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1、摘要我国是一个极其缺水的国家，国家出台了许多政策，要求生产节水产品，并要求增强居民节水意识。在国家大力号召下，许多生产厂家下大力度研发节水产品，来满足人们的需要，给人们带来更多的收益，节水产品在家庭生活中取得了良好的效果，人们从一系列的变化数字中领悟到节水减少了局部生活开支。实际生活中，我们有局部水是可以在再利用的。本设计基于中水回用的相关技术，通过集水箱收集家庭废水并进展简单处理，再输送至蓄水箱，最终用于厕所冲水、家庭浇花拖地以及厨房消防。该设计主要解决家庭废水回收利用的问题，意义旨在节约家庭用水，提高水的回收利用率，为环保节能献力。关键词：家庭废水 回收利用AbstractOur coun
2、try is a extremely water-short country. The country has issued a many policies, calling on the production water saving product requirements, and enhancing residents water saving consciousness. In countries under the call vigorously, many manufacturers of water supply products research and developmen
3、t, to meet the needs of the people, give people more earnings. Water saving products in family life has obtained good effect. People from a series of changes in the number of water saving awaken to reduce the costs of living. In real life, we have part of the water can be in recycled. This design ba
4、sed on the water reuse related technology, through the collection of water tank collection and simple family wastewater treatment and then transported to the water storage box, eventually used in toilet, family watering the flowers ，mopping the floor and kitchen fire. This design is mainly to solve
5、the problem of waste water recycling family, meaning the family to save water and improve water recycling, environmental protection and energy saving for their power.Key words: Family wastewater Recycling目录第一章 绪论111122233334556第二章家庭废水回收利用装置的总体设计说明8889101115第三章小型饮用水应急处理装置各类材料的选择及介绍1616161617181818192
6、023第四章家庭废水回收利用装置计算书24244.1.1集水箱处理箱局部2425252626第五章造价估算27275.2 组装费用计算275.3 总价及水均价计算27第六章参考资料29第七章 结语303030第八章英文文献3131翻译34第 41 页第一章 绪论设计背景我国是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一，淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6，仅次于巴西、俄罗斯与加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的14、美国的15，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。扣除难以利用的洪水泾流与散布在偏远地区的地下水资源后，中国现实可利用
