申请日2015.11.30
公开(公告)日2016.02.24
IPC分类号E03B1/02; E03B7/07; E03B11/12; E03C1/12; E03C1/122; C02F1/52
摘要
本发明提供一种生活废水再生处理系统，该生活废水再生处理系统包括总机设备、逐层设置的分机设备、与每层分机设备配套的多台单机设备、系统总线、中水箱设备;单机设备包括单机水箱组件和单机控制组件，中水箱设备包括中水箱和中水箱控制组件;总机设备为中心控制器，分机设备为分控制器，单机控制组件、中水箱控制组件包括设置在中水箱上的外供水位传感器、内供水位传感器、停止供水水位传感器、中水箱水泵、内供水电磁阀和外供水电磁阀，总机设备通过系统总线与各分机设备、中水箱控制组件连接，每一个分机设备通过系统总线连接与之配套的单机设备的多个单机控制组件，系统总线为用通讯电缆或无线电波;单机水箱组件连接自来水管网络、被处理生活废水水管网络、污水管网络和中水水管网络，并通过中水水管网络与中水箱相连接。
权利要求书
1.一种生活废水再生处理系统，其特征在于：该生活废水再生处理系统包括总机设备、逐层设置的分机设备、与每层分机设备配套的多台单机设备、系统总线、中水箱设备;单机设备包括单机水箱组件和单机控制组件，中水箱设备包括中水箱和中水箱控制组件;
总机设备为中心控制器，分机设备为分控制器，总机设备通过系统总线与各分机设备、中水箱控制组件连接，每一个分机设备通过系统总线连接与之配套的单机设备的多个单机控制组件，系统总线为用通讯电缆或无线电波;单机水箱组件连接自来水管网络、被处理生活废水水管网络、污水管网络和中水水管网络，并通过中水水管网络与中水箱相连接。
2.根据权利要求1的生活废水再生处理系统，其特征在于，单机水箱组件包括顶层水箱组件、通用水箱组件、底层水箱组件;单机控制组件包括顶层控制组件、通用控制组件、底层控制组件;其中通用水箱组件、通用控制组件各为两套，轮替工作。
3.根据权利要求2的生活废水再生处理系统，其特征在于，顶层水箱组件包括顶层水箱;顶层水箱设置有自来水进水口、中水进水口、中水供水口;顶层水箱在自来水进水口通过自来水进水阀连接自来水管网络;顶层水箱通过中水进水口、中水供水口连接中水水管网络，连接中水供水口的中水水管网络上连接有多个用户用水设备和中水进水阀，中水进水口处加装有滤网。
4.根据权利要求2的生活废水再生处理系统，其特征在于，通用水箱组件包括通用水箱和设置在通用水箱上的加料组件和混合组件;通用水箱设置有自来水进水口、中水进水口、被处理生活废水进水口、两个中水供水口、排污口;通用水箱在自来水进水口通过自来水进水阀连接自来水管网络，在中水进水口通过中水进水阀连接上一层的中水水管网络，中水进水口处加装有滤网，在被处理生活废水进水口通过被处理废水进水阀连接被处理生活废水水管网络，在一个中水供水口通过用户中水供水阀连接用户用水设备，在另一个中水供水口通过网络中水供水阀连接本层的中水水管网络，在排污口通过排污阀连接污水管网络。
5.根据权利要求2的生活废水再生处理系统，其特征在于，底层水箱组件包括底层水箱和设置于底层水箱上的加料组件、混合组件;底层水箱设置有被处理生活废水进水口、中水供水口、排污口;底层水箱在被处理生活废水进水口通过被处理废水进水阀连接被处理生活废水水管网络，在中水供水口通过网络中水供水阀连接中水水管网络，在排污口通过排污阀连接污水管网络。
6.根据权利要求3或4或5的生活废水再生处理系统，其特征在于，网络中水供水阀与中水水管网络连接的管道上设置有水泵。
