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纯水机废水回收利用技术研究

[导读]随着人们生活水平的提高,和水资源污染问题的日益加重,越来越多的居民家庭选择安装了纯水机,对生 活饮用水进行进一步的净化处理。 纯水机是应用高分子反渗透膜技术对原水进行净化处理的,必然会产生废水。

我国是全球人均水资源最贫乏的国家之一,水 资源供需矛盾面临非常严峻的形式,缺水已成为影 响我国经济发展、人民生活和环境改善的主要制约 因素,保护和合理开发利用水资源已成为刻不容缓 的事情。 全社会行动起来,节约用水,提倡一水多用 和循环利用,提高水资源利用率,减少水资源浪费, 是合理开发利用水资源的一个主要方面, 所以,研 究纯水机废水的回收再利用问题十分必要。 

1 社会现状 水是生命之源,生活饮用水质的好坏与人们的 身体健康密切相关。 我们日常生活饮用的自来水虽 然经过了净化、消毒处理,达到了生活饮用水的水 质标准要求,但在生活饮用水的输配过程中,存在 造成二次污染的问题,随着生活饮用水输配设备和 管网的逐步老化, 二次污染问题将会越来越严重。 部分用户使用的桶装水,由于储存时间较长,水质 不够新鲜,并且在其生产和运输过程中也存在污染 问题。 另外,饮水机的储水胆、水道、聪明座等部位 长期得不到清洗或消毒,就会成为细菌和病毒滋生 的温床,也会对饮用水造成污染。 纯水机作为安装于用户家中的终端水处理设 备,彻底解决了上述问题,让人们的生活饮用水安 全得到了保证。 随着人们生活水平的提高,和对身 体健康重视程度的不断加强,对生活饮用水的质量 也有了更高的要求,越来越多的家庭选择安装了纯 水机,对生活饮用水进行进一步的净化处理。 

2 存在问题 纯水机是应用高分子反渗透膜技术,对原水进行净化处理的,基于所应用技术的原因,它在对自 来水进行净化处理的过程中,必然会产生废水。 目 前,市面上销售的纯水机的纯水:废水比例一般为 1:3 至 1:5(这个比例视原水的水质、水压等不同而 有所浮动变化), 按照每个用户每天 30L 的纯水使 用量来计算, 则每天产生的废水量最少是 90L。 目 前,所有纯水机产品的废水都是从下水道直接排掉 的,虽然建议用户可以将废水进行回收利用,但在 实际使用中,由于目前市面上还没有专门针对纯水 机废水回收再利用的产品装置,用户自行回收和再 利用废水存在极大地不便利性,因此,废水实际上 都是从下水道直接被排掉了。 按照全国目前有 200 万台纯水机的投运数量 计算,则每天白白从下水道排放掉的废水量总计为 1.8 亿 L,合 18 万 m3,每年为 657 亿 L,合 6570 万 m3。 每立方水的价格按照 3.00/m3 元计算,则每个用 户家庭每月浪费掉的自来水价值 8.10 元, 每年为 97.20 元, 全国每天浪费掉的自来水价值 54 万元, 每年浪费掉的自来水价值 19710 万元。 这是一项巨 大的浪费,这不仅是对金钱的浪费,更是对有限水 资源的浪费。 随着社会上纯水机使用数量的不断增加,这项 浪费数据将会呈进一步攀升的趋势。

3 分析问题 通过对各类纯水机产品的制水工艺流程的分 析研究得知:纯水机的制水过程是一种纯物理的净 化过程,它通过将 PP 棉(聚丙烯熔喷)滤芯、活性炭 滤芯、 超滤膜滤芯和反渗透膜滤芯四种类型的滤芯,以各种不同的方式进行组合,再配合增压水泵 提供外力,对原水实施逐级过滤、吸附、净化处理, 把原水中的红虫、泥沙、铁锈、藻类、异色、异味、余 氯、细菌、病毒、重金属、有机物等物质过滤、吸附除 去,最终获得纯水。 由于高分子反渗透膜的孔径为 0.0001um,原水溶液中,只有水分子能够通过,而其 它物质的分子直径都大于 0.0001um,不能通过反渗 透膜滤芯,都被过滤留存在了废水溶液中,随着废 水溶液被排掉。 经过上述分析可知:实际上,纯水机净化处理 自来水所产生的废水, 只是一种概念上的叫法,它 并不是真正的不可被使用的“废水”,它是由纯水机 净化处理自来水而产生的,相比原水含有较高浓度 的藻类污染物、细菌、病毒、余氯、重金属、无机盐及 有机化学污染等物质的, 净化处理自来水的尾水。 事实上,自来水由于已经经过了纯水机 PP 棉滤芯、 活性炭滤芯、超滤膜滤芯(该工艺流程依据不同品 牌纯水机产品的制水工艺流程的设计有所变化)的 过滤、吸附,同自来水原水相比较,废水中的红虫、 泥沙、铁锈、异色、异味、部分余氯、直径大于 1um 的 悬浮物、胶体等已经被过滤、吸附除去了,因此,该 废水是完全可以被回收再利用,用于除饮用、煮饭 以外的洗脸、洗衣服、摆拖布、摆抹布、冲厕所、浇花 等,是完全安全的,也很有必要对这部分被白白浪 费掉的水资源进行回收再利用。 

