摘要我國(guó)是一個(gè)極其缺水的國(guó)家，國(guó)家出臺(tái)了許多政策，要求生產(chǎn)節(jié)水產(chǎn)品，并要求增強(qiáng)居民節(jié)水意識(shí)。在國(guó)家大力號(hào)召下，許多生產(chǎn)廠家下大力度研發(fā)節(jié)水產(chǎn)品，來(lái)滿足人們的需要，給人們帶來(lái)更多的收益，節(jié)水產(chǎn)品在家庭生活中取得了良好的效果，人們從一系列的變化數(shù)字中領(lǐng)悟到節(jié)水減少了局部生活開(kāi)支。實(shí)際生活中，我們有局部水是可以在再利用的。本設(shè)計(jì)基于中水回用的相關(guān)技術(shù)，通過(guò)集水箱收集家庭廢水并進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，再輸送至蓄水箱，最終用于廁所沖水、家庭澆花拖地以及廚房消防。該設(shè)計(jì)主要解決家庭廢水回收利用的問(wèn)題，意義旨在節(jié)約家庭用水，提高水的回收利用率，為環(huán)保節(jié)能獻(xiàn)力。關(guān)鍵詞：家庭廢水回收利用AbstractOurcountryisaextremelywater-shortcountry.Thecountryhasissuedamanypolicies,callingontheproductionwatersavingproductrequirements,andenhancingresidentswatersavingconsciousness.Incountriesunderthecallvigorously,manymanufacturersofwatersupplyproductsresearchanddevelopment,tomeettheneedsofthepeople,givepeoplemoreearnings.Watersavingproductsinfamilylifehasobtainedgoodeffect.Peoplefromaseriesofchangesinthenumberofwatersavingawakentoreducethecostsofliving.Inreallife,wehavepartofthewatercanbeinrecycled.Thisdesignbasedonthewaterreuserelatedtechnology,throughthecollectionofwatertankcollectionandsimplefamilywastewatertreatmentandthentransportedtothewaterstoragebox,eventuallyusedintoilet,familywateringtheflowers，moppingthefloorandkitchenfire.Thisdesignismainlytosolvetheproblemofwastewaterrecyclingfamily,meaningthefamilytosavewaterandimprovewaterrecycling,environmentalprotectionandenergysavingfortheirpower.Keywords:FamilywastewaterRecycling目錄第一章緒論11.1設(shè)計(jì)背景11.2家庭廢水情況11.2.1家庭廢水統(tǒng)計(jì)11.2.2家庭廢水特點(diǎn)21.2.3家庭污廢水的分類21.2.4家庭廢水的處理要求21.3家庭廢水的處理31.3.1中水回用的概念31.3.2中水水質(zhì)要求31.3.3中水的分類31.3.4中水處理方法41.4家庭廢水處理中存在的問(wèn)題51.5中水回用技術(shù)的現(xiàn)狀與開(kāi)展51.6本文主要研究?jī)?nèi)容及各章節(jié)安排6第二章家庭廢水回收利用裝置的總體設(shè)計(jì)說(shuō)明82.1總體設(shè)計(jì)方案及定位82.1.1家庭廢水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)82.1.2中水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)92.2裝置設(shè)計(jì)方技術(shù)比擬與選擇102.3家庭廢水回收利用裝置外觀及內(nèi)部詳細(xì)圖解112.4本章小結(jié)15第三章小型飲用水應(yīng)急處理裝置各類材料的選擇及介紹163.1家庭廢水回收利用裝置材料的選擇163.1.1砂濾料的選擇163.1.2除油材料的選擇163.1.3活性炭的選擇173.1.4活性炭應(yīng)用的平安問(wèn)題183.1.5裝置結(jié)構(gòu)材料的選擇183.1.6裝置管材的選擇183.1.7液位繼電器的選擇193.2家庭廢水回收利用裝置詳解203.3本章小結(jié)23第四章家庭廢水回收利用裝置計(jì)算書244.1裝置尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算244.1.1集水箱〔處理箱〕局部244.1.2提升水泵選擇254.1.3蓄水箱局部254.1.4消防泵的選擇264.1.5管徑的選擇26第五章造價(jià)估算275.1結(jié)構(gòu)材料費(fèi)275.2組裝費(fèi)用計(jì)算275.3總價(jià)及水均價(jià)計(jì)算27第六章參考資料29第七章結(jié)語(yǔ)307.1系統(tǒng)特點(diǎn)307.2本裝置的改良方向30第八章英文文獻(xiàn)318.1文獻(xiàn)原文318.2中文翻譯34第一章緒論1.1設(shè)計(jì)背景我國(guó)是全球13個(gè)人均水資源最貧乏的國(guó)家之一，淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6％，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，僅為世界平均水平的1／4、美國(guó)的1／5，在世界上名列121位，是全球13個(gè)人均水資源最貧乏的國(guó)家之一?？鄢y以利用的洪水涇流和散布在偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下水資源后，中國(guó)現(xiàn)實(shí)可利用的淡水資源量那么更少，僅為11000億立方米左右，人均可利用水資源量約為900立方米，據(jù)監(jiān)測(cè)，目前全國(guó)多數(shù)城市地下水受到一定程度的點(diǎn)狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢(shì)。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對(duì)中國(guó)正在實(shí)施的可持續(xù)開(kāi)展戰(zhàn)略帶來(lái)了嚴(yán)重影響，而且還嚴(yán)重威脅到城市居民的飲水平安和人民群眾的健康。全國(guó)668座建制市中，約有400多座城市缺水，其中100多座城市嚴(yán)重缺水。在這種水資源極度缺乏，并且在不斷的浪費(fèi)的情況下，需要采取節(jié)水措施[1]。我們每個(gè)家庭或者個(gè)人都應(yīng)將節(jié)水當(dāng)作分內(nèi)之事。家庭廢水的回收利用是很重要的節(jié)水手段。在日常生活中，重復(fù)利用廢水的方法很多。例如用洗漱用過(guò)的水來(lái)沖廁就是很好的節(jié)約方式。實(shí)際生活中人們?cè)缬羞@種意識(shí)并采取了這種方式，不少家庭已經(jīng)把洗漱用過(guò)的水用桶收集起來(lái)，以備沖廁用，這是最原始的收集利用的方式?，F(xiàn)在，人們?cè)谘兄萍彝U水再利用產(chǎn)品來(lái)豐富節(jié)水市場(chǎng)，在眾多的廢水利用產(chǎn)品中，還未有更簡(jiǎn)單、更實(shí)用、更好的產(chǎn)品來(lái)推向市場(chǎng)，滿足人們生活的需要。1.2家庭廢水情況家庭廢水統(tǒng)計(jì)在調(diào)查顯示中，家庭衛(wèi)生間用水占生活用水60-70%，就用水沖廁這一塊，一人平均一個(gè)月用水約1立方米，如果家庭不是用節(jié)水坐便器，用水量會(huì)更多。一個(gè)人一年用水12立方米。如果水費(fèi)為每噸3.7元〔北京〕，一個(gè)三口之家所用費(fèi)用133.2元，在調(diào)查顯示中，城市污水處理費(fèi)用每噸0.9元〔北京〕左右。如果一個(gè)城市有200萬(wàn)人口，那么一年有1920萬(wàn)噸自來(lái)水被沖廁使用，同時(shí)有1920萬(wàn)噸廢水產(chǎn)生，相關(guān)的污水處理費(fèi)用為1728萬(wàn)元，產(chǎn)生了雙向浪費(fèi)，如果我們用可再利用的廢水來(lái)沖廁，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是很可觀的[2]。