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【摘要】中国是一个水资源严重短缺的国家，节约水资源已成为当今社会的一大主题。如今各行各业已开展了节水工作，节水教育也深入到千家万户。本次通过对北方地区城镇居民生活用水和年降雨量调查分析，提出了家庭厨、卫用水的二次利用，家庭雨水收集利用的观点，设置了环保型节水系统。若该系统能够在居民家庭生活中得到推广和普及将会起到了很好的节水效果。
【关键词】生活用水；雨水收集；净化；二次利用；节水
【Abstract】China is a country with a serious shortage of water resources. Saving water resources has become a major theme in today's society. Now all walks of life have carried out water-saving work， water-saving education has also reached tens of thousands of households. Based on the investigation and analysis of daily and seasonal rainfall of urban residents in northern China， this paper put forward the viewpoints of family kitchen and secondary use of sanitation water and collection and utilization of household rainwater and set up an environment-friendly water-saving system. If the system can be popularized and popularized in the family life of the residents will play a very good water-saving effect.
【Key words】Domestic water；Rainwater collection；Purification；Secondary use；Water-saving
1. 研究背景
1.1国家水资源详情分析。
中国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源占有量排在世界第109位，仅为世界平均水平的1/4。随着经济的发展、人口的增加、社会的进步、工农业和城市用水量的激增，水资源供需矛盾日益突出。近年来，党和国家对此高度重视，在全社会大力倡导节水型社会建设，以实现水资源的可持续利用。如今各行各业已开展了节水工作，节水教育也深入到千家万户。
1.2家庭厨、卫用水调查分析。
随着社会的发展，人们生活水平的提高，居民生活用水量也越来越大。通过对北方地区城镇居民生活用水调查了解到，一个3口人的家庭正常厨用（洗菜、洗碗、洗锅、淘米等）每天用水量在57L/天左右，卫生（卫生间洗漱盆刷牙、洗脸）28L/天左右，冲厕78L/天左右，而绝大多数居民将厨、卫用水没有充分利用起来直接弃掉，白白浪费了宝贵的水资源。如果将厨、卫所用过的废水经过简单净化处理后并收集起来还可以进行家庭浇花、养鱼和冲洗厕所，这样将起到有效节约水资源的作用。
1.3雨水收集利用调查分析。
随着城市化进程的加快，水资源匮乏、生态环境恶化等问题的出现，水资源问题已成为我国实施可持续发展战略过程中必须认真解决的重大问题。目前，海水淡化虽可解决海滨城市缺水，但是在现有的技术条件下，因其造价太高而无法推广。跨流域远程调水是一项耗资巨大的工程，但即使是南水北调这样大规模的调水工程也只能解决部分城镇的用水问题，而利用雨水资源是一种最经济、最广泛、最简便、最快捷、行之有效的途径。本设计对雨水进行收集，再将收集的雨水净化用于擦玻璃，既能节水也能达到减轻劳动力的目的。
2. 设计思路
（1）室内节水设计思路：由于家庭淘米、洗菜、洗水果、洗锅碗和洗脸、刷牙等过程中会产生大量的废水，这些废水如果直接弃掉，无形中会造成水资源的浪费。若不采取净化处理直接排入坐便器，废水中的菜叶、杂质等会造成坐便器的堵塞和不卫生。为了达到既节水，又使用简捷、方便、干净卫生的效果，将厨、卫生活废水经过净化处理后，排入坐便器，达到二次利用和节约用水的目的 。
（2）室外节水设计思路：由于城市化进程的加快，水资源匮乏、生态环境恶化等问题日益凸显，城市雨水作为水资源利用迅速这世界各地得到发展。本设计中包含一种高效房屋雨水收集高效利用系统，可对雨水进行收集和利用，达到节水的目的。
3. 结构设计
关于环保型节水家庭节水的系统，从如下室内，室外两个方面进行结构设计：
3.1室内节水装置结构设计：
（1）室内餐厨污水净化装置。
