凈水器廢水再利用系統

何仙薈　何品泉　李濱川　王茂森

摘 要：本文針對凈水器中洗滌水通路產生大量水資源浪費的問題，擬以設計一種以微控制器為核心的凈水器廢水再利用系統，該系統包括電源模塊、水位自主檢測模塊、智能控制模塊、水位顯示模塊、聲光報警模塊和自動切換模塊。本項目具有智能切換用水模式、智能顯示、節約環保、智能檢測和自動聲光報警等優點，可以有效地降低自潔式凈水器中水資源的浪費，大幅度節省用水成本。

關鍵詞：自潔式；凈水器；廢水再利用

水資源可持續利用一直是全球各行各業堅持不懈研究的重點。目前，自潔式凈水器應用越來越廣泛，使用時會有一部分水對內部的反滲透膜進行沖洗，而沖洗后的“廢水”往往流進了下水道。據研究結果顯示，“廢水”其實是經過前三級濾芯過濾后，去除了很大部分雜質的水，除了含鹽量比一般的自來水略高一些，其濁度、色度、有機物等指標都要比自來水低得多，所以用來作為家庭清潔用水完全沒有問題。

一、國內外研究現狀

（一）凈水器的研究現狀

現今，國內國外對凈水器的品種和數量的要求越來越多，凈水器工業也磅礴發展。凈水器僅僅適合小規模的供水。當前的凈水器種類繁多，用途也各有差異。若按水質分，有除余氯凈水器、除有機物凈水器、除硬度（軟化）凈水器、除氟凈水器、除鹽份凈水器、除硝酸鹽凈水器、除菌凈水器、特種凈水器。若按管路設計等級劃分可分為漸緊式凈水器和自潔式凈水器兩大類。

（二）廢水利用設備研究現狀

目前，所研制出來的廢水利用裝置采取的是物理和化學相結合的方式。通過水軟化設備對廢水進行二次處理，將二次處理的水進行再一次的利用。

二、凈水器廢水再利用系統的硬件部分

本系統硬件模塊主要包括：電源模塊、水位自主檢測模塊、智能控制模塊、水位顯示模塊、聲光報警模塊和自動切換模塊。

（一）水位自主檢測模塊

水位自主檢測模塊主要由壓力傳感器組成，該模塊通過直接安裝在儲水箱內底部的方式實時監測箱內水位信息。

（二）智能控制模塊

智能控制模塊主要由微控制器及最小系統組成，該模塊負責采樣分析從水位檢測模塊接收到的箱內的水量信號并輸出相應的信息給聲光報警模塊和自動切換模塊。

（三）聲光報警模塊

聲光報警模塊主要由MY2490.19P 語音模塊和LED組成，該模塊通過接收智能控制模塊傳送的信息的方式，通過聲光提示用戶儲水箱水滿了，使用戶能及時的了解并加快使用。

（四）自動切換模塊

自動切換模塊主要由水泵和電控閥組成，當接收到智能控制模塊的信號時，將儲水箱出水口切換至熱水器、冷水管和水龍頭。

（五）水位顯示模塊

水位顯示模塊主要由液晶顯示器組成，該模塊能夠顯示水箱內的水量存儲情況。

三、凈水器廢水再利用系統的軟件部分

裝置初始化后，檢測儲水箱內的水位并通過水位顯示模塊顯示，然后判斷水位是否到達閾值，若到達閾值，則通過自動切換模塊將儲水箱出水管切換至廁所或者水龍頭；若大于預設值，則接著檢測儲水箱內水位的信息。

四、凈水器廢水再利用系統的特點

（1）本裝置能實現凈水器“廢水”再利用的功能，同時置于箱內的水位自主檢測模塊可以實時監測箱內水位的信息，并通過聲光報警模塊、水位顯示模塊向用戶提醒水箱儲備完畢的情況。現今市場上的凈水器廢水再利用裝置只有循環利用的功能，而本產品相較于現有的凈水器廢水再利用系統，能實時監測水位，具有聲光報警提示的功能。

（2）現今市場上的凈水器廢水再利用裝置不能很好的向用戶展示水箱中水量存儲情況，而本裝置設計有水位顯示模塊，可以通過液晶顯示屏實時顯示儲水箱內的水量情況。

總的來說，雖然自潔式凈水器極大地提高了生活用水的質量，為人們帶來了數不盡的便利，但水資源可持續利用是人類永無止境的研究熱點。本項目所研發的凈水器廢水再利用裝置通過合理的設計布局從而對凈水器排放的“廢水”進行存儲和處理，在解決凈水器的水資源浪費問題的同時，還具有人機交互等特點，滿足了功能性和智能化的要求。

五、凈水器廢水再利用裝置的發展前景

在中國經濟快速發展和凈水器技術越來越成熟的前提下，凈水器受到越來越多家庭的歡迎。據不完全統計，2017年全年凈水器的銷售額是350億元人民幣，如果按凈水器的平均價格在每臺2000元計算，現在國內每個省級區域平均每天至少有1650個家庭在購買安裝凈水器。但全國凈水器每年將排放10×109t

的“廢水”，無論是從經濟效應來說，還是環保政策考慮，本裝置都具有極好的發展前景。

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