1.2.2家庭廢水特點(diǎn)出去廁所排水外的家庭廢水都可稱為洗滌水。洗滌水的構(gòu)成成分非常廣泛，這反映了居民的生活方式以及家庭洗衣服洗澡等所選用的化學(xué)藥品。洗滌水廣泛含有高濃度的易降解有機(jī)物，比方做飯產(chǎn)生的油脂類、肥皂或其他洗滌劑產(chǎn)生的外表活性劑和其他剩余物。理論上來(lái)說(shuō)，只有當(dāng)洗滌水被排泄物污染過(guò)菜可能造成洗滌水輕微含有病原體。盡管如此，洗滌水的自身環(huán)境是很有利于病原體的生長(zhǎng)，也就是說(shuō)，洗滌水在回收利用前是需要經(jīng)過(guò)處理的。此外，未處理的洗滌水會(huì)很容易變成厭氧〔即含有的氧氣被耗光，〕，而因此產(chǎn)生臭味。洗滌水的養(yǎng)分含量通常比一般的混合污水要低。在某些情況下，其磷的含量可能會(huì)很高，但是氮的含量通常都很低。如果人們都使用無(wú)磷洗滌劑，那么洗滌水中的磷含量將會(huì)減至比經(jīng)過(guò)預(yù)處理過(guò)的污水中磷含量更低。因此也將會(huì)把洗滌水重復(fù)利用的步驟降到最少[3]。1.2.3家庭污廢水的分類空調(diào)系統(tǒng)排水、盥洗排水和沐浴排水等，其污染程度較輕，稱為優(yōu)質(zhì)雜排水，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇其作為中水水源；沖廁以外的生活排水組合，其污染程度中等，稱為雜排水；所有生活排水的總稱，其污染程度最重，稱為生活污水，由于其處理費(fèi)用較高，且難處理，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量不采用其作為中水水源[4]。1.2.4家庭廢水的處理要求處理需求的預(yù)防在任何洗滌水管理中都應(yīng)被看作一個(gè)重要的局部。這可以通過(guò)控制污染負(fù)荷或者使用的水量來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，所有的洗滌水系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提供用戶關(guān)于環(huán)境友好家用化學(xué)藥品和保護(hù)水技術(shù)的信息。將節(jié)水設(shè)備與經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)政策相結(jié)合，比方消耗水的費(fèi)用系統(tǒng)，洗滌水的產(chǎn)生量將在很大程度上得到減少。在規(guī)劃城市下水道設(shè)施時(shí)，目標(biāo)是每個(gè)人每天不產(chǎn)生超過(guò)80升的洗滌水。要收集和輸送洗滌水，一個(gè)管道系統(tǒng)是必須的。和傳統(tǒng)混合污水系統(tǒng)不同的是，因?yàn)椴挥幂斔蛶颂幬覀兛梢杂霉軓捷^小的管道。為了方式被油脂堵塞，管道應(yīng)當(dāng)用不少于0.5%的坡度筆直安裝〔沒(méi)有凸出或凹陷〕[3]。1.3家庭廢水的處理中水回用的概念將生活污水作為水源，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后作雜用水，其水質(zhì)指標(biāo)間于上水和下水之間，稱為中水，相應(yīng)的技術(shù)稱為中水技術(shù)。經(jīng)處理后的中水可用到廁所沖洗、園林灌溉、道路保潔、城市噴泉等。對(duì)于淡水資源缺乏，城市供水嚴(yán)重缺乏的缺水地區(qū)，采用中水技術(shù)既能節(jié)約水源，又能使污水無(wú)害化，是防治水污染的重要途徑，也是我國(guó)目前及將來(lái)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)重點(diǎn)推廣的新技術(shù)、新工藝[5]。本設(shè)計(jì)要求“家庭生活廢水包括洗碗洗菜等污水〔廁所排水除外〕。這些廢水通過(guò)該裝置的處理能夠用于廁所沖洗用水和家庭澆花拖地等，其意義可以節(jié)約用水充分利用水資源。〞故本次設(shè)計(jì)回收利用廢水的方式與中水相類似，因此以中水為根底來(lái)介紹一些工藝。1.3.2中水水質(zhì)要求中水水質(zhì)必須要滿足以下條件：1、滿足衛(wèi)生要求。其指標(biāo)主要有大腸菌群數(shù)、細(xì)菌總數(shù)、余氯量、懸浮韌、BOD5等；2、滿足人們感觀要求，即無(wú)不快的感覺(jué)。其衡量指標(biāo)主要有濁度、色度、臭味等；3、滿足設(shè)備構(gòu)造方面的要求，即水質(zhì)不易引起設(shè)備、管道的嚴(yán)重腐蝕和結(jié)垢。其衡量指標(biāo)有pH值、硬度、蒸發(fā)殘?jiān)⑷芙庑晕镔|(zhì)等。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)中水研究越來(lái)越深入，為保證中水作為生活雜用水的平安可靠和合理利用，于一九八九年正式公布了《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》[6]。1.3.3中水的分類中水因用途不同有三種處理方式1、將其處理到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)而直接回用到日常生活中，即實(shí)現(xiàn)水資源直接循環(huán)利用，這種處理方式適用于水資源極度缺乏的地區(qū)，但投資高，工藝復(fù)雜；2、將其處理到非飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，主要用于不與人體直接接觸的用水，如便器的沖洗，地面、汽車清洗，綠化澆灑，消防，工業(yè)普通用水等，這是通常的中水處理方式；3、工業(yè)上可以利用中水回用技術(shù)將到達(dá)外排標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水進(jìn)行再處理，一般會(huì)加上混床等設(shè)備使其到達(dá)軟化水水平，可以進(jìn)行工業(yè)循環(huán)再利用，到達(dá)節(jié)約資本，保護(hù)環(huán)境的目的[6]。本次設(shè)計(jì)可以歸為第二類當(dāng)中，即通常的中水處理方式。1.3.4中水處理方法按處理方法，中水處理工藝一般分為3種類型：1、物理處理法：膜濾法，適用于水質(zhì)變化大的情況。采用這種流程的特點(diǎn)是：裝置緊湊，容易操作，以及受負(fù)荷變動(dòng)的影響小。膜濾法是在外力的作用下，被別離的溶液以一定的流速沿著濾膜外表流動(dòng)，溶液中溶劑和低分子量物質(zhì)、無(wú)機(jī)離子從高壓側(cè)透過(guò)濾膜進(jìn)入低壓側(cè)，并作為濾液而排出；而溶液中高分子物質(zhì)、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留，溶液被濃縮并以濃縮形式排出。2、物理化學(xué)法：適用于污水水質(zhì)變化較大的情況。一般采用的方法有：砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉淀等。這種流程的特點(diǎn)是：采用中空纖維超濾器進(jìn)行處理，技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，系統(tǒng)間歇運(yùn)行，管理簡(jiǎn)單。3、生物處理法適用于有機(jī)物含量較高的污水。一般采用活性污泥法、接觸氧化法(如下圖)、生物轉(zhuǎn)盤等生物處理方法?；蚴菃为?dú)使用，或是幾種生物處理方法組合使用，如接觸氧化+生物濾池；生物濾池+活性炭吸附；轉(zhuǎn)盤十砂濾等流程。這種流程具有適應(yīng)水力負(fù)荷變動(dòng)能力強(qiáng)、產(chǎn)生污泥量少、維護(hù)管理容易等優(yōu)點(diǎn)[7]。本設(shè)計(jì)以物理處理法為主。1.4家庭廢水處理中存在的問(wèn)題建筑中水回用存在的問(wèn)題較多，首先，中水系統(tǒng)運(yùn)行往往不正常，水質(zhì)水量不穩(wěn)定，用戶難以放心依賴，造成這種現(xiàn)象的主要原因是有些工藝、設(shè)備不過(guò)關(guān)，達(dá)不到預(yù)想效果，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平不高，出現(xiàn)問(wèn)題不能及時(shí)解決，使水質(zhì)水量常常發(fā)生較大的波動(dòng)，甚至停產(chǎn)。其次，中水回用在實(shí)際工程中并不比使用城市給水更經(jīng)濟(jì)。