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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
新農(nóng)村節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
該系統(tǒng)包括兩個(gè)子系統(tǒng)，即“單戶(hù)洗漱水回收處理再利用系統(tǒng)”和“整體廢水回收利用系統(tǒng)”。前者是將洗手池中廢水回收處理，通過(guò)“自給引流泵”，混合處理后用于座便器沖水。后者是將整個(gè)村莊系統(tǒng)洗浴以及洗漱用水，包括居民家庭洗浴、洗漱用水，公共洗浴中心洗浴用水等進(jìn)行回收處理，再利用其來(lái)滿(mǎn)足公共場(chǎng)所多種需水設(shè)施的需要。
詳細(xì)介紹：
1 單戶(hù)洗漱水回收處理再利用系統(tǒng) 該系統(tǒng)是針對(duì)單戶(hù)居民設(shè)計(jì)的節(jié)水系統(tǒng)，其主要設(shè)計(jì)設(shè)施為洗漱水的收集處理裝置，自給式引射裝置，以及過(guò)量水排放裝置等。 1.1系統(tǒng)運(yùn)行簡(jiǎn)述 回收系統(tǒng)裝置主要包括：1.洗漱池 2.原供水管道 3.排水管 4.回收管 5.便器供水閥 6．坐便器 7.單項(xiàng)止回閥 8.回收池 9.“自給引射泵”10.引射管11.漸縮管 12.混合管 13.漸擴(kuò)管 日常洗漱用水排放后經(jīng)過(guò)管道3排入回收池，管道3末端為倒置漏斗型，可以利用地心偏向力的作用，使得水和雜物初步分離，回收管道4高出回收池一定高度，一方面可以將過(guò)量的洗漱水自動(dòng)排走，另一方面可以將過(guò)量的水排入回收管道4中，用于全系統(tǒng)的廢水處理。而原水路在壓力作用下流過(guò)“自給式引射泵”，利用高速引射原理實(shí)現(xiàn)對(duì)回收池內(nèi)水的吸引作用，從而在不需要外界功能的情況下實(shí)現(xiàn)廢水的回收，經(jīng)過(guò)混合管后回壓并繼續(xù)供給用水。 該裝置最大的好處就是不需要附加動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了廢水的收集回收排放一體化的效果。 2、整體廢水回收處理再利用系統(tǒng) 2.1該系統(tǒng)主要包括“集水系統(tǒng)”，用于對(duì)洗浴用水的收集；“廢水凈化處理系統(tǒng)”，用于對(duì)廢水的凈化處理與儲(chǔ)存；“供水系統(tǒng)”，將廢水供給至公廁、綠化帶等公共設(shè)施，達(dá)到廢水節(jié)能再利用的目的。 要想達(dá)到將洗浴用水及洗手用水除雜后用于廁所的沖洗及綠化帶的灌溉等，首先需估算及測(cè)量流量，倘若水量過(guò)小，則處理的效用將不能很好的實(shí)現(xiàn)。據(jù)分析預(yù)算大成村目標(biāo)廢水排水量在200~250（t/d），對(duì)于一個(gè)小型處理系統(tǒng)而言尚可，具體計(jì)算分析如下： 2.1集水系統(tǒng) 系統(tǒng)水的來(lái)源主要包括兩方面，一方面各個(gè)家庭的洗浴用水以及過(guò)量的洗漱用水通過(guò)單戶(hù)回收管道進(jìn)行初步收集；另一方面將公共洗浴中心排放的廢水通過(guò)回收管路與單戶(hù)回收用水匯集到總的回收管路中，并集中運(yùn)送到廢水凈化處理系統(tǒng)，完成集水過(guò)程。 2.2 廢水凈化處理系統(tǒng) 通過(guò)一級(jí)沉淀池，簡(jiǎn)易格柵，沉淀池，蓄水池、簡(jiǎn)易過(guò)濾過(guò)濾器等一系列裝置（具體裝置參見(jiàn)附錄圖3）對(duì)收集到的水進(jìn)行簡(jiǎn)易凈化，基本實(shí)現(xiàn)飲用以外用水的普通要求，其具體工藝科概述為“兩慮”、“三沉”、“四井口”。具體設(shè)置情況為：在沉淀池入口處設(shè)置格柵，降低水流速度的同時(shí)，對(duì)第一步沉淀進(jìn)行處理（格柵的規(guī)格及計(jì)算公式參見(jiàn)附錄表一）；在沉淀池之后，蓄水池之前加裝過(guò)濾器，對(duì)污垢進(jìn)行最后一步過(guò)濾；將沉淀池底部設(shè)計(jì)為三格排泥斗，能有效延長(zhǎng)洗浴用水在沉淀池中停留時(shí)間，使沉淀效果更佳；在改造沉淀池設(shè)置井1號(hào)蓋，沉淀處理池上分別設(shè)置2、3、4號(hào)井蓋，定期打開(kāi)井蓋檢查，以便于實(shí)現(xiàn)對(duì)沉積污垢的及時(shí)有效清理。此外，應(yīng)利用感應(yīng)器控制蓄水池水高，以保證處理站正常工作。

