CN211078817U - 一种水循环利用系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种水循环利用系统，属于户内或类似用途的局部取水、集水或配水装置或方法技术领域。空气收集后，经过滤、除湿、冷凝后，分为两路处理，一路为除湿得到的蒸汽热，备用；一路为水路，冷凝得到水净化、消毒形成生活用水；生活用水使用后变为生活污水，生活污水收集至污水处理机构中，沉积后分为两路：一路作为中路水应用于景观、绿化，或者排放水，中路水使用中蒸发回到空气中，空气收集可再次循环，另一路为污泥，污泥经浓缩、脱水后，由蒸汽热干化形成肥料。本申请以电为动力的基础上，同时开发采用清洁能源如太阳能、风能作为辅助能源，绿色环保、节能降耗、降低运行成本；可实现自动化、智能化控制，生产实现标准化、模块化。

Description

一种水循环利用系统

技术领域

本申请涉及一种水循环利用系统，属于户内或类似用途的局部取水、集水或配水装置或方法技术领域。

背景技术

目前人类赖于生存的地球，因气候环境变化和工业污染，许多国家和地区存在干旱缺水和水污染的问题，严重时会影响居民的正常健康饮水。如何解决居民安全饮水的问题，已成为事关人类生存与发展的紧迫问题。在我国的局部农村、海洋孤岛以及设想零排放未来社区因受水源及排放限制，还无法饮用到合格的自来水，个别地区还存在着以高氟、高砷、高硝酸盐、苦咸、硬水、被污染等为水源的自来水。水资源贫乏一直困扰着村镇供水的发展，开辟新水源成为村镇供水的重要任务之一。在城市，由于供水管网的不断扩大，管网投资不断增加，维护工作量巨大；二次供水和管网末梢存在着水质不达标的现象。为了保证水质，取消供水管网，实现小范围内自行供水也成为一种需求。

空气制水技术，有效利用人类地球环境空气中的水分，经过滤凝结成人们所需要的生活饮用水，能有效地解决地球上缺水地区饮用水问题，此项技术将成为世界范围内能普遍接受并采纳的一种有效方案和措施。然而应用于社区、实现零排放、多用途的具体案例还很少。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种针对偏远农村、城市零排放楼宇、孤岛市场设计的水循环利用系统。

具体地，本申请是通过以下方案实现：

一种水循环利用系统，包括一体化空气源净水机构和污水污泥处理设备上完成，所述一体化空气源净化机构包括空气过滤系统、冷凝制水系统和水过滤系统，空气收集后经空气过滤系统过滤吸附处理后送至冷凝制水系统，所述冷凝制水系统将空气降温脱湿，除湿冷凝形成蒸汽热和水，水送入水过滤系统去除杂质、有害物质和异味异色后，作为生活用水使用；生活用水使用后形成生活污水收集至污水污泥处理设备中，污水污泥处理设备包括一体化污水处理系统和污泥干化系统，一体化污水处理系统采用MBR技术完成污水与污泥的分离，污水经消毒、净化形成中间水，污泥浓缩、脱水，由蒸汽热干化形成肥料。

上述系统使用过程如下：空气收集后，经过滤、除湿、冷凝后，分为两路处理，一路为除湿得到的蒸汽热，备用；一路为水路，冷凝得到水净化、消毒形成生活用水；生活用水使用后变为生活污水，生活污水收集至污水处理机构中，沉积后分为两路：一路作为中路水应用于景观、绿化，或者排放水，中路水使用中蒸发回到空气中，空气收集可再次循环，另一路为污泥，污泥经浓缩、脱水后，由蒸汽热干化形成肥料。