對(duì)北京22個(gè)運(yùn)行中的中水設(shè)施進(jìn)行調(diào)研，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)普遍存在設(shè)施能力不能充分利用、運(yùn)行本錢過(guò)高的現(xiàn)象，其總運(yùn)行本錢有的甚至高達(dá)11.37元/m3，且平均總運(yùn)行本錢也為3.24元/m3，這主要是因?yàn)橹兴O(shè)施的設(shè)計(jì)規(guī)模得不到充分發(fā)揮。再次，中水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)太高。目前我國(guó)建筑中水回用執(zhí)行的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)行的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)中總大腸菌群的要求與《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》相同，比興旺國(guó)家的回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)適用于游泳區(qū)的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還嚴(yán)格，這一方面使得許多現(xiàn)有中水工程不達(dá)標(biāo)，另一方面，也限制了建筑中水工程的推廣和普及。很多人對(duì)中水的衛(wèi)生性、平安性等存有顧慮，在感情上無(wú)法接受中水，從而影響了其普及。當(dāng)然當(dāng)前的水價(jià)偏低也是造成中水回用本錢較高從而難以推廣的重要原因之一[8]。1.5中水回用技術(shù)的現(xiàn)狀與開(kāi)展中水回用設(shè)備開(kāi)發(fā)與回用技術(shù)近期得到了迅速開(kāi)展，在美國(guó)、日本、印度、英國(guó)等國(guó)家(尤以日本為突出)得到了廣泛的應(yīng)用。這些國(guó)家均以本國(guó)度、區(qū)域的特點(diǎn)確定出適合其國(guó)情國(guó)力的中水回用技術(shù)，使中水回用技術(shù)越來(lái)越臻于完善。在中國(guó)，這一技術(shù)已受到各級(jí)政府及有關(guān)部門重視并對(duì)建筑中水回用做了大量理論研究和實(shí)踐工作，在全國(guó)許多城市如深圳、北京、青島、天津、太原等開(kāi)展了中水工程的運(yùn)行并取得了顯著的效果。目前，我國(guó)的國(guó)有工業(yè)企業(yè)和局部民企，比方污染嚴(yán)重和水資源利用較多的企業(yè)都建成了中水回用工程，為低碳生產(chǎn)和節(jié)能減排的國(guó)家級(jí)號(hào)召做出了奉獻(xiàn)[9]。1.6課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及章節(jié)安排本次課題主要介紹了一種小型家庭廢水回收利用裝置的設(shè)計(jì)，本裝置采用以活性碳吸附為主要工藝進(jìn)行處理，包含除油污手段。本裝置由幾局部組成，包括集水箱〔處理箱〕、儲(chǔ)水箱，小型水泵，液位控制器等〔見(jiàn)圖1-1〕。本裝置適用于家庭廢水回收利用。圖1-1各章節(jié)主要內(nèi)容及具體安排如下：：緒論。本章主要介紹家庭廢水收受利用裝置的設(shè)計(jì)背景及國(guó)內(nèi)外中水回用技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展。：家庭廢水回收利用裝置的總體設(shè)計(jì)說(shuō)明。本章主要介紹裝置總體設(shè)計(jì)方案，家庭廢水回收利用裝置整體視圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)及管段布置詳解。：家庭廢水回收利用裝置各管段的詳細(xì)介紹。本章主要對(duì)裝置中各管段及組成局部進(jìn)行單個(gè)詳解，并闡述選擇各類材料的理由。：家庭廢水回收利用裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算。本章主要介紹家庭廢水回收利用裝置尺寸計(jì)算，確定裝置中各管段的詳細(xì)長(zhǎng)度及管徑，從而確定裝置的詳細(xì)尺寸。：家庭廢水回收利用裝置造價(jià)的計(jì)算。本章主要進(jìn)行裝置造價(jià)的計(jì)算，造價(jià)包括管段材料，填充材料，組裝費(fèi)用，以及內(nèi)部耗材更替時(shí)所需的各項(xiàng)費(fèi)用。：家庭廢水回收利用裝置的設(shè)計(jì)參考資料及附錄。：家庭廢水回收利用裝置設(shè)計(jì)總結(jié)。第二章家庭廢水回收利用裝置的總體設(shè)計(jì)說(shuō)明2.1總體設(shè)計(jì)方案及定位本次設(shè)計(jì)是基于家庭廢水回收利用的根底上，使得除廁所排水外的其他廢水通過(guò)該裝置的處理能夠用于廁所沖洗用水和家庭澆花拖地等，其意義可以節(jié)約用水充分利用水資源。故本次設(shè)計(jì)對(duì)水質(zhì)處理的要求并不很高，但是在可行性及本錢方面有較高要求。2.1.1家庭廢水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)家庭廢水沒(méi)有明確的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)家庭廢水水量水質(zhì)參照《戈蕾等城市生活污水水量調(diào)查與水質(zhì)分析》。表2-1城市家庭日用水量調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)[10]〔L/人·d〕對(duì)象各類型用水量洗澡水洗衣水淘米水洗漱水洗菜水洗碗水廁所用水其他排水量戶172.33.729.155.2142.489.5437.449.11122.41戶260.065.08.03.032.08.050.012.0220.0戶350.0050.04.05.020.05.0100.030.0225.0平均值60.839.577.054.4031.507.5162.4817.04189.2百分比/%26.417.23.11.913.73.327.17.4100根據(jù)表2-1顯示，3戶平均日總用水量為230.32L/人·d。在各類型用水量中，洗澡水和廁所用水占的比例最大，分別為26.4%和27.1%；洗衣水和洗菜水次之，分別為17.2%和13.7%。而3戶的平均日排水量為表2-2城市家庭生活污水水質(zhì)分析[10]工程洗澡水洗衣水淘米水洗漱水洗菜水洗碗水PH值7.027.436.147.007.436.57濁度〔度〕34.8183.4221.621.9513142.65總磷〔mg/L〕3.188.040.990.940.691.85COD〔mg/L〕81.4221.24368.8217.125.9889.72從表2-2中可以看出，各類型用水水質(zhì)差異很大。綜合表2-1及表2-2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，本次設(shè)計(jì)的家庭廢水水質(zhì)按照以下數(shù)值考慮〔廁所排水不計(jì)算在內(nèi)〕。PH值：7.20；濁度〔NTU〕：54.32；總磷〔mg/L〕：2.42；COD〔mg/L〕：107.50；BOD5以COD的0.57倍計(jì)算，那么BOD5〔mg/L〕：61.28。2.1.2中水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》〔GB/T18920-2002〕標(biāo)準(zhǔn)，中水回用水質(zhì)要求如下：表2-3中水回用水質(zhì)要求[11]序號(hào)工程沖廁道路清掃、消防城市綠化車輛沖洗建筑施工1pH2色度≤303嗅無(wú)不快感4濁度/NTU≤510105205溶解性總固體/〔mg/L)≤1500150010001000-6〔BOD5〕/〔mg/L)≤10152010157氨氮/〔mg/L)≤10102010208陰離子外表活性劑/〔mg/L)1.01.01.00.51.09鐵/(mg/L)≤0.30.3--10錳/〔mg/L)≤0.10.1--11溶解氧/〔mg/L)≥1.012總余氯〔mg/L)接觸30min后≥1.0，管網(wǎng)末端≥0.213總大腸菌群/〔個(gè)/L)≤3通過(guò)生活廢水水質(zhì)及中水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的比擬，我們發(fā)現(xiàn)濁度以及BOD5超出指標(biāo)，需進(jìn)行相關(guān)處理。同時(shí)也要考慮到并未列出的色度以及嗅。2.2裝置設(shè)計(jì)方技術(shù)比擬與選擇方案一：自然沉淀。