申请日2015.01.14
公开(公告)日2016.08.24
IPC分类号E03C1/12; E03B3/02; G01N27/02
摘要
一种生活废水自动检测分流并循环利用的方法和装置，属于节能环保、节水减污技术领域。本发明使用通过设定导电值进行控制的电磁阀，实现高污染废水和低污染废水自动检测分流，使低污染废水通过分流进入储水箱，供回收利用。储水箱经过特殊设计，在回收水量不足时可以自动补充自来水;使用者还可以选择接纳回收水还是自来水，若选择不接纳回收水或回收水有剩余，则可通过导流管或溢流管流至下层储水箱进水管，实现循环回收。通过收集雨水保证充足的回收水量，通过投放药剂进行消毒、除臭和脱色。回收水对马桶水箱或直接对马桶供水，实现对回收水的利用。成功解决了水质自动检测分流、循环回收、无需额外动力支持、充足回收水量、保证水质等多个难题。
权利要求书
1.一种生活废水自动检测分流并循环利用的方法，包括如下运行方法：
(1)废水进入废水排水管，导电值检测仪检测废水导电值，当所检测出导电值在设定范围内时，通过电磁阀控制器启动电磁阀，使电磁阀由由开通状态转变为闭断状态，废水开始聚集，并于高于分流管接口位置时通过分流管流向回收水储水箱方向并通过回收水进水管进入回收水储水箱。
(2)回收水储水箱通过回收水出水管实现对马桶水箱供水，或者在回收水出水管上加装延时阀后直接对马桶供水。
(3)当回收水水量不足、回收水储水箱水位低于三分之一时，可通过由浮球阀控制的自来水进水管自动补充自来水，以保证水量充足。
(4)当回收水量充足、大于回收水出水管的出水量，使回收水储水箱水位高于溢流管口位置时，回收水便从溢流管流出，流向下层回收水储水箱方向。
(5)使用者通过打开或关闭手动阀来选择是否接纳上层回收水储水箱的溢流来水，若选择拒绝接纳，则上层回收水储水箱的溢流来水自动通过导流管流向下层回收水储水箱方向。
(6)水平位置最高处设置雨水收集箱，所收集雨水通过雨水进水管向顶层回收水储水管供水，或间接向以下各层回收水储水箱供水，雨水收集箱所收集雨水过多时通过雨水溢流管排入污水管。
(7)使用者通过向回收水储水箱中投放高锰酸钾对回收水进行消毒、除臭和脱色。
2.一种生活废水自动检测分流并循环利用的装置，包括废水自动检测分流部份和废水循环回收储存供应部份，废水自动检测分流部份由废水排水管、漏斗状狭窄、导电值检测仪、电磁阀、电磁阀控制器、电源和分流管组成;废水循环回收储存供应部份由回收水储水箱、以及与其相连和安装的自来水进水管、浮球阀、回收水进水管、回收水出水管、回收水溢流管、回收水导流管、控制上层溢流回收水流向的手动阀，控制回收水出水管每次出水量的延时阀、雨水收集箱、雨水进水管、雨水溢流管组成。
3.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述漏斗状狭窄，其狭窄处口径不大于废水排水管口径的三分之一，并安装有导电值检测仪。
4.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述废水排水管，在汇入污水管前装有电磁阀，该电磁阀与电磁阀控制器和导电值检测仪既各自独立，又通过线路相互连接。
5.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述分流管，在废水排水管漏斗状狭窄与电磁阀之间的部位起始，至与上层溢流管汇合处终止，其终止处的水平位置不高于起始处;其中间部份上升，但高度须低于废水排水管漏斗状狭窄的最低处。
6.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述回收水储水箱，为密闭或顶部开口的半密闭箱式结构;其形状为侧倒的圆柱形或矩形;制作材料为防水材料，其全部或至少一面为透明防水材料;容量以一个家庭1-2天的马桶冲水量为最低限度。
7.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述回收水储水箱，设计两个进水管和两个出水管，分别是自来水进水管、回收水进水管、回收水溢流管、回收水出水管。
8.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述回收水储水箱，顶部至少留一个开口用来投放高锰酸钾。
