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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 高層宿舍生活廢水差層利用系統(tǒng)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)是針對我國學(xué)?，F(xiàn)有學(xué)生宿舍供水系統(tǒng)，開發(fā)的一種節(jié)水裝置。其基本設(shè)計(jì)思路是利用高一層的生活廢水來沖洗低一層宿舍的馬桶。利用其存在高度差完成廢水的收集與沖洗工作，所以系統(tǒng)操作過程中不需要額外的能量，達(dá)到節(jié)水節(jié)能雙重效果。系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后腰能夠?qū)崿F(xiàn)：廢水的自動收集與過濾，多余廢水的自動排出和水箱水質(zhì)的簡單凈化以及兩個(gè)沖水系統(tǒng)間的智能切換。
- 詳細(xì)介紹：
- 本系統(tǒng)是針對我國學(xué)?，F(xiàn)有學(xué)生宿舍供水系統(tǒng)，開發(fā)的一種節(jié)水裝置。其基本設(shè)計(jì)思路是利用高一層的生活廢水來沖洗低一層宿舍的馬桶。利用其存在高度差完成廢水的收集與沖洗工作，所以系統(tǒng)操作過程中不需要額外的能量，達(dá)到節(jié)水節(jié)能雙重效果。系統(tǒng)保留原來的沖水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)的廢水沖洗系統(tǒng)與原來的沖水系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)智能切換，具有非常好的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后腰能夠?qū)崿F(xiàn)：廢水的自動收集與過濾，多余廢水的自動排出和水箱水質(zhì)的簡單凈化以及兩個(gè)沖水系統(tǒng)間的智能切換。 高一層宿舍洗臉盆（浴池和地漏）和該層宿舍馬桶之間的高度差給生活廢水的自動收集提供了勢能差，利用這一能源使系統(tǒng)相比于現(xiàn)在市場上的同類產(chǎn)品節(jié)約了能源，同時(shí)減少了設(shè)備數(shù)量，提高了系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)分為管路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)。管路系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的主體部分。在原已安裝的洗臉池下U型儲水彎后加裝取水口（有獨(dú)立浴室的也在其地漏和浴缸下水口安裝取水口），在取水口處設(shè)立過濾裝置，將流經(jīng)取水口處的生活廢水作簡單的過濾后引入安裝于下層宿舍衛(wèi)生間內(nèi)的密閉蓄水箱，在儲水箱內(nèi)還可以進(jìn)行一系列的凈化消毒處理，處理后的水通過管路導(dǎo)入閥門作為沖刷馬桶的常用水源，原來使用的自來水則作為備用水源，兩路水源在智能閥處匯合，導(dǎo)入原來的沖水管道進(jìn)行沖洗?？刂葡到y(tǒng)是用來控制不同水源間的調(diào)配，實(shí)現(xiàn)沖水過程的智能化和節(jié)水效果的最優(yōu)化，確保系統(tǒng)在正常時(shí)刻利用收集的廢水對馬桶進(jìn)行有效的沖洗，在每次廢水沖洗過后使用自來水對馬桶進(jìn)行第二次沖洗，第一次沖洗是為了沖走馬桶內(nèi)的糞便，用水量較大，而第二次沖洗只是為了將廢水沖洗過程中殘留在馬桶表面的雜物沖走，所以用水量很小，而當(dāng)水箱內(nèi)收集的廢水達(dá)不到?jīng)_洗用水量時(shí)，仍使用原來的沖水系統(tǒng)進(jìn)行沖洗。 本系統(tǒng)結(jié)合已有的廢水收集與再利用系統(tǒng)和蹲便器式馬桶沖水系統(tǒng)兩類技術(shù)，進(jìn)行合理的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與改進(jìn)，并加入了廢水差層利用的創(chuàng)造性思維。系統(tǒng)在滿足馬桶沖水基本需求的同時(shí)，提高了使用的方便性，節(jié)約宿舍用水總量的45%以上。系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念新穎、設(shè)計(jì)思路合理，技術(shù)上可行，投入成本較低，節(jié)水效率高，使用環(huán)境好，市場需求廣泛，可靠性、實(shí)用性強(qiáng)，所以對該系統(tǒng)的開發(fā)與利用將獲得很高的經(jīng)濟(jì)與社會效益。