7.根据权利要求6的生活废水再生处理系统，其特征在于，加料组件包括支架和设置在支架上的料箱，料箱下有出料口、出料口阀门和出料电磁铁，上有加料口、加料电机，加料电机通过加料电机座固定在料箱上，加料口有盖，加料电机连接有加料转轴，加料转轴上设置有摇臂。
8.根据权利要求6的生活废水再生处理系统，其特征在于，混合组件包括混合电机、混合电机轴和设置于混合电机轴的叶轮;混合电机设置在底层水箱或通用水箱的顶端，混合电机轴、叶轮设置于底层水箱或通用水箱内。
9.根据权利要求6的生活废水再生处理系统，其特征在于，顶层控制组件包括上水位传感器、下水位传感器、自来水进水阀、中水进水阀;上水位传感器、下水位传感器设置在顶层水箱上。
10.根据权利要求6的生活废水再生处理系统，其特征在于，通用控制组件包括上水位传感器、下水位传感器、自来水进水阀、中水进水阀、被处理废水进水阀、用户中水供水阀、网络中水供水阀、排污阀、加料电机、出料电磁铁、混合电机，上水位传感器、下水位传感器设置在通用水箱上。
11.根据权利要求6的生活废水再生处理系统，其特征在于，底层控制组件包括上水位传感器、下水位传感器、被处理废水进水阀、网络中水供水阀、水泵、排污阀、加料电机、出料电磁铁、混合电机。
12.根据权利要求1的生活废水再生处理系统，其特征在于，中水箱控制组件包括设置在中水箱上的外供水位传感器、内供水位传感器、停止供水水位传感器、中水箱水泵、内供水电磁阀和外供水电磁阀，中水箱通过内供水电磁阀和外供水电磁阀连接中水水管网络，外供水位传感器、内供水位传感器、停止供水水位传感器设置在中水箱上，外供水位传感器在最上面，内供水位传感器在最下面，停止供水水位传感器位于两者之间。
13.根据权利要求1的生活废水再生处理系统，其特征在于，中心控制器、分控制器为单片机、ARM、DSP、PLC。
14.根据权利要求6的生活废水再生处理系统，其特征在于，自来水进水阀和排污阀为电磁阀;中水进水阀、被处理废水进水阀、中水供水阀和网络中水供水阀为电动阀。
15.根据权利要求1的生活废水再生处理系统，其特征在于，相邻两层的中水水管网络的连接处设置有倒U型弯管，最底一层的中水水管网络通过内供水电磁阀连接中水箱，并与中水箱水泵连接。
说明书
生活废水再生处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体地说涉及一种生活废水再生处理系统。
背景技术
生活废水主要指厨房废水、洗漱盆废水、洗衣废水、洗浴废水等等。不包括卫生间坐便、便池废水，也不包括工业废水。由于生活废水中的污物多数是固态颗粒或大分子成分，多数不溶于水或不易溶于水，且很少含有有毒有害的易溶性化学成分。
众所周知，我国水资源匮乏，包括水污染在内的环境污染也是困扰国计民生的大患，围绕节水、治污的发明创造也不少，但是用于生活废水自动化处理的系统设备还没有。尤其运用自动化控制技术、嵌入式计算机技术进行自动处理这些废水的专利更没有，如专利号为CN201420564852.9、名称为生活废水处理装置的中国专利就公开了一种生活废水处理装置，具有能有效处理生活废水的优点，但该装置为机械结构，没有植入自动化控制技术、嵌入式计算机技术。采用人工传统方法处理，费时费力、浪费能源，又如专利号为CN201420635594.9、名称为生活废水处理装置的中国专利公开了一种生活废水处理装置，既能有效降低生活废水的COD及BOD，同时能够脱去底泥中的重金属，将其农业化利用，减少二次环境污染，提高资源利用率。同样没有植入自动化控制技术、嵌入式计算机技术。采用人工传统方法处理，费时费力、浪费能源。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明提供一种生活废水再生处理系统，运用自动化控制技术、嵌入式计算机技术等等，自动处理这些废水，不需要人工干预，克服现有技术的生活废水再生处理系统存在废水量大、人工传统方法处理费时费力、浪费能源的缺陷。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现;
