一種基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括集水裝置、上水位流量控制裝置、漩渦除發(fā)裝置、密度差除泡沫裝置、重力除泥垢裝置、冷熱水水溫交換裝置、下水位流量控制裝置、管道水能綜合利用裝置；所述集水裝置與上水位流量控制裝置連接，上水位流量控制裝置依次連接漩渦除發(fā)裝置、密度差除泡沫裝置、重力除泥垢裝置和冷熱水水溫交換裝置，冷熱水水溫交換裝置依次連接下水位流量控制裝置和管道水能綜合利用裝置；上水位流量控制裝置與下水位流量控制裝置連接。本實用新型改善了現(xiàn)有的凈化措施中凈化效果不徹底、凈化成本高等諸多不足，同時可以利用洗浴熱水殘留的熱能及機械能。
【專利說明】
一種基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，具體地說是涉及一種利用水頭差為驅(qū)動力，遍歷包括集水裝置、上水位流量控制裝置、漩渦除發(fā)裝置、密度差除泡沫裝置、重力除泥垢裝置、冷熱水水溫交換裝置、下水位流量控制裝置、管道水能綜合利用裝置等兼具除污凈水、轉(zhuǎn)化剩余熱能及機械能的模塊化、多層次的基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]眾所周知，水污染已成為我國面臨嚴重的環(huán)境問題之一。20世紀80年代以來，工農(nóng)業(yè)和人口迅猛發(fā)展，每年工業(yè)廢水和城市污水合計排放量已達400億m3，其處理效率低，大量廢水排入天然水體，已使我國80%的河流、湖泊受到不同程度的污染。進行污水回用，是環(huán)境保護、水污染防治的主要途徑，是社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、環(huán)境保護策略的重要環(huán)節(jié)。城市是發(fā)展和環(huán)境矛盾集中的場所，所以城市污水資源化，將處理后的污水作為第二水源加以利用，更是節(jié)約水資源的重大措施與對策的重要組成部分，對我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義。同時城市污水就近可得，易于收集傳送，水質(zhì)水量穩(wěn)定可靠，處理簡單易行，作為第二水源比雨水和海水可靠得多。
[0003]而洗浴廢水作為生活污水的主要來源之一，傳統(tǒng)上洗浴水多數(shù)被一次性使用后被直接排放。從水量方面來說洗浴廢水的水量也較大，據(jù)調(diào)查，在個公共浴池人均一次洗浴用水量為0.3-0.5m3，對于一個日客流量為幾百人的普通浴池來說，日用水量在百噸以上，一般情況下，洗浴廢水達到城市生活污水量的30%。人們?nèi)粘Ｊ褂玫南丛∷饕墙?jīng)過加熱的自來水，洗浴廢水中含的污染物主要是人體皮膚分泌物、毛發(fā)、污垢、肥皂等洗滌劑的泡沫之類的污染物。對于洗浴廢水的綜合治理不僅包括對于其水質(zhì)的改善，還包括對于廢水水溫、水能的利用，本實用新型基于如上的現(xiàn)實狀況構(gòu)建。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]實用新型目的:針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供一種基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)。
[0005]技術方案:一種基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括集水裝置、上水位流量控制裝置、漩渦除發(fā)裝置、密度差除泡沫裝置、重力除泥垢裝置、冷熱水水溫交換裝置、下水位流量控制裝置、管道水能綜合利用裝置;所述集水裝置與上水位流量控制裝置連接，上水位流量控制裝置依次連接漩渦除發(fā)裝置、密度差除泡沫裝置、重力除泥垢裝置和冷熱水水溫交換裝置，冷熱水水溫交換裝置依次連接下水位流量控制裝置和管道水能綜合利用裝置;上水位流量控制裝置與下水位流量控制裝置連接。