作品圖片
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)
- 本系統(tǒng)是針對我國學(xué)校現(xiàn)有學(xué)生宿舍供水系統(tǒng)，開發(fā)的一種節(jié)水裝置。其基本設(shè)計(jì)思路是利用高一層的生活廢水來沖洗低一層宿舍的馬桶。 因?yàn)榇嬖诟叨炔?，所以在廢水的收集和沖洗過程中不需要給裝置提供額外的能量，達(dá)到節(jié)水節(jié)能雙重效果；保留原來的沖水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)沖水系統(tǒng)間的智能切換，具有非常好的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。 該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：廢水的自動收集與過濾；多余廢水的自動排出和水箱水質(zhì)的簡單凈化以及兩個(gè)沖水系統(tǒng)間的智能切換。 技術(shù)關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)沖水系統(tǒng)間的智能切換。在每次沖洗時(shí)先使用收集的廢水對馬桶進(jìn)行第一次沖洗，接著使用自來水對馬桶進(jìn)行第二次沖洗。第一次沖洗是為了沖走馬桶內(nèi)的糞便，用水量較大，而第二次沖洗只是為了將廢水沖洗過程中殘留在馬桶表面的雜物沖走，所以用水量很小。當(dāng)水箱內(nèi)收集的廢水達(dá)不到?jīng)_洗用水量時(shí)，仍使用原來的沖水系統(tǒng)進(jìn)行沖洗。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 現(xiàn)有的生活廢水收集與再利用系統(tǒng)，都是基于同一個(gè)樓層進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在本質(zhì)上都需要水泵或其它設(shè)備提供能量來完成廢水的收集與沖洗。而本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)理念上引入廢水差層利用的概念，利用廢水本身具有的勢能來完成廢水收集與沖洗，無需水泵提供額外的動力，在節(jié)水的同時(shí)節(jié)約了電能。本系統(tǒng)在使用廢水沖洗后，使用少量的自來水自動進(jìn)行二次沖洗，避免了廢水中殘留的雜質(zhì)會殘留在馬桶表面結(jié)污對馬桶的沖洗效果的影響。并且保留原來的沖水系統(tǒng)作為廢水不足時(shí)的備用系統(tǒng)，確保其具有較高的使用性。在系統(tǒng)的選擇上提供了高效型、基本型、經(jīng)濟(jì)型和簡易型四種不同的安裝模塊，在價(jià)格上和使用性能上滿足人們的不同要求。簡易型的生產(chǎn)及安裝費(fèi)用與原有系統(tǒng)基本相當(dāng)，可是在宿舍安裝之后卻能夠節(jié)約45%左右的生活用水，并減少相同噸位的污水排放。高效型在使用紅外控制電磁閥時(shí)可以分清馬桶的具體使用情況，以更加合理、精確的控制沖水量（即：依據(jù)使用時(shí)間來判斷具體的使用情況，小便時(shí)使用少量的水沖洗，大便時(shí)用大量的水沖洗）。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年通過淮海工學(xué)院校級創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目驗(yàn)收
作品所處階段