上述方案将生活污水就近收集、处理合格后用于种植、景观等功能用水，从而实现回用是充分利用水资源的一种体现。该方案中取消了污水管网，实现了管网的零投资和零维护；污水处理净化过程中所生成的污泥经浓缩、脱水干化后制成有机肥料（主要成分是氮和磷），可用于绿化施肥。废弃物变废为宝，绿色环保。所以新型一体化污水处理设备顺应了市场的需求。这些中水可回用于绿化、景观、道路浇洒等，并通过自然蒸发又进入大气层，完成一个水循环。

上述方案中：

（1）空气过滤系统：取得优质的空气就意味着有了好的水源。优质的空气除来源于大气层外，空气源净水机的空气过滤系统也起了决定性的保障作用，特别是在空气受污染地区。本产品采用多级用不同材质组成的过滤网和活性炭对空气进行过滤、吸附，有效地去除空气中的粉尘、花粉、异味、异色、有机物、病毒等杂质。

（2）冷凝制水系统：冷凝制水利用了空气能除湿原理，其原理是利用制冷系统使来自相对湿热的空气降温脱湿，将空气中的凝结水作为水源。

（3）水过滤净化系统：本环节采用超滤、有效地去除水中的胶体、异色、有机物、菌类等杂质，并通过反渗透对水进行过滤去除水中有害的离子，通过活性炭吸附去除水中的异味、异色，达到《生活饮用水卫生标准》。

（4）一体化污水处理系统：一体化污水处理系统利用新型的物理法实现固液分离，采用移动式填料的生物处理系统，将MBR技术应用于泥水分离。

（5）污泥干化系统：除湿机构压缩空气时产生的蒸汽热用于污泥低温干化，大大地提高了处理效率、效果和稳定性；而处理过程中所生成的污泥经高效浓缩、脱水后，经蒸汽热进行低温干化，无需消耗额外能源即可干化制成有机肥料（主要成分是氮和磷），肥料用于绿化施肥。

进一步的，作为优选：

所述除湿与冷凝在空调机上完成，空调机连接有净水器，净水器后设置储水箱，储水箱上设置有取水阀门，储水箱上设置有液位开关。更优选的，所述空调机与净水器叠加安装或将空调机设置于净水器内。在本方案中，两种不同的安装方式可实现不同安装空间的使用需求；空调机作为冷凝制水系统，利用空气能除湿技术，将空气分离转化为水和蒸汽热，其可具体设置为除湿机或除湿机机芯。

所述净水器内设置有活性炭吸附装置，去除水中的异味、异色，达到《生活饮用水卫生标准》。

所述净水器内设有消毒器，完成水净化。更优选的，所述消毒器具体设置为紫外线灯或过滤器。

所述净水器中设置有冷热水装置，以实现冷水供应和热水供应。

本申请的有益效果概括如下：

（1）实现无安全水源地区，低成本获取饮用水；（2）未来社区取水用水排水实现循环零排放；（3）生活垃圾之污泥垃圾经干化后，可以大幅缩小体积，便于种植利用，变废为宝，绿色环保；（4）垃圾干化处理后污水可回收，减少二次污染。

本申请所提供的方案，其系统能源可以是市电也可以采用太阳能或风力发电机等新能源；在以电为动力的基础上，同时开发采用清洁能源如太阳能、风能作为辅助能源，绿色环保、节能降耗、降低运行成本；整个处理系统实现自动化、智能化控制，结构合理，外观完美，生产实现标准化、模块化。

附图说明

图1为本申请的结构示意图；

图2为本申请的系统流程示意图；

图3为本申请的第二种结构示意图；

图4为本申请的第三种结构示意图。

图中标号：1.空气源；2.过滤机构一；3.空调机；3a.收集器；3b.热风管；4.冷凝机构；5.过滤机构二；6.净水器；6a.储水箱；6b.空气净化入口；6c.水管；7.消毒器一；8.用水源；9.污水源；10.污水处理机构；10a.污泥管；11.消毒器二；12.用具一；13.用具二；14.蒸发机构；15.污泥浓缩机构；16.脱水机构；17.干化机构；18.产品。