[0006]污水可由所述集水裝置流入上水位流量控制裝置，水位不斷提高，水頭得到蓄積，經(jīng)漩渦除發(fā)裝置、密度差除泡沫裝置、重力除泥垢裝置多級除污處理進入冷熱水水溫交換裝置回收熱能，下水位流量控制裝置主要對上水位流量控制裝置進行流量反饋調(diào)節(jié)，經(jīng)處理后的污水流入管道水能綜合利用裝置回收殘余的流速水頭及位置水頭發(fā)電。
[0007]進一步的，集水裝置包括多個管狀的長方體集水單元，長方體集水單元上表面設有用于透水的暗縫，多個長方體集水單元以陣列的形式拼接，組成集水裝置，每列長方體集水單元內(nèi)部連通，形成管道，集水裝置設在浴室中，用于收集洗浴污水。洗浴污水從暗縫流入長方體集水單元的管中，再經(jīng)管道流入上水位流量控制裝置。集水裝置改進了市面上地漏普遍存在的易堵塞、不易清理的弊端，采用暗縫集水，符合洗浴中心日產(chǎn)污水量大，頭發(fā)、泥垢等污物占比高的特點，使洗浴處不易積水，污水可以快速隨水流入下游除污裝置。
[0008]進一步的，所述上水位流量控制裝置可以在來水量大的情況下減緩上游來水，提高污水處理系統(tǒng)的效率;包括自流室及蓄水室，自流室及蓄水室之間設有間隔壁，自流室內(nèi)的間隔壁上設有采用杠桿結(jié)構(gòu)的活塞。在上游來水流量小時，自流室正常工作，活塞由于自重及水壓力的共同作用緊貼在壁面上，上游來水可全部流入下游系統(tǒng)。而上游流量過大時，自流室水位上升，到達一定高度后，水通過設在間隔壁上的上側(cè)導孔進入蓄水室，同時由于自流室和蓄水室兩側(cè)的水位差，活塞仍貼在壁面上，蓄水室開始蓄水，也即部分流量進入蓄水室，達到減小下泄流量的目的。此時，若上游來水量減少，自流室水位將不斷下降，直至低于蓄水室水位后，活塞在水位差引起的不平衡力作用下打開，蓄水室通過設在間隔壁上的下側(cè)導孔開始向自流室補充水量。通過兩個腔室間的水位動態(tài)平衡，可以有效控制進入除污系統(tǒng)的單位時間水量，避免水位淤積的情況發(fā)生。
[0009]進一步的，所述漩渦除發(fā)裝置是利用漏斗狀壁面產(chǎn)生水漩渦，漩渦帶動頭發(fā)等絲狀物纏繞在細鉤上，它由漏斗壁面及處于中心的交叉組合細鉤組成。組合細鉤分為三級:主軸、一級細鉤、二級細鉤，主軸與兩根一級細鉤卡在漏斗狀壁面上，易于拆卸清理，一級細鉤交叉分布在主軸上，二級細鉤交叉分布在一級細鉤上，這樣可以減少過水面上的死角從而降低絲狀物進入下游的幾率。
[0010]進一步的，所述密度差除泡沫裝置為一個右側(cè)壁面上端與平滑曲面溢流板連接的箱狀結(jié)構(gòu)，水流通過垂直固接于前后面板的導流板沿箱狀結(jié)構(gòu)的左側(cè)壁面近似水膜流動，箱狀結(jié)構(gòu)的左側(cè)壁面上安裝有用于初步除去部分污物的柵網(wǎng)，柵網(wǎng)的高度高于溢流板面的高度，污水經(jīng)過柵網(wǎng)初步除去部分污物，當水流到箱狀結(jié)構(gòu)底部后，由于密度差除泡沫裝置箱狀結(jié)構(gòu)底部的出水孔徑較小，水位被抬高，泡沫也由于密度差浮到液面，而箱狀結(jié)構(gòu)的右側(cè)壁面上端與平滑曲面溢流板連接，不斷富集直到到達溢流面的高度，泡沫會被水沖出循環(huán)系統(tǒng)。
[0011]進一步的，所述重力除泥垢裝置內(nèi)設有多個交錯的斜面，斜面與重力除泥垢裝置的側(cè)壁軸連接，泥垢等污物會在重力作用下不斷沉淀，而斜面較傳統(tǒng)沉淀法減少了沉淀時間，增加了沉淀效率，同時將流速水頭轉(zhuǎn)換為重力水頭，避免了能量的浪費。斜面可以繞自身軸旋轉(zhuǎn)，此時沉淀物會掉落到重力除泥垢裝置的底層，既便于清理又防止淤積，在重力除泥垢裝置最頂層為避免密閉狀態(tài)下出現(xiàn)摻氣水流的發(fā)生，開有多個小的通氣孔。
[0012]以上的上水位流量控制裝置、漩渦除發(fā)裝置、密度差除泡沫裝置、重力除泥垢裝置四個裝置均處于密閉隔熱系統(tǒng)內(nèi)。
[0013]進一步的，所述冷熱水水溫交換裝置采用S形管貫穿凈水區(qū)，并采用大小管徑組合的方式以通過產(chǎn)生微觀漩渦的方式減小管流流速，提高熱交換效率。所述冷熱水水溫交換裝置有四個進出水口，分別為處理后污水進水口、處理后污水出水口、凈水進水口、凈水出水口。
