CN100443034C - 淋浴水循环利用*** - Google Patents

Abstract

一种淋浴水循环利用***，属于水处理设备，解决了现有技术不能将淋浴水循环利用提供高品质并可再用于淋浴的技术问题，包括外壳及设置在外壳内依次由水管连通的潜水泵、毛发收集器、絮凝装置、石英砂过滤器、活性碳过滤器、精密过滤器、保安过滤器、高压泵、反渗透膜装置，毛发收集器采用分布有网孔的多层滤筒，可有效过滤毛发；絮凝装置采用管道式，可有效减少整套***的体积；保安过滤器采用梯度精度滤芯，过滤效果好，使用寿命长。整套装置安装在汽车底盘上，可被牵引而移动，经过该***处理的出水水质完全达到淋浴水的要求。可适用于野外训练或作战、野外考察、野外探险及沙漠、山区等缺水的场合。

Description

淋浴水循环利用***

技术领域

本发明属于水处理设备，特别涉及一种淋浴水循环利用***。

背景技术

目前大多数的废水处理方式，除了工业废水以外，生活废水的处理比较多采用的是活性污泥或氧化沟法作为废水处理的重要方式，分析这些水处理方式，存在以下一些不足：

1.处理后的水质标准比较低，生活污水回用只是达到中水回用的标准；

2.水处理***体积庞大，占地面积比较大，一般为固定式，难于移动；

3.没有专门针对淋浴水进行处理达到能饮用和淋浴标准的循环利用***。

4.由于处理流程时间长，处理过程的热量损失大，处理后水温下降大，如果作为淋浴水再加温，需要消耗加热能源。

在一般的生活污水回用中，对淋浴水进行处理后往往是作为洗车、浇花、冲洗马桶等低质水来使用，水质标准比较低，利用率比较低；在一些野外进行工作的部门，人员需要在野外进行淋浴，经常会面临驻地缺乏水源的情况，淋浴用水无法得到足够保障。

发明内容

本发明的目的是：解决现有技术不能将淋浴水循环利用提供高品质并可再用于淋浴的技术问题，提供一种具有多种水处理手段，能够有效过滤、处理淋浴水，使淋浴水可以循环利用，输出水质达到可以再次作为淋浴水的品质，并可移动作为野外使用的淋浴水循环利用***。

为了实现本发明的目的，对淋浴废水采用了多种水处理手段，包括设置潜水泵加压，并在潜水泵上设置过滤器以及在***中设置毛发收集器进行废水中毛发类较大固体的过滤处理，在其后还设置了絮凝装置对废水中的表面活性剂、胶体等进行絮凝处理，并加装了石英砂过滤器、活性碳过滤器、保安过滤器对废水中微生物、悬浮物、有机物、颗粒等进行过滤处理，还设置有反渗透膜装置进行脱盐处理。淋浴废水经过上述多种水处理手段进行了处理后，出水的水质在进行紫外线杀菌后可以达到饮用水的标准。

具体技术方案如下：

淋浴水循环利用***，包括外壳及设置在外壳内依次由水管连通的潜水泵、毛发收集器、絮凝装置、石英砂过滤器、活性碳过滤器、精密过滤器、保安过滤器、高压泵、反渗透膜装置。

进一步而言，所述毛发收集器包括设有出水口和入水口的壳体，壳体内设置有至少两层滤筒，每层滤筒上都分布有网孔，每层滤筒的筒口边沿都与壳体内壁水密性接触，相邻滤筒之间的壳体侧壁上设置有二级排污口，靠近入水口的壳体侧壁上设置有一级排污口。

更进一步的方案是，所述潜水泵的进水处设置有过滤网。此处的潜水泵为低压潜水泵，用于对淋浴废水加压，为下步处理提供动力源，过滤网对毛发等大尺寸物质进行初步拦截。

再者，所述保安过滤器采用梯度滤芯，该滤芯外层精度为10μ，内层精度为3～5μ；所述絮凝装置是管道式絮凝装置。管道式絮凝装置大大降低了絮凝装置的占用空间，而且管道可以根据需要以不同的形状排列连接，使得整套***的体积大大减小。