具体实施方式

本实施例一种水循环利用系统，结合图1，包括空气过滤系统、冷凝制水系统和水过滤系统，空气收集后经空气过滤系统过滤吸附处理后送至冷凝制水系统，冷凝制水系统将空气降温脱湿，除湿冷凝形成蒸汽热和水，水送入水过滤系统去除杂质、有害物质和异味异色后，作为生活用水使用；生活用水使用后形成生活污水收集至污水污泥处理设备中，污水污泥处理设备包括一体化污水处理系统和污泥干化系统，一体化污水处理系统采用MBR技术完成污水与污泥的分离，污水经消毒、净化形成中间水，污泥浓缩、脱水后，由蒸汽热干化形成肥料。

上述方案的实施过程如下：结合图2，空气收集后，经过滤、除湿、冷凝后，分为两路处理，一路为除湿得到的蒸汽热，备用；一路为水路，冷凝得到水净化、消毒形成生活用水；生活用水使用后变为生活污水，生活污水收集至污水处理机构中，沉积后分为两路：一路作为中路水应用于景观、绿化，或者排放水，中路水使用中蒸发回到空气中作为空气源1，空气收集可再次循环，另一路为污泥，污泥经浓缩、脱水后，由蒸汽热干化形成肥料。

结合图1，上述方案将空气作为空气源1，收集后经过滤机构一2完成多道过滤后，送至空调机3完成除湿并经冷凝机构4冷凝，除湿得到蒸汽热在收集器3a中收集，收集器3a经热风管3b连接至干化机构17；冷凝形成冷凝水，经过滤机构二5多层过滤后，在净水器6处完成水质净化，再经消毒器一7完成（紫外线）消毒，形成用水源8并作为生活用水使用；生活用水使用后形成生活污水，生活污水就近收集作为污水源9，转入污水处理机构10中，水泥分离后，水经消毒器二11中做消毒处理合格后，送入用具一12作为种植、景观、绿化，或送入用具二13作为排放水体等功能用水使用，这些水部分被吸收，部分受热蒸发或经蒸发机构（太阳也可看做蒸发机构）14回归空气，从而实现回用，分离出来的泥则经污泥浓缩机构15浓缩，再经脱水机构16脱水后，送入干化机构17，在蒸汽热的低温干燥下形成肥料。

上述方案取消了污水管网，实现了管网的零投资和零维护；污水处理净化过程中所生成的污泥经浓缩、脱水干化后制成有机肥料（主要成分是氮和磷），可用于绿化施肥。废弃物变废为宝，绿色环保。所以新型一体化污水处理设备顺应了市场的需求。这些中水可回用于绿化、景观、道路浇洒等，并通过自然蒸发又进入大气层，完成一个水循环。

上述方案中：

（1）空气过滤系统：取得优质的空气就意味着有了好的水源。优质的空气除来源于大气层外，空气源净水机的空气过滤系统也起了决定性的保障作用，特别是在空气受污染地区，空气净化入口6b处设置的多级不同材质组成的过滤网和活性炭对空气进行过滤、吸附，有效地去除空气中的粉尘、花粉、异味、异色、有机物、病毒等杂质。

（2）冷凝制水系统：冷凝制水利用了空气能除湿原理，其原理是利用制冷系统使来自相对湿热的空气降温脱湿，将空气中的凝结水作为水源。

（3）水过滤净化系统：本环节采用超滤、有效地去除水中的胶体、异色、有机物、菌类等杂质，并通过反渗透对水进行过滤去除水中有害的离子，通过活性炭吸附去除水中的异味、异色，达到《生活饮用水卫生标准》。

（4）一体化污水处理系统：一体化污水处理系统利用新型的物理法实现固液分离，采用移动式填料的生物处理系统，将MBR技术应用于泥水分离。

（5）污泥干化系统：除湿机构压缩空气时产生的蒸汽热用于污泥低温干化，大大地提高了处理效率、效果和稳定性；而处理过程中所生成的污泥经高效浓缩、脱水后，经蒸汽热进行低温干化，无需消耗额外能源即可干化制成有机肥料（主要成分是氮和磷），肥料用于绿化施肥。