7、的淡水资源量那么更少，仅为11000亿立方米左右，人均可利用水资源量约为900立方米，据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状与面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对中国正在实施的可持续开展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水平安与人民群众的安康。全国668座建制市中，约有400多座城市缺水，其中100多座城市严重缺水。在这种水资源极度缺乏，并且在不断的浪费的情况下，需要采取节水措施1。我们每个家庭或者个人都应将节水当作分内之事。家庭废水的回收利用是很重要的节水手段。在日常生活中，重复利用废水的方法很多。例
8、如用洗漱用过的水来冲厕就是很好的节约方式。实际生活中人们早有这种意识并采取了这种方式，不少家庭已经把洗漱用过的水用桶收集起来，以备冲厕用，这是最原始的收集利用的方式。现在，人们在研制家庭废水再利用产品来丰富节水市场，在众多的废水利用产品中，还未有更简单、更实用、更好的产品来推向市场，满足人们生活的需要。家庭废水情况家庭废水统计在调查显示中，家庭卫生间用水占生活用水60-70%，就用水冲厕这一块，一人平均一个月用水约1立方米，如果家庭不是用节水坐便器，用水量会更多。一个人一年用水12立方米。如果水费为每吨3.7元北京，一个三口之家所用费用133.2元，在调查显示中，城市污水处理费用每吨0.9元北
9、京左右。如果一个城市有200万人口，那么一年有1920万吨自来水被冲厕使用，同时有1920万吨废水产生，相关的污水处理费用为1728万元，产生了双向浪费，如果我们用可再利用的废水来冲厕，产生的经济效益与社会效益是很可观的2。1.家庭废水特点出去厕所排水外的家庭废水都可称为洗涤水。洗涤水的构成成分非常广泛，这反映了居民的生活方式以及家庭洗衣服洗澡等所选用的化学药品。洗涤水广泛含有高浓度的易降解有机物，比方做饭产生的油脂类、肥皂或其他洗涤剂产生的外表活性剂与其他剩余物。理论上来说，只有当洗涤水被排泄物污染过菜可能造成洗涤水轻微含有病原体。尽管如此，洗涤水的自身环境是很有利于病原体的生长，也就是说，
10、洗涤水在回收利用前是需要经过处理的。此外，未处理的洗涤水会很容易变成厌氧即含有的氧气被耗光，而因此产生臭味。洗涤水的养分含量通常比一般的混合污水要低。在某些情况下，其磷的含量可能会很高，但是氮的含量通常都很低。如果人们都使用无磷洗涤剂，那么洗涤水中的磷含量将会减至比经过预处理过的污水中磷含量更低。因此也将会把洗涤水重复利用的步骤降到最少3。1.家庭污废水的分类空调系统排水、盥洗排水与沐浴排水等，其污染程度较轻，称为优质杂排水，在设计时应优先选择其作为中水水源；冲厕以外的生活排水组合，其污染程度中等，称为杂排水；所有生活排水的总称，其污染程度最重，称为生活污水，由于其处理费用较高，且难处理，所以
11、在设计时应尽量不采用其作为中水水源4。1.家庭废水的处理要求处理需求的预防在任何洗涤水管理中都应被看作一个重要的局部。这可以通过控制污染负荷或者使用的水量来实现。因此，所有的洗涤水系统应当提供用户关于环境友好家用化学药品与保护水技术的信息。将节水设备及经济奖励政策相结合，比方消耗水的费用系统，洗涤水的产生量将在很大程度上得到减少。在规划城市下水道设施时，目标是每个人每天不产生超过80升的洗涤水。要收集与输送洗涤水，一个管道系统是必须的。与传统混合污水系统不同的是，因为不用输送厕所水此处我们可以用管径较小的管道。为了方式被油脂堵塞，管道应当用不少于0.5%的坡度笔直安装没有凸出或凹陷3。1.3家
