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1、住宅家庭自动节水技术住宅家庭自动节水技术简介： 住宅家庭自动节水技术是以家庭为单位的节水技术系统， 技术由 A家庭节水主机， B全封闭无菌水箱，C双路自动供水便器三部分组成系统；技术以就地、自动、无菌、 经济四大技术特点，实现中国节水技术政策大纲的要求；实现了住宅用户终端节约用水 有效的节流；技术已通过国家有关部门认证，国家建设部颁发了文件和推广证书。 关键词： 家庭自动节水就地自动无菌经济 在世界淡水资源枯竭，城市生活用水成倍增长，我国城市 20 世纪 60 年代人均日用水量 75 升，90 年代人均日用水量 285 升；节水龙头、节水淋浴器、节水便器和节水洗衣机的应用， 也没能降低人均日用
2、水量，城市生活用水量已开始超过城市工业用水量。我国 400 多个城 市严重缺水，三分之二城市主要依靠地下水，地下水严重超采，年缺水量达 60 亿立方米； 国家为缺水进行的中水回用技术、南水北调工程、海水淡化水资源大力的开源。 住宅家庭自动节水技术是以家庭为单位的生活废水自动循环再利用技术，以就地、自动、 无 菌、经济四大技术特点，完成了中国节水技术政策大纲中“积极研究开发高效低耗的污 水处理和再生利用技术。鼓励研究开发占地面积小、自动化程度高、操作维护方便、能耗低 的新处理技术和再生利用技术”的要求，实现了住宅用户终端节约用水有效的节流。 一、 住宅家庭自动节水技术系统 住宅家庭自动节水技术是
3、由自动节水主机 A、 全封闭无菌水箱 B 和双路自动供水便器 C 等三 个主要部分组成系统，即：ABC系统（见图 1：系统展示）。 1. 住宅家庭自动节水技术自动节水主机是技术系统的核心设备，其主要功能是就地自动收 集家庭可用废水，自动识别排污，自动清洗过滤器，自动处理和储存可用废水，自动控制无 菌水箱水满；主机来水自动启动，无水自动停止，无需人工操作和维护；目前研究完成的主 机有卧式、桶式（图 2：桶式主机）和洗衣机内置式，其容量和扬程大小又分为普通住宅家 庭使用型、越层住宅家庭使用型、洗衣店和饭店专用主机使用型（图 3：洗衣店使用照）。2. 住宅家庭自动节水技术的全封闭无菌水箱是技术系统的
4、主要设备，其功能主要是蓄水和 杀菌，要求安装安全可靠，长期使用无泄漏，周期性维护方便。目前研究的全封闭无菌水箱 有滚塑、吹塑、注塑和焊塑等优质塑料水箱；有落地式、角式、壁式和吸顶式等多种形式； 有 200 升、300 升、400 升、500 升（图 4：吸顶式滚塑水箱），以及洗衣店和饭店专用数 吨容量水箱，见图 3 是洗衣店使用照中的两吨容量的全封闭无菌水箱。 3. 住宅家庭自动节水技术的双路自动供水便器是技术系统的用水设备，其结构主要是在便 器水箱内安装有专门的再利用水进水阀和自来水进水阀， 设计上保证再利用水进水阀优先供 水，只有再利用水无水时，自来水阀自动启动（图 5：双路自动供水便器水
5、箱）。 二、 住宅家庭自动节水技术原理 住宅家庭自动节水技术原理是一个新的系统工程，在系统设计、设备选型、元件选择、安装 调试，以及使用维护等方面都有其科学性和技术性。 首先要选择计算家庭可利用废水的平衡量， 设计可利用废水的收集方法， 可利用废水要尽量 选择家庭无机物的废水，如洗衣机排水、纯水机废水、洗菜水和洗澡水等是比较好的废水， 一般洗衣机排水和洗菜可用废水就可以满足节水型便器用水的平衡， 洗衣机排水是直接进入 家庭节水主机的， 因为主机设计了对洗衣机洗涤水自动识别排走， 并同时自动清洗过滤器功 能； 洗菜可用废水是通过设计双盆来进行选择可用废水的， 即一个大盆作为洗涤油脂重的直 接排污