再进一步的方案是，所述保安过滤器采用梯度滤芯，该滤芯外层精度为10μ，内层精度为3～5μ。采用梯度滤芯，不仅提高了过滤精度，还提高了滤芯使用寿命。因为普通滤芯为均一精度，在外表层堵塞后，就需更换；而该梯度滤芯由于内外层精度不一，对进入的不同粒径的大小粒子进行分层截留，充分利用了滤芯的内外表层，提高了粒子的截留效果。在正常水质正常工作条件下，滤芯可维持3～4个月以上的使用寿命，比普通滤芯寿命提高50％。

在上述方案中，所述反渗透膜装置配置有与其连通的、可对其反渗透膜进行清洗的清洗水箱，该清洗水箱的控制开关由可编程逻辑控制器进行控制。

更进一步，所述反渗透膜装置的出水管上设置有紫外线杀菌灯，可以杀灭水中细菌，可有效保证输出的水质达到饮用水标准。

上述所有方案中，所述循环利用***是安装在汽车底盘上，汽车的底盘下安装有车轮，实现车载式淋浴水循环利用***，以适用于野外或需要移动用水的环境中。

本发明采用潜水泵的过滤网、毛发收集器对淋浴废水中的毛发类大尺寸污物进行初步拦截，以絮凝装置对废水中的表面活性剂、胶体进行絮凝处理，通过石英砂过滤器，采用微絮凝过滤方式，使废水中大部分悬浮物、胶体变成微絮凝体在机械过滤层中截留而去除，以防其后序的活性碳微孔阻塞，影响吸附效果；而活性碳过滤器用于吸附废水中的有机物和余氯，降低出水的COD；保安过滤器以防止颗粒进行后序的高压泵和反渗透膜装置，损伤高压泵部件和划伤反渗透膜表面；反渗透膜装置可以对废水进行脱盐处理，能去除98％以下无机盐、有机物、微生物、细菌。而整个循环利用***安装在设置有车轮的汽车底盘上，可由汽车索引到需要的地方，适用于野外环境中。而且，由于本发明的处理流程简短、快捷，淋浴水在处理过程中的热量损失小，经处理后温度保持基本不变，在再次作为淋浴水循环使用时，可有效减少加热能源的投入。

可见，采用上述结构的本发明，与现有技术相比，具有多种水处理手段，能够有效过滤、处理淋浴水，使淋浴水可以循环利用，输出水质达到可以再次作为淋浴水的品质，并可移动作为野外环境使用，特别适用于野外训练或作战、野外考察、野外探险及沙漠、山区等缺水的场合。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中标号，1是潜水泵，2是毛发收集器，3是絮凝装置，4是石英砂过滤器，5是活性碳过滤器，6是精密过滤器，7是保安过滤器，8是高压泵，9是反渗透膜装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，淋浴水循环利用***包括外壳及及设置在外壳内依次由水管连通的潜水泵1、毛发收集器2、絮凝装置3、石英砂过滤器4、活性碳过滤器5、精密过滤器6、保安过滤器7、高压泵8、反渗透膜装置9。图1中的虚线和箭头表示了水管和水管中的水的流向。整套***安装在汽车底盘上，汽车底盘下设置有车轮，可被牵引移动。

整套***从处理流程上来看，可分为预处理、反渗透、后处理三部分。

预处理部分包括：潜水泵1(带过滤网)、毛发收集器2、絮凝装置3、石英砂过滤器4、活性炭过滤器5、精密过滤器6、保安过滤器7。

潜水泵1的入水处带有过滤网。本***配置低压潜水泵，用于对淋浴废水加压，为预处理提供动力源，过滤网对毛发等大径物质进行初步拦截。

毛发收集器2，包括设有出水口和入水口的壳体，壳体内设置有至少两层滤筒，每层滤筒上都分布有网孔(根据需要，每层滤筒可设置成不同的过滤级别，形成粗滤筒和细滤筒)，每层滤筒的筒口边沿都与壳体内壁水密性接触，相邻滤筒之间的壳体侧壁上设置有二级排污口，靠近入水口的壳体侧壁上设置有一级排污口。毛发收集器2对洗浴废水毛发进一步拦截，避免阻塞和影响后续单元设备的正常运行。毛发收集器2创造性地采用双层滤桶设计，滤桶开口向下倒置，淋浴水从下向上流动，经过两次过滤，过滤效果可以提高30％左右。利用过滤后的产品水回流对两层滤桶进行分级清洗，不需要人工拆卸清洗滤网，减轻了人工劳动的强度。对回流冲洗压力要求低，只需要3m-5m高水柱压力。毛发收集器2的结构与使用，可以见专利申请号为200520035866.2中的内容。

