生活废水分流再利用装置的研制

论文摘要

水是基础性自然资源和战略性经济资源,是生态环境的控制性要素,作为与粮食、能源同等重要的三大战略资源之一,在经济、社会发展和国家安全中具有极其重要的地位。然而,我国是一个干旱缺水严重的国家,淡水资源人均占有量仅为全球人均占有量的1/4,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。因此节约用水、使废水回收利用具有极其重要的现实意义。在家庭日常的洗刷过程中,并非全过程所产生的废水都是污染严重的废水,而是先浊后清。如果能对废水进行实时分流,让污染严重的部分直接排放掉,而相对清洁的部分截流回收,就可以既实现家庭废水的再利用,又不会造成二次污染。本文作者在泰安市科技局资助下(项目名称:利用污水冲厕装置的研制;编号:2002第89号),研制了一种家用废水自动分流回收装置。本装置由机械分流和控制电路两大功能模块组成。机械分流模块主要由球形阀芯式分流阀和两个电磁铁构成,工作时电磁铁带动阀芯动作,不同电磁铁通电,可实现分流阀的换向,从而控制废水的流向,实现废水的分流。控制电路模块是本装置的核心,用于实现对两个电磁铁通断电的自动控制。它主要由废水检测电路、控制逻辑电路、功率放大电路、定时电路及直流电源电路等几部分组成。通过由发光二极管和光敏电阻组成的光电传感器实现对废水的浑浊程度的检测,并将检测结果以不同电压的形式输出。光电传感器输出的电压信号经功率放大后,控制两个电磁铁的通断电,以实现废水分流。定时电路用于实现对两个电磁铁通电时延续时间的控制,这样既节约了电耗,也可延长电磁铁的使用寿命。经试验证明,本装置对废水的分流效果理想,工作安全可靠,且结构简单,成本低廉,适用于城市居民家庭使用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 水资源短缺的现状及发展趋势
• 1.2 我国的生活废水处理和中水回用
• 1.3 小型生活废水再利用装置研究研制
• 1.3.1 家庭生活废水再利用装置
• 1.3.2 建筑内生活废水的再利用装置
• 1.4 课题的提出
• 1.5 课题研究的意义
• 1.6 课题主要研究内容
• 2 生活废水分流装置的构成及原理
• 2.1 装置组成
• 2.2 装置工作原理
• 3 分流阀设计与选型
• 3.1 分流阀旋转阀芯式分流阀
• 3.1.1 旋转阀芯式分流阀结构
• 3.1.2 摆动阀芯式分流阀
• 3.2 球形阀芯式分流阀
• 3.3 分流阀结构性能比较与选型
• 3.4 电磁铁的选型与计算
• 3.4.1 电磁铁的选型
• 3.4.2 电磁铁的计算
• 3.5 分流阀的总体结构
• 4 废水混浊度检测系统的设计
• 4.1 传感器检测电路设计
• 4.1.1 传感器的选择
• 4.1.2 发光二极管的选择
• 4.1.3 受光器件的选择
• 4.2 废水混浊度检测光电传感器的设计
• 5 信号放大电路和电磁铁驱动电路的设计
• 5.1 信号放大电路
• 5.2 电磁铁驱动电路的设计
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附件