此方案適用于多數(shù)家庭，但是沉淀時(shí)間長(zhǎng)，且只能降低水的濁度，在有機(jī)物和色度等去除上沒(méi)有太大的作用。方案二：投加氯，過(guò)濾消毒，此方案雷同于水廠出水消毒，通過(guò)對(duì)需要用的水體通入氯氣或者投加液氯的方法進(jìn)行消毒。此方案出水水質(zhì)一般能到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，但濁度可能不能得到有效地降低。且加氯在普通家庭中可行性不是很高，存在很多問(wèn)題。方案三：活性炭吸附，此方案適用范圍廣，并且效果顯著，能有效的去除水中的有色，有毒微生物和懸浮物質(zhì)，同時(shí)本錢非常低，使用簡(jiǎn)潔方便，使用時(shí)間長(zhǎng)，能去除本設(shè)計(jì)所需除去濁度、色度及氣味。方案四：臭氧消毒，此方案雷同于方案二，出水水質(zhì)一般能到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，但水中的懸浮物質(zhì)并未能得到有效的去除，臭氧在普通家庭中使用并不實(shí)際，存在一定困難。方案五：超濾膜別離，此方案平安高效，且能有效的去除水中的各類雜質(zhì)，微生物等各類有害物質(zhì)，到達(dá)凈化水體的目的，但缺點(diǎn)是單獨(dú)使用本錢太高，且超濾膜的清洗不方便?？偨Y(jié)：經(jīng)過(guò)以上五種方案的可行性，經(jīng)濟(jì)性及操作性的技術(shù)類比，對(duì)一、二、四三種方案進(jìn)行了排除，不適合本類設(shè)計(jì)。對(duì)于二、四兩種方案那么進(jìn)行比擬，由于是家庭廢水回收利用裝置的設(shè)計(jì)，本身目的就是節(jié)能減排，因此不采用造價(jià)較高的超濾膜方案。初步確定采用石英砂過(guò)濾、活性炭吸附以及紫外線消毒工藝相結(jié)合的處理工藝?？紤]到家庭廢水含有大量油脂類污染物，而這類污染物極易堵塞管道，需通過(guò)一定工藝去除。2.3家庭廢水回收利用裝置外觀及內(nèi)部詳細(xì)圖解本設(shè)計(jì)主要處理工藝為活性炭吸附，并輔以除油脂及紫外線殺菌的方案。家庭廢水包括廚房洗滌水以及衛(wèi)生間洗漱水，通過(guò)排水管道收集集合，由一根管送人該裝置中先經(jīng)紗布粗濾，砂過(guò)濾以排出大型固體物質(zhì)。廢水在處理箱中通過(guò)紗布及活性炭粗濾后再經(jīng)過(guò)除油工藝進(jìn)行除油，除油工藝完成后再經(jīng)過(guò)活性炭工藝進(jìn)行最后的過(guò)濾程序。處理箱中的出水經(jīng)水泵加壓送至衛(wèi)生間頂部的蓄水箱，進(jìn)入蓄水箱之前設(shè)有紫外線消毒燈進(jìn)行消毒以完成凈水目的。蓄水箱中的水有三個(gè)用途，沖廁，消防自動(dòng)噴淋以及放入盥洗盆用于拖地或澆花等等。活性炭工藝可以有效地降低廢水的濁度，對(duì)水中色、嗅的去除也有很大作用，除油工藝那么用于除油，而最后的紫外線消毒進(jìn)行深度處理，完全能到達(dá)中水回用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。集水箱局部構(gòu)造見(jiàn)圖2-1圖2-1集水箱本裝置主要由液位繼電器控制裝置的運(yùn)行。圖2-1為集水箱局部，集水箱左壁設(shè)有溢水口與排渣口。集水箱〔處理箱〕的右側(cè)連接水泵，水泵和液位繼電器A、B、C相連，并受液位繼電器控制。水位到達(dá)A點(diǎn)，水位繼電器控制水泵抽水，上升到B點(diǎn)停止抽水。在水泵停止抽水且集水箱的溢出口被堵導(dǎo)致水位上升到C時(shí)繼電器C控制的報(bào)警裝置將報(bào)警。水泵與蓄水箱用直徑為25mm的PVC管相連。在集水箱局部，水流按照?qǐng)D中水流方向前進(jìn)，分別通過(guò)石英石過(guò)濾、除油吸附、活性炭吸附三個(gè)階段，并最終出水。蓄水箱局部構(gòu)造見(jiàn)圖2-2圖2-2蓄水箱圖2-2為裝置的蓄水箱局部。蓄水箱中同樣設(shè)置了液位繼電器來(lái)控制水泵。蓄水箱左壁設(shè)有進(jìn)水口，由一根直徑25mm的PVC管將集水箱中的水輸送進(jìn)入蓄水箱。蓄水箱有效水位之上設(shè)置了直徑為50mm的溢水口，底部設(shè)置直徑50mm的放空口，溢水口與放空口通過(guò)同一根排水管排水。當(dāng)蓄水箱中的水位下降到D處時(shí)，液位繼電器控制水泵從集水箱中抽水，優(yōu)先等級(jí)高于B處的液位繼電器；當(dāng)蓄水箱中的水位上升到E處時(shí)，液位繼電器控制水泵停止從集水箱中抽水，優(yōu)先等級(jí)高于A點(diǎn)的液位繼電器。蓄水箱中的一局部出水通過(guò)蓄水箱中的潛水泵和管徑40mm的管進(jìn)行廚房消防噴淋供水，另一局部通過(guò)管徑25mm的PVC管供應(yīng)廁所用水及洗滌盆并用于拖地或澆花。消防水由于經(jīng)常不被調(diào)用，因此需要定期放空。圖2-3集水箱俯視圖圖2-4集水箱左視圖在裝置運(yùn)行一定時(shí)間之后，需要對(duì)處理箱進(jìn)行排渣排油。排渣排油的周期定為2周。如圖2-3所示，需要排渣排油時(shí)，先停止蓄水箱的進(jìn)水并通過(guò)放空口將蓄水箱中的水放空，蓄水箱第一局部產(chǎn)生的雜質(zhì)可以通過(guò)排渣口清理排出，第二局部產(chǎn)生的油脂可以通過(guò)排油口清理排出。石英石隔板、除油隔板以及活性炭隔板都是可以拆卸進(jìn)行清洗或更換的。當(dāng)集水箱中的水位超過(guò)50mm時(shí)，水便會(huì)通過(guò)溢水口溢出并排放。圖2-5蓄水箱俯視圖圖2-6蓄水箱左視圖蓄水箱中設(shè)置了兩根紫外線燈管對(duì)進(jìn)入蓄水箱中的水進(jìn)行最后一步處理。紫外線燈管的長(zhǎng)度為800mm。集水箱設(shè)有放空口與溢水口。2.4本章小結(jié)經(jīng)過(guò)五種方案技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比擬，最終確定本裝置采用活性炭技術(shù)為核心，輔以過(guò)濾、除油以及紫外線消毒技術(shù)。能高效完成廢水處理的任務(wù)要求，同時(shí)能做到整個(gè)過(guò)程完全自動(dòng)控制，平安性也有極大的保證。處理箱中的活性炭、過(guò)濾用的石英砂以及除油構(gòu)件都可以拆卸進(jìn)行維修或清洗。整個(gè)裝置無(wú)毒無(wú)害，經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何副產(chǎn)物及危害。第三章小型飲用水應(yīng)急處理裝置各類材料的選擇及介紹3.1家庭廢水回收利用裝置材料的選擇砂濾料的選擇凈水濾料是水處理行業(yè)中常用的凈水材料之一，它的范圍較為廣泛，包涵種類也很多，用途、功能、性能各不相同，較為常用的有：石英砂濾料、鵝卵石濾料、錳砂濾料、麥飯石濾料、沸石濾料、無(wú)煙煤濾料、磁鐵礦濾料、海綿鐵濾料、陶粒濾料、石榴石濾料、金剛砂濾料、火山巖濾料、泡沫濾料、果殼濾料、稀土瓷砂濾料本次設(shè)計(jì)中本著經(jīng)濟(jì)合理的原那么，選用石英砂濾料。石英砂濾料是采用天然石英礦為原料，經(jīng)破碎，水洗精篩等加工而成，目前是水處理行業(yè)中使用最廣泛、量最大的凈水材料，無(wú)雜質(zhì)，抗壓耐磨，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)性能穩(wěn)定，截污能力強(qiáng)，效益高、使用周期長(zhǎng)，適用于單層、雙層過(guò)濾池、過(guò)濾器和離子交換器中，各項(xiàng)指標(biāo)均到達(dá)〔CJ/T43-2005〕標(biāo)準(zhǔn)。加工有精制石英砂，純白石英砂，酸處理劑，普通石英砂，可滿足不同用戶的使用需求。常用規(guī)格：0.5-1.0mm0.6-1.2mm1-2mm2-4mm4-8mm8-16mm16-32mm。此處我們選擇10mm粒徑的石英砂。普通石英砂濾料主要用在污水處理中，用三五年都沒(méi)問(wèn)題，只要防止石英砂流失就行，被污染了不要緊，因?yàn)槲鬯幚碇校勰嗫梢赃M(jìn)行好氧或者厭氧呼吸，將污水中的污染物降解[12]。因?yàn)槭⑸盀V料主要用于截留廢水中的大顆粒雜質(zhì)，需要進(jìn)行定期清洗。根據(jù)使用情況，清洗周期應(yīng)不長(zhǎng)于兩周。除油材料的選擇高效多功能有機(jī)吸附劑〔SorpureTMSP1000系列〕是采用國(guó)外最新高效吸附技術(shù)開(kāi)發(fā)的新型環(huán)保吸附材料，它對(duì)水中不溶或低溶解度有機(jī)物，如芳香烴類或取代芳香烴類污染物具有極強(qiáng)的吸附能力，產(chǎn)水能夠滿足各種排放或膜法中水回用對(duì)進(jìn)水要求。該產(chǎn)品可以廣泛應(yīng)用于膜法預(yù)處理、高溫凝結(jié)水、電鍍、醫(yī)藥、化工污水等處理過(guò)程。