CN2119447U - 建筑卫生设备优化用水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及中水回用技术领域，特别适用于 室内拥有包括便溺器在内的成套卫生设备的基本用 户场合。由处理器、水箱、增压器组合而成。具有自 行投药、自行处理、自动排污、顺便增压和开关的特 点。整个装置结构简单、可靠、使用方便，易实施、见 效快、一次投资小。从而实现了中水的就地回用，达 到削减供排水总量、减轻市政设施压力、节约能源、资 金和用地的目的。

Description

本实用新型涉及一种建筑卫生设备的优化用水装置，特别适用于室内拥有包括便溺器在内的成套卫生设备的基本用户场合。

在世界性城市水资源枯竭和水环境污染的背景下，如何将生活洗涤废水再生复用作冲厕等中水的问题早已引起了人们的关注。目前，国内外已有的中水技术一般是以单幢建筑物、小区、甚至区域为单位，将其洗涤废水收集起来集中处理后泵压回原范围杂用；也有着眼于将室内洗涤废水就地处理、调蓄、增压复用的，如已获得中国专利的“压力式大便器冲洗水箱”（专利证书6252号），该装置将目前通用的单排水拴洗涤池改为双排水拴洗涤池，由用水者视排水水质操作拴塞取舍，较清洁水自流进靠近便器的水箱，便后踏下其上的密封罩压水冲洗，松脚后借重力复位。综观这些技术前者需要敷设两套室内外给排水管网和兴建一批集中处理、调蓄和增压设施，建设周期长、工程量大、占地可观、耗能且维护管理复杂、一次投资和运行费用惊人、使用者心理不快、特别是旧城旧建筑难以改造；后者更换旧有洗涤池造成投资浪费，同时要求使用者手动分选废水，既给用户带来不便，也难以保证水质和收水率，进而影响到水量平衡，加之没有消毒杀菌手段，易造成水中有机物腐败、病毒繁殖，损害室内环境卫生，此外，压力冲洗水箱不具备自吸能力，从洗涤池到便器水箱管道跨越空间造成不便，同时便后冲洗需要专门动作，也给用户带来不便，因而该方案很难实施。

为此本实用新型的任务就是要以成套卫生设备的基本用户为单位，针对中水就地回收利用，设计一种利用废水杂质沉浮特性自行处理，依靠蓄水水位自动排污、控制废水停留时间并辅以投药措施以保证水质的自动处理调蓄装置，同时结合卫生设备的使用规律设计一种方便、适用、配套的人力增压装置，从而实现中水的就地复用，达到大幅度削减供排水总量、减轻市政设施压力、节约能源、资金和用地的目的。

本实用新型是这样实现的：在水箱、增压器的基础上，按流程在洗涤卫生设备排水栓后增设处理器。处理器本身可设在水箱内，也可设在水箱外，包括进水管、取水口及排污管；处理器具有分别连通进水管和取水口的壳体、壳底连通排污管积排沉淀物的下部锥斗、壳内连通溢流管聚拢撇除漂浮物的上部浮选锥，由此构成自行分离杂质的部件，比重大于水的杂质沉到锥底，比重小于水的杂质由浮选锥排除，从而达到利用水中杂质沉浮特性自行处理废水的目的；此外，处理器还具有通过传动杠杆与阀柄或水箱中的浮体连接的、控制排污管通断的塞封皮碗，由此构成手动或自动排污部件，以达到强制排污或根据水箱水位自动排污的目的；同时，处理器还具有连通水箱的浮子式取水口，构成自动取选部件，从而优选较清洁的洗涤废水进入水箱再次利用。为便于检修和加药，在水箱或处理器壁上开设有套管检查孔和加药器，前者即开在壁上的短管，后者即组装在该短管上、触水端有投（溶）药网眼的容器。另外，增压器既可以附设在水箱上，如在其上部加装一个密封折囊，并设进水止回阀；也可以自成一体，用管道与水箱连通，其构造包括密封折囊及其底盘、底盘上的滑槽、吸、压水口及其止回阀，设置在人体方便操作位置或物件上牵动密封折囊工作的传动机构；为使密封折囊能自动复位或到位，在转动枢轴上或增压器固定点与密封折囊之间相应地设置如扭力或伸缩弹簧等弹性材料，最终构成一个较完善的室内卫生设备优化用水装置，从而使中水就地回用技术趋于成熟，完成了前述本实用新型的任务。