6、盆，一个小盆作为清洗进主机的节水盆；如果需要接入洗澡水，则需要通过设计前置过滤器来达到预处理和提升水位进入节水主机（图 6：就地收集家庭可用废水）。 家庭自动节水主机对收集的废水选择、 处理和储存是依次完成的， 光电自动识别选择是通过 废水的浑浊度来进行的，对浑浊度大的废水，如洗衣机洗涤水浑浊度大，主机进行自动识别 后，自动开启排水阀排水，在排水的过程中，过滤器利用排水阀排水，同时启动过滤器内电 动清洗刷进行工作，将过滤器留下的杂质与洗涤排水同时流入下水道，达到自动选择、清洗 和排污的目的；光电自动识别到浑浊度小的洗衣机漂洗排水，过滤器排水阀不工作，过滤器 水泵启动， 漂洗排水通过高密度过滤处
7、理， 将过滤的水送入全封闭无菌水箱进行全封闭杀菌 处理。 全封闭无菌水箱的主要功能是蓄水和杀菌， 蓄水是依据用户住宅建筑特点、 主机位置和使用 要求来确定全封闭无菌水箱安装位置、 使用材质和容量大小， 全封闭无菌水箱安全可靠和长 期使用无泄漏是最重要的， 周期性维护方便也是需要的， 所以全封闭无菌水箱技术质量和安 装有如下要求： （1） 水箱质量和可靠性要求 全封闭无菌水箱的材质一般应采用优质耐老化、防腐蚀的塑料（寿命应在 20 年以上，不能 使用金属材料），吹塑、注塑、滚塑、焊塑和玻璃钢等材料的水箱；水箱厚度可根据材质和 水箱高度一般设计在 510mm 之间，合格的水箱需要进行水压或空压试验
8、，一般应能承受 1 米水压 5 分钟，然后进行包装，运输中要注意不要有外力损坏。 （2） 水箱设计技术要求 家庭用水箱储存量设计一般推荐 200500 升容量，水箱是全密封设计，要设计清洗孔， 人 工清洗方便；水箱底部设计需要有坡度，上水要考虑从坡度高处进水，保证可随时冲洗水箱 底面，减少杂质存留；上水管一般采用25mm 优质耐老化塑料管；排气口设计有呼吸器， 保证水箱进水排气和出水进气通畅， 又能保证静止时全封闭杀菌； 全封闭杀菌对环境无污染， 安装外置长效杀菌盒选择在水箱水平三之一高度处， 并能方便更换杀菌盒； 水箱必须安装满 水接点，在水箱满水时自动转换主机工作状态，主机只排水，不蓄水；
9、水箱需安装水位计， 能方便观察水箱水位高低。 （3） 水箱安装和可靠性要求 水箱安装需根据水箱外形设计水箱架，一般 200400 升吊顶水箱用 25 角钢和 20 方钢（壁 厚 2mm）国标材料设计的组合水箱架，用8mm 膨胀螺栓在承重墙和顶面固定水箱架，对 底部无坡度水箱，水箱架安装水箱要考虑坡度，一般坡度差 1020mm 即可，能保证排净 杂质，水箱架与水箱间的垫板一般采用 9 厘板（见图 7：全封闭吸顶式无菌水箱）。 （4） 上水管和护套线安装 水箱上水管采用25mmPVC 塑料水管和管阀就可以满足要求，要考虑水箱上水管与主机上 水管连接方便；对新建和新装修住宅管路可设计在地下和墙内；对
10、于旧房和已装修的住宅， 需要采用一根外观洁净的25mm PVC 或 PPR 塑料管布置即可；箱上水管安装要同时平行 安装一条两芯的护套线，是主机和水箱满水接点的连接信号线，在水箱满水时，主机自动停 止蓄水，转入自动排水。 （5） 下水管安装 水箱下水管设计在水箱底部最低处，采用25mmPVC 塑料塑料管就可以满足要求，要特别 注意水管沿水平方向流动一直要有微小坡度，以防止管内有始终存空气的地方，出现气堵， 在下水流经时出现气水双流现象，使水流不能通畅。下水管下方须设计安装三通，一个接再 利用水龙头，一个接到便器水箱的阀门。 （6） 接入便器 从水箱下水管三通一管路的阀门通过软管连接便器水箱，便