高效多功能有機(jī)吸附劑〔SorpureTMSP1000系列〕，是一種復(fù)合材料。其微觀晶體呈堆積模板狀結(jié)構(gòu)，不同于活性炭的微孔外表吸附機(jī)理，有機(jī)吸附劑的吸附主要是分配原理和離子交換吸附原理，是一種多功能吸附材料。在水中有機(jī)吸附劑層狀結(jié)構(gòu)外表上的長(zhǎng)鏈分子會(huì)在水中伸展，形成如“濾網(wǎng)〞狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)含有有機(jī)污染物的水通過(guò)時(shí)，由長(zhǎng)鏈有機(jī)分子構(gòu)成的“濾網(wǎng)〞與有機(jī)污染物顆?；蚰z束通過(guò)分子間強(qiáng)作用力相結(jié)合，將其俘獲并鎖定在它的分子構(gòu)架中。另外，在有機(jī)吸附劑模板間存在有可交換的陽(yáng)離子，水中重金屬離子或帶電有機(jī)污染物分子也可以通過(guò)離子交換被吸附去除。吸附材料微觀結(jié)構(gòu)中的“濾網(wǎng)〞是由模板上的長(zhǎng)鏈有機(jī)分子構(gòu)成，因此其過(guò)濾精度在納米級(jí)尺寸，可以截留微小的污染物顆粒，去除精度極高。同時(shí)，由于模板間存在有巨大的孔體積，所以其容納油類污染物的量也極大，具有極高的納污〔油〕量[13]。產(chǎn)品主要規(guī)格如下：工程指標(biāo)外觀形態(tài)粉狀或顆粒顆粒大小，目數(shù)12～30〔或粉末〕水含量，%<10堆密度，kg/m3600～800包裝，kg/袋25包裝，kg/桶50貯存涼爽枯燥的地方活性炭的選擇根據(jù)《木質(zhì)凈水用活性炭GB/T13803.2-1999》標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，本裝置中選用的木質(zhì)活性炭外觀為黑色無(wú)定形顆粒狀，本身無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)味。木質(zhì)凈水用活性炭不能混入含有對(duì)人體健康有毒或有害的物質(zhì)。本處活性炭應(yīng)用于處理箱中最后一個(gè)流程，用于除色除嗅，同時(shí)也要去除廢水中的濁度及有機(jī)物等等。經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬，此處選用400μm左右的果殼活性炭。果殼活性炭主要以果殼和木屑為原料，經(jīng)炭化、活化、精制加工而成。具有比外表積大、強(qiáng)度高、粒度均勻、孔隙節(jié)構(gòu)興旺、吸附性能強(qiáng)等特點(diǎn)。并能有效吸附水中的游離氯、酚、硫、油、膠質(zhì)、農(nóng)藥殘留物和其他有機(jī)污染以及有機(jī)溶劑的回收等。適用于制藥、石油化工、制糖、飲料、酒類凈化行業(yè)，對(duì)有機(jī)物溶劑的脫色、精制、提純和污水處理等方面。經(jīng)此配置此裝置既可以去除水中的細(xì)菌，例如大腸桿菌，同樣也可以去除一些化學(xué)物質(zhì)和金屬，如水中的鐵等。當(dāng)顆粒活性炭的吸附能力飽和時(shí)，顆?；钚蕴烤蜁?huì)喪失吸附能力，這時(shí)就需要進(jìn)行顆?；钚蕴康母鼡Q。而顆粒活性炭的更換周期需根據(jù)裝置的使用情況，使用頻率及所過(guò)濾水源的水質(zhì)等實(shí)際情況而定，建議至少3個(gè)月更換一次顆粒活性炭，也可根據(jù)需要及時(shí)更換。這樣才能保證過(guò)濾筒中的顆粒活性碳保持良好的吸附性能，使裝置過(guò)濾后的水質(zhì)符合飲用要求[14]?；钚蕴繎?yīng)用的平安問(wèn)題通常都認(rèn)為應(yīng)用活性炭沒(méi)有平安問(wèn)題，但實(shí)際沒(méi)有絕對(duì)的平安，對(duì)活性炭應(yīng)用中的平安不能掉以輕心，對(duì)活性炭的性質(zhì)和不平安的可能性要有所認(rèn)識(shí)。關(guān)于著火1)活性炭不列入危險(xiǎn)品類，但是可燃的。著火后不會(huì)發(fā)生有焰燃燒，只是陰燃。2)活性炭不會(huì)自燃，在空氣中可能會(huì)著火，與汽油、柴油等混合，可引起燃燒。3)活性炭燃燒時(shí)如果通風(fēng)缺乏，會(huì)生成有毒的一氧化碳。關(guān)于貯存1)活性炭必須存放在盡可能防火的建筑內(nèi)。2)活性炭不可與氧化劑混放。3)貯放處禁止明火，火花和吸煙[14]。裝置結(jié)構(gòu)材料的選擇由于家庭廢水存在一定腐蝕氧化能力，故處理箱及蓄水箱均采用鍍鋅鐵皮材料。鍍鋅鐵皮俗稱白鐵皮。鍍鋅的低碳鋼薄板，厚度為0.44～1.22mm，鍍鋅層厚度不小于0.02mm。不易生銹腐蝕，有平板和瓦楞形(波形)兩種。常用于制造屋面、卷管和各種容器等。未鍍鋅的薄板俗稱黑鐵皮。鍍鋅鐵皮的價(jià)格并不很高，符合本次設(shè)計(jì)技能環(huán)保的思路[15]。裝置管材的選擇PP-R〔PolyPropyleneRandom〕即無(wú)規(guī)共聚聚丙烯，是當(dāng)今興旺國(guó)家普遍采用的新型水管材料，由于水中含有很多不同種類的化學(xué)物質(zhì)、礦物質(zhì)和雜質(zhì)，與金屬管壁接觸會(huì)產(chǎn)生化學(xué)作用，令管壁出現(xiàn)氧化和脫落而造成二次污染。而PP-R管道的原料是采用可循環(huán)再用的環(huán)保物料加強(qiáng)聚丙稀，它不會(huì)釋放出重金屬或其它損害健康的物質(zhì)；管壁不結(jié)垢，符合衛(wèi)生和健康標(biāo)準(zhǔn)，PP-R管是最適合作為飲用水及食品工業(yè)的衛(wèi)生環(huán)保水管。該管材重量輕，比強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品內(nèi)外壁光滑，流水阻力小，低噪音，物料可回收利用，保溫節(jié)能，無(wú)毒、衛(wèi)生[16]。液位繼電器的選擇繼電器是根據(jù)某種輸入信號(hào)來(lái)接通或斷開(kāi)小電流控制電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控和保護(hù)的自動(dòng)控制電器。其輸入量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、時(shí)間、速度、壓力等非電量，而輸出那么是觸頭的動(dòng)作或者是電路參數(shù)的變化。液位繼電器是控制液面的繼電器。這是一個(gè)繼電器內(nèi)部有電子線路。利用液體的導(dǎo)電性。當(dāng)液面到達(dá)一定高度時(shí)繼電器就會(huì)動(dòng)作切斷電源。液面低于一定位置時(shí)接通電源使水泵工作。到達(dá)自動(dòng)控制的作用。自動(dòng)控制由傳感器和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。液位控制器的傳感器一般是導(dǎo)線。利用水的導(dǎo)電性。水的導(dǎo)電性較差，不能直接驅(qū)動(dòng)繼電器。所以要有電子線路將電流放大，以推動(dòng)繼電器工作。繼電器就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)[17]。本設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)采用安良AFS-1型液位繼電器。其引腳的定義如圖3-1所示：圖3-1安良AFS-1型液位繼電器具體安裝方式本次設(shè)計(jì)不作論述。3.2家庭廢水回收利用裝置詳解集水箱進(jìn)水局部：集水箱收集除廁所排水外的其余生活廢水。生活廢水通過(guò)一根直徑為50mm的塑料管進(jìn)入集水箱，水流方向如圖3-2所示。圖3-2集水箱處理局部：家庭廢水進(jìn)入集水箱后，依次會(huì)經(jīng)過(guò)石英砂過(guò)濾Sorpure-TMSP1000系列高效多功能有機(jī)吸附段以及活性炭吸附段，具體過(guò)程見(jiàn)圖3-3。圖3-3集水箱出水局部：家庭廢水在經(jīng)過(guò)集水箱的處理后經(jīng)過(guò)一根直徑為25mm的塑料管輸送至蓄水箱，期間會(huì)經(jīng)過(guò)一臺(tái)水泵加壓。出水局部見(jiàn)圖3-4。圖3-4集水箱的控制措施：集水箱中設(shè)有三個(gè)液位繼電器A、B、C〔見(jiàn)圖3-5〕，當(dāng)水位到B處時(shí)，B處的液位繼電器控制水泵開(kāi)始抽水；當(dāng)水位降至A處時(shí)，A處的水泵控制水泵停止抽水；當(dāng)水泵不在抽水而集水箱溢水口堵塞導(dǎo)致液位上升到C處時(shí)，C處的液位繼電器會(huì)接通報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)。