9.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述自来水进水管，位于储水箱底部，储水箱内装有以水位控制自来水进水管口开闭的浮球阀。
10.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述回收水出水管，位于回收水储水箱底部，连接马桶水箱或加装延时阀后直接连接马桶。
11.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述回收水溢流管，位于回收水储水箱顶端数厘米处。
12.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述回收水进水管，是由上层储水箱溢流管和本层分流管汇合而成(顶层回收水进水管仅为雨水进水管)。
13.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述溢流管在与分流管 汇合前安装一手动阀，手动阀前接装一根导流管，导流管汇入本层溢流管。
14.如权利要求2所述的生活废水自动检测分流并循环利用的装置，其特征在于：所述雨水收集箱，位于整个装置水平位置最高处，其顶端数厘米处装雨水溢流管，其底部接装雨水进水管连通顶层回收水储水箱。
说明书
一种生活废水自动检测分流并循环利用的方法和装置
【技术领域】
本发明属于节能环保技术领域，尤其涉及一种节水减污的生活废水自动检测分流并循环利用的方法及其相关装置。
【背景技术】
随着社会经济的持续快速发展，城市进程和工业化进程的不断增加，环境污染日益严重，资源亦显得日益匮乏，国家对节能环保的重视程度也越来越高。“十二五”规划纲要提出，节能环保产业重点发展高效节能、先进环保、资源循环利用关键技术装备、产品和服务。中国是12个贫水国家之一，淡水资源还不到世界人均水量的1/4，因此节约用水迫在眉睫。在我国，随着城市人口的增加和和工农业生产的发展，污水排放量也日益增加，水体污染相当严重，而且几乎遍及全国各地。至2008年10月，全国设市城市、县及部分重点建制镇共建成污水处理厂1459座，日处理能力8553万吨(36个大城市共建成288座，日处理能力为3497万吨)，然而全国设市城市污水处理率截止2007年仍只有63%;虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高，但到2013年中国污水处理行业仍处于发展的初级阶。因此，大力发展节水减污的方法和装备具有重要的社会价值和经济价值。
节水减污的技术方案和产品装备，大的如污水处理厂，小的如节水水龙头，其方法、形态、成本、效益千差万别。本发明所述的方法和装置，主要用于家庭生活、宾馆、洗浴等生活服务活动中所产生废水的自动检测分流和循环回收利用。目前此种类型的方法和装置，或因较轻污染的水和明显污染的水无法自动分流，或因动力问题，或因回收水量问题，或因水质问题，而无法达到很好的效果。这是现有技术所存在的不足之处。
【发明内容】
本发明方法和装置，利用一系列技术、结构、和自然原理，成功解决了水质自动检测分流、循环回收、无需额外动力支持、充足回收水量、保证水质等多个难题，达到了明显优于目前现有方法和设备的良好效果。如前文所述，本发明所述的方法和装置，主要用于家庭生活、宾馆、洗浴等生活服务活动中所产生废水的自动检测分流和循环回收利用。根据水的导电性原理：纯净水是不导电的，含有杂质、污染物、矿物质越多其导电性能越高。生活中经过使用的废水，其导电性能明显高于日常生活所用自来水。本发明所述的方法和装置，就是利用此原理，使用了通过设定导电值进行控制的电磁阀，实现高污染废水和低污染废水自动检测分流，使高污染废水排入污水管，低污染废水通过分流进入储水箱，供回收利用。储水箱经过特殊设计，在回收水量不足时可以自动补充自来水;使用者还可以自行选择接纳回收水还是自来水，若使用者选择不接纳回收水，则回收水自动导流入下层储水箱的进水管;若回收水量充足且有剩余，亦可自动溢流至下层储水箱进水管，实现循环回收，保证充足的回收水量，节约水资源，减少废水排放，具有显著的社会效益和经济效益。
本发明所述的发法和装置，其典型用途和运行方式为：多层楼房，其全部或两层以上若干楼层，每层之每个单元安装一此装置、且上下层由基于本发明所述的方法相连，成为一个独立且完整的系统。为便于理解，本发明中所述之“下层”，是指“下一楼层”，但是在涉及法律意义和法律权利时，应当解释为：所述装置相对于原装置水平位置较低，利用本发明所述的方法和装置，可以实施本发明，则该装置所处的位置，既为“下层”。
