CN107338828A - 一种学生宿舍楼公共卫生间二次水循环再利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种学生宿舍楼公共卫生间二次水循环再利用系统，包括马桶、小便池、水箱、盥洗台、过滤网、反冲洗过滤器、净化除臭层、第一排水口、第二排水口和第三排水口。本系统是在未改变盥洗池原有的水路条件下，在盥洗池下部增加一套二次水循环利用系统装置，既减少了水资源的浪费又带给使用者良好的节水体验，培养了人们节约用水的意识。
Description
技术领域
本发明属于节能减排技术领域，具体地说，涉及一种学生宿舍楼公共卫生间二次水循环再利用系统。
背景技术
水资源是有限的，已经取得全人类的共识。节约用水已经是世界性的话题，我国不仅是水资源严重匮乏的国家，还是人口大国，人均水资源占有量十分有限。
我国共有普通高等学校和成人高等学校2321所，高中阶段教育(包括普通高中、成人高中、中等职业学校)共有31255所，两者共有33576所学校。在这么多所学校中，其用水量肯定是十分巨大的，而学生是一个学校最主要的人群，则其宿舍用水量巨大，而水资源浪费问题也十分严重。
根据上面所描述的学校水资源浪费问题，设计一个可以节约宿舍公共卫生间用水量的系统就显得尤为重要。
发明内容
本发明提供一种学生宿舍楼公共卫生间二次水循环再利用系统，该系统基于对本校学生宿舍洗漱间的用水调查而展开，从了解学校用水及对学校宿舍用水改进的研究逐步推广到全国高校宿舍用水及对学校宿舍用水的改进。
为了达到上述目的，具体方案如下：
其技术方案如下：
一种学生宿舍楼公共卫生间二次水循环再利用系统，包括蹲便器1、小便池2、水箱3、盥洗台4、过滤网5、反冲洗过滤器6、净化除臭层7、第一排水口8、第二排水口9和第三排水口10，其中盥洗池4的下水口安装过滤网5，过滤网5对生活污水进行第一层的粗过滤，滤网5的下端经管道连接反冲洗过滤器6，反冲洗过滤器6对经过滤网5过滤后的生活污水进行二次过滤，即细过滤，使生活污水所含杂质进一步减少，反冲洗过滤器6的下端接模块化的净化除臭层7，净化除臭层7主要作用是吸附生活污水的异味，同时吸附一些杂质，使水质进一步净化，净化除臭层7的下端接水箱3，水箱3是对过滤净化后的生活污水进行储存，水箱3上分别开设第一排水口8、第二排水口9和第三排水口10，第一排水口8位于水箱3底部，用于将过滤净化后生活污水经管道输送到下楼层蹲便器1，第二排水口9位于水箱3右侧上部与警戒线平行位置，其作用是将水箱3中超过警戒线的水经管道流入下一层的小便池2，第三排水口10位于水箱3左侧最下部，用于系统发生故障或者需清洗水箱3时，打开此排水口，且关闭其他排水口，将水箱3内的水经下水道排出。
本发明的有益效果：
1)在未用其他耗能设备的情况下，应用水自身重力产生的水压保证了冲厕所必须的压力；
2)根据测量每层楼高度为3米，经查阅文献和资料得出管道中各项损失占能头的14％，可计算如下：
理想能头：H＝3m,g＝9.81m/s2
实际能头：h＝(1-14％)×H＝2.58m
最终速度
冲厕管管径为25mm，一次冲厕水量为7L-9L时，平均冲厕强度为1.54L/S-1.68L/S,该系统比其他高水箱冲洗设备的冲洗强度大。且每次大便冲洗时间约5-6秒时,即每次大便使用6升左右的水,而一般冲洗水箱需要用7.5-8.5L才能冲净蹲便器，所以该系统冲厕水量较其他冲洗设备有很大的节约。
3)使用了一种高效节能的反冲洗过滤器，其装有的16层碟式滤网能很好的起到过滤杂质的作用；
4)无需大范围改动原有的设备，降低了施工难度和施工所带来的经济成本；
5)在达到节水效果的同时，可以解决高楼层(4-6楼)在用水高峰期出现的水压不足的情况。
附图说明
图1为本发明学生宿舍楼公共卫生间二次水循环再利用系统的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
参照图1，一种学生宿舍楼公共卫生间二次水循环再利用系统，包括蹲便器1、小便池2、水箱3、盥洗台4、过滤网5、反冲洗过滤器6、净化除臭层7、第一排水口8、第二排水口9和第三排水口10，其中盥洗池4的下水口安装过滤网5，过滤网5对生活污水进行第一层的粗过滤，滤网5的下端经管道连接反冲洗过滤器6，反冲洗过滤器6对经过滤网5过滤后的生活污水进行二次过滤，即细过滤，使生活污水所含杂质进一步减少，反冲洗过滤器6的下端接模块化的净化除臭层7，净化除臭层7主要作用是吸附生活污水的异味，同时吸附一些杂质，使水质进一步净化，净化除臭层7的下端接水箱3，水箱3是对过滤净化后的生活污水进行储存，水箱3上分别开设第一排水口8、第二排水口9和第三排水口10，同时第一排水口8位于水箱3底部，用于将过滤净化后生活污水经管道输送到下楼层蹲便器1，第二排水口9位于水箱3右侧上部与警戒线平行位置，其作用是将水箱3中超过警戒线的水经管道流入下一层的小便池2，第三排水口10位于水箱3左侧最下部，用于系统发生故障或者需清洗水箱3时，打开此排水口，且关闭其他排水口，将水箱3内的水经下水道排出。
1)水箱盖：盖子周围用塑胶密封圈进行贴合密封，达到良好的存水效果。主要用途是定期地将蓄水容器底部所沉淀的污垢进行清洗；
2)过滤除味装置:过滤系统主要应用了反冲洗过滤装置，高效率的对二次水进行过滤，同时装有净化除臭层对异味进行吸附，最大程度上对二次水进行清洁净化；
3)第一排水口8：当厕所冲水阀打开时，蓄水容器内的水通过此排水口，通入厕所；
