测量位置38、39。

要注意的是，流量传感器26包括至少一个压力传感器，该压力传感器构造成测量第一测量位置38和第二测量位置39之间的压力差，第一测量位置38和第二测量位置39相对于彼此在管道内垂直地偏移设置，流量传感器并不一定局限于与根据本发明的灰水处理系统结合使用。这种流量传感器26可应用于需要监测流量的各种管道中。

由独立权利要求限定的不同方面可以组合或彼此独立地应用。例如，控制器35可构造成如上所述的各种方式来实现，该控制器35构造成保持所述第一罐2中的水位足够接近溢流口17，以允许漂浮污染物越过溢流口17。例如，控制器35可以控制泵7以控制所述第二罐4中的水位以上的气体量，从而选择性地向下推动第二罐4中的水位并将灰水从第二罐4输送至第一罐2以控制所述第一罐2中的水位。可替代地，控制器35可以体现为泵(未示出)，其构造成将水从第二罐4泵送到第一罐2，从而导致第一罐2中的水位上升。而且，控制器35可以经由主供水(未示出)来控制主供水。技术人员将理解，控制器35可以体现为上述方式中的两种或更多种的组合，以保持所述第一罐2中的水位足够接近溢流口17，以允许漂浮污染物越过溢流口17。

尽管图1-6示出了根据本发明的灰水系统1的示意性布局，但图11-13示出了灰水系统1的优选的实践实施方式的主视图、俯视图和侧视图。在该实践实施方式中，第一罐2相对于第二罐4基本居中地布置，这对于获得最佳的循环和改进的清洁选择是有利的。如果第二罐4部分地围绕第一罐2，则可以利用相对短的管道在水平方向上彼此偏移地布置第一管道5的出口14和第二管道6的入口16，所述相对短的管道沿不同的方向延伸，例如相对于第一罐2的相反方向。水平偏移确保第二罐4中的所有灰水都参与循环。

图14和图15示出了体现偏转器41和旁通管道18的整体部件。

上述实施方式仅旨在说明本发明，而不以任何方式限制本发明的范围。例如，示意图显示了单独的罐。然而，技术人员将理解，所述罐可以是腔室，即，较大罐中的子罐。

应当理解，在所附权利要求书中提到的特征后面带有附图标记的情况下，仅出于增强权利要求的可理解性的目的而包括这些附图标记，而绝不限制权利要求的范围。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims

1.灰水处理系统，包括：

-第一罐，其构造成经由灰水供应管道接收灰水，并且包括溢流口，经由所述溢流口可将漂浮污染物排放到下水道；

-第二罐，其构造成存储灰水；

其特征在于，该灰水处理系统还包括：

-至少一个泵(7)，其构造为在所述第二罐中的水位上方提供所述气体量；和

-控制器，其构造成控制所述至少一个泵(7)以将所述气体量引入水位上方，并且通过所述气体量将所述水位向下按压来控制所述第二罐中的水位，以将水从所述第二罐中输送至所述第一罐，从而使所述第一罐中的水位上升，并保持所述第一罐中的水位足够接近所述溢流口，以允许漂浮污染物越过所述溢流口。

2.根据权利要求1所述的灰水处理系统，其特征在于，所述至少一个泵(7)构造成使灰水在所述第一罐和所述第二罐之间往复运动。

3.根据权利要求1或2所述的灰水处理系统，还包括布置在所述溢流口处的偏转器，其中，所述偏转器构造成使漂浮污染物朝向所述溢流口偏转。

4.根据权利要求1或2所述的灰水处理系统，包括：

-第一输送管道，其构造成将灰水从所述第一罐输送到所述第二罐；和

-第二输送管道，其构造成将灰水从所述第二罐输送回所述第一罐。

5.根据权利要求1或2所述的灰水处理系统，其特征在于，所述至少一个泵(7)构造成使灰水从所述第一罐循环到所述第二罐，反之亦然。

6.根据权利要求4所述的灰水处理系统，其特征在于，在使用中：

-所述第一输送管道和所述第二输送管道到所述第一罐的连接处是垂直偏移的；和

-所述第二输送管道到所述第一罐的连接处布置在比所述第一输送管道到所述第一罐的连接处低的高度。

7.根据权利要求4所述的灰水处理系统，其特征在于，所述至少一个泵(7)是氧气泵。

8.根据权利要求7所述的灰水处理系统，其特征在于，所述氧气泵与喷嘴流体连接，所述喷嘴布置在所述第二输送管道汇入所述第一罐的高度处，以允许进一步使用所述氧气泵经由所述喷嘴在所述第一罐中形成气泡。