圖3-5蓄水箱進(jìn)水局部：集水箱中的水通過(guò)水泵及一根直徑為25mm的塑料管輸送進(jìn)入到蓄水箱中〔見(jiàn)圖3-6〕。圖中的藍(lán)色局部為紫外線燈管。圖3-6蓄水箱消防出水局部：蓄水箱中一局部水用于廚房消防噴淋系統(tǒng)，通過(guò)一臺(tái)潛水泵以及直徑為20mm的塑料管將水送至廚房〔見(jiàn)圖3-7〕。圖3-7蓄水箱的控制措施：蓄水箱中設(shè)有兩個(gè)液位繼電器D、E〔如圖3-8所示〕，由于消防水量需要得到保障，因此當(dāng)蓄水箱中的水位下降至D處時(shí)，D處的液位繼電器將控制水泵開(kāi)始從集水箱抽水，此時(shí)不受集水箱中水位上下影響；當(dāng)蓄水箱中的水位上升至E處時(shí)，E處的液位繼電器控制水泵停止抽水，此時(shí)同樣不受集水箱中水位上下控制。圖3-83.3本章小結(jié)本章詳細(xì)的列出了裝置選取濾料、活性炭、除油材料、結(jié)構(gòu)材料、管材以及液位繼電器的選擇依據(jù)，并對(duì)處理箱中的石英石過(guò)濾、除油以及過(guò)濾過(guò)程進(jìn)行了圖示，對(duì)各管段的管徑及管長(zhǎng)作出了標(biāo)示。蓄水箱以及蓄水箱出水的各個(gè)去向也作了詳盡的圖示說(shuō)明。第四章家庭廢水回收利用裝置計(jì)算書4.1裝置尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算本裝置主要由兩個(gè)大構(gòu)件即集水箱〔處理箱〕和蓄水箱以及一些小構(gòu)件包括水管、水泵、紫外線消毒燈等組成。分別對(duì)這些局部進(jìn)行計(jì)算。集水箱〔處理箱〕局部處理量：根據(jù)第二章中的表1，由于本次設(shè)計(jì)不考慮廁所水，因此每人每天的排水為q=189.2×〔1-0.271〕=137.93L/人·d。假設(shè)一個(gè)普通家庭以三個(gè)人考慮，那么日排水總量為Q=3q=413.79L/d。時(shí)變化系數(shù)為1.3-1.6，此處取1.5，那么Qh=Q/24×1.5=25.86L/h。進(jìn)水管段：收集廢水的管道原那么上使用家庭本身設(shè)置的排水管道。由于集水箱設(shè)置在衛(wèi)生間樓層下，因此廚房排水需要通過(guò)管道集合至衛(wèi)生間。廚房排水量Qc=189.2×〔0.031+0.137+0.033+0.074〕/24×1.5=3.25L/h，選用一根20mm的塑料管接至衛(wèi)生間。衛(wèi)生間排水管段那么采用原有的排水管段，最終匯入50mm的立管。立管再以90度的彎頭與一根50mm的橫管相連，并接入集水箱[18]。集水箱：集水箱〔處理箱〕用來(lái)收集家庭廢水并進(jìn)行處理，分成四個(gè)主要階段，包括進(jìn)水-石英石段、石英砂-除油段、除油-活性炭段以及活性炭-出水段。收集到的廢水首先進(jìn)入第一局部，以最大小時(shí)排水量?jī)尚r(shí)來(lái)計(jì)算，那么Q1=25.86×2=51.72L。集水箱寬設(shè)50cm，有效水深50cm，平安高度取10cm，那么第一局部長(zhǎng)L1=51.72/25dm，取22cm。集水箱左壁最高液位上方5cm設(shè)置溢水口，規(guī)格為直徑50mm的圓；左壁底部設(shè)置排渣口，規(guī)格為10cm×5cm。石英砂的厚度取30mm。第二局部為除油階段，容量設(shè)計(jì)與第一局部相同，停留時(shí)間以兩個(gè)小時(shí)計(jì)算，那么Q2=51.72L。這局部寬與之前相同，也是50cm，有效水深50cm，平安高度10cm，那么第二局部的長(zhǎng)L2=22cm，除油材料的厚度取30mm。第二局部底部設(shè)置排油口，規(guī)格為5cm×5cm。第三局部為活性炭吸附階段，該局部同樣取2h的停留時(shí)間，那么規(guī)格與前兩局部相同。即L×B×H=50cm×50cm×22cm。活性炭層寬度定為50mm。最后一局部為出水局部。停留時(shí)間取4h，那么Q4=51.72×2=103.44L。集水箱寬設(shè)50cm，有效水深50cm，平安高度取10cm，那么第四局部長(zhǎng)L4=103.44/25dm，取44cm。底部設(shè)有直徑50mm的放空口第四局部設(shè)置三個(gè)水位繼電器，一個(gè)安裝在有效水面高度以下20mm處，用于控制水泵停水；第二個(gè)安裝在箱底上部5mm處，用于控制水泵抽水；最后一個(gè)安裝在有效水位高度以上5mm處，用于在溢水口堵塞后報(bào)警[19]通過(guò)以上計(jì)算可知，整個(gè)集水箱〔處理箱〕的長(zhǎng)L=22+3+22+3+22+5+44=121cm，寬B=50cm，總高H=50+10=60cm。鍍鋅鐵皮集水箱壁厚為5mm。提升水泵選擇水泵的作用是將集水箱中處理完的水提升至蓄水箱中，此處考慮水泵30分鐘將集水箱第四局部中的水抽完。由于水泵由兩個(gè)水位繼電器控制，那么水泵需要抽水量為Q5=5×4.44×4=88L。水泵流量Qs=Q/0.5/3600=0.049L/s揚(yáng)程按樓層高度3.5m計(jì)算。參照《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)材料設(shè)備續(xù)冊(cè)2》，此處選擇型號(hào)為WB40-40-70的微型水泵，轉(zhuǎn)速n=2800r/min，流量Q=2.78L/s，揚(yáng)程H=4m，吸上高度5.5m蓄水箱局部蓄水箱中的水有三個(gè)方面用途，沖廁，消防自動(dòng)噴淋以及放入洗滌盆用于拖地或澆花等等。分別就三個(gè)方面進(jìn)行計(jì)算。沖廁：以節(jié)水型馬桶計(jì)算，一次性沖水的量大約為5-6L，由于家庭廢水處理后的主要用途就是沖廁，我們此處設(shè)計(jì)蓄水箱存十次沖廁的水量，每次以6L記，那么該局部的水量為Q=6×10=60L。消防：本次設(shè)計(jì)中只考慮對(duì)家庭的廚房進(jìn)行噴淋系統(tǒng)布置，廚房面積初定為20m2，一般家庭的建筑物危險(xiǎn)等級(jí)定為中危等級(jí)，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為6.0L/min·m2，噴頭工作壓力為0.1Mpa，即十米水頭，每只噴頭最大保護(hù)面積為12.5m2，此處設(shè)置兩個(gè)噴頭。由于蓄水箱中設(shè)有液位繼電器，在水位過(guò)低時(shí)會(huì)自動(dòng)翻開(kāi)水泵抽水，水量有一定保障，此處只考慮水箱留有2分鐘的消防水量，Q2=6.0×20×2=240L[20]。雜用：雜用這局部包括拖地，澆花等，從蓄水箱先將水放至盥洗盆中，再加以使用。這局部水量定為Q3=100L。以上三局部的總水量Q=Q1+Q2+Q3=60+240+100=400L，即蓄水箱的總蓄水量。蓄水箱的長(zhǎng)定為1.0m，寬定為0.8m，那么有效水深h=0.4/1.0/0.8=0.5m，保護(hù)高度取10cm。消防蓄水的高度H=0.24/1.0/0.8=0.3m，即水箱底以上0.3m高度的水是受保護(hù)的。有效水深液面以上5cm處設(shè)有溢水口，用于蓄水箱水量過(guò)大時(shí)排水；有效水深液面設(shè)有一個(gè)液位繼電器，用于控制水泵停水，優(yōu)先等級(jí)高于集水箱中的液位繼電器；有效水深液面以下0.2消防泵的選擇消防用水量Q=120L/min=2L/s，水壓H取12m。此處選用型號(hào)為QX3-14-075的潛水泵。流量為10m3/h，揚(yáng)程為14m，轉(zhuǎn)速2800r/min，功率0.3kw。管徑的選擇進(jìn)水管取DN50mm，集水箱至蓄水箱間的管段取DN25mm，蓄水箱溢水口及放空口管徑取DN50mm，消防管段管徑取DN20mm，蓄水箱出水馬桶及洗滌盆的管徑取DN25mm。第五章造價(jià)估算5.1結(jié)構(gòu)材料費(fèi)該裝置的材料消耗主要用以下幾個(gè)方面：鍍鋅鐵皮材料，PP-R水管材料，以果殼為原料的細(xì)粒徑顆?；钚蕴?，石英砂、SorpureTMSP1000系列高效多功能有機(jī)吸附劑，兩臺(tái)水泵，紫外線燈。鍍鋅鐵皮主要用于制成集水箱與蓄水箱。集水箱用材體積：V1=〔1.21+0.005〕×〔0.5+0.005〕×〔0.6+0.005〕-1.21×0.5×0.6=0.008V2=〔1+0.005〕×〔0.8+0.005〕×〔0.6+0.005〕-1×0.8×0.6=0.0095m3。那么鍍鋅鐵皮總體積V=V1+V2=0.0177m3。鍍鋅鐵皮密度為7.85t/m3，那么質(zhì)量為M=0.0177×7.85=0.14t。鍍鋅鐵皮價(jià)格為5200元/t，那么總價(jià)為728元。PP-R水管報(bào)價(jià)約為35元/米,彎頭價(jià)格約為30元每個(gè)，折算水管造價(jià)約為35×30+30×7=1260元。果殼活性炭一次費(fèi)用約為80元。集水箱供水至蓄水箱的水泵為型號(hào)WB40-40-70的微型水泵，價(jià)格約為466元。