作为一种备选方案，上述方案还可以进一步设置如下：除湿与冷凝在空调机3上完成，结合图3和图4，空调机3与净水器6之间连接有水管6c，水管6c安装有水泵完成水的传送，净水器6后设置储水箱6a，储水箱6a上设置有取水阀门（图中未显示，可采用常规阀门结构）和液位开关（图中未显示，可采用常规液位开关）。其中，空调机3与净水器6可采用图3方式进行叠加安装，也可采用图4方式，将空调机3设置于净水器6内。在本方案中，两种不同的安装方式可实现不同安装空间的使用需求；空调机3作为冷凝制水系统，利用空气能除湿技术，将空气分离转化为水和蒸汽热，其可具体设置为除湿机或除湿机机芯。

作为一种备选方案，上述方案还可以进一步设置如下：净水器6内设置有活性炭吸附装置2，去除水中的异味、异色，达到《生活饮用水卫生标准》。

作为一种备选方案，上述方案还可以进一步设置如下：净水器6内设有消毒器一7，完成水净化。更优选的，消毒器一7具体设置为紫外线灯或过滤器。

作为一种备选方案，上述方案还可以进一步设置如下：净水器6中设置有冷热水装置，以实现冷水供应和热水供应。

本申请的有益效果概括如下：

（1）实现无安全水源地区，低成本获取饮用水；（2）未来社区取水用水排水实现循环零排放；（3）生活垃圾之污泥垃圾经干化后，可以大幅缩小体积，便于种植利用，变废为宝，绿色环保；（4）垃圾干化处理后污水可回收，减少二次污染。

本申请所提供的方案，其系统能源可以是市电也可以采用太阳能或风力发电机等新能源；在以电为动力的基础上，同时开发采用清洁能源如太阳能、风能作为辅助能源，绿色环保、节能降耗、降低运行成本；整个处理系统实现自动化、智能化控制，结构合理，外观完美，生产实现标准化、模块化。

Claims (8)

1.一种水循环利用系统，其特征在于：包括一体化空气源净水机构和污水污泥处理设备，所述一体化空气源净化机构包括空气过滤系统、冷凝制水系统和水过滤系统，空气收集后经空气过滤系统过滤吸附处理后送至冷凝制水系统，所述冷凝制水系统将空气降温脱湿，除湿冷凝形成蒸汽热和水，水送入水过滤系统去除杂质、有害物质和异味异色后，作为生活用水使用；生活用水使用后形成生活污水收集至污水污泥处理设备中，污水污泥处理设备包括一体化污水处理系统和污泥干化系统，一体化污水处理系统采用MBR技术完成污水与污泥的分离，污水经消毒、净化形成中间水，污泥浓缩、脱水后，由蒸汽热干化形成肥料。

2.根据权利要求1所述的一种水循环利用系统，其特征在于：所述除湿与冷凝在空调机上完成，空调机连接有净水器，净水器后设置储水箱。

3.根据权利要求2所述的一种水循环利用系统，其特征在于：所述空调机与净水器叠加安装或将空调机设置于净水器内。

4.根据权利要求2所述的一种水循环利用系统，其特征在于：所述储水箱上设置有取水阀门和液位开关。

5.根据权利要求2所述的一种水循环利用系统，其特征在于：所述净水器内设置有活性炭吸附装置。

6.根据权利要求2所述的一种水循环利用系统，其特征在于：所述净水器内设有消毒器。

7.根据权利要求6所述的一种水循环利用系统，其特征在于：所述消毒器为紫外线灯或过滤器。

8.根据权利要求2所述的一种水循环利用系统，其特征在于：所述净水器中设置有冷热水装置。

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