宿舍水的微循環與凈化系統設計

孫雪++鄭小晨

摘 要：在提倡節能減排的時代大背景下，國際上對水資源的關注程度也越來越高，本著節約利用水資源、實現水資源循環利用的目的，設計了一種廢水的微循環與凈化系統。該系統由水箱及過濾系統、管道系統等基本系統結構組成，結合過濾、儲水、微循環、再利用等特點，將上層生活廢水經過水箱及過濾系統簡單過濾存儲后，通過管道系統重復利用于便池中。該系統利用重力作用實現系統的運行，達到了水資源循環利用的目的，符合節能減排的目標，大大節約了淡水資源。

關鍵詞：學生宿舍 水 微循環 水凈化

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0199-02

近年來，國際上對淡水資源保護與利用的關注度逐漸提高，淡水資源的循環與凈化也日益為人們所關注，國內外市場上水循環裝置的設計研究也成為一個熱潮。通過調查國內外市場上的水循環設備得知，目前市場上主要存在的水循環裝置多采用水泵來實現水資源的循環使用，設計復雜且能源消耗較大。為改善此情況，結合高校宿舍現狀，該文探討了一個水循環利用的系統設計。

1 系統設計

這是一個結合過濾、儲水、微循環、再利用等特點的節水系統，該系統分為具有過濾和儲水功能的水箱以及管道結構系統兩部分構成，具體如下：每個宿舍衛生間安裝一個儲水裝置（水箱），通過管道系統將上一樓層的洗衣、洗漱用水存儲起來，經過水箱中過濾裝置的簡單處理后可用于沖便池，起到廢水循環再利用的節水目的。

1.1 系統的原理

該系統設計大、小兩個水箱同時工作，大水箱位于上方，用來儲存上層樓的洗漱用水并通過過濾裝置過濾后流向下方小水箱中，由小水箱控制便池沖水（如圖1所示）。當小水箱內水量不足6升時，自來水由進水口進入小水箱，直到水位到達浮球控制水位，實現便池沖水的目的。

1.2 過濾及儲水系統設計

以該校區四人宿舍為例，一個宿舍用來沖廁所的水量每天約為100 L，考慮到用水時段并不均勻，結合衛生間的具體情況，把大水箱容積設定為300 L，可達到儲存廢水的目的。

為避免上層樓廢水中存在的雜質堵塞管道，大水箱內部設計有兩重過濾措施（如圖2）。首先，水箱內部裝有可拆卸的過濾網和導流板將水箱分為上下兩個部分，廢水從水箱上部流經過濾網后再由導流板流入下半部分，若因雜質過多，過濾網被堵住，廢水可以從濾網頂部經過一段裝有弧形過濾網的滑道流入下部，過濾網可由滑道隨時取出清洗。其次，為了防止一些固體雜質沉積在箱底，將箱底設計成裝有可開蓋子的斜面，水箱放水后即可打開蓋子進行清洗。

1.3 管道系統及結構設計

該系統所有部件都建立在原有給排水管道之上，不破壞現有管道功能。大水箱的進水口與上層樓下水管道相連通，小水箱出水口與原有便池進水自來水管道相連通。連通道部件（如圖3所示），可通過開關恢復原有給水管道的運行。同時，蓄水箱頂部還設有通向下層樓蓄水箱的溢流管道，使整層樓的蓄水箱連為一體，當上層水過多時廢水經溢流管道自動流向下層水箱，而當最底層的蓄水箱裝滿時廢水將通過下水管道流走。在考慮到以上問題的基礎上，每個水箱都還有通向所在洗手間下水道的管道，當出現上述裝置解決不了的問題時，還可以將水全部排進下水道。

1.4 系統特色

綜合以上系統的設計，可總結出該系統具有以下創新點：（1）各宿舍水箱互聯，增大儲水量，提高廢水利用率，節水效果顯著；（2）不破壞現有給排水系統，且改進后的系統能隨時啟用；（3）不占用額外空間，不影響原有建筑結構；（4）有濾網和蓄水箱底部的蓋子雙重過濾，且方便清理維護；（5）不靠其它能源維持系統運轉，節能減排；（6）水箱間相互聯通的管道上有開關，單個水箱的破壞不會影響其它水箱的正常使用。

2 結語

經統計，該校區學生宿舍通過洗手池浪費的水資源約達20萬噸/年，這些水完全可以被循環利用于沖便池中。根據實驗，本系統裝置的節水率約為70%，若沖便池用水經過本裝置全部由衛生間產生的廢水提供，則全校區每年至少可節約4萬噸水，按常州市自來水費每噸3.07元計，則每年至少可節約水費12萬元。

參考文獻

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