一种生活废水再生处理系统，包括总机设备、逐层设置的分机设备、与每层分机设备配套的多台单机设备、系统总线、中水箱设备;单机设备包括单机水箱组件和单机控制组件，中水箱设备包括中水箱和中水箱控制组件;
总机设备为中心控制器，分机设备为分控制器，总机设备通过系统总线与各分机设备、中水箱控制组件连接，每一个分机设备通过系统总线连接与之配套的单机设备的多个单机控制组件，系统总线为用通讯电缆或无线电波;单机水箱组件连接自来水管网络、被处理生活废水水管网络、污水管网络和中水水管网络，并通过中水水管网络与中水箱相连接。
作为对上述技术方案的改进，单机水箱组件包括顶层水箱组件、通用水箱组件、底层水箱组件;单机控制组件包括顶层控制组件、通用控制组件、底层控制组件;其中通用水箱组件、通用控制组件各为两套，轮替工作。顶层水箱组件设置在住宅生活楼顶层，亦可用于上面没有用户的楼层;通用水箱组件逐层设置在住宅生活楼各楼层，底层水箱组件和中水箱不是用于一层或下面没有用户的楼层，而是设置在住宅生活楼所有楼层以外，底层水箱组件用于处理最底层的和其他楼层没有处理完的被处理生活废水。
作为对上述技术方案的改进，顶层水箱组件包括顶层水箱;顶层水箱设置有自来水进水口、中水进水口、中水供水口;顶层水箱在自来水进水口通过自来水进水阀连接自来水管网络;顶层水箱通过中水进水口、中水供水口连接中水水管网络，连接中水供水口的中水水管网络上连接有多个用户用水设备和中水进水阀，中水进水口处加装有滤网。
作为对上述技术方案的改进，通用水箱组件包括通用水箱和设置在通用水箱上的加料组件和混合组件;通用水箱设置有自来水进水口、中水进水口、被处理生活废水进水口、两个中水供水口、排污口;通用水箱在自来水进水口通过自来水进水阀连接自来水管网络，在中水进水口通过中水进水阀连接上一层的中水水管网络，中水进水口处加装有滤网，在被处理生活废水进水口通过被处理废水进水阀连接被处理生活废水水管网络，在一个中水供水口通过用户中水供水阀连接用户用水设备，在另一个中水供水口通过网络中水供水阀连接本层的中水水管网络，在排污口通过排污阀连接污水管网络。
作为对上述技术方案的改进，底层水箱组件包括底层水箱和设置于底层水箱上的加料组件、混合组件;底层水箱设置有被处理生活废水进水口、中水供水口、排污口;底层水箱在被处理生活废水进水口通过被处理废水进水阀连接被处理生活废水水管网络，在中水供水口通过网络中水供水阀连接中水水管网络，在排污口通过排污阀连接污水管网络。
作为对上述技术方案的改进，网络中水供水阀与中水水管网络连接的管道上设置有水泵。
作为对上述技术方案的改进，加料组件包括支架和设置在支架上的料箱，料箱下有出料口、出料口阀门和出料电磁铁，上有加料口、加料电机，加料电机通过加料电机座固定在料箱上，加料口有盖，加料电机连接有加料转轴，加料转轴上设置有摇臂。
混合组件包括混合电机、混合电机轴和设置于混合电机轴的叶轮;混合电机设置在底层水箱或通用水箱的顶端，混合电机轴、叶轮设置于底层水箱或通用水箱内。
顶层控制组件包括上水位传感器、下水位传感器、自来水进水阀、中水进水阀;上水位传感器、下水位传感器设置在顶层水箱上。
通用控制组件包括上水位传感器、下水位传感器、自来水进水阀、中水进水阀、被处理废水进水阀、用户中水供水阀、网络中水供水阀、排污阀、加料电机、出料电磁铁、混合电机，上水位传感器、下水位传感器设置在通用水箱上。