[0014]進一步的，下水位流量控制裝置、管道水能綜合利用裝置利用仍殘存的流速水頭及裝置距下水主管道的位置水頭發(fā)電，下水位流量控制裝置為發(fā)電裝置蓄能，防止水頭不足的小水流沖刷葉片造成的浪費。下水位流量控制裝置包括中部平板、剛性桿及浮塞，剛性桿上端部與平板連接，下端部與浮塞連接;開始時浮塞由于平板的自重壓住出水口，隨著水量的增多，浮塞浮起，水量開始穩(wěn)定下泄，沖刷管道水能綜合利用裝置的管流發(fā)電機發(fā)電。管流發(fā)電機26原理與普通發(fā)電機相同，但發(fā)電效率高且便于施工。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型充分利用了洗浴廢水的水頭差及剩余動能，通過漩渦除發(fā)裝置、密度差除泡沫裝置、重力除泥垢裝置有效地解決了廢水中廢物成分雜且多、各類污物間物化性質(zhì)顯著不同的問題，改善了現(xiàn)有的凈化措施中凈化效果不徹底、凈化成本高等諸多不足，同時，可以通過冷熱水水溫交換裝置、管道水能綜合利用裝置轉(zhuǎn)化進一步利用洗浴熱水殘留的熱能及機械能，達到高效利用、最優(yōu)利用的要求，具有顯著的經(jīng)濟價值和社會價值。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的流程結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是本實用新型的集水裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實用新型的上水位流量控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本實用新型的漩渦除發(fā)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是本實用新型的密度差除泡沫裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖6是本實用新型的重力除泥垢裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7是本實用新型的冷熱水水溫交換裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8是本實用新型的下水位流量控制裝置及管道水能綜合利用裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0025]如圖1所示，基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括集水裝置1、上水位流量控制裝置2、漩渦除發(fā)裝置3、密度差除泡沫裝置4、重力除泥垢裝置5、冷熱水水溫交換裝置
6、下水位流量控制裝置7、管道水能綜合利用裝置8;集水裝置I與上水位流量控制裝置2連接，上水位流量控制裝置2依次連接漩渦除發(fā)裝置3、密度差除泡沫裝置4、重力除泥垢裝置5和冷熱水水溫交換裝置6，冷熱水水溫交換裝置6依次連接下水位流量控制裝置7和管道水能綜合利用裝置8;上水位流量控制裝置2與下水位流量控制裝置7連接。
[0026]污水可由集水裝置I流入上水位流量控制裝置2，水位不斷提高，水頭得到蓄積，經(jīng)漩渦除發(fā)裝置3、密度差除泡沫裝置4、重力除泥垢裝置5多級除污處理進入冷熱水水溫交換裝置6回收熱能，下水位流量控制裝置7主要對上水位流量控制裝置2進行流量反饋調(diào)節(jié)，經(jīng)處理后的污水流入管道水能綜合利用裝置8回收殘余的流速水頭及位置水頭發(fā)電。
[0027]如圖2所示，集水裝置I包括多個管狀的長方體集水單元，長方體集水單元上表面設有用于透水的暗縫101，多個長方體集水單元以陣列的形式拼接，組成集水裝置I，每列長方體集水單元內(nèi)部連通，形成管道102，集水裝置I設在浴室中，用于收集洗浴污水。洗浴污水從暗縫101流入長方體集水單元的管道102管，再經(jīng)管道102流入上水位流量控制裝置2。集水裝置I改進了市面上地漏普遍存在的易堵塞、不易清理的弊端，采用暗縫101集水，符合洗浴中心日產(chǎn)污水量大，頭發(fā)、泥垢等污物占比高的特點，使洗浴處不易積水，污水可以快速隨水流入下游除污裝置。