- 完成理論驗(yàn)證進(jìn)入系統(tǒng)初步試用階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 圖片和系統(tǒng)模型
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
- 配合蹲便器使用，在使用時(shí)與原有的系統(tǒng)沒有太多的區(qū)別。系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念新穎、設(shè)計(jì)思路合理，技術(shù)上可行，投入成本較低，節(jié)水節(jié)電效率高，使用環(huán)境好，市場需求廣泛，可靠性、實(shí)用性強(qiáng)，所以對該系統(tǒng)的開發(fā)與利用將獲得很高的經(jīng)濟(jì)與社會效益。 系統(tǒng)，特別適合在我國大、中、小學(xué)校的學(xué)生宿舍樓內(nèi)安裝使用?；谖覈Y源緊缺與擁有龐大學(xué)生群體的現(xiàn)狀，如果本系統(tǒng)能夠在學(xué)校中得到推廣，將在一定程度上緩解我國的城市缺水問題。 本系統(tǒng)主要針對現(xiàn)在高層集體式宿舍設(shè)計(jì)的，針對性和實(shí)用性很強(qiáng)，預(yù)計(jì)安裝后基本不再需要使用自來水沖洗，完全依靠收集的廢水即可滿足使用，可節(jié)約原宿舍用水總量的45%以上。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)有的生活廢水收集與再利用系統(tǒng)，都是基于同一個(gè)樓層進(jìn)行設(shè)計(jì)的，如現(xiàn)在已經(jīng)有一定使用量的家庭用節(jié)水裝置（已有相關(guān)專利可查）。其基本原理是在水池下面安裝一個(gè)儲水箱，利用重力自由的將倒入水池的廢水收集起來，再使用泵將水抽到一定的高度用來沖洗馬桶。存在的缺點(diǎn)是需要泵提供動力抽水消耗額外的電能，在使用過程中需要頻繁的啟動關(guān)閉水泵，容易造成泵體的損壞，而且造價(jià)相對較高。這樣的裝置雖有很多的版本和相對成熟的技術(shù)理念，但是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)思路上的缺陷，至今也沒有得到有效的推廣。 在水源選擇上，現(xiàn)有的同類裝置一般都只使用收集的廢水進(jìn)行沖洗，廢水中殘留的細(xì)小雜質(zhì)會殘留在馬桶表面，當(dāng)雜物變質(zhì)腐化后會固化在馬桶表面，既影響了馬桶的美觀又增加了馬桶表面的粗糙度，影響馬桶的沖洗效果。 現(xiàn)有的紅外控制馬桶，在使用紅外控制電磁閥時(shí)可以分清馬桶的具體使用情況，以更加合理、精確的控制沖水量（即：依據(jù)使用時(shí)間來判斷具體的使用情況，小便時(shí)使用少量的水沖洗，大便時(shí)用大量的水沖洗）。 在中國大部分的學(xué)生宿舍樓中宿舍使用的一般都是沖水式或沖落式兩種蹲便器，在控制技術(shù)上采用水箱浮球拉桿式、按壓式延時(shí)沖水閥控制。浮球拉桿式控制又分為：一段式、二段式和手持控制式三種控制方式。一段式控制，只有一根拉線（或者一個(gè)手柄）開關(guān)，用于控制閥門的開啟，使用時(shí)只需用力拉就可以沖洗，之后等水箱內(nèi)水流盡后閥門自動關(guān)閉，每次沖洗用水為21~14L，有些節(jié)水型為9L每次；二段式控制，沖水把手由二根拉線（或者兩個(gè)手柄），并可接不同的顏色用于分辨，拉大號沖水拉線時(shí)沖大水量，拉小號沖水拉線時(shí)沖小號水量（其落水器由大小二組落水皮組合而成，小號沖水具有沖水量調(diào)整功能），相比與一段式控制可以省水50%~70%；手持控制式，只有一根拉線（或者手柄）用于控制閥門，與一段式不同的是，需要一直拉著閥門才打開，受松開時(shí)閥門即關(guān)閉，依靠拉的時(shí)間控制沖洗時(shí)間，相比與一段式控制也可以節(jié)水60%以上。延時(shí)沖水閥控制，使用延時(shí)水閥將沖水管直接與自來水管相接，使用時(shí)候只需要按下即可，閥門在設(shè)計(jì)的時(shí)間內(nèi)一直保持開啟狀態(tài)，其可分為小便用和大便用兩種規(guī)格，但是宿舍一般只安裝大便用的沖水閥，造成嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。
