家用廢水再利用處理裝置的設計和探討

李嘉偉

摘 要 本文介紹一種對家用廢水再利用處理裝置進行設計的方案，方案的設計利用了創新理論TRIZ中的幾個發明原理。

關鍵詞 家用廢水 再利用 TRIZ

中圖分類號：X703文獻標識碼：A

1背景

中學生創新需要掌握合適的創新理論與工具，筆者認為TRIZ創新理論可以對中學生進行系統和具體的創新理論指導，基于TRIZ創新理論的指導，中學生的創新之門將會敞開。

中國水資源總量2.8萬億m3，居世界第五位。我國2014年用水總量6094.9億立方米，僅次于印度，位居世界第二位。造成這種原因很多，突出的是因為人口眾多，水資源時空分布不均勻，生態環境惡化，浪費嚴重。用好水、節約用水可以從很多方面來進行，本文探討從家用廢水再利用處理視角來解決這個問題。

目前家用廢水再利用處理裝置很多采用了較為復雜和昂貴的設計，有些還需要外力來驅動調用二次水來利用，這些方法顯得實施起來不經濟、不方便，甚至產生能源的附加消耗。

2家用廢水再利用處理裝置設計問題

現有的家用廢水通常是直接排入廢水管道系統內進行排出，無法對廢水進行回收利用，從而造成了水資源的浪費。為了克服上述技術缺點，我們需要設計提供一種家用廢水再利用處理裝置。

3家用廢水再利用處理裝置設計

方案用到的發明原理：

TRIZ理論創始人阿奇舒勒在長期的專利審查工作中，發現了一個規律，那就是不同領域在解決技術的時候，會出現非常相似的解決方案，少數幾種做法一次又一次的被重復使用。通過對大量專利的分析，他對這些規律性和共性的方案進行了歸納與提煉，提出了40條發明原理（InvintivePrinciple），并且對這些發明原理進行了編號。40條發明原理是阿奇舒勒最早的成果之一，也是經典TRIZ的重要組成部分。本文探討的家用廢水再利用處理裝置利用了40條發明原理的如下幾條發明原理：

3.1多用性原理（multi-functionality）

多用性原理的核心并不是簡單地讓某種物體具備多種功能，而是將不同的功能或非相鄰的操作合并，從而使一個物體具備了多種功能，從而能夠將原來承擔這種功能的物體被裁剪掉。本條發明原理有兩個指導原則。

（1）讓一個物體具備多項功能;（2）消除了該功能在其他物體內存在必要性后，進而裁剪掉其他物體。

3.2組合原理（combining）

組合是一個非常常用且有效的方法，組合或者合并可以是空間、時間上的合并，通過在多種功能和特性在某種維度上的組合，產生一種新的、更好的功能。這條發明原理有2條指導原則。

（1）在空間上，將相同的物體或相關操作加以合并;（2）在時間上，將相同或相關的操作進行合并。

4家用廢水再利用處理裝置設計方案

家用廢水再利用處理裝置，包括進水管、排水管一、排水管二以及蓄水罐，所述進水管焊接固定在蓄水罐上端面中間位置，所述排水管一焊接固定在蓄水罐環形側面左上方，所述排水管二焊接固定在蓄水罐環形側面右下方，所述進水管內部滑動連接過濾罩，所述過濾罩內底部設置小孔濾板，所述小孔濾板上端中間位置通過連接桿與大孔濾板相連接，所述大孔濾板設置在過濾罩內頂部，所述蓄水罐下端面設置沉淀槽板。

進一步地，所述蓄水罐下端面對稱焊接固定兩個螺紋桿，所述螺紋桿下端穿過沉淀槽板，所述螺紋桿環形側面通過螺紋與螺母轉動連接，所述螺母設置在沉淀槽板下端面，所述沉淀槽板上端面固定環形擋環，且環形擋環設置在蓄水罐內底部。

進一步地，所述蓄水罐環形側面左下方焊接固定支撐桿，所述支撐桿固定在底板上端面左部邊緣位置，所述底板上端面右部加工有凹槽，所述凹槽上放置收集桶。

進一步地，所述排水管一以及排水管二上均連接有開關閥，且開關閥分別設置在蓄水罐左側以及右側。

本實用新型的有益效果：本實用新型的一種家用廢水再利用處理裝置，本實用新型通過添加大孔濾板、進水管、排水管一、沉淀槽板、排水管二、蓄水罐、過濾罩、小孔濾板以及連接桿，該設計便于通過大孔濾板、小孔濾板以及過濾罩對廢水進行過濾，也便于通過蓄水罐對廢水進行收集，以及通過過濾槽板對沉淀物進行收集，從而實現對廢水進行過濾以及沉淀處理，然后通過排水管二對廢水進行回收利用，解決了現有的家用廢水通常是直接排入廢水管道系統內進行排出，無法對廢水進行回收利用，從而造成了水資源的浪費的問題。

因添加螺紋桿、螺母以及環形擋環，該設計便于對沉淀槽板進行夾緊以及拆卸，擋環的設計則擴大了存儲范圍，因添加支撐桿、底板、凹槽以及收集桶，該設計便于通過底板以及支撐桿對蓄水罐進行支撐，收集桶便于放置在凹槽上，且收集桶便于對廢水進行收集，本實用新型使用方便，便于操作，實現了過濾的功能，且便于對廢水進行回收利用。

5家用廢水再利用處理裝置有益效果

因本方案通過添加大孔濾板、進水管、排水管一、沉淀槽板、排水管二、蓄水罐、過濾罩、小孔濾板以及連接桿，該設計便于通過大孔濾板、小孔濾板以及過濾罩對廢水進行過濾，也便于通過蓄水罐對廢水進行收集，以及通過過濾槽板對沉淀物進行收集，從而實現對廢水進行過濾以及沉淀處理，然后通過排水管二對廢水進行回收利用，解決了現有的家用廢水通常是直接排入廢水管道系統內進行排出，無法對廢水進行回收利用，從而造成了水資源的浪費的問題。

因添加螺紋桿、螺母以及環形擋環，該設計便于對沉淀槽板進行夾緊以及拆卸，擋環的設計則擴大了存儲范圍，因添加支撐桿、底板、凹槽以及收集桶，該設計便于通過底板以及支撐桿對蓄水罐進行支撐，收集桶便于放置在凹槽上，且收集桶便于對廢水進行收集，本實用新型使用方便，便于操作，實現了過濾的功能，且便于對廢水進行回收利用。

參考文獻

[1] 沈艷，韓明珠.“印象桂林”旅游餐具設計[J].包裝工程，2019（02）.

[2] 謝濤.《竹元素》餐具設計[J].上海紡織科技，2019（05）.