消防水泵為型號(hào)QX3-14-075的潛水泵，價(jià)格約為550元。紫外線等共兩根，造價(jià)約為200元。石英砂價(jià)格較低，且可以定期清洗，造價(jià)忽略不計(jì)。SorpureTMSP1000系列高效多功能有機(jī)吸附劑價(jià)格約為80元。5.2組裝費(fèi)用計(jì)算按照現(xiàn)在的勞務(wù)費(fèi)估算，組裝費(fèi)用約為400元。5.3總價(jià)及水均價(jià)計(jì)算本裝置總造價(jià)為以上造價(jià)的和728+1260+80+466+550+200+80+400=3764。這套裝置的壽命以十年計(jì)算，活性炭與SorpureTMSP1000系列高效多功能有機(jī)吸附劑以每年更換1次計(jì)，電費(fèi)記為1元每度，輸水泵每天工作時(shí)間記為1小時(shí)。那么十年這些費(fèi)用合計(jì)80×21+80×21+3650×1×0.25=4272.5。總費(fèi)用為3764+4272.5=8036.5元。十年的總處理水量為5400m3。故以裝置運(yùn)行十年計(jì)算，每m3家庭廢水處理本錢約為8036.5/5400=1.49元/m3。第六章參考資料[1]我國(guó)城市嚴(yán)重缺水現(xiàn)狀；《中國(guó)農(nóng)村水利水電》1996年05期[2]于化龍；家庭廢水再利用裝置[3]BasedonRidderstolpe,P.2004.IntroductiontoGreywaterManagement.EcoSanResPublicationSeries.Report2004-4.StockholmEnvironmentInstitute;Stockholm,[4]關(guān)大勇;建筑中水回用及其存在的問(wèn)題；《林業(yè)科技情報(bào)》2006年第02期[5]莫慧，劉建華，鐘新華，胡衛(wèi)卿；中水處理系統(tǒng)方案及經(jīng)濟(jì)比擬；《中國(guó)給水排水》2002第02期[6]王曾棋；中水回用系統(tǒng)及其經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析；《四川建筑》2006年04期[7]中國(guó)化工儀器網(wǎng)技術(shù)中心行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[8]吳季松；建筑中水回用存在的一些問(wèn)題；《城市建設(shè)理論研究》2023年03期[9]萬(wàn)煒；中水回用技術(shù)及中水回用概述；《安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)》2023年第03期[10]戈蕾，葛大兵；城市生活污水水量調(diào)查與水質(zhì)分析；《環(huán)境科學(xué)與管理》2023年第02期[11]《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》〔GB/T18920-2002〕[12]水處理用石英砂濾料；CJ/T43-1999[13]含油污水處理產(chǎn)品高效多功能有機(jī)吸附劑；浙江瑞普環(huán)境科技[14]活性炭；HG/T3491-1999[15]鍍鋅鐵皮；《石油工程建設(shè)》1992年0第6期[16]程建華；PP-R給水管在工程中的應(yīng)用淺議；《給水排水》2001年第04期[17]陳文龍；具液位繼電器的泵類電路的1個(gè)問(wèn)題；《江蘇船舶》2004年第04期[18]《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50014-2006)[19]《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB/T18920-2002〕[20]《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ15-88[21]《建筑中水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50336-2002[22]《居民小區(qū)給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔CECS57-94〕[23]《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》〔GB/T18921-2002〕第七章結(jié)語(yǔ)7.1系統(tǒng)特點(diǎn)1〕自動(dòng)控制使用方便：本系統(tǒng)只需接通電源，即可在水位控制器和繼電器的控制下自動(dòng)完成各功能。假設(shè)控制局部出現(xiàn)故障還可人工控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或停止。2〕設(shè)有多重過(guò)濾：在集水箱〔處理箱〕中設(shè)置有多重過(guò)濾層，第一局部為石英砂過(guò)濾層用于除去大顆粒物質(zhì)，第二層為SorpureTMSP1000系列高效多功能有機(jī)吸附劑層，第三層為活性炭吸附層。三層過(guò)濾層能有效的除去各種雜質(zhì)，包括油脂、顏色甚至是氣味等。3〕處理過(guò)的水有多種用途：可用于沖洗便器，洗刷墩布、拖把、澆花、以及用于廚房消防噴淋系統(tǒng)等。4〕過(guò)濾層可定期清洗或者更換：過(guò)濾用的隔板、活性炭層都可以反復(fù)使用，定期清洗或者更換。7.2本裝置的改良方向1〕裝置的規(guī)格較大，在普通家庭內(nèi)可能安置不方便，可以通過(guò)一些技術(shù)手段使結(jié)構(gòu)變?yōu)楦泳o湊。2〕本錢為1.5元/t水，總體來(lái)說(shuō)還是有點(diǎn)高?？梢栽诠?jié)電方面考慮降低本錢。本次設(shè)計(jì)在收集了關(guān)于家庭用水方面的一些資料后，發(fā)現(xiàn)家庭中很大一局部廢水能夠?qū)崿F(xiàn)回收利用。在前文中已經(jīng)提到過(guò)家庭廢水的主要污染來(lái)自與淘米、洗碗產(chǎn)生的COD，因此在裝置的設(shè)計(jì)上除油被看作是很重要的一局部。總體來(lái)說(shuō)，裝置的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單有效，通過(guò)多層的過(guò)濾以及最終的紫外線消毒使家庭廢水得到很好的處理。而最終蓄水箱中的處理出水也有著多個(gè)方面的用途，如廁所沖水或用于家庭拖地或澆花等。除此之外，最終的處理出水還應(yīng)用于廚房的消防噴淋系統(tǒng)，使家庭的防火得到一定保證。第八章英文文獻(xiàn)8.1文獻(xiàn)原文IntroductiontoGreywaterManagementAllhouseholdwastewater,excepttoiletwaste,iscalledgreywater.Thisincludeswaterfromshowering,bathing,andwashingdishesandclothes.Theamountofgreywatervariesenormouslybetweenhouseholds.Consumptioninpoorareascanbeaslowas15-20litresperpersonperday,andinrichareaspeoplemaygeneratemorethantentimesasmuch.Inecologicalsanitation,greywaterissource-separatedfromtoiletsystems,allowingforsimplertreatmentsystemsthanconventionalsewagetreatmentplants.Successfulmanagementofgreywaterincludesbothtechnicalmethodsanduserparticipationinrunningandmaintainingthesystem.Allpartsofthesystem,fromthepointoforigintothefinaldischarge,shouldbeconsideredwhenplanning.Thecompositionofgreywatervariesgreatly,reflectingthelifestyleoftheresidentsandthechoiceofhouseholdchemicalsforlaundry,bathing,etc.Greywatertypicallycontainshighconcentrationsofeasilydegradableorganicmaterial,suchasfatandoilfromcooking,andtensidesandotherresiduesfromsoapandotherdetergents.Pathogensessentiallyonlyexistinthegreywaterfractionifcontaminatedbyfaeces.Still,thegreywaterenvironmentisfavourableforbacterialgrowthwhichmeansthatitneedstobetreatedbeforereuse.Furthermore,untreatedgreywatereasilyturnsanaerobic(itsoxygenisdepleted)andthuscreatesfoulodours.Thenutrientcontentingreywaterisgenerallylowcomparedtonormalmixedwaste-water(sewage).Insomecasestherecanbehighconcentrationsofphosphorus(P),butthelevelsofnitrogenarealwayslow.TheP-contentcouldbereducedtolevelslowerthannormallyfoundinadvancedtreatedwastewaterifpeopleusedonlyP-freedetergents,thusminimizingthisstepintheprocessingbeforereuse.Althoughgenerallylow,thecontentofmetalsandorganicpollutantsingreywatercanincreaseifenvironmentallyhazardoussubstancesareaddedtothewastewater.Metalsoriginatefromthewateritself,fromcorrosionofthepipesystemandfromcutleryandshampoosusedinthehousehold.Organicpollutantsarepresentinmanyofourordinaryhouseholdchemicals,suchasshampoos,glues,preservativesandcleaners.Inthiscaseaswell,peoplecangreatlyinfluencethegreywatercontent.Byusingenvironmentally-friendlychemicalsandnotpouringhazardoussubstancessuchaspaintandsolventsdownthedrain,thelevelsofmetalsandorganicpollutantsingreywatercanbekeptlow.Preventingtheneedfortreatmentshouldbeseenasavitalpartinallgreywatermanagement.Thiscanbedonebycontrollingthepollutionloadandtheamountofwaterused.Therefore,itisessentialthatallgreywatersystemsincludeinformationfortheusersregardingenvironment-friendlyhouseholdchemicalsandwater-conservingtechniques.Bycombiningwater-savingequipmentwitheconomicalincentives,suchasafeesystemforwaterconsumed,greywaterproductioncanbereducedsignificantly.Whenplanningforurbansanitation,theaimshouldbeforeverypersontoproducelessthan80litresofgreywaterperday.Apipesystemisneededforcollectionandtransportationofthegreywater.Thedifferencefromatraditionalmixedwastewatersystemisthatthinnerpipescanbeusedsincethereisnoneedtotransporttoiletwaste.Topreventcloggingfromgrease,thepipesshouldbeinstalledstraight(nonecksordepressions)withagradientofatleast0.5%.Insmallersystems,greywatercanoftenbeleddirectlytoamulchbedwherethewaterisusedforgrowingplantsortrees.Thedesignanddimensionsofthesystemsneedstoallowforthewatertobeassimilatedbythesoil-ecosystem.Forlargersystemswherethewatermaybestoredforlongperiods,aneedforpre-treatmentarises.Suspendedsolids(SS)needtoberemovedbecausetheymayclogthesystemorcreatebadodours.TheSS-particlescanberemovedmechanicallybygravity,asinaseptictanksystem,byscreensorfiltersonprefabricatedequipmentorascheapergravelfiltersforthesmallerscale.Greywaterisrelativelyharmlessfromanenvironmentalandhygienicpointofview.Problemsareoftensmallandlocal.Butifnotmanagedproperly,greywaterwillbeastrongsourceofsmellduetothehighlevelsofeasilydegradablecompounds.Whenthesecompoundsarebrokendown,naturalprocessescancreateanaerobicconditionswithinhours,causingbadodours.Othertreatmenttargetsaretoreducethelevelsoforganicpollutants,heavymetals,pathogens,andothermicro-organisms.Themostcommontreatmenttechniqueistousebiofilmsystemsthatfiltergreywaterthroughsubstratescolonizedbyattachedbacteriasothatbiologicaldegradationoforganicmatterstakesplaceunderaeratedconditions.Withagoodoxygensupply,foulodourscanbeavoided.Thesesystemsrangefromextensivelandsystemstointensiveandenergy-demandingapplicationssuchastricklingfiltersandbiorotors.Theseslowratesystemsusethesoilecosystemtoconvertpollutedwaterintovaluableplantproduction.Theyshouldbedimensionedfromtherequirementsofthegreenplants.Toomuchwaterleadstosaturationandthecropswillsuffer.Toolittlewaterontheotherhandstressestheplantsandmakesthemsensitive.Theamountofwaterapplieddependsontheevapotranspirationrate,usually2-15litresperm2perday.Analternativetowateringthewholeareaistousemulchbedsfordirectapplicationclosetothecropsorthetrees.Thesomewhatconfusingconcept“constructedwetland〞oftenappearsintheliterature.Asoilfiltershouldnotbedesignedandoperatedaswetland.Forefficientfilteringandaeration,itisimportantthatthesoilisnotsaturatedwithwater.Thewatershouldper-colatethroughthesoilinthesmallpores,leavingthe