12、庭废水的处理中水回用的概念将生活污水作为水源，经过适当处理后作杂用水，其水质指标间于上水与下水之间，称为中水，相应的技术称为中水技术。经处理后的中水可用到厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁、城市喷泉等。对于淡水资源缺乏，城市供水严重缺乏的缺水地区，采用中水技术既能节约水源，又能使污水无害化，是防治水污染的重要途径，也是我国目前及将来长时间内重点推广的新技术、新工艺5。本设计要求“家庭生活废水包括洗碗洗菜等污水厕所排水除外。这些废水通过该装置的处理能够用于厕所冲洗用水与家庭浇花拖地等，其意义可以节约用水充分利用水资源。故本次设计回收利用废水的方式及中水相类似，因此以中水为根底来介绍一些工艺。1.3.2
13、中水水质要求中水水质必须要满足以下条件： 1、满足卫生要求。其指标主要有大肠菌群数、细菌总数、余氯量、悬浮韧、BOD5等；2、满足人们感观要求，即无不快的感觉。其衡量指标主要有浊度、色度、臭味等；3、满足设备构造方面的要求，即水质不易引起设备、管道的严重腐蚀与结垢。 其衡量指标有pH值、硬度、蒸发残渣、溶解性物质等。 近年来，我国对中水研究越来越深入，为保证中水作为生活杂用水的平安可靠与合理利用，于一九八九年正式公布了?生活杂用水水质标准?6。1.3.3中水的分类中水因用途不同有三种处理方式1、将其处理到饮用水的标准而直接回用到日常生活中，即实现水资源直接循环利用，这种处理方式适用于水资源极度
14、缺乏的地区，但投资高，工艺复杂；2、将其处理到非饮用水的标准，主要用于不及人体直接接触的用水，如便器的冲洗，地面、汽车清洗，绿化浇洒，消防，工业普通用水等，这是通常的中水处理方式；3、工业上可以利用中水回用技术将到达外排标准的工业污水进展再处理，一般会加上混床等设备使其到达软化水水平，可以进展工业循环再利用，到达节约资本，保护环境的目的6。本次设计可以归为第二类当中，即通常的中水处理方式。1.3.4中水处理方法按处理方法，中水处理工艺一般分为 3 种类型：1、物理处理法： 膜滤法，适用于水质变化大的情况。采用这种流程的特点是：装置紧凑，容易操作，以及受负荷变动的影响小。膜滤法是在外力的作用下，
15、被别离的溶液以一定的流速沿着滤膜外表流动，溶液中溶剂与低分子量物质、无机离子从高压侧透过滤膜进入低压侧，并作为滤液而排出；而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留，溶液被浓缩并以浓缩形式排出。2、物理化学法： 适用于污水水质变化较大的情况。一般采用的方法有：砂滤、活性炭吸附、浮选、混凝沉淀等。这种流程的特点是：采用中空纤维超滤器进展处理，技术先进，构造紧凑，占地少，系统间歇运行，管理简单。3、生物处理法 适用于有机物含量较高的污水。一般采用活性污泥法、接触氧化法(如下图)、生物转盘等生物处理方法。或是单独使用，或是几种生物处理方法组合使用，如接触氧化 + 生物滤池；生物滤池 + 活性
16、炭吸附；转盘十砂滤等流程。这种流程具有适应水力负荷变动能力强、产生污泥量少、维护管理容易等优点7。本设计以物理处理法为主。1.4家庭废水处理中存在的问题建筑中水回用存在的问题较多，首先，中水系统运行往往不正常，水质水量不稳定，用户难以放心依赖，造成这种现象的主要原因是有些工艺、设备不过关，达不到预想效果，同时对系统的运行管理水平不高，出现问题不能及时解决，使水质水量常常发生较大的波动，甚至停产。其次，中水回用在实际工程中并不比使用城市给水更经济。对北京22个运行中的中水设施进展调研，通过分析发现普遍存在设施能力不能充分利用、运行本钱过高的现象，其总运行本钱有的甚至高达11.37元/m3，且平均
17、总运行本钱也为3.24元/m3，这主要是因为中水设施的设计规模得不到充分发挥。再次，中水回用水质标准太高。目前我国建筑中水回用执行的水质标准是现行的?生活杂用水水质标准?，该标准中总大肠菌群的要求及?生活饮用水卫生标准?一样，比兴旺国家的回用水水质标准及我国适用于游泳区的类水质标准还严格，这一方面使得许多现有中水工程不达标，另一方面，也限制了建筑中水工程的推广与普及。很多人对中水的卫生性、平安性等存有顾虑，在感情上无法承受中水，从而影响了其普及。当然当前的水价偏低也是造成中水回用本钱较高从而难以推广的重要原因之一8。中水回用技术的现状及开展中水回用设备开发及回用技术近期得到了迅速开展，在美国、