将洗菜盆和洗漱盆进行改造设计，或将从市面上购买来的洗菜盆和洗漱盆对其底部进行改造，分别增设一个长15～30cm，宽12～25 cm，高3～5 cm的可拆卸过滤装置，该装置是一种环保型水、油、废渣自动分离的净化装置，该净化装置包括净化水槽、水油分离装置，水，废渣分离装置。本设计要点在于水槽本体和水槽的进水端之间设有滤网式过滤层，水油分离装置的主体为水油分离箱，其侧面设有吸油层和出油口。水，废渣分离装置之间设有抽屉式过滤层。而且在该净化装置的底部设有排污口，排污口设有阀门。该净化装置中间设有隔板，隔板中置有碳过滤层和化油劑。其结构设计合理操作简单，能够自动实现水油分离，水，废渣分离（室内餐厨污水净化装置见图1）。
（2）家庭洗衣用水的再次利用装置。 该装置包括：洗衣机放置台、污水过滤池、小型压力水泵、储水箱。洗衣机用水在排出后，在污水过滤池进行过滤后，利用小型水泵将其过滤后的水抽送到墙上的储水箱，再可根据需要用储水箱中的水冲厕（家庭洗衣用水的再次利用装置见图2）。
（3）太阳能冲厕水箱智能补水装置。
本装置设计一种太阳能冲厕水箱智能补水装置，包括太阳能发电及储电系统，冲厕水箱本体和补水管，水位智能控管电路。水位智能控管电路包括小型电动水泵，光敏电阻，浮球，微型LED灯，外接交流接触器KM线圈。冲厕水箱本体需要不透光且内置有浮球位置控制杆。利用太阳能发电为本装置提供动力来源，在完成为冲厕水箱补充水的同时，达到节能的效果（太阳能冲厕水箱智能补水装置电路图见图3、太阳能冲厕水箱智能补水装置见图4）。
3.2室外節水装置结构设计：
本设计是一种房屋雨水收集高效利用系统，该系统包括雨水收集槽、过滤装置、高位储水箱、电磁阀控制装置、洒水槽、雨刷器、排水槽。本设计要点在于雨水收集槽通过水管道与过滤装置连接，过滤装置通过相应的管道与高位水箱连接，高位水箱再通过水管接到窗台上方的洒水槽中，窗台底部设置雨刷器装置和排水装置.我们可以通过相应电路控制雨刷器的启动（类似于汽车雨刷器工作原理）并在排水槽最右端加一开口，使得多余的水可以及时排出（总体设计图见图5）。
4. 结论
本设计克服了家庭生活用水的严重浪费，节约用水只有从每个人做起，从千家万户做起，才能对节水起到积极作用；本设计巧妙的利用过滤、生物净化等对生活用水和天然雨水进行净化处理，从而达到厨、卫用水和雨水的二次利用，而且巧妙的利用太阳能等绿色能源，达到了节能环保的目的。
5. 应用前景
该节水系统应用于居民家庭中造价合理，设计简单，通过对厨、卫用水的二次利用以及对雨水的收集利用，一户人一年最少可节水51 m3，既可以节约大量的水资源，也可以减轻居民家庭每月水费的支出。适宜于普及推广，具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]GB 50555-2010，民用建筑节水设计标准[S].
[2]王振雅.“截水”与“节水”[J].住宅产业，2006（7）：44-47.
[3]刘昌明.中国水资源现状评价和供需发展趋势分析[M].北京：中国水利水电出版社，2001.
[4]刘昌明.中国水资源现状评价和供需发展趋势分析[M].北京：中国水利水电出版社，2001.
【关键词】生活用水；雨水收集；净化；二次利用；节水
【Abstract】China is a country with a serious shortage of water resources. Saving water resources has become a major theme in today's society. Now all walks of life have carried out water-saving work， water-saving education has also reached tens of thousands of households. Based on the investigation and analysis of daily and seasonal rainfall of urban residents in northern China， this paper put forward the viewpoints of family kitchen and secondary use of sanitation water and collection and utilization of household rainwater and set up an environment-friendly water-saving system. If the system can be popularized and popularized in the family life of the residents will play a very good water-saving effect.
【Key words】Domestic water；Rainwater collection；Purification；Secondary use；Water-saving
1. 研究背景
1.1国家水资源详情分析。
中国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源占有量排在世界第109位，仅为世界平均水平的1/4。随着经济的发展、人口的增加、社会的进步、工农业和城市用水量的激增，水资源供需矛盾日益突出。近年来，党和国家对此高度重视，在全社会大力倡导节水型社会建设，以实现水资源的可持续利用。如今各行各业已开展了节水工作，节水教育也深入到千家万户。