4)第二排水口9:随着水箱3内的水容量不断增加，到达警戒线时，多余的水就会通过此排水口流入下一层的小便池2，达到缓解储水压力和清洁小便池的双重作用；
5)第三排水口10:当系统发生故障或者需水箱2时，打开此排水口，且关闭其他排水口，将水箱3内的水排出；
本系统的运行原理为：将上一楼层倒入盥洗台的二次水，先经过进水口的过滤网5将大粒径的杂质过滤，然后通过反冲洗过滤器6进行二次过滤，最后通过净化除臭层7将过滤后的水储存在水箱3内。随着水箱3内的水位不断升高，到达警戒线时，打开第一排水口8、第二排水口9，将多余的水流入下一楼层的小便池2以及蹲便器1。水在第一排水口8处流入下一层的蹲便器1，达到冲厕的效果；水在排水口2处流入下一层的小便池2，对小便池进行清洁。利用此系统不仅解决了用水高峰期高楼层厕所冲水压力不足的问题，而且达到二次水再次利用的效果，同时也给同学们带来了良好的节水体验。
实施例
以西安科技大学学生6层宿舍楼为例，一个卫生间的服务范围是周围16个宿舍，每个宿舍6人。经查阅相关资料，每人每天日常生活用水量(不包括日常饮水量及冲厕用水量)平均在32L左右，所以一个卫生间一天总的生活用水量为：16×6×32＝3072L，每天的用水高峰期在早中晚，每个时期产生的生活废水量约为：1024L。水箱容量为：45×5×5＝1125L，可以满足用水高峰期的储水任务。
经实际调查，每个时期用于冲厕的用水量为：2×16×25＝800L，所以节水效率最高可达到：
经济性分析：
以西安科技大学学生6层宿舍楼为例，每个宿舍楼按1800人计算，该系统按照6-2层共5层进行安装布置。经实际调查，西安市学校用水水价为3.90元/m3，在校学生平均每人每天冲厕用水25L，以每年270天计，节约的水量总计：25×1800×270＝12150000L。
节约的水费总计：12150000÷1000×3.90＝47385(元)
节省的中水处理系统处理费用：12150000÷1000×1＝12150(元)(电费按照0.5元/度计算，处理1吨污水所需费用为1元)
水管价格+水箱及过滤装置价格+施工费+其他费用＝每栋宿舍楼总投资
5层×10.5米×10元/米×20间/栋+2500元/组×20间/栋+7000元+2100元＝69600元
所以一栋宿舍楼装设此套系统需投资69600元
经计算，11个月内便可以收回投资的全部成本，而此套设备的服务年限在25-35年，按照30年的使用寿命进行计算：
(每年节约的水费+每年节省的中水处理系统处理费用)×30年-初期总投资＝该系统所产生的经济价值总和
(47385+12150)×30-69600＝1716450(元)
所以，该系统的经济性非常可观。
本系统是在未改变盥洗池原有的水路条件下，在盥洗池下部增加一套二次水循环利用系统装置，既减少了水资源的浪费又带给使用者良好的节水体验，又培养了人们节约用水的意识。本系统最重要的环节是过滤水的装置，主要的组成有反冲洗过滤器、碟式过滤网和净化除臭层，在运行时逐步推进净化效果，使污水中的杂质得到很好的净化，达到了节能减排的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种学生宿舍楼公共卫生间二次水循环再利用系统，其特征在于：包括蹲便器1、小便池2、水箱3、盥洗台4、过滤网5、反冲洗过滤器6、净化除臭层7、第一排水口8、第二排水口9和第三排水口10，其中盥洗池4的下水口安装过滤网5，过滤网5对生活污水进行第一层的粗过滤，滤网5的下端经管道连接反冲洗过滤器6，反冲洗过滤器6对经过滤网5过滤后的生活污水进行二次过滤，即细过滤，使生活污水所含杂质进一步减少，反冲洗过滤器6的下端接模块化的净化除臭层7，净化除臭层7主要作用是吸附生活污水的异味，同时吸附一些杂质，使水质进一步净化，净化除臭层7的下端接水箱3，水箱3是对过滤净化后的生活污水进行储存，水箱3上分别开设第一排水口8、第二排水口9和第三排水口10，同时第一排水口8位于水箱3底部，用于将过滤净化后生活污水经管道输送到下楼层蹲便器1，第二排水口9位于水箱3右侧上部与警戒线平行位置，其作用是将水箱3中超过警戒线的水经管道流入下一层的小便池2，第三排水口10位于水箱3左侧最下部，用于系统发生故障或者需清洗水箱3时，打开此排水口，且关闭其他排水口，将水箱3内的水经下水道排出。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115633908A (zh) * | 2021-07-18 | 2023-01-24 | 吴彦民 | 动力机传送带式集粪养猪环保经济型公共厕所 |
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| US5557812A (en) * | 1994-08-08 | 1996-09-24 | Sayant; Eric H. | Waste water reuse system |
| CN201301477Y (zh) * | 2008-11-12 | 2009-09-02 | 房淑娟 | 楼层废水二次利用装置 |
| CN102561466A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-11 | 松江区泗泾小学 | 一种多层住宅节水系统 |
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2017
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