本实用新型具有如下特点：针对成套卫生设备的基本用户，将处理器按流程设在洗涤器排水栓后，避免了现有技术更换水池造成投资浪费，处理器利用废水杂质沉浮特性自行分选处理，依靠水位自动排污，利用药剂溶液的饱和性适应水量变化、自行投药，同时将增压器传动机构原动端设在方便操作的位置或物件上并设自动复位或到位的弹性材料，从而不必专门动作就起到了增压和开关的双重作用，因而使用简便；按蓄水设定水位启动排污，保证了收水率和中水水量平衡；通过处理器格栅、混凝、静置沉淀、浮选、消毒手段和控制停留时间、及时排污，保证了中水水质和室内环境；由于增压器具有自吸能力，避免了管道跨越空间，同时分解到各基本用户内部的闭路中水系统，消除了使用者的心理不快；整个装置结构简单、可靠、易实施、见效快、一次投资小，使中水就地回用成为可能进而减少了进出供排水总量，节约了水资源，减少了污染，减轻了市政设施压力；由人力就地加压，达到了节能目的；由于不必兴建集中中水设施，故节省了占地和投资，据北京环保科研所生活污水再生回用试验工程经济分析成果介绍，中水集中处理、调贮、增压回用技术每吨水基建投资为1170元，运转管理费0.13元，而采用本实用新型技术按四口之家框算，每吨水仅约500元，与开发新水投资相当却不必新增水源，运转费用不到0.04分，如果推广到全国1.4亿城市人口，仅冲厕杂用一项，每天就可节水630万吨，节电250万度，比集中中水技术节省基建投资37.8亿元，同时也为调整水价，开征排污费提供了技术条件，更进一步促进了节水。

本实用新型具有以下附图：

图1，处理器及水箱正视图。其中0－－格栅，1－－水箱，2－－处理器，3－－排污口，4－－溢流撇浮管，5－－塞封皮碗，6－－进水管即洗涤池排水管（可并接数个），7－－溢流堰，8－－7的下摆软膜，9－－7的导流板，10－－浮选锥，11－－10内挡水堰，12－－取水软管，14－－铰支座，15－－传动杠杆，16－－浮体，17－－弹性碰卡，18－－透明排污软管，19－－通气管，20－－强制排污阀柄，21－－洗涤池，22－－中水管。

图2、图1的A－A剖面。其中23－－套管检查孔，24－－加药器，13－－浮子式取水口。

图3、处于吸水（毕）状态的增压器侧视图。其中25－－密封折囊，26－－底盘，27－－滑槽，28－－传动连杆，29－－传动杠杆，30－－可翻转踏板，31－－扭力弹簧，32－－检查盖，33、34－－吸水口及其止回阀，35、36－－压水口及其止回阀，37－－便器，38－－排水管，22－－中水管，25——增压器。