絮凝装置3，对淋浴废水中的表面活性剂、胶体等进行絮凝处理，以及对钙、镁离子进行处理。絮凝装置3使用管道式絮凝反应装置，大大降低了絮凝反应占用的空间。本装置将絮凝反应在管道中进行，取消了原来絮凝反应使用的反应池或沉淀池，占用的空间大大减小。管道可以根据需要以不同的形状排列连接，不需专门留出位置，使得整套设备的体积大大降低。管道可以根据絮凝反应的时间要求确定长度，以达到最好的絮凝效果，提高了整个***对淋浴水的处理能力。

由于淋浴水有可能是地表水，水中含有大量的的微生物和悬浮物，因此水质较差。石英砂过滤器4采用微絮凝过滤的方式，使水中大部分悬浮物、胶体和变成微絮凝体在机械过滤器滤层中截留而去除，确保活性炭过滤器5的进水浊度符合要求，以防其活性碳的微孔阻塞，影响其吸附容量。

活性碳过滤器5内装填水处理专用活性炭，用于吸附水中的有机物和余氯，降低出水COD。活性碳过滤器5的反洗以设备前后压力差或设备运行时间来控制反冲洗周期，当设备运行到设定值时，设备进行反洗。反洗强度应使滤层膨胀15～25％。正常使用情况下活性碳过滤器出水余氯一般小于0.1PPm。

反渗透膜装置9前配置保安过滤器7，以防止颗粒进入高压泵8及反渗透膜组件，损伤高压泵8的部件和划伤反渗透膜表面。

保安过滤器7，采用梯度精度滤芯，该滤芯外层精度为10μ，内层精度为3～5μ；这样不仅提高了过滤精度，还提高了滤芯使用寿命。因为普通滤芯为均一精度，在外表层堵塞后，就需更换；而梯度精度滤芯由于内外层精度不一，对进水不同粒径的大小粒子进行分层截留，充分利用了滤芯的内外表层，提高了粒子的截留效果。在正常水质正常工作条件下，滤芯可维持3～4个月以上的使用寿命，比普通滤芯寿命提高50％。当该过滤器进出口压差达到1.0kg/cm²时需更换过滤器内滤芯。

高压泵8采用多级高压泵，为优质不锈钢材质，具有体积小，高效率，低噪声等特点。高压泵8配置星一三角起动装置，防止高压泵在启停时产生强水锤冲击，损伤高压泵和反渗透膜元件。

反渗透部分：

反渗透膜装置9为一套2.0m³/h反渗透脱盐装置。分为主体部分、辅助部分和化学清洗部分。

(1)主体部分：反渗透膜装置是整套***脱盐、脱有机物的心脏部分，经反渗透膜处理的水，能去除98％以上无机盐、有机物、微生物、细菌。

(2)辅助配置

反渗透膜浓水侧配置电磁阀，每隔四小时和开、停机时进行低压冲洗，冲走反渗透膜表面的污染物，置换压力膜管内的浓水。

反渗透膜装置9设置有就地直接显示装置运行工况的压力、浓水和淡水量、电导率等重要参数的就地仪表盘。

高压泵8后设置高压保护开关，保证反渗透膜装置9安全可靠运行。

反渗透每支压力膜管产水侧设有取样口，方便取样检查。

(3)反渗透膜装置9的化学清洗

除日常启停装置前，进行低压冲洗外，还需进行定期化学清洗。

化学清洗装置在元件膜面受给水污染时，可对反渗透膜装置进行化学清洗。同时，为防止膜面污物的积累，装置采用可编程逻辑控制器进行程序控制，每隔3小时自动对膜表面冲洗1分钟，可以有效防止膜面污染，延长其化学清洗周期和膜使用寿命。

为此，本***配置一套化学清洗装置，其流程如下：

先清洗水箱(自备)，再清洗泵，然后清洗反渗透膜装置；

重复上述过程。

后处理部分包括：储水箱和紫外线杀菌灯。

反渗透膜装置出水送入储水箱，供淋浴用。

由于反渗透膜装置的出水对细菌没有防御能力，在脱盐水管道上加紫外线杀菌灯，杀灭水中细菌，防止细菌对纯净水有影响而造成水中细菌和大肠杆菌超标。可有效保证该产水的直接饮用。