9.根据权利要求4所述的灰水处理系统，其特征在于，所述第二罐包括处理装置。

10.根据权利要求9所述的灰水处理系统，所述处理装置为化学反应器。

11.根据权利要求9所述的灰水处理系统，所述处理装置为生物反应器。

12.根据权利要求9所述的灰水处理系统，其特征在于，在所述第二罐中，所述第一输送管道的出口和所述第二输送管道的入口彼此水平地偏移。

13.根据权利要求12所述的灰水处理系统，其特征在于，所述第一输送管道的出口和所述第二输送管道的入口相对于所述处理装置彼此远离。

14.根据权利要求1所述的灰水处理系统，还包括第三罐，所述第三罐经由第三输送管道连接到所述第一罐，其中所述第三罐构造成存储处理过的灰水，并且包括用于将所存储的处理过的灰水排放给用水者的排放口。

15.根据权利要求14所述的灰水处理系统，还包括另一处理装置，其构造成至少周期性地处理存储在所述第三罐中的处理过的灰水。

16.根据权利要求15所述的灰水处理系统，其中所述另一处理装置为紫外线过滤器。

17.根据权利要求1所述的灰水处理系统，还包括流量传感器，所述流量传感器包括至少一个压力传感器，所述压力传感器构造成测量第一测量位置和第二测量位置之间的压力差，所述第一测量位置和所述第二测量位置在所述灰水供应管道内相对于彼此垂直地偏移布置。

18.根据权利要求17所述的灰水处理系统，其特征在于，所述流量传感器布置在所述灰水供应管道的下部处。

19.根据权利要求18所述的灰水处理系统，其特征在于，所述下部包括U形弯曲部或V形弯曲部。

20.根据权利要求17至19中的至少一项所述的灰水处理系统，包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器在所述灰水供应管道中相对于彼此垂直地偏移布置。

21.用根据权利要求1至20中任一项所述的灰水处理系统处理灰水的方法，包括以下步骤：

-在灰水处理系统的第一罐中接收灰水；

-通过至少一个输送管道在所述灰水处理系统的第一罐和第二罐之间输送灰水；和

-其中所述第二罐是封闭的并且构造成在所述第二罐中接收高于水位的气体量；

其特征在于以下步骤，

-控制所述第一罐中的水位，包括以下步骤：将气体量泵入在所述第二罐中的水位之上，从而向下压所述第二罐中的水位，并使灰水从所述第二罐输送回至所述第一罐，从而使所述第一罐中的水位上升到足够接近所述第一罐的溢流口，以允许漂浮污染物越过所述溢流口。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括用偏转器将所述漂浮污染物偏转到溢流口的步骤。

23.根据权利要求21或22所述的方法，其特征在于，将灰水从所述第二罐输送回所述第一罐的步骤包括经由所述灰水处理系统的第二输送管道输送灰水，并且其中所述方法还包括使灰水从所述第一罐循环到所述第二罐以及反之亦然的步骤。

24.根据权利要求21或22所述的方法，包括以下步骤：

-经由第一输送管道将灰水从所述第一罐输送到所述第二罐；

-经由第二输送管道将灰水从所述第二罐输送回所述第一罐；和

-将灰水从所述第一罐循环到所述第二罐，反之亦然。

25.根据权利要求21或22所述的方法，包括将气泡引入所述第一罐中的步骤。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述气泡使灰水经由第一输送管道从所述第一罐输送到所述第二罐，作为将灰水从所述第一罐循环到所述第二罐以及反之亦然的步骤。

27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述气泡导致灰水中形成泡沫。

28.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述气泡包含氧气并且增加灰水的氧含量。

29.根据权利要求21所述的方法，包括用化学反应器在所述第二罐中处理灰水的步骤。

30.根据权利要求21所述的方法，包括将处理过的灰水从所述第一罐输送到第三罐的步骤，以及将所述处理过的灰水储存在所述灰水处理系统的所述第三罐中的步骤。

31.根据权利要求30所述的方法，还包括定期处理存储在所述第三罐中的处理过的灰水的另一步骤。

32.根据权利要求21所述的方法，还包括测量第一测量位置和第二测量位置之间的压力差的步骤，第一测量位置和第二测量位置在所述灰水供应管道内相对于彼此垂直偏移地布置。