18、日本、印度、英国等国家(尤以日本为突出)得到了广泛的应用。这些国家均以本国度、区域的特点确定出适合其国情国力的中水回用技术，使中水回用技术越来越臻于完善。在中国，这一技术已受到各级政府及有关部门重视并对建筑中水回用做了大量理论研究与实践工作，在全国许多城市如深圳、北京、青岛、天津、太原等开展了中水工程的运行并取得了显著的效果。目前，我国的国有工业企业与局部民企，比方污染严重与水资源利用较多的企业都建成了中水回用工程，为低碳生产与节能减排的国家级号召做出了奉献9。课题主要设计内容及章节安排本次课题主要介绍了一种小型家庭废水回收利用装置的设计，本装置采用以活性碳吸附为主要工艺进展处理，包含除油污手
19、段。本装置由几局部组成，包括集水箱处理箱、储水箱，小型水泵，液位控制器等见图1-1。本装置适用于家庭废水回收利用。图 1-1各章节主要内容及具体安排如下：第一章 ：绪论。本章主要介绍家庭废水收受利用装置的设计背景及国内外中水回用技术的现状及开展。第二章 ：家庭废水回收利用装置的总体设计说明。本章主要介绍装置总体设计方案，家庭废水回收利用装置整体视图进展构造及管段布置详解。第三章 ：家庭废水回收利用装置各管段的详细介绍。本章主要对装置中各管段及组成局部进展单个详解，并阐述选择各类材料的理由。第四章 ：家庭废水回收利用装置的设计计算。本章主要介绍家庭废水回收利用装置尺寸计算，确定装置中各管段的详细
20、长度及管径，从而确定装置的详细尺寸。第五章 ：家庭废水回收利用装置造价的计算。本章主要进展装置造价的计算，造价包括管段材料，填充材料，组装费用，以及内部耗材更替时所需的各项费用。第六章 ：家庭废水回收利用装置的设计参考资料及附录。第七章 ：家庭废水回收利用装置设计总结。第二章家庭废水回收利用装置的总体设计说明本次设计是基于家庭废水回收利用的根底上，使得除厕所排水外的其他废水通过该装置的处理能够用于厕所冲洗用水与家庭浇花拖地等，其意义可以节约用水充分利用水资源。故本次设计对水质处理的要求并不很高，但是在可行性及本钱方面有较高要求。2.家庭废水水质标准家庭废水没有明确的水质标准，本次设计家庭废水水
21、量水质参照?戈蕾等 城市生活污水水量调查及水质分析?。表2-1 城市家庭日用水量调查结果统计10L/人d对象各类型用水量洗澡水洗衣水淘米水洗漱水洗菜水洗碗水厕所用水其他排水量户1户2户3平均值百分比/%100根据表2-1显示，3户平均日总用水量为230.32L/人d。在各类型用水量中，洗澡水与厕所用水占的比例最大，分别为26.4%与27.1%；洗衣水与洗菜水次之，分别为17.2%与13.7%。而3户的平均日排水量为/人d，这说明在城市家庭用水中，绝大局部用水质利用一次后便作为污水直接排出，并未进展循环利用。表2-2 城市家庭生活污水水质分析10工程洗澡水洗衣水淘米水洗漱水洗菜水洗碗水PH值浊度
22、度13总磷mg/LCODmg/L从表2-2中可以看出，各类型用水水质差异很大。综合表2-1及表2-2的统计结果，本次设计的家庭废水水质按照以下数值考虑厕所排水不计算在内。浊度NTU；总磷mg/L；CODmg/L；BOD5以COD的0.57倍计算，那么BOD5mg/L：61.28。.2中水回用水质标准根据?城市污水再生利用 城市杂用水水质?GB/T18920-2002标准，中水回用水质要求如下：表2-3 中水回用水质要求11序号工程冲厕道路清扫、 消防城市绿化车辆冲洗建筑施工1pH2色度303嗅无不快感4浊度/NTU510105205溶解性总固体/mg/L)01000-6BOD5/mg/L)10
23、152010157 氨氮/mg/L)10102010208阴离子外表活性剂/mg/L)9铁/(mg/L)-10锰/mg/L)-11溶解氧/mg/L)12总余氯mg/L)13总大肠菌群/个/L) 3通过生活废水水质及中水回用水质标准的比拟，我们发现浊度以及BOD5超出指标，需进展相关处理。同时也要考虑到并未列出的色度以及嗅。装置设计方技术比拟及选择方案一：自然沉淀。此方案适用于多数家庭，但是沉淀时间长，且只能降低水的浊度，在有机物与色度等去除上没有太大的作用。方案二： 投加氯，过滤消毒，此方案雷同于水厂出水消毒，通过对需要用的水体通入氯气或者投加液氯的方法进展消毒。此方案出水水质一般能到达标准标