11、器的选择有三个要求：一选择 6 升以下节水型的便器， 以保证节水和用水的平衡； 二选择便器水箱有能安装再利用水阀的空间位置；三再利用水阀要选择低水压进水阀，一般的进水阀是需要自来水压力才能进水， 不 能在家庭自动节水系统使用。 （7） 排气管安装 水箱排气管口一般设计与上水管口同一水平面即可以， 排气管中间需串联呼吸器， 以保证无 菌水箱的全封闭；排气管应指向卫生间排气口，以保证水箱换气。 （8） 满水接点安装 水箱满水接点一般设计低于水箱排气管口 30mm 以下位置安装即可，主要是保证在水箱满 水时满水接点能动作，水箱水不会流入排气管，主机能自动控制水箱水满。 （9） 水位计安装 水位计是观
12、察水箱水位的设备， 目前采用的是浮球式水位计， 要求浮球与指示坠随水位上下 动作灵活可靠。 住宅家庭自动节水技术系统全封闭无菌水箱安装是住宅家庭自动节水技术系统设备安装的 关键，一要安全可靠；二要不漏一滴水；三要符合以上技术要求；四要考虑维护方便；所以， 全封闭无菌水箱安装应该是需要专业的安装人员来进行（图 8：用户实例）。 全封闭无菌水箱储存洗衣机，洗菜和洗澡废水，要做到水质能达到无菌，并能保持长时间不 会变质发臭是根据罐头式原理来设计的，但又不同于罐头的原理，罐头是全封闭真空无菌， 如果破坏了真空无菌，空气和细菌进入，罐头很快就变臭了；全封闭无菌水箱的全封闭则是 非真空无菌，水箱上水蓄水的
13、进入，便器用水空气要通过呼吸器进入水箱，由于水箱设计有 呼吸器，所以全封闭无菌水箱的全封闭是静态的全封闭，在静态的情况下，呼吸器关断水箱 内外空气，水箱设计有长效杀菌盒，一般 23 年更换一次！给水箱匀速地提供杀菌剂，使 水箱长效无菌；主机给无菌水箱蓄水是有菌的，便器用水时空气进入无菌水箱是有菌的， 但 经过 30 分钟左右的时间，病毒和细菌就将全部被全封闭无菌水箱杀灭，更由于住宅家庭自 动节水技术是以家庭为单位的节水技术，所以，无菌无病毒交叉感染问题；全封闭无菌水箱 的呼吸器是与建筑卫生间的排气口接通，所以，全封闭杀菌无菌水箱，长效杀菌剂对环境无 污染。 住宅家庭自动节水技术的经济性，主要取
14、定于五个方面： 是利用废水，没有水资源费用的问题； 就地处理，没有长距离输水费用的问题； 自动化程度高，懒人都能用，维护费用少； 自动启停，能耗少，每吨经济制水费仅 0.02 元计算如下： 60W 特制水泵，扬程 6 米，2.5 米时流量为 1.5 吨/时,0.5 元/度0.06 度（60W）0.03 元， 0.03 元/1.5 吨0.02 元/1 吨； 家庭节水率可高达 4050%，城市排污量将大量减少，国家水处理费用可减少。 三、 住宅家庭自动节水技术已完成的研究成果 住宅家庭自动节水技术经过七年的攻关， 在国家发改委环资司、 建设部科技司、 全国节水办、 中国科协、北京市节能中心等有关单
15、位专家领导支持下，先后完成了自动节水主机、全封闭 无菌水箱和双路自动供水便器等关键技术的攻关， 开始将技术研究向生产规模化转变， 七年 已完成技术研究成果展现如下： 2001 年桶式主机“家用自动节水装置”国家专利研究成功； 2002 年卧式主机“洗衣机自动节水支架”国家专利研究成功； 2003 年主机“洗衣机自动节水装置”国家专利研究成功； 2004 年“全封闭无菌水箱” 国家专利研究成功； 2005 年“双路自动供水便器水箱”国家专利研究成功； 2006 年“废水过滤器”国家专利研究成功；2007 年由于世界有关国家需要引进技术，申报了“住宅自动节水系统”国际 PCT 专利。 住宅家庭自动节水技术的研究成果，在 2003 年已通过了国家家用电器质量监督检测中心认 证。得到国家发改委、建设部高度重视，2006 年建科 38 号文给予肯定，并颁发了推广证书 该技术在家庭节水中将发挥其应有的作用。