1.2家庭厨、卫用水调查分析。
随着社会的发展，人们生活水平的提高，居民生活用水量也越来越大。通过对北方地区城镇居民生活用水调查了解到，一个3口人的家庭正常厨用（洗菜、洗碗、洗锅、淘米等）每天用水量在57L/天左右，卫生（卫生间洗漱盆刷牙、洗脸）28L/天左右，冲厕78L/天左右，而绝大多数居民将厨、卫用水没有充分利用起来直接弃掉，白白浪费了宝贵的水资源。如果将厨、卫所用过的废水经过简单净化处理后并收集起来还可以进行家庭浇花、养鱼和冲洗厕所，这样将起到有效节约水资源的作用。
1.3雨水收集利用调查分析。
随着城市化进程的加快，水资源匮乏、生态环境恶化等问题的出现，水资源问题已成为我国实施可持续发展战略过程中必须认真解决的重大问题。目前，海水淡化虽可解决海滨城市缺水，但是在现有的技术条件下，因其造价太高而无法推广。跨流域远程调水是一项耗资巨大的工程，但即使是南水北调这样大规模的调水工程也只能解决部分城镇的用水问题，而利用雨水资源是一种最经济、最广泛、最简便、最快捷、行之有效的途径。本设计对雨水进行收集，再将收集的雨水净化用于擦玻璃，既能节水也能达到减轻劳动力的目的。
2. 设计思路
（1）室内节水设计思路：由于家庭淘米、洗菜、洗水果、洗锅碗和洗脸、刷牙等过程中会产生大量的废水，这些废水如果直接弃掉，无形中会造成水资源的浪费。若不采取净化处理直接排入坐便器，废水中的菜叶、杂质等会造成坐便器的堵塞和不卫生。为了达到既节水，又使用简捷、方便、干净卫生的效果，将厨、卫生活废水经过净化处理后，排入坐便器，达到二次利用和节约用水的目的 。
（2）室外节水设计思路：由于城市化进程的加快，水资源匮乏、生态环境恶化等问题日益凸显，城市雨水作为水资源利用迅速这世界各地得到发展。本设计中包含一种高效房屋雨水收集高效利用系统，可对雨水进行收集和利用，达到节水的目的。
3. 结构设计
关于环保型节水家庭节水的系统，从如下室内，室外两个方面进行结构设计：
3.1室内节水装置结构设计：
（1）室内餐厨污水净化装置。
将洗菜盆和洗漱盆进行改造设计，或将从市面上购买来的洗菜盆和洗漱盆对其底部进行改造，分别增设一个长15～30cm，宽12～25 cm，高3～5 cm的可拆卸过滤装置，该装置是一种环保型水、油、废渣自动分离的净化装置，该净化装置包括净化水槽、水油分离装置，水，废渣分离装置。本设计要点在于水槽本体和水槽的进水端之间设有滤网式过滤层，水油分离装置的主体为水油分离箱，其侧面设有吸油层和出油口。水，废渣分离装置之间设有抽屉式过滤层。而且在该净化装置的底部设有排污口，排污口设有阀门。该净化装置中间设有隔板，隔板中置有碳过滤层和化油劑。其结构设计合理操作简单，能够自动实现水油分离，水，废渣分离（室内餐厨污水净化装置见图1）。
（2）家庭洗衣用水的再次利用装置。 该装置包括：洗衣机放置台、污水过滤池、小型压力水泵、储水箱。洗衣机用水在排出后，在污水过滤池进行过滤后，利用小型水泵将其过滤后的水抽送到墙上的储水箱，再可根据需要用储水箱中的水冲厕（家庭洗衣用水的再次利用装置见图2）。
（3）太阳能冲厕水箱智能补水装置。
本装置设计一种太阳能冲厕水箱智能补水装置，包括太阳能发电及储电系统，冲厕水箱本体和补水管，水位智能控管电路。水位智能控管电路包括小型电动水泵，光敏电阻，浮球，微型LED灯，外接交流接触器KM线圈。冲厕水箱本体需要不透光且内置有浮球位置控制杆。利用太阳能发电为本装置提供动力来源，在完成为冲厕水箱补充水的同时，达到节能的效果（太阳能冲厕水箱智能补水装置电路图见图3、太阳能冲厕水箱智能补水装置见图4）。
3.2室外節水装置结构设计：
本设计是一种房屋雨水收集高效利用系统，该系统包括雨水收集槽、过滤装置、高位储水箱、电磁阀控制装置、洒水槽、雨刷器、排水槽。本设计要点在于雨水收集槽通过水管道与过滤装置连接，过滤装置通过相应的管道与高位水箱连接，高位水箱再通过水管接到窗台上方的洒水槽中，窗台底部设置雨刷器装置和排水装置.我们可以通过相应电路控制雨刷器的启动（类似于汽车雨刷器工作原理）并在排水槽最右端加一开口，使得多余的水可以及时排出（总体设计图见图5）。
4. 结论
本设计克服了家庭生活用水的严重浪费，节约用水只有从每个人做起，从千家万户做起，才能对节水起到积极作用；本设计巧妙的利用过滤、生物净化等对生活用水和天然雨水进行净化处理，从而达到厨、卫用水和雨水的二次利用，而且巧妙的利用太阳能等绿色能源，达到了节能环保的目的。
5. 应用前景
该节水系统应用于居民家庭中造价合理，设计简单，通过对厨、卫用水的二次利用以及对雨水的收集利用，一户人一年最少可节水51 m3，既可以节约大量的水资源，也可以减轻居民家庭每月水费的支出。适宜于普及推广，具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]GB 50555-2010，民用建筑节水设计标准[S].
[2]王振雅.“截水”与“节水”[J].住宅产业，2006（7）：44-47.
[3]刘昌明.中国水资源现状评价和供需发展趋势分析[M].北京：中国水利水电出版社，2001.
[4]刘昌明.中国水资源现状评价和供需发展趋势分析[M].北京：中国水利水电出版社，2001.