图4、处于压水（毕）状态的增压器侧视图。

本实用新型的非限定实施例如下：

例1、在住宅等卫生设备比较完善的场合，参照图1至4由洗涤池（及洗面盆等）21、池下处理器2、器旁或器外的    水箱1、卫生间便器37及其近旁由中水管22与水箱1连通的增压器25组成本优化用水装置。其工作机理是：处理器2在结束某次排污后，其内底塞封皮碗5在水箱1出水时被塞在排污口3上，当洗涤废水通过较排水栓密的格栅0及进水管6经加药器24端部    进入处理器2，其扰动水流浸没并溶解加药器24中的混凝、消毒药剂（如石灰类或氯片等）至饱和溶液，同时将下摆软膜8冲击贴紧在处理器2内壁上，阻止杂质从软膜与器壁构成的回流缝内逸出溢流堰7外，水位继续升高，水中挟带的比重大于水的粗重杂质小于水的上升流速缓缓下沉在处理器2锥底，比重小于水的漂浮物经导流板9被挡水堰11截流在浮选锥10内随水面持续上浮，较清水则调质稀释了锥底已经溶解好的混凝剂饱和液，通过挡水溢流堰11、7经过导流进到溢流堰7和处理器2内壁之间的分离区内，其液面随堰7、11内的水位上升而上升，逐渐浸没并托起其间外罩纱网的浮子式取水口13，该取水口通过在处理器壁2某一高度穿孔而过的取水软管12向水箱1内取水，但只有当分离区水位超过穿孔处管顶高度时方能“启动”取水，而且取水软管12小于进水管径6，因而滞后了出水时间，加上洗涤池21排水的间歇性，形成进出水时间错位，一方面如果在进出水余量超过处理器2调蓄容量前停止进水，就造成了近乎静置分离的水力条件，挡水溢流堰11、7内外的杂质都在混凝和静置的双重作用下得到了充分的沉浮分离，其中分离区内的杂质沉降到回流缝上待水流平稳软膜8下垂时，从该缝回流到处理器2锥底内，会同锥内杂质与后续进水扰动接触、反应，进一步加强了颗粒间的吸附作用，结成较大的绒体，再通过挡水溢流堰11、7进入分离区更好地沉淀和分离。另外、分离区采用刚刚淹没在水面下的浮子式取水口13取水，既可随同水面升降始终取到浅层澄清水，又不会使逸出的油类漂浮物等混入其内，另一方面，如果在进出水余量超过处理器2调蓄容量后停止进水，则挡水溢流堰11、7内的漂浮物杂质即在随水面上升过程中被浮选锥10聚拢在一起，随溢流水从溢流撇浮管4撇除，排至排污管，待进水停止后又成为静置沉淀、优选取水，经过一段时间的取水使水箱1内取水软管12出流端淹没（或原本淹没）后即使处理器2内水面降到软管12穿孔处以下，由于已经形成虹吸，取水仍继续进行，水面继续下降低于溢流堰顶7时，堰内外由回流缝构成连通器维持取水继续进行，直到水面降到挡水堰11下沿以前，取水口13被架空，虹吸破坏停止取水，以保证水面和后续进水中漂浮物不会逸出挡水堰11，同时积存水再次溶解混凝消毒剂至饱和溶液（如石灰类药液可保持PH值＞9），杀菌消毒、抑制腐败，并为下一轮进水处理溶好了混凝药液。从而集格栅、混凝沉淀（澄清）、浮选、消毒等手段于一体，有效地去除了有机物、悬浮物、浮化油和磷，抑制了菌类繁殖，达到了自行分选处理的目的，（根据需要、还可从回流缝内壁到挡水堰加一圈网带）。而对于水箱1来说，在其侧壁上用铰支座14支承一个传动杠杆15，其可调杆长的一臂连接箱1内设定位置上的浮球16，另一臂横跨水箱1处理器2（共用）壁，通过浮选锥10内的连杆与塞封皮碗5连接，由于住宅冲厕水仅占总用水量的30％，因而水箱1内水量进大于出，水位上升直至淹及设定高度的浮球16，为了防止浮球16此时带动皮碗5微启漏水，在靠近杠杆15的箱（器）壁上设一弹性碰卡17，阻延浮球16动作时间，当水位继续上升淹没到浮球16的浮力足以克服自重和液压、带动杠杆15彻底拔启皮碗5时，浮球16即带动杠杆15挣脱碰卡17，逆时针旋转一定角度，带动连杆和皮碗5突然上升，处理器2内浊水裹挟积泥迅速排空，直到冲厕出水时箱1内水位下降，杠杆15才在浮球16等的自重作用下顺时针回旋跌落，突进碰卡17，皮碗5复位塞住排污口3，重新开始前述进水、处理和取水，从而达到依靠水位自动排污的目的。（自动排污也可通过类似便器自动冲洗水箱的虹吸装置实现）。通过设定水箱1和处理器2的有效调蓄容积，可控制水箱1换水和处理器2排污周期，在存水来不及腐败前就置换成新鲜废水（如4～6小时），即便不投药也不致腐败，从而确保了中水水质和用户环境。如洗涤池21排水极端恶劣时，可操纵探出水箱1或排水栓格栅0、另一端牵连皮碗5的强制排污阀柄20排空。如水箱1排污或浇洒时，可踏动增压器25或从透明排污软管18出水，也可由此监控水位、及时补水，还可将处理器2水箱1密封，设通气管19。当处理器2或溢流管4堵塞时，可由检查孔23抽出加药器24或拔下溢流管4插接处清通。对于便器37来说，其增压器由密封折囊25及其底盘26、底盘上的吸、压水口33、35及其止回阀34、36、固定在底盘26上的滑槽27、沿滑槽滑动并连接囊顶25的短轴，铰接短轴的连杠28、铰接连杆并支承在枢轴上的传动杠杆29、与杠杆29同轴并驱动之的可翻转踏板杠杆30、支承在枢轴上驱动增压系统复位的扭力弹簧31。其中原动踏板30可设在便器37蹲位右脚踩踏处，底盘26组件锚固在蹲位右后角（放纸篓处）墙上。使用时，解手者就位踩下踏板30，使之顺时针旋转一定角度，通过传动键驱动杠杆29同向同角度旋转，张紧扭力弹簧31同时由连杠28带动密封折囊25向上提升，囊25内产生负压、吸水阀34开启、压水阀36关闭，水箱1蓄水通过中水管22被吸入囊内。解手毕抬脚离去，踏板30松开，传动杠杆29在张紧的扭力弹簧31作用下，连同踏板30逆时针回转复位，同时通过连杆28把折囊25压下，囊内产生正压，吸水阀34关闭，压水阀36开启，囊内水流以足够冲洗强度喷出压水管35、裹挟便泌物迅速排入排水管38，使用者不必专门动作就可完成冲洗水增压和开关双重功能。为节约冲洗水量，踏板30可顺时针翻起或仅踏下部分行程。

