何佳蔓　王亞楠　王康

【摘要】中國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家，節(jié)約水資源已成為當(dāng)今社會(huì)的一大主題。如今各行各業(yè)已開(kāi)展了節(jié)水工作，節(jié)水教育也深入到千家萬(wàn)戶。本次通過(guò)對(duì)北方地區(qū)城鎮(zhèn)居民生活用水和年降雨量調(diào)查分析，提出了家庭廚、衛(wèi)用水的二次利用，家庭雨水收集利用的觀點(diǎn)，設(shè)置了環(huán)保型節(jié)水系統(tǒng)。若該系統(tǒng)能夠在居民家庭生活中得到推廣和普及將會(huì)起到了很好的節(jié)水效果。

【關(guān)鍵詞】生活用水；雨水收集；凈化；二次利用；節(jié)水

【Abstract】China is a country with a serious shortage of water resources. Saving water resources has become a major theme in today's society. Now all walks of life have carried out water-saving work， water-saving education has also reached tens of thousands of households. Based on the investigation and analysis of daily and seasonal rainfall of urban residents in northern China， this paper put forward the viewpoints of family kitchen and secondary use of sanitation water and collection and utilization of household rainwater and set up an environment-friendly water-saving system. If the system can be popularized and popularized in the family life of the residents will play a very good water-saving effect.

【Key words】Domestic water；Rainwater collection；Purification；Secondary use；Water-saving

1. 研究背景

1.1國(guó)家水資源詳情分析。

中國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家，人均水資源占有量排在世界第109位，僅為世界平均水平的1/4。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增加、社會(huì)的進(jìn)步、工農(nóng)業(yè)和城市用水量的激增，水資源供需矛盾日益突出。近年來(lái)，黨和國(guó)家對(duì)此高度重視，在全社會(huì)大力倡導(dǎo)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。如今各行各業(yè)已開(kāi)展了節(jié)水工作，節(jié)水教育也深入到千家萬(wàn)戶。

1.2家庭廚、衛(wèi)用水調(diào)查分析。

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，居民生活用水量也越來(lái)越大。通過(guò)對(duì)北方地區(qū)城鎮(zhèn)居民生活用水調(diào)查了解到，一個(gè)3口人的家庭正常廚用（洗菜、洗碗、洗鍋、淘米等）每天用水量在57L/天左右，衛(wèi)生（衛(wèi)生間洗漱盆刷牙、洗臉）28L/天左右，沖廁78L/天左右，而絕大多數(shù)居民將廚、衛(wèi)用水沒(méi)有充分利用起來(lái)直接棄掉，白白浪費(fèi)了寶貴的水資源。如果將廚、衛(wèi)所用過(guò)的廢水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單凈化處理后并收集起來(lái)還可以進(jìn)行家庭澆花、養(yǎng)魚(yú)和沖洗廁所，這樣將起到有效節(jié)約水資源的作用。

1.3雨水收集利用調(diào)查分析。

隨著城市化進(jìn)程的加快，水資源匱乏、生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題的出現(xiàn)，水資源問(wèn)題已成為我國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略過(guò)程中必須認(rèn)真解決的重大問(wèn)題。目前，海水淡化雖可解決海濱城市缺水，但是在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，因其造價(jià)太高而無(wú)法推廣?？缌饔蜻h(yuǎn)程調(diào)水是一項(xiàng)耗資巨大的工程，但即使是南水北調(diào)這樣大規(guī)模的調(diào)水工程也只能解決部分城鎮(zhèn)的用水問(wèn)題，而利用雨水資源是一種最經(jīng)濟(jì)、最廣泛、最簡(jiǎn)便、最快捷、行之有效的途徑。本設(shè)計(jì)對(duì)雨水進(jìn)行收集，再將收集的雨水凈化用于擦玻璃，既能節(jié)水也能達(dá)到減輕勞動(dòng)力的目的。

2. 設(shè)計(jì)思路

（1）室內(nèi)節(jié)水設(shè)計(jì)思路：由于家庭淘米、洗菜、洗水果、洗鍋碗和洗臉、刷牙等過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水如果直接棄掉，無(wú)形中會(huì)造成水資源的浪費(fèi)。若不采取凈化處理直接排入坐便器，廢水中的菜葉、雜質(zhì)等會(huì)造成坐便器的堵塞和不衛(wèi)生。為了達(dá)到既節(jié)水，又使用簡(jiǎn)捷、方便、干凈衛(wèi)生的效果，將廚、衛(wèi)生活廢水經(jīng)過(guò)凈化處理后，排入坐便器，達(dá)到二次利用和節(jié)約用水的目的 。

（2）室外節(jié)水設(shè)計(jì)思路：由于城市化進(jìn)程的加快，水資源匱乏、生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題日益凸顯，城市雨水作為水資源利用迅速這世界各地得到發(fā)展。本設(shè)計(jì)中包含一種高效房屋雨水收集高效利用系統(tǒng)，可對(duì)雨水進(jìn)行收集和利用，達(dá)到節(jié)水的目的。

