申请日 20200117
公开（公告）日 20201103
IPC分类号 E03C1/12; E03C1/122; E03B1/04; E03B11/02; E04D13/18; H02S10/10; F03B13/00
摘要
本实用新型公开一种太阳能及势能废水回收再利用系统，该系统在原有水路管道上进行改装，包括进水管道、一号U型管道、二号U型管道、排污管道、汲水管道、水箱、废水进水管、水泵、废水上水管道、上水总管道、自来水进入厕所冲水管道、单向阀、厕所冲水管道，所述进水管道上接洗手水池排水管道，其另一端连接一号U型管道的一端，一号U型管道的另一端连接排污管道；在二号U型管道中部的下侧设置有与汲水管道的一端相连的接口，汲水管道的另一端与水箱的内部连通；一号U型管道可以对废水中的大型颗粒物进行过滤。该系统通过将公共建筑中的上层使用过的废水进行收集，将其作为相邻层或下层冲厕用水使用，从而提高水资源的利用率。
权利要求书
1.一种太阳能及势能废水回收再利用系统，其特征在于，该系统在原有水路管道上进行改装，包括进水管道、一号U型管道、二号U型管道、排污管道、汲水管道、水箱、废水进水管、水泵、废水上水管道、上水总管道、自来水进入厕所冲水管道、单向阀、厕所冲水管道，所述进水管道上接洗手水池排水管道，其另一端连接一号U型管道的一端，一号U型管道的另一端连接排污管道；在二号U型管道中部的下侧设置有与汲水管道的一端相连的接口，汲水管道的另一端与水箱的内部连通；一号U型管道可以对废水中的大型颗粒物进行过滤；
水箱包括水箱主体、浮子、浮子限位桶、水箱顶板、超声波测距传感器，浮子限位桶设置在水箱主体内部的中部，浮子限位桶的顶部与水箱主体的顶部平齐，浮子限位桶的侧边上设置有与水箱主体内部连通的通孔，浮子设置在浮子限位桶的内部；超声波测距传感器的探头固定安装在水箱顶板的下表面上，且超声波测距传感器的探头垂直正对水箱主体的底部；在水箱顶板的与浮子限位桶正对的位置上设置有通孔用于将汲水管道的一端衔接到浮子限位桶内，且浮子的上表面与该通孔的尺寸相匹配，当水箱主体内部汲水到一定水位时，浮子在浮力作用下堵塞通孔，停止汲水；
水箱主体靠近上水总管道一侧的下部设置有与废水进水管的一端连通的接口，废水进水管的另一端穿过本楼层的地板接入到楼下的厕所冲水管道中，废水进水管的位于本楼层的部分设置有导水管与本楼层水泵连接，本楼层水泵的另一端连接本楼层的废水上水管道，本楼层的废水上水管道的另一端与由楼上延伸到本楼层的废水进水管连通；本楼层的上水总管道引出有自来水进入厕所冲水管道，自来水进入厕所冲水管道的另一端接入到本楼层的厕所冲水管道中；在自来水进入厕所冲水管道与本楼层的厕所冲水管道之间的竖直管道上设置有单向阀，使得水流只能由高处流向低处，保证了废水不会进入自来水管道；所述本楼层的厕所冲水管道由楼上的废水进水管与自来水进入厕所冲水管道交汇引出，其末端与本楼层的厕所冲洗点连通。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能及势能废水回收再利用系统，其特征在于，该系统还包括水力发电装置和太阳能电池板，所述水力发电装置的水力发电涡轮位于本楼层的废水进水管的中间，安装架固定在本楼层地面上；水流由楼上流入，流经水力发电装置，推动发电涡轮旋转产生电能，其电能储存在蓄电池中备用；所述太阳能电池板安装在楼顶，且其输出端连接蓄电池，产生的电能储存在蓄电池中。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能及势能废水回收再利用系统，其特征在于，所述水泵的型号为WQD5-5-0.37。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能及势能废水回收再利用系统，其特征在于，所述超声波测距传感器的型号为HC-SR-04。
5.根据权利要求2所述的一种太阳能及势能废水回收再利用系统，其特征在于，所述蓄电池为12V/7AH的ups蓄电池。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能及势能废水回收再利用系统，其特征在于，该系统还包括控制模块，所述控制模块由Arduino单片机、蓄电池、WiFi通讯模块、上位机四部分组成；每楼层的超声波测距传感器、水泵均通过WiFi通讯模块与Arduino单片机连接，Arduino单片机实时采集超声波测距传感器的数据，并将数据发送到上位机，上位机进行数据处理并实时显示各层水箱的液位；当由于人员分布不均匀造成两楼层间液位差长时间大于水箱高度的三分之一时，Arduino单片机则控制水泵工作，从低楼层往高楼层抽水。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能及势能废水回收再利用系统，其特征在于，所述单片机的型号为Arduino R3。
8.根据权利要求6所述的一种太阳能及势能废水回收再利用系统，其特征在于，所述WiFi通讯模块的型号为USR-GPRS232-734。
说明书
一种太阳能及势能废水回收再利用系统