底层控制组件包括上水位传感器、下水位传感器、被处理废水进水阀、网络中水供水阀、水泵、排污阀、加料电机、出料电磁铁、混合电机。
中水箱控制组件包括设置在中水箱上的外供水位传感器、内供水位传感器、停止供水水位传感器、中水箱水泵、内供水电磁阀和外供水电磁阀，中水箱通过内供水电磁阀和外供水电磁阀连接中水水管网络，外供水位传感器、内供水位传感器、停止供水水位传感器设置在中水箱上，位置依次在最上面、最下面和两者之间。
中心控制器、分控制器为单片机、ARM、DSP、PLC。
自来水进水阀和排污阀为电磁阀;中水进水阀、被处理废水进水阀、中水供水阀和网络中水供水阀为电动阀。
相邻两层的中水水管网络的连接处设置有倒U型弯管，最底一层的中水水管网络通过内供水电磁阀连接中水箱，并与中水箱水泵连接。
本发明生活废水再生处理系统，其工作过程是这样的：
当系统第一次通电工作时，通用水箱组件的其中一套水箱组件的自来水进水阀和顶层水箱组件的自来水进水阀通电打开，放入自来水，当水位达到下水位传感器时，中水供水阀打开，向用户供水，当水位达到上水位传感器的位置时，自来水进水阀断电关闭;
通电的同时，通用水箱组件的另一套水箱组件的被处理废水进水阀打开，上一楼层的生活废水经被处理水水管流进通用水箱收集被处理水，底层水箱组件的其中一套水箱组件的被处理废水进水阀也打开;
通用水箱组件的被处理废水进水阀打开的那个通用水箱里的水位达到上水位传感器的位置时，被处理废水进水阀关闭，加料电机起动，出料电磁铁通电动作，出料阀门打开，开始加料，加料完毕时加料电机断电停转，出料电磁铁断电、出料阀门复位，搅拌电机起动，搅拌均匀停止，开始沉淀，沉淀结束后即设定沉淀时间到了，中水供水阀打开，向用户供应中水，与此同时检测另一水箱，如果还没有到达设定的沉淀时间则继续沉淀，如果已经到时间，则检测水位，水位在下水位传感器以下，并且已经完成排污并已刷水箱，则打开这一通用水箱的被处理废水进水阀收集被处理水，如没有完成排污并刷箱则继续完成排污、刷水箱，继而打开被处理废水进水阀;
如果水位不在下水位传感器以下，说明中水没有用完，打开网络中水供水阀把剩余的中水排放到中水水管，水位到达下水位传感器关闭网络中水供水阀，打开排污阀排出沉淀污物，关闭排污阀，打开被处理废水进水阀和同一水箱上的中水进水阀，当水位达到下水位传感器时，关闭被处理废水进水阀和同一水箱上的中水进水阀，搅拌电机起动，搅拌均匀后搅拌电机停止，打开排污阀排出刷水箱的污水，关闭排污阀;
如果通用水箱组件的一套水箱组件完成排污刷水箱、关闭排污阀，另一水箱还在收集被处理水，则刚关闭排污阀的水箱组件打开中水进水阀，注入中水，避免影响用户使用中水，水位达到上水位传感器位置关闭中水进水阀;
在刚通电时，底层水箱组件的其中一套水箱组件的被处理废水进水阀打开，某中间楼层被处理水水管里的被处理水较多而不能被本楼层的通用水箱组件全部吸收时，多余的被处理水经倒U型弯管流进下一楼层的被处理水水管，如果再不能被通用水箱组件全部吸收则继续经倒U型弯管向下流，直到流进底层水箱组件的底层水箱;
底层水箱组件注满水的工作过程和通用水箱组件基本相同，所不同的是底层水箱组件设定沉淀时间到了以后不需要检测另一水箱，直接把中水排到中水箱，然后排污、刷水箱，此时如果另一水箱还在注入被处理水，这一水箱等待，否则打开中水进水阀准备注入被处理水;
排放到中水水管里的中水如果不能被下一楼层通用单机设备用完，就通过倒U型弯管流进下一楼层的中水水管，如果再不能用完继续向下流，最后通过内供电磁阀流进中水箱，一直到中水箱内供电磁阀，在中水箱向外供水时，外供电磁阀打开，内供电磁阀关闭，其他时候外供电磁阀关闭，内供电磁阀打开，所以只要不是中水箱向外供水，流到内供电磁阀的中水都能够顺利地流进中水箱;