24、准，但浊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，存在很多问题。方案三： 活性炭吸附，此方案适用范围广，并且效果显著，能有效的去除水中的有色，有毒微生物与悬浮物质，同时本钱非常低，使用简洁方便，使用时间长，能去除本设计所需除去浊度、色度及气味。方案四： 臭氧消毒，此方案雷同于方案二，出水水质一般能到达标准标准，但水中的悬浮物质并未能得到有效的去除，臭氧在普通家庭中使用并不实际，存在一定困难。方案五： 超滤膜别离，此方案平安高效，且能有效的去除水中的各类杂质，微生物等各类有害物质，到达净化水体的目的，但缺点是单独使用本钱太高，且超滤膜的清洗不方便。总结：经过以上五种方案的可行性
25、，经济性及操作性的技术类比，对一、二、四三种方案进展了排除，不适合本类设计。对于二、四两种方案那么进展比拟，由于是家庭废水回收利用装置的设计，本身目的就是节能减排，因此不采用造价较高的超滤膜方案。初步确定采用石英砂过滤、活性炭吸附以及紫外线消毒工艺相结合的处理工艺。考虑到家庭废水含有大量油脂类污染物，而这类污染物极易堵塞管道，需通过一定工艺去除。本设计主要处理工艺为活性炭吸附，并辅以除油脂及紫外线杀菌的方案。家庭废水包括厨房洗涤水以及卫生间洗漱水，通过排水管道收集集合，由一根管送人该装置中先经纱布粗滤，砂过滤以排出大型固体物质。废水在处理箱中通过纱布及活性炭粗滤后再经过除油工艺进展除油，除油工
26、艺完成后再经过活性炭工艺进展最后的过滤程序。处理箱中的出水经水泵加压送至卫生间顶部的蓄水箱，进入蓄水箱之前设有紫外线消毒灯进展消毒以完成净水目的。蓄水箱中的水有三个用途，冲厕，消防自动喷淋以及放入盥洗盆用于拖地或浇花等等。活性炭工艺可以有效地降低废水的浊度，对水中色、嗅的去除也有很大作用，除油工艺那么用于除油，而最后的紫外线消毒进展深度处理，完全能到达中水回用的相关标准。集水箱局部构造见图2-1图2-1集水箱本装置主要由液位继电器控制装置的运行。图2-1为集水箱局部，集水箱左壁设有溢水口及排渣口。集水箱处理箱的右侧连接水泵，水泵与液位继电器A、B、C相连，并受液位继电器控制。水位到达A点，水位
27、继电器控制水泵抽水，上升到B点停顿抽水。在水泵停顿抽水且集水箱的溢出口被堵导致水位上升到C时继电器C控制的报警装置将报警。水泵及蓄水箱用直径为25mm的PVC管相连。在集水箱局部，水流按照图中水流方向前进，分别通过石英石过滤、除油吸附、活性炭吸附三个阶段，并最终出水。蓄水箱局部构造见图2-2图2-2蓄水箱图2-2为装置的蓄水箱局部。蓄水箱中同样设置了液位继电器来控制水泵。蓄水箱左壁设有进水口，由一根直径25mm的PVC管将集水箱中的水输送进入蓄水箱。蓄水箱有效水位之上设置了直径为50mm的溢水口，底部设置直径50mm的放空口，溢水口及放空口通过同一根排水管排水。当蓄水箱中的水位下降到D处时，液
28、位继电器控制水泵从集水箱中抽水，优先等级高于B处的液位继电器；当蓄水箱中的水位上升到E处时，液位继电器控制水泵停顿从集水箱中抽水，优先等级高于A点的液位继电器。蓄水箱中的一局部出水通过蓄水箱中的潜水泵与管径40mm的管进展厨房消防喷淋供水，另一局部通过管径25mm的PVC管供应厕所用水及洗涤盆并用于拖地或浇花。消防水由于经常不被调用，因此需要定期放空。图2-3 集水箱俯视图图2-4 集水箱左视图在装置运行一定时间之后，需要对处理箱进展排渣排油。排渣排油的周期定为2周。如图2-3所示，需要排渣排油时，先停顿蓄水箱的进水并通过放空口将蓄水箱中的水放空，蓄水箱第一局部产生的杂质可以通过排渣口清理排出
29、，第二局部产生的油脂可以通过排油口清理排出。石英石隔板、除油隔板以及活性炭隔板都是可以拆卸进展清洗或更换的。当集水箱中的水位超过50mm时，水便会通过溢水口溢出并排放。图2-5 蓄水箱俯视图图2-6 蓄水箱左视图蓄水箱中设置了两根紫外线灯管对进入蓄水箱中的水进展最后一步处理。紫外线灯管的长度为800mm。集水箱设有放空口及溢水口。经过五种方案技术及经济比拟，最终确定本装置采用活性炭技术为核心，辅以过滤、除油以及紫外线消毒技术。能高效完成废水处理的任务要求，同时能做到整个过程完全自动控制，平安性也有极大的保证。处理箱中的活性炭、过滤用的石英砂以及除油构件都可以拆卸进展维修或清洗。整个装置无毒无害