作品圖片

  • 新農(nóng)村節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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作品專(zhuān)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)

目的：節(jié)約淡水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的回收再利用，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出努力。 基本思路：目前，建設(shè)新農(nóng)村是我國(guó)發(fā)展的一項(xiàng)重要規(guī)劃，通過(guò)單戶(hù)洗漱水回收利用和新農(nóng)村整體廢水回收利用的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)節(jié)水效益的最大化。 創(chuàng)新點(diǎn)：一、通過(guò)自主設(shè)計(jì)改進(jìn)的“自給式引射泵”將洗漱用水用于家用座便器沖水，實(shí)現(xiàn)家庭部分廢水的回收再利用；二、僅回收較潔凈廢水，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)處理工藝，更實(shí)用且易于推廣。 技術(shù)關(guān)鍵及主要技術(shù)指標(biāo)：自給式引射泵、回收管路的設(shè)計(jì)，廢水處理工藝；隱射水源凈水與污水比1:1，水泵DA 33-12*5 型。

科學(xué)性、先進(jìn)性

科學(xué)性： 一、單戶(hù)型節(jié)水 1、利用回收管路末端倒置的漏斗，實(shí)現(xiàn)洗漱水與殘存顆粒污物雜質(zhì)的分離，并將過(guò)濾水收集到回收池中； 2、通過(guò)自主設(shè)計(jì)的“自給式引射泵”，利用原有流體的壓力與流速，以及其在管路中流速與壓力的改變，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的引射混合。 二、系統(tǒng)水回收處理再利用 1、通過(guò)分離管路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)較潔凈廢水與徹底污水的分類(lèi)排放，并將部分較為潔凈廢水回收，通過(guò)分散與集中管網(wǎng)將單戶(hù)可用廢水以及公共洗浴用水等回收收集到集中廢水處理中心； 2、綜合考慮管網(wǎng)規(guī)模，計(jì)算管路壓頭損失等利用泵的供壓功能，將處理水輸送到村鎮(zhèn)周邊以及中心等用水場(chǎng)所。 先進(jìn)性：本作品一方面通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了洗漱水回收管道的設(shè)計(jì)，利用水流的高速引射以及管路損失原理自主設(shè)計(jì)制作了“自給式引射泵”，實(shí)現(xiàn)了無(wú)動(dòng)力引射廢水，用于馬桶的沖水。另一方面，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)了整個(gè)村莊的廢水回收再利用系統(tǒng)，利用家庭用戶(hù)以及公共設(shè)施部分較為潔凈的廢水，處理后再供給到村莊公共場(chǎng)合，用于公共廁所沖水、綠地灌溉、美化用水等。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)在2010年高等教育部教育司主辦的第三屆全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排大賽中榮獲國(guó)家級(jí)三等獎(jiǎng)。