4 解决方案 基于前述分析研究的结果,纯水机废水回收利 用技术专门就纯水机废水的回收再利用问题进行 了探索研究,提出了切实可行的、简便有效的解决 方案,很好的解决了纯水机净化处理自来水所产生 废水的直排浪费问题,实现了对废水的回收储存和 再利用。

 4.1 方案系统组成 纯水机废水回收利用技术方案的工艺系统包 括:纯水机废水储水箱、进水管线、溢水管线、取水 管线、取水控制阀门五大组成部分。 为了便于更加清楚明白的说明纯水机废水回 收利用技术的技术方案、工艺流程、应用效果及优 点,下面结合具体实施方案如图 1 所示,对纯水机 废水回收利用技术方案的工艺系统及工艺流程进 行详细的说明。

4.2 方案系统连接 将纯水机废水回收利用技术工艺系统的纯水 机废水储水箱,安装固定在卫生间座便器储水箱上 部适宜位置的墙面上,将进水管线的一端同纯水机 废水储水箱的进水口相连接,另一端同纯水机的废 水口相连接。 将溢水管线的一端同纯水机废水储水 箱的溢水口相连接,另一端插入就近的下水道中放 置。 将取水管线的一端同纯水机废水储水箱的取水 口相连接,另一端支分成两路支管线,一路支管线 的末端安装有取水控制阀门,用户通过操作阀门的 开关,可以实现直接接取使用纯水机废水储水箱中 所回收储存的废水; 另一路支管线为座便器取水支 管线,包括依次相连的座便器取水控制阀门、橡胶软 管、常压浮球底阀、多功能座便器水箱盖、座便器,实 现了给座便器储水箱供水, 将纯水机废水储水箱所 回收储存的废水用作座便器冲洗用水的功能。 4.3 方案系统工作流程 当纯水机工作时,其净化处理自来水所产生的 废水,自纯水机的废水口流出,流经进水管线,进一 步的进入纯水机废水储水箱中积聚储存,当所回收 储存的废水液位到达纯水机废水储水箱的溢水口 时,超出纯水机废水储水箱有效容积的废水,将沿 着溢水管线,自行溢流排入就近的下水道,不会发 生所回收废水的外溢现象。 当用户需要直接接取使用纯水机废水储水箱 中所回收储存的废水时,只需打开取水管线末端的取水控制阀门,纯水机废水储水箱中所积聚储存的 废水,在重力的作用下,会沿着取水管线自流,流经 取水控制阀门,被用户方便的接取使用。 当座便器的储水箱缺水, 需要补充水量时,位 于座便器取水支管线末端的常压浮球底阀将会自 动打开, 纯水机废水储水箱内所回收储存的废水, 在重力的作用下,将会沿着取水管线自流,流经座 便器取水控制阀门,进一步的流经橡胶软管,再进 一步的流经常压浮球底阀, 进入座便器的储水箱 内,实现给座便器储水箱的补水。 当座便器的储水 箱的水位上升到预先设定的最高控制水位位置时, 常压浮球底阀将会自动关闭,关断补水,座便器即 进入待用状态。 可以依据前述解决方案, 制造出专用产品,让 纯水机废水回收利用技术得到广泛的推广应用,实 现对纯水机废水的回收储存和再利用, 减少浪费, 达到节约用水和提高水资源利用效率的目的。

 5 方案优点 1)由于纯水机的废水是经过增压泵增压后的有 压排水,所以,纯水机废水储水箱的安装高度在建 筑物的建筑层高范围内可以自由选定,不会对废水 的回收储存造成阻碍。 2)纯水机废水回收利用装置系统,完全没有使用外来动力支持,完全是利用地球引力作用,通过 高差因素,利用水的重力自流性能来实现对废水的 再利用供给功能的。 3)由于纯水机废水回收利用装置系统是开放式 的静压储水系统, 对阀门管件的承压要求不高,因 此,该技术方案容易得到广泛的实施应用,依据该技 术方案所开发的专用产品也容易进行制造, 产品系 统使用的可靠性和稳定性也较高,使用寿命也长。 4)鉴于所回收废水的实际利用方向,制造专用 产品的材料可以选用非食品级材料进行加工制造 即可,产品系统的阀门管件可以选用现有的标准件 产品即可,因此,专用产品的制造成本较低,并且较 容易组织生产。 

6 结语 总上所述,纯水机废水回收利用技术很好的解 决了纯水机净化处理自来水所产生废水的直排浪 费问题,实现了对纯水机净化处理自来水所产生废 水的回收储存和再利用, 提高了水资源的利用效 率,减少了水资源的浪费,是一项行之有效的水资 源节约利用技术举措,这项技术的推广应用,对于 用户家庭来说是节约用水, 节约家庭水费开支;对 于社会来说, 可以取得巨大的水资源节约成效,具 有重大的现实意义和社会经济效益。


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