通过设定导电值控制电磁阀开闭的技术和设备，是目前公知的技术，广泛应用于水污染处理、水产养殖等领域。
本发明：一种生活废水自动检测分流并循环利用的方法和装置，其技术方案和装置结构如下：
(1)上层或上游所排生活废水(因洗衣、洗澡所产生废水量大、集中、杂质少，较具有回收价值，故此处以此种废水代表所有可回收利用之生活废水)进入废水排水管，先通过一个漏斗状狭窄处，该狭窄处口径不大于废水排水管口径的三分之一，当废水排入量较多时，会在此处聚集且流速减慢。此漏斗状狭窄处安装有一个导电值检测仪，当有水流聚集且流速较慢时，此检测仪自动启动检测功能。废水排水管漏斗状狭窄下方一定距离处安装一电磁阀，电磁阀和漏斗状狭窄之间接装一根分流水管通往回收水储水箱。电磁阀默认为开通状态(此开通状态是指使废水排水管道处于开通状态)，当导电值检测仪检测到导电值处于设定范围时，既通过电磁阀控制器启动电磁阀，使之由开通状态转变成闭断状态。可启动电磁阀的导电值设定范围为：最小数值大于0微西门子每厘米，最大数值以导电值检测仪可检测出的数值为上限。因各地水质不同，其导电值亦不相同，但无论何种水质，凡供生活使用的自来水，必定可检测出导电值，且经使用污染后，其导电值必定明显增高。因不同的水质其原本导电值高低不同，经使用污染后其导电值变化亦不相同，因此，启动电磁阀的导电值设定范围最大数值应在可设定范围内由使用者自行设定，以保证所回收之水为较低污染程度为目的---既眼观不甚浑浊。当未检测到导电值或所检测到导电值不在设定范围时，电磁阀不启动，故保持开通状态，此时无废水通过、或废水通过电磁阀直接排入污水管;当检测到导电值且处于设定范围时，电磁阀启动并由开通状态转变为闭断状态，废水开始聚集，并于高于分流管接口位置时通过分流管流向回收水储水箱方向。
(2)回收水储水箱为储存回收水之用，此箱主体为密闭或顶部开口的半密闭箱式结构;其形状为侧倒的圆柱形或矩形;制作材料为防水材料，其全部或至少一面为透明防水材料，以利于观察储水箱内水位高低和水的清晰度;容量以一个家庭1-2天的马桶冲水量为最低限度。该回收水储水箱设计两个进水管和两个出水管，分别是自来水进水管、回收水进水管、回收水溢流管、回收水出水管。自来水进水管位于储水箱底部，储水箱内装一浮球阀以控制自来水进水管口的开闭，当水位达到三分之一或以上时，自来水进水管口被闭塞，当水位不足三分之一时，自来水进水管口开放，接纳自来水以补充水量。回收水出水管位于回收水储水箱底部，连接马桶水箱以实现供水，或加装延时阀、去掉马桶水箱，直接连接马桶供水。回收水溢流管位于该水箱顶端数厘米处，当水位达到此管管口高度时，既从此管溢流而出，此溢流管通往下层储水箱方向。回收水进水管由上层储水箱溢流管和本层分流管汇合而成(顶层回收水进水管既为雨水进水管)。溢流管在与分流管汇合前安装一手动阀，手动阀前接装一根导流管，此导流管汇入本层溢流管，手动阀用来控制是否接纳上层溢流出之回收水，若手动阀关闭，则上层溢流之回收水由导流管汇入溢流管后继续流向下层储水箱进水管方向。
(3)分流管的技术特征：分流管自与废水排水管相接处起始，至与上层溢流管汇合处终止，其终止处的水平位置不高于起始处;其中间部份上升，但高度须低于废水排水管漏斗状狭窄的最低处，以保证：1.回收水进水管的水不会通过分流管逆流进入废水排水管.2.回收水可顺利通过分流管最高处与上层溢流管水汇合;2.电磁阀变为开通时，未通分流管最高处的回收水可自然返回废水排管排出。
(4)水平位置最高处设雨水收集箱，雨水收集箱顶端数厘米处装雨水溢流管，雨水收集箱水位到达此管口时既由此管溢流排入污水管，顶层回收水储水箱的回收水进水管就是连接雨水收集箱底部的雨水进水管，雨水收集箱的雨水为顶层回收水储水箱的唯一回收水来源，故顶层回收水进水管不与任何分流管相连接，但是其手动阀和导流管的位置和形态与下层相同。顶层也可以不使用回收雨水，则雨水收集箱、顶层回收水储水箱及期附属部件全部去除，仅产生废水以供下层检测分流、回收利用。
(5)回收水储水箱顶部至少留一个开口用来投放高锰酸钾，对回收水进行杀菌、除臭和脱色。高锰酸钾用于废水杀菌、除臭和脱色是一项公知的技术，故其投放量在此发明中不再赘述。