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

非專(zhuān)利技術(shù)轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

●模型 ●圖紙 ●圖片 ●錄像

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

使用說(shuō)明： 通過(guò)在家庭洗漱臺(tái)下修建廢水回收池，并在沖水座便器送水管路上安裝自給引射泵，即可正常使用。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 在單戶(hù)節(jié)水設(shè)計(jì)中：采用原管路水壓的自吸原理實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力節(jié)水設(shè)計(jì)；設(shè)置倒置漏斗形排水閥，減少回收池內(nèi)雜物顆粒的沉積。 在全系統(tǒng)中節(jié)水設(shè)計(jì)中：改進(jìn)的回收管路可收集較潔凈污水，從而簡(jiǎn)化了污水處理設(shè)施，比以往更節(jié)能。 適用范圍及應(yīng)用前景： 1、可以截取單戶(hù)型設(shè)計(jì)部分制造節(jié)水馬桶，用于城鎮(zhèn)居民； 2、也可以截其系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，用于廠區(qū)、校園等人員居住相對(duì)集中的場(chǎng)所； 3、可為新農(nóng)村的建設(shè)及已有建筑設(shè)施的改建做參考。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 加強(qiáng)新農(nóng)村建設(shè)是國(guó)家提出的又一項(xiàng)重大決策，故本系統(tǒng)在新農(nóng)村建設(shè)中將有廣闊的市場(chǎng)。同時(shí)，其巧妙的設(shè)計(jì)使得回收水方便實(shí)用，用途廣泛，節(jié)能效果明顯，單就其節(jié)約的水量就能節(jié)省很大一筆費(fèi)用，在節(jié)能減排盛行的年代里其必將受到很大關(guān)注，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

同類(lèi)課題研究水平概述

面對(duì)水資源短缺的現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)外許多國(guó)家都十分注重各類(lèi)污水的資源化：日本從1968年開(kāi)始大規(guī)模地回收和再利用城市污水，目前已形成了分布于城市、小區(qū)及建筑內(nèi)的水道系統(tǒng)。早在1918年，美國(guó)加利福尼亞就頒布了回收水的農(nóng)田灌溉法令。1965年，以色列衛(wèi)生部頒布了允許用二級(jí)處理水來(lái)灌溉農(nóng)作物的法規(guī)，現(xiàn)在，以色列的污水再利用量占總水量的70%。 目前，我國(guó)污水的處理利用尚處于發(fā)展階段，20世紀(jì)80年代，某些缺水大城市相繼開(kāi)展了污水回用于工業(yè)和民用的試點(diǎn)研究。1985年北京環(huán)境科學(xué)院建成了我國(guó)首座中水處理試點(diǎn)工程，類(lèi)似項(xiàng)目，目前北京已建成100多個(gè)，投入運(yùn)行的約有70套左右。然而，由于市政管網(wǎng)跟不上，中水回用處理設(shè)備投資大，回收慢等原因，導(dǎo)致中水回用率低，很難在全國(guó)范圍內(nèi)推廣使用。 在我國(guó)，把節(jié)水系統(tǒng)用到農(nóng)村的更是鮮見(jiàn)，針對(duì)新農(nóng)村這個(gè)“新生事物”，把節(jié)能建設(shè)貫徹到發(fā)展建設(shè)當(dāng)中還處于研究階段。本作品應(yīng)需而生，一方面克服了傳統(tǒng)節(jié)水設(shè)計(jì)的復(fù)雜耗能等缺陷，通過(guò)“自給引流泵”實(shí)現(xiàn)了節(jié)水節(jié)能目的；另一方面，將洗漱、洗浴廢水合理處理后用于公廁沖水，綠地灌溉，噴泉供水，消防備水，農(nóng)田補(bǔ)水等，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約、實(shí)用、美化的一體化目的。 總之，本設(shè)計(jì)立足于現(xiàn)實(shí)，對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)與創(chuàng)新，可實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能與環(huán)保，將節(jié)能減排理念充分運(yùn)用到了實(shí)際當(dāng)中，讓每一個(gè)人都能夠悄然為節(jié)約型社會(huì)貢獻(xiàn)出了自己的一份力量。
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