上述淋浴水循环利用***具有以下有益效果：

(1)分质供水：淋浴废水在处理后，有两种不同质量的出水口，其一可作为淋浴用水，另一种可作为直接饮用水(可解决野外作战缺水问题，满足野战部队的需要)；

(2)由于处理流程简短、快捷，淋浴水在整个处理过程中热量损失小，温度保持基本不变，出水温度在30℃左右，对淋浴水而言，可节约大量加热能源；

(3)运行成本≤1.5元/吨；

(4)废水利用率≥75％。

(5)水质可达到如表1的标准。

表1  淋浴水循环利用***的出水水质数据表

检测项目	淋浴废水	国家生活饮用水标准GB5749-85	出水
				色度	21	色度不超过15度并不得呈现其他异色	未检出
臭和味(级)	3	不得有异臭、异味	0
				浑浊度(NTU)	8.6	不超过3度，特殊情况不超过5度	未检出
总硬度(mg/L)	109	450	未检出
				余氯(mg/L)	0.13	0.5	0.05
铁(mg/L)	未检出	0.3	未检出
				六价铬(mg/L)	0.09	0.05	0.05
铅(mg/L)	未检出	0.05	未检出
				镉(mg/L)	未检出	0.01	未检出
磷酸盐(mg/L)	0.01	5	未检出
				硫酸盐(mg/L)	8.7	250	1.7
铜(mg/L)	0.1	1.0	未检出
				总大肠菌群(MPN/100mL)	9200	不得检出	未检出
粪大肠菌群(MPN/100mL)	9200	不得检出	未检出

从表1中可以看出，经过上述移动多淋浴水循环利用***处理过的出水水质已经超过国家标准的要求。

Claims (10)

1、淋浴水循环利用***，包括外壳，其特征在于：在外壳内安装有依次由水管连通的潜水泵(1)、毛发收集器(2)、絮凝装置(3)、石英砂过滤器(4)、活性碳过滤器(5)、精密过滤器(6)、保安过滤器(7)、高压泵(8)、反渗透膜装置(9)。

2、如权利要求1所述淋浴水循环利用***，其特征在于：所述毛发收集器包括设有出水口和入水口的壳体，壳体内设置有至少两层滤筒，每层滤筒上都分布有网孔，每层滤筒边沿都与壳体内壁水密性接触，相邻滤筒之间的壳体侧壁上设置有二级排污口，靠近入水口的壳体侧壁上设置有一级排污口。

3、如权利要求1或2所述淋浴水循环利用***，其特征在于：所述潜水泵(1)的进水处设置有过滤网。

4、如权利要求1或2所述淋浴水循环利用***，其特征在于：所述保安过滤器(7)采用梯度滤芯，该滤芯外层精度为10μ，内层精度为3～5μ；所述絮凝装置(3)是管道式絮凝装置。

5、如权利要求3所述淋浴水循环利用***，其特征在于：所述保安过滤器(7)采用梯度滤芯，该滤芯外层精度为10μ，内层精度为3～5μ。

6、如权利要求4所述淋浴水循环利用***，其特征在于：所述反渗透膜装置(9)配置有与其连通的、可对其反渗透膜进行清洗的清洗水箱，该清洗水箱的控制开关由可编程逻辑控制器进行控制。

7、如权利要求3所述淋浴水循环利用***，其特征在于：所述反渗透膜装置(9)配置有与其连通的、可对其反渗透膜进行清洗的清洗水箱，该清洗水箱的控制开关由可编程逻辑控制器进行控制。

8、如权利要求1或5或6或7所述淋浴水循环利用***，其特征在于：所述反渗透膜装置(9)的出水管上设置有紫外线杀菌灯。

9、如权利要求1或2或5或6或7所述淋浴水循环利用***，其特征在于：所述循环利用***是安装在汽车底盘上，汽车的底盘上安装有车轮。

10、如权利要求8所述淋浴水循环利用***，其特征在于：所述循环利用***是安装在汽车底盘上，汽车的底盘下安装有车轮。