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体是涉及到一种太阳能及势能废水回收再利用系统。
背景技术
淡水资源是十分有限的资源。我国淡水资源总量仅为世界平均水平的1/4。现实可利用的淡水资源量则更是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。城镇居民的用水量占我国水资源消耗的总量的1/10，学校、公寓等公共场所洗手池人流量大，流出的废水大都是直接排放到下水管道中，没有被充分的利用，不仅给污水处理单位增加了工作量，加大了一次投资成本，还增加了能源消耗，更为重要的是浪费了宝贵的水资源。为了提高水资源的利用率，将使用过后的、污染程度不高的废水如洗手水、换洗水，进行净收集，将其作为相邻层或本层冲厕用水使用，从而节约水资源。
现有的生活废水回收再利用系统，比如CNIO8086415A，该系统具有结构简单，使用方便的优点，将生活废水回收再利用系统经过层层过滤处理以后，把水中难以除去得的毛发也过滤出去，且系统中用到的滤网和网兜均为活动可拆卸结构，便于清理和更换；缺点是主要针对家庭式的废水进行处理，直接使用电力资源，导致其运行成本上升，并未让整栋建筑成为一个水循环利用的系统；另外CNIO8086415A的系统由于是针对家庭式的生活废水进行处理，需要额外的水泵装置将处理好的废水输送到马桶进水管与拖布进水管，增加了电力成本。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种太阳能及势能废水回收再利用系统。该系统是用于学校宿舍或集体公寓或其它人流比较集中的场所，通过收集建筑中的上一层废水，经过处理后，冲洗下层卫生间。该系统先对上一层收集的废水进行过滤，再将过滤后的水引流至发电机，流经发电装置推动发电涡轮旋转产生电能，产生的电能储存在蓄电池中备用，冲水时，废水进入厕所冲水管道与自来水交汇，冲洗厕所。该装置实用性强、运行成本低，不仅实现了对生活污水的再利用，而且充分利用能源，如太阳能、电能，这对改善我国水资源现状有很大意义。
本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，设计一种太阳能及势能废水回收再利用系统，其特征在于，该系统在原有水路管道上进行改装，包括进水管道、一号U型管道、二号U型管道、排污管道、汲水管道、水箱、废水进水管、水泵、废水上水管道、上水总管道、自来水进入厕所冲水管道、单向阀、厕所冲水管道，所述进水管道上接洗手水池排水管道，其另一端连接一号U型管道的一端，一号U型管道的另一端连接排污管道；在二号U型管道中部的下侧设置有与汲水管道的一端相连的接口，汲水管道的另一端与水箱的内部连通；一号U型管道可以对废水中的大型颗粒物进行过滤；
水箱包括水箱主体、浮子、浮子限位桶、水箱顶板、超声波测距传感器，浮子限位桶设置在水箱主体内部的中部，浮子限位桶的顶部与水箱主体的顶部平齐，浮子限位桶的侧边上设置有与水箱主体内部连通的通孔，浮子设置在浮子限位桶的内部；超声波测距传感器的探头固定安装在水箱顶板的下表面上，且超声波测距传感器的探头垂直正对水箱主体的底部；在水箱顶板的与浮子限位桶正对的位置上设置有通孔用于将汲水管道的一端衔接到浮子限位桶内，且浮子的上表面与该通孔的尺寸相匹配，当水箱主体内部汲水到一定水位时，浮子在浮力作用下堵塞通孔，停止汲水；
水箱主体靠近上水总管道一侧的下部设置有与废水进水管的一端连通的接口，废水进水管的另一端穿过本楼层的地板接入到楼下的厕所冲水管道中，废水进水管的位于本楼层的部分设置有导水管与本楼层水泵连接，本楼层水泵的另一端连接本楼层的废水上水管道，本楼层的废水上水管道的另一端与由楼上延伸到本楼层的废水进水管连通；本楼层的上水总管道引出有自来水进入厕所冲水管道，自来水进入厕所冲水管道的另一端接入到本楼层的厕所冲水管道中；在自来水进入厕所冲水管道与本楼层的厕所冲水管道之间的竖直管道上设置有单向阀，使得水流只能由高处流向低处，保证了废水不会进入自来水管道；所述本楼层的厕所冲水管道由楼上的废水进水管与自来水进入厕所冲水管道交汇引出，其末端与本楼层的厕所冲洗点连通。
与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：
1、该系统通过将公共建筑中的上层使用过的废水进行收集，将其作为相邻层或下层冲厕用水使用，实现再利用，从而提高水资源的利用率，达到了很好的节水效果，
2、该系统电源是利用水力发电部分和太阳能电池板部分，将势能和太阳能转换为电能为水泵供电，节约了能源，
3、浮子配合超声波传感器监测液位，防止其超过水箱的最高水位，在浮子限位筒上打孔，污水首先进入孔中，之后再通过孔进入水箱中，实现了对水的进一步净化；可实时监测水位，可输水到下层，避免了因设备负载过大导致的设备损坏现象。
4、单向阀的设置避免出现污水回流，保证了该装置的实用性和可持续使用。
发明人 （张鹏;苏云鹏;张志敏;聂子丰;付雯;张少腾;刘远嵩;朱子腾;吕智鑫;冯慧;赵博园;）