30、，经济合理，对环境没有任何副产物及危害。第三章小型饮用水应急处理装置各类材料的选择及介绍家庭废水回收利用装置材料的选择砂滤料的选择净水滤料是水处理行业中常用的净水材料之一，它的范围较为广泛，包涵种类也很多，用途、功能、性能各不一样，较为常用的有：石英砂滤料、鹅卵石滤料、锰砂滤料、麦饭石滤料、沸石滤料、无烟煤滤料、磁铁矿滤料、海绵铁滤料、陶粒滤料、石榴石滤料、金刚砂滤料、火山岩滤料、泡沫滤料、果壳滤料、稀土瓷砂滤料. 1-2mm 2-4mm 4-8mm 8-16mm 16-32mm。此处我们选择10mm粒径的石英砂。普通石英砂滤料主要用在污水处理中，用三五年都没问题，只要防止石英砂流失就行，被污
31、染了不要紧，因为污水处理中，污泥可以进展好氧或者厌氧呼吸，将污水中的污染物降解12。因为石英砂滤料主要用于截留废水中的大颗粒杂质，需要进展定期清洗。根据使用情况，清洗周期应不长于两周。除油材料的选择高效多功能有机吸附剂SorpureTM SP1000系列是采用国外最新高效吸附技术开发的新型环保吸附材料，它对水中不溶或低溶解度有机物，如芳香烃类或取代芳香烃类污染物具有极强的吸附能力，产水能够满足各种排放或膜法中水回用对进水要求。该产品可以广泛应用于膜法预处理、高温凝结水、电镀、医药、化工污水等处理过程。高效多功能有机吸附剂SorpureTM SP1000系列，是一种复合材料。其微观晶体呈堆积模板
32、状构造，不同于活性炭的微孔外表吸附机理，有机吸附剂的吸附主要是分配原理与离子交换吸附原理，是一种多功能吸附材料。在水中有机吸附剂层状构造外表上的长链分子会在水中伸展，形成如“滤网状构造。当含有有机污染物的水通过时，由长链有机分子构成的“滤网及有机污染物颗粒或胶束通过分子间强作用力相结合，将其俘获并锁定在它的分子构架中。另外，在有机吸附剂模板间存在有可交换的阳离子，水中重金属离子或带电有机污染物分子也可以通过离子交换被吸附去除。吸附材料微观构造中的“滤网是由模板上的长链有机分子构成，因此其过滤精度在纳米级尺寸，可以截留微小的污染物颗粒，去除精度极高。同时，由于模板间存在有巨大的孔体积，所以其容纳
33、油类污染物的量也极大，具有极高的纳污油量13。产品主要规格如下：工程指标外观形态粉状或颗粒颗粒大小，目数1230或粉末水含量，%10堆密度，kg/m3600800包装，kg/袋25包装，kg/桶50贮存凉爽枯燥的地方活性炭的选择根据?木质净水用活性炭 GB/T 13803.2-1999?标准中的规定，本装置中选用的木质活性炭外观为黑色无定形颗粒状，本身无毒、无臭、无味。木质净水用活性炭不能混入含有对人体安康有毒或有害的物质。本处活性炭应用于处理箱中最后一个流程，用于除色除嗅，同时也要去除废水中的浊度及有机物等等。经过技术经济比拟，此处选用400m左右的果壳活性炭。果壳活性炭主要以果壳与木屑为原
34、料，经炭化、活化、精制加工而成。具有比外表积大、强度高、粒度均匀、孔隙节构兴旺、吸附性能强等特点。并能有效吸附水中的游离氯、酚、硫、油、胶质、农药残留物与其他有机污染以及有机溶剂的回收等。适用于制药、石油化工、制糖、饮料、酒类净化行业，对有机物溶剂的脱色、精制、提纯与污水处理等方面。经此配置此装置既可以去除水中的细菌，例如大肠杆菌，同样也可以去除一些化学物质与金属，如水中的铁等。当颗粒活性炭的吸附能力饱与时，颗粒活性炭就会丧失吸附能力，这时就需要进展颗粒活性炭的更换。而颗粒活性炭的更换周期需根据装置的使用情况，使用频率及所过滤水源的水质等实际情况而定，建议至少3个月更换一次颗粒活性炭，也可根据
35、需要及时更换。这样才能保证过滤筒中的颗粒活性碳保持良好的吸附性能，使装置过滤后的水质符合饮用要求14。活性炭应用的平安问题通常都认为应用活性炭没有平安问题，但实际没有绝对的平安，对活性炭应用中的平安不能掉以轻心，对活性炭的性质与不平安的可能性要有所认识。 关于着火 1)活性炭不列入危险品类，但是可燃的。着火后不会发生有焰燃烧，只是阴燃。 2)活性炭不会自燃，在空气中可能会着火，及汽油、柴油等混合，可引起燃烧。 3)活性炭燃烧时如果通风缺乏，会生成有毒的一氧化碳。 关于贮存 1)活性炭必须存放在尽可能防火的建筑内。 2)活性炭不可及氧化剂混放 。3)贮放处制止明火，火花与吸烟14。装置构造材料的