[0028]如圖3所示，上水位流量控制裝置2可以在來水量大的情況下減緩上游來水，提高污水處理系統(tǒng)的效率;包括自流室202及蓄水室201，自流室202及蓄水室201之間設有間隔壁，自流室202內(nèi)的間隔壁上設有采用杠桿結(jié)構(gòu)203的活塞204。在上游來水流量小時，自流室202正常工作，活塞204由于自重及水壓力的共同作用緊貼在自流室202內(nèi)的間隔壁壁面上，上游來水可全部流入下游系統(tǒng)。而上游流量過大時，自流室202水位上升，到達一定高度后，水通過設在間隔壁上的上側(cè)導孔進入蓄水室201，同時由于自流室202和蓄水室201兩側(cè)的水位差，活塞204仍貼在壁面上，蓄水室201開始蓄水，也即部分流量進入蓄水室201，達到減小下泄流量的目的。此時，若上游來水量減少，自流室202水位將不斷下降，直至低于蓄水室201水位后，活塞204在水位差引起的不平衡力作用下打開，蓄水室201通過設在間隔壁上的下側(cè)導孔開始向自流室202補充水量。通過兩個腔室間的水位動態(tài)平衡，可以有效控制進入除污系統(tǒng)的單位時間水量，避免水位淤積的情況發(fā)生。
[0029]如圖4所示，漩渦除發(fā)裝置3是利用漏斗狀壁面301產(chǎn)生水漩渦，漩渦帶動頭發(fā)等絲狀物纏繞在細鉤上，它由漏斗壁面301及處于中心的交叉組合細鉤組成。組合細鉤分為三級:主軸302、一級細鉤303、二級細鉤304，主軸302與兩根一級細鉤303卡在漏斗狀壁面301上，易于拆卸清理，一級細鉤303交叉分布在主軸302上，二級細鉤304交叉分布在一級細鉤303上，這樣可以減少過水面上的死角從而降低絲狀物進入下游的幾率。
[0030]如圖5所示，密度差除泡沫裝置4為一個導向箱狀結(jié)構(gòu)，其右側(cè)壁上端與平滑曲面溢流板402連接，水流通過垂直固接于導向箱狀結(jié)構(gòu)的前后面板的導流板401沿箱狀結(jié)構(gòu)的左側(cè)壁面進行近似水膜流動，箱狀結(jié)構(gòu)的左側(cè)壁面上安裝有用于初步除去部分污物的柵網(wǎng)403，柵網(wǎng)403的高度高于溢流板402面的高度，污水經(jīng)過柵網(wǎng)403初步除去部分污物，當水流到箱狀結(jié)構(gòu)底部后，由于密度差除泡沫裝置(4)箱狀結(jié)構(gòu)底部的出水孔徑404較小，水位被抬高，泡沫也由于密度差浮到液面，而箱狀結(jié)構(gòu)的右側(cè)壁面與平滑曲面溢流板402連接，不斷富集直到到達溢流面的高度，泡沫會被水沖出循環(huán)系統(tǒng)。
[0031]如圖6所示，重力除泥垢裝置5內(nèi)設有多個交錯的斜面501，斜面501與重力除泥垢裝置的側(cè)壁軸連接，泥垢等污物會在重力作用下不斷沉淀，而斜面501較傳統(tǒng)沉淀法減少了沉淀時間，增加了沉淀效率，同時將流速水頭轉(zhuǎn)換為重力水頭，避免了能量的浪費。斜面可以繞自身軸502旋轉(zhuǎn)，此時沉淀物會掉落到重力除泥垢裝置5的底層504，既便于清理又防止淤積，在重力除泥垢裝置5最頂層為避免密閉狀態(tài)下出現(xiàn)摻氣水流的發(fā)生，開有多個小的通氣孔503。
[0032]以上的上水位流量控制裝置2、漩渦除發(fā)裝置3、密度差除泡沫裝置4、重力除泥垢裝置5四個裝置均處于密閉隔熱系統(tǒng)內(nèi)。
[0033]如圖7所示，冷熱水水溫交換裝置6采用S形管605貫穿凈水區(qū)，并采用大小管徑組合的方式以通過產(chǎn)生微觀漩渦的方式減小管流流速，提高熱交換效率。冷熱水水溫交換裝置6有四個進出水口，分別為處理后污水進水口 6 O 2、處理后污水出水口 6 O 3、凈水進水口601、凈水出水口 604。