在系统刚刚通电或已经通电但顶层水箱的水位低于下水位传感器以下时，系统检测中水箱水位，如果水位在内供水位以下，顶层单机设备的自来水进水阀通电打开，放入自来水，如果中水箱水位在内供水位以下，中水水泵启动，向顶层水箱供水，顶层水箱水位达到上水位传感器时，中水水泵停止，当中水箱向顶层单机设备供水时，其它如有需要要中水的通用单机设备可以打开相应的中水进水阀;
当中水箱的水位到达内供水位传感器时，如果顶层水箱的中水没有用完，不需要向顶层水箱供水时，中水水管网络的中水继续流进中水箱，当水位到达外供水位传感器时，外供电磁阀打开，内供电磁阀关闭，中水水泵启动，中水被迫排往系统外部，是结余的中水，可作为他用，当中水水位低于停止水位传感器时，中水水泵停止工作。
中水箱对内供水优先于对外供水，当中水正在对外供水的同时，检测到顶层单机设备水箱水位低于下水位传感器位置，需要中水箱对顶层单机设备的顶层水箱供水，这时外供电磁阀关闭，内供电磁阀打开中水向顶层单机设备的顶层水箱输送;
自来水管网络，就是把自来水输送到顶层单机设备自来水进水阀和通用单机设备自来水进水阀的全部水管;
被处理生活废水水管网络，就是把上一楼层用户的生活废水收集并输送到单机设备的全部水管;
在除最底楼层以外的某一楼层，把所有用户的洗脸盆下水管、洗澡和洗衣服地漏、厨房下水管连接到被处理生活废水水管，被处理生活废水水管连接到下一楼层的所有被处理废水进水阀，同时通过一倒U型弯管、向下延伸管与下一楼层的被处理生活废水水管连接，除一层以外的楼层都是同样连接，最底一层与其它楼层的不同之处是，最底一层被处理生活废水水管除了连接所有用户的洗脸盆下水管、洗澡和洗衣服地漏、厨房下水管外，就是连接到底层单机设备的被处理废水进水阀;
污水管网络，就是连接通用单机设备及底层单机设备的排污阀和用户原有排污管道的水管网络;
中水水管网络，就是收集和供给中水的水管总称，在除最底层和顶层以外的某一楼层，中水水管连接本楼层的所有通用单机设备的网络中水供水阀，同时连接下一楼层通用单机设备的中水进水阀，同时还通过一倒U型弯管向下延伸并与下一楼层的中水水管连接，一层的中水水管的不同之处是不再连接下一楼层通用单机设备的中水进水阀，不再通过一倒U型弯管向下延伸，而是通过内供水电磁阀延伸到中水箱中，连接中水箱水泵，顶层中水水管的不同之处是，由于顶层单机设备只有一个中水供水口，没有网络中水供水阀，所以顶层中水水管连接这个中水供水口，连接顶层用户用水设备，同时连接下一楼层通用单机设备的中水进水阀，但不再通过一倒U型弯管向下延伸，次高层的中水水管还向上延伸，通过竖管连接顶层单机设备的中水进水口，这样从顶层单机设备的中水进水口经竖管、竖管及倒U型弯管、内供电磁阀连接到中水箱水泵;
污水管网络，就是把通用单机设备和底层单机设备产生的污物经水箱排污口输送出去的水管网络;
本发明的生活废水再生处理系统，可以根据系统内使用单机设备的多少，可以适当的调整系统构成;比如单个用户，只需要一台通用单机设备就可以工作，如果某一楼层只有一台单机设备，为了降低成本可以不使用分机设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的生活废水再生处理系统，可以自动的、智能的、不需要人工干预的分散处理生活废水，减轻污水处理厂集中处理的压力，降低能耗，降低成本，在家庭、饭店、宾馆等企事业单位，只要有生活废水产生的地方，都可以安装，同时，只要可以不使用自来水的用水项目，都可以用这种中水代替，提高了用水效率，达到节水的目的，另外，多余的中水集中收集，可以用于工业用水或市政用水。