36、选择由于家庭废水存在一定腐蚀氧化能力，故处理箱及蓄水箱均采用镀锌铁皮材料。镀锌铁皮俗称白铁皮。镀锌的低碳钢薄板，厚度为0.441.22mm，镀锌层厚度不小于。不易生锈腐蚀，有平板与瓦楞形(波形)两种。常用于制造屋面、卷管与各种容器等。未镀锌的薄板俗称黑铁皮。镀锌铁皮的价格并不很高，符合本次设计技能环保的思路15。装置管材的选择PP-RPoly Propylene Random即无规共聚聚丙烯，是当今兴旺国家普遍采用的新型水管材料， 由于水中含有很多不同种类的化学物质、矿物质与杂质，及金属管壁接触会产生化学作用，令管壁出现氧化与脱落而造成二次污染。而PP-R管道的原料是采用可循环再用的环保物料加
37、强聚丙稀，它不会释放出重金属或其它损害安康的物质；管壁不结垢，符合卫生与安康标准，PP-R管是最适合作为饮用水及食品工业的卫生环保水管。该管材重量轻，比强度高，使用寿命长，产品内外壁光滑，流水阻力小，低噪音 ，物料可回收利用，保温节能，无毒、卫生16。液位继电器的选择继电器是根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控与保护的自动控制电器。其输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电量，而输出那么是触头的动作或者是电路参数的变化。液位继电器是控制液面的继电器。这是一个继电器内部有电子线路。利用液体的导电性。当液面到达一定高度时继电器就会动作切断电源。液面低于
38、一定位置时接通电源使水泵工作。到达自动控制的作用。自动控制由传感器与控制执行机构组成。液位控制器的传感器一般是导线。利用水的导电性。水的导电性较差，不能直接驱动继电器。所以要有电子线路将电流放大，以推动继电器工作。继电器就是执行机构17。本设计处理系统采用安良AFS-1型液位继电器。其引脚的定义如图3-1所示：图3-1 安良AFS-1型液位继电器具体安装方式本次设计不作论述。集水箱进水局部：集水箱收集除厕所排水外的其余生活废水。生活废水通过一根直径为50mm的塑料管进入集水箱，水流方向如图3-2所示。图3-2集水箱处理局部：家庭废水进入集水箱后，依次会经过石英砂过滤Sorpure-TM SP1
39、000系列高效多功能有机吸附段以及活性炭吸附段，具体过程见图3-3。图3-3集水箱出水局部：家庭废水在经过集水箱的处理后经过一根直径为25mm的塑料管输送至蓄水箱，期间会经过一台水泵加压。出水局部见图3-4。图3-4集水箱的控制措施：集水箱中设有三个液位继电器A、B、C见图3-5，当水位到B处时，B处的液位继电器控制水泵开场抽水；当水位降至A处时，A处的水泵控制水泵停顿抽水；当水泵不在抽水而集水箱溢水口堵塞导致液位上升到C处时，C处的液位继电器会接通报警装置发出警报。图3-5蓄水箱进水局部：集水箱中的水通过水泵及一根直径为25mm的塑料管输送进入到蓄水箱中见图3-6。图中的蓝色局部为紫外线灯管
40、。图3-6蓄水箱消防出水局部：蓄水箱中一局部水用于厨房消防喷淋系统，通过一台潜水泵以及直径为20mm的塑料管将水送至厨房见图3-7。图3-7蓄水箱的控制措施：蓄水箱中设有两个液位继电器D、E如图3-8所示，由于消防水量需要得到保障，因此当蓄水箱中的水位下降至D处时，D处的液位继电器将控制水泵开场从集水箱抽水，此时不受集水箱中水位上下影响；当蓄水箱中的水位上升至E处时，E处的液位继电器控制水泵停顿抽水，此时同样不受集水箱中水位上下控制。图3-8本章详细的列出了装置选取滤料、活性炭、除油材料、构造材料、管材以及液位继电器的选择依据，并对处理箱中的石英石过滤、除油以及过滤过程进展了图示，对各管段的管