[0034]如圖8所示，下水位流量控制裝置7、管道水能綜合利用裝置8利用仍殘存的流速水頭及裝置距下水主管道的位置水頭發(fā)電，下水位流量控制裝置7為發(fā)電裝置蓄能，防止水頭不足的小水流沖刷葉片造成的浪費。下水位流量控制裝置7包括中部平板701、剛性桿702及浮塞703，剛性桿702上端部與平板701連接，下端部與浮塞703連接;開始時浮塞703由于平板701的自重壓住出水口，隨著水量的增多，浮塞703浮起，水量開始穩(wěn)定下泄，沖刷管道水能綜合利用裝置8的管流發(fā)電機801發(fā)電。管道水能綜合利用裝置8即采用現(xiàn)有管流發(fā)電機技術，通過水流沖擊水輪機葉片產(chǎn)生電能，其發(fā)電機輸出線與浴室的內(nèi)部電網(wǎng)相接，達到自產(chǎn)自用的目的。管流發(fā)電機801原理與普通發(fā)電機相同，但發(fā)電效率高且便于施工。
【主權項】
1.一種基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于:包括集水裝置、上水位流量控制裝置、漩渦除發(fā)裝置、密度差除泡沫裝置、重力除泥垢裝置、冷熱水水溫交換裝置、下水位流量控制裝置、管道水能綜合利用裝置;所述集水裝置與上水位流量控制裝置連接，上水位流量控制裝置依次連接漩渦除發(fā)裝置、密度差除泡沫裝置、重力除泥垢裝置和冷熱水水溫交換裝置，冷熱水水溫交換裝置依次連接下水位流量控制裝置和管道水能綜合利用裝置;上水位流量控制裝置與下水位流量控制裝置連接。2.如權利要求1所述的基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于:集水裝置包括多個管狀的長方體集水單元，長方體集水單元上表面設有用于透水的暗縫，多個長方體集水單元以陣列的形式拼接，組成集水裝置，每列長方體集水單元內(nèi)部連通，形成管道，集水裝置設在浴室中，用于收集洗浴污水;洗浴污水從暗縫流入長方體集水單元的管中，再經(jīng)管道流入上水位流量控制裝置。3.如權利要求1所述的基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于:所述上水位流量控制裝置包括自流室及蓄水室，自流室及蓄水室之間設有間隔壁，自流室內(nèi)的間隔壁上設有采用杠桿結(jié)構(gòu)的活塞。4.如權利要求1所述的基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于:所述漩渦除發(fā)裝置由漏斗壁面及處于中心的交叉組合細鉤組成；組合細鉤分為三級:主軸、一級細鉤、二級細鉤，主軸與兩根一級細鉤卡在漏斗狀壁面上，一級細鉤交叉分布在主軸上，二級細鉤交叉分布在一級細鉤上。5.如權利要求1所述的基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于:所述密度差除泡沫裝置為一個箱狀結(jié)構(gòu)，其右側(cè)壁上端連接有平滑曲面溢流板，水流通過垂直固接于前后面板的導流板沿箱狀結(jié)構(gòu)的左側(cè)壁面形成近似水膜流動，箱狀結(jié)構(gòu)的左側(cè)壁面上安裝有用于初步除去部分污物的柵網(wǎng)，泡沫富集從曲面溢流板溢出。6.如權利要求1所述的基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于:所述重力除泥垢裝置內(nèi)設有多個交錯的斜面，斜面與重力除泥垢裝置的側(cè)壁軸連接，重力除泥垢裝置最頂層開有多個小的通氣孔。7.如權利要求1所述的基于大型洗浴中心的污水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于:所述冷熱水水溫交換裝置采用S形管構(gòu)成，S形管以大小管徑組合的方式布局;所述冷熱水水溫交換裝置有四個進出水口，分別為處理后污水進水口、處理后污水出水口、凈水進水口、凈水出水口。
【文檔編號】C02F9/02GK205635133SQ201620436588
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】陶睿, 周燦, 李周雅言, 岳峻鵬, 李水艷
【申請人】河海大學