3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

關(guān)于環(huán)保型節(jié)水家庭節(jié)水的系統(tǒng)，從如下室內(nèi)，室外兩個(gè)方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

3.1室內(nèi)節(jié)水裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

（1）室內(nèi)餐廚污水凈化裝置。

將洗菜盆和洗漱盆進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，或?qū)氖忻嫔腺?gòu)買(mǎi)來(lái)的洗菜盆和洗漱盆對(duì)其底部進(jìn)行改造，分別增設(shè)一個(gè)長(zhǎng)15～30cm，寬12～25 cm，高3～5 cm的可拆卸過(guò)濾裝置，該裝置是一種環(huán)保型水、油、廢渣自動(dòng)分離的凈化裝置，該凈化裝置包括凈化水槽、水油分離裝置，水，廢渣分離裝置。本設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于水槽本體和水槽的進(jìn)水端之間設(shè)有濾網(wǎng)式過(guò)濾層，水油分離裝置的主體為水油分離箱，其側(cè)面設(shè)有吸油層和出油口。水，廢渣分離裝置之間設(shè)有抽屜式過(guò)濾層。而且在該凈化裝置的底部設(shè)有排污口，排污口設(shè)有閥門(mén)。該凈化裝置中間設(shè)有隔板，隔板中置有碳過(guò)濾層和化油劑。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理操作簡(jiǎn)單，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水油分離，水，廢渣分離（室內(nèi)餐廚污水凈化裝置見(jiàn)圖1）。

（2）家庭洗衣用水的再次利用裝置。endprint

該裝置包括：洗衣機(jī)放置臺(tái)、污水過(guò)濾池、小型壓力水泵、儲(chǔ)水箱。洗衣機(jī)用水在排出后，在污水過(guò)濾池進(jìn)行過(guò)濾后，利用小型水泵將其過(guò)濾后的水抽送到墻上的儲(chǔ)水箱，再可根據(jù)需要用儲(chǔ)水箱中的水沖廁（家庭洗衣用水的再次利用裝置見(jiàn)圖2）。

（3）太陽(yáng)能沖廁水箱智能補(bǔ)水裝置。

本裝置設(shè)計(jì)一種太陽(yáng)能沖廁水箱智能補(bǔ)水裝置，包括太陽(yáng)能發(fā)電及儲(chǔ)電系統(tǒng)，沖廁水箱本體和補(bǔ)水管，水位智能控管電路。水位智能控管電路包括小型電動(dòng)水泵，光敏電阻，浮球，微型LED燈，外接交流接觸器KM線圈。沖廁水箱本體需要不透光且內(nèi)置有浮球位置控制桿。利用太陽(yáng)能發(fā)電為本裝置提供動(dòng)力來(lái)源，在完成為沖廁水箱補(bǔ)充水的同時(shí)，達(dá)到節(jié)能的效果（太陽(yáng)能沖廁水箱智能補(bǔ)水裝置電路圖見(jiàn)圖3、太陽(yáng)能沖廁水箱智能補(bǔ)水裝置見(jiàn)圖4）。

3.2室外節(jié)水裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

本設(shè)計(jì)是一種房屋雨水收集高效利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括雨水收集槽、過(guò)濾裝置、高位儲(chǔ)水箱、電磁閥控制裝置、灑水槽、雨刷器、排水槽。本設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于雨水收集槽通過(guò)水管道與過(guò)濾裝置連接，過(guò)濾裝置通過(guò)相應(yīng)的管道與高位水箱連接，高位水箱再通過(guò)水管接到窗臺(tái)上方的灑水槽中，窗臺(tái)底部設(shè)置雨刷器裝置和排水裝置.我們可以通過(guò)相應(yīng)電路控制雨刷器的啟動(dòng)（類似于汽車(chē)雨刷器工作原理）并在排水槽最右端加一開(kāi)口，使得多余的水可以及時(shí)排出（總體設(shè)計(jì)圖見(jiàn)圖5）。

4. 結(jié)論

本設(shè)計(jì)克服了家庭生活用水的嚴(yán)重浪費(fèi)，節(jié)約用水只有從每個(gè)人做起，從千家萬(wàn)戶做起，才能對(duì)節(jié)水起到積極作用；本設(shè)計(jì)巧妙的利用過(guò)濾、生物凈化等對(duì)生活用水和天然雨水進(jìn)行凈化處理，從而達(dá)到廚、衛(wèi)用水和雨水的二次利用，而且巧妙的利用太陽(yáng)能等綠色能源，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。

5. 應(yīng)用前景

該節(jié)水系統(tǒng)應(yīng)用于居民家庭中造價(jià)合理，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，通過(guò)對(duì)廚、衛(wèi)用水的二次利用以及對(duì)雨水的收集利用，一戶人一年最少可節(jié)水51 m3，既可以節(jié)約大量的水資源，也可以減輕居民家庭每月水費(fèi)的支出。適宜于普及推廣，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

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