41、径及管长作出了标示。蓄水箱以及蓄水箱出水的各个去向也作了详尽的图示说明。第四章家庭废水回收利用装置计算书本装置主要由两个大构件即集水箱处理箱与蓄水箱以及一些小构件包括水管、水泵、紫外线消毒灯等组成。分别对这些局部进展计算。集水箱处理箱局部处理量 ： 根据第二章中的表1，由于本次设计不考虑厕所水，因此每人每天的排水为q=189.21-0.271=/人d。假设一个普通家庭以三个人考虑，那么日排水总量为Q=3q=/d。时变化系数为1.3-1.6，此处取1.5，那么Qh=Q/241.5=/h。=/h，选用一根20mm的塑料管接至卫生间。卫生间排水管段那么采用原有的排水管段，最终汇入50mm的立管。立管
42、再以90度的弯头及一根50mm的横管相连，并接入集水箱18。集水箱 ： 集水箱处理箱用来收集家庭废水并进展处理，分成四个主要阶段，包括进水-石英石段、石英砂-除油段、除油-活性炭段以及活性炭-出水段。收集到的废水首先进入第一局部，以最大小时排水量两小时来计算，那么Q1=25.862=。集水箱宽设50cm，有效水深50cm，平安高度取10cm，那么第一局部长L1=51.72/25dm，取22cm。集水箱左壁最高液位上方5cm设置溢水口，规格为直径50mm的圆；左壁底部设置排渣口，规格为10cm5cm。石英砂的厚度取30mm。 第二局部为除油阶段，容量设计及第一局部一样，停留时间以两个小时计算，那
43、么Q2=。这局部宽及之前一样，也是50cm，有效水深50cm，平安高度10cm，那么第二局部的长L2=22cm，除油材料的厚度取30mm。第二局部底部设置排油口，规格为5cm5cm。 第三局部为活性炭吸附阶段，该局部同样取2h的停留时间，那么规格及前两局部一样。即LBH=50cm50cm22cm。活性炭层宽度定为50mm。 最后一局部为出水局部。停留时间取4h，那么Q4=51.722=。集水箱宽设50cm，有效水深50cm，平安高度取10cm，那么第四局部长L4=103.44/25dm，取44cm。底部设有直径50mm的放空口第四局部设置三个水位继电器，一个安装在有效水面高度以下20mm处，用
44、于控制水泵停水；第二个安装在箱底上部5mm处，用于控制水泵抽水；最后一个安装在有效水位高度以上5mm处，用于在溢水口堵塞后报警19。通过以上计算可知，整个集水箱处理箱的长L=22+3+22+3+22+5+44=121cm，宽B=50cm，总高H=50+10=60cm。镀锌铁皮集水箱壁厚为5mm。提升水泵选择水泵的作用是将集水箱中处理完的水提升至蓄水箱中，此处考虑水泵30分钟将集水箱第四局部中的水抽完。由于水泵由两个水位继电器控制，那么水泵需要抽水量为Q5=54.444=88L/s扬程按楼层高度m计算。参照?给水排水设计手册 材料设备 续册2?，此处选择型号为WB40-40-70的微型水泵，转速
45、n=2800r/min，流量Q=/s，扬程H=4m，吸上高度，功率250w。蓄水箱局部蓄水箱中的水有三个方面用途，冲厕，消防自动喷淋以及放入洗涤盆用于拖地或浇花等等。分别就三个方面进展计算。冲厕：以节水型马桶计算，一次性冲水的量大约为5-6L，由于家庭废水处理后的主要用途就是冲厕，我们此处设计蓄水箱存十次冲厕的水量，每次以6L记，那么该局部的水量为Q=610=60L。消防：本次设计中只考虑对家庭的厨房进展喷淋系统布置，厨房面积初定为20m2，一般家庭的建筑物危险等级定为中危等级，设计喷水强度为/minm2，喷头工作压力为0.1Mpa，即十米水头，每只喷头最大保护面积为，此处设置两个喷头。由于蓄
46、水箱中设有液位继电器，在水位过低时会自动翻开水泵抽水，水量有一定保障，此处只考虑水箱留有2分钟的消防水量，Q2=6.0202=240L20。杂用：杂用这局部包括拖地，浇花等，从蓄水箱先将水放至盥洗盆中，再加以使用。这局部水量定为Q3=100L。以上三局部的总水量Q=Q1+Q2+Q3=60+240+100=400L，即蓄水箱的总蓄水量。蓄水箱的长定为，宽定为，保护高度取10cm。，即水箱底以上高度的水是受保护的。有效水深液面以上5cm处设有溢水口，用于蓄水箱水量过大时排水；有效水深液面设有一个液位继电器，用于控制水泵停水，优先等级高于集水箱中的液位继电器；有效水深液面以下0.2m处设有一个液位继电器，用于控制水泵停水，优先等级高于集水箱中的液位继电器；蓄水箱底部设有排水口，用于消防水长期不使用后放空，排水口及溢水口同用一根排水管。