例2、对于类似办公楼盥洗－－厕所间的优化用水装置，其洗涤排水量一般不及中水需要量，故在其水箱1内按其最低水位装一只浮球阀，由外部上水或中水管网自动补充不足部分。

例3、对于室内仅有单一洗涤卫生器具的场合，可采用设在卫生器具下部的处理器－－（压力）水箱优化用水装置，其处理器既可由两只分别执行回收、排污功能的球阀并接在水池排水拴后构成；也可采用一种设在拴后、其壳壁设回收口、壳底为排污口、排污口上塞一活动皮碗、通过排水拴内探出的塞杆控制排收的一体化手动处理装置，水箱蓄水通过排污软管（或将其上端插封通气管、踩压箱上密封折囊）取水浇洒或冲洗拖布。

例4、在旅馆客房卫生间等洗涤水杂质不多的场合，可由水箱和增压器组成优化用水装置。水箱设在楼板下，浴盆等排水先流进水箱，充满后再从水箱溢流至下水道，增压器吸水管穿过楼板插入水箱内吸水。密封折囊及底盘组件设在坐便器后的低水箱处（参见图3、4）带有扇形齿轮的传动杠杆铰支座平行于坐便器盖板枢轴设在其后，盖板尾部做成扇形传动齿轮与传动杠杆齿轮啮合，在盖板两侧的枢轴前方和坐便器后下角之间均设拉簧，其两端与枢轴呈三角型，将盖板翻转＞90°，张紧并使弹簧轴线越过盖板转轴，则拉力方向改变，盖板在拉簧作用下，自动到位并自锁，同时由齿轮传动提拉折囊吸水，用毕、放下盖板过程中，再一次改变其受弹簧力方向，张紧的拉簧驱动盖板自动复位，同时压水冲便。需要时，可设水箱加药器投加氯片或其它香型掩蔽剂。

Claims (10)

1、一种建筑卫生设备的优化用水装置，特别适用于室内拥有包括便溺器在内的成套卫生设备的基本用户场合，具有水箱1和增压器25，其特征是按流程在洗涤卫生设备排水栓后设有处理器2。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所说的处理器2具有进水管6、取水口13及排污管3。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于所说的处理器2具有利用水中杂质沉浮特性自行处理废水、分离杂质的部件，包括分别连通进水管和取水口的处理器壳体、壳内连通溢流管4聚拢撤除漂浮物的上部浮选锥10和连通排污管积排沉淀物的下部锥斗。

4、根据权利要求2所述的装置，其特征在于所说的处理器2具有依靠人力手动排污的部件，包括由阀柄20、与之连接的传动杠杆15及其连接杠杆控制排污管3通断的塞封皮碗5组成的手动排污阀。

5、根据权利要求2所述的装置，其特征在于所说的处理器2具有依靠水位自动排污的部件，包括由水箱中的浮体16，与之连接的传动杠杆15及其连接杠杆控制排污管3通断的塞封皮碗5组成的自动排污阀。

6、根据权利要求2所述的装置，其特征在于所说的处理器2的取水口为与水箱连通的浮子式取水口。

7、根据权利要求1至6其中任一条所述的装置，其特征在于所说的水箱1或处理器2壁上具有套管检查孔23和加药器24，前者即开在1或2壁上的短管，后者即组装在该短管上、触水端有投（溶）药网眼的容器。

8、根据权利要求1至6其中任一条所述的装置，其特征在于在所说的水箱上附设增压器。

9、根据权利要求1至6其中任一条所述的装置，其特征在于所说的增压器25包括密封折囊25′及其底盘26、底盘上的滑槽27和吸、压水口33、35及其止回阀34、36、设置在人体方便操作位置或物件上牵动密封折囊25′工作的传动机构28至30。

10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于所说的增压器25具有使密封折囊25′自动复位或到位的扭力或伸缩弹簧31，该簧以其相应方式连接在转动枢轴上或增压器固定点与密封折囊之间。

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