灰水回收和再利用的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种灰水回收和再利用系统，其包括用于收集，调整和排放灰水的主体。所述主体具有灰水源的入口连接，用于过滤灰水的过滤器，用于接收过滤灰水的水箱，用于消毒过滤灰水的消毒器，用于将调节灰水从所述水箱排放到需要冲水的厕所的泵，生活污水系统的排放连接，淡水连接和用于控制操作灰水回收的再利用系统的控制系统。所述系统包括控制器，用于操作系统并处理某些警报和状态情况。还包括系统的操作方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及灰水回收和再利用领域，且特别涉及一种系统和允许例如住宅灰水回收和再利用的灰水系统的操作方法，以减少对饮用水的需求和消耗，并降低下游废水处理设施的水处理荷载。
技术介绍
淡水被视作一种宝贵的资源。对于许多工业化国家来说，淡水在中央净水处理厂进行处理使其适于饮用(即达到足以让人安全饮用且不会受到水传染疾病威胁的清洁程度)，随后进入淡水分配系统。然而，不断增长的人口给水资源带来了越来越多的压力。农业用水需求与人类用水一样，且已有多领域供水不足的担忧。因此，普遍认为需要节约用水。在世界的许多地方，干旱可影响可用水量。在严重干旱或即使某些区域存在干旱期的情况下，当地居民的用水可受到限制。例如，可能对草坪的浇灌等进行限制。在严重的情况下，甚至可能没有足够的饮用水满足人类的基本需求，如淋浴和沐浴。因此，迫切需要减少水消耗和浪费的方法。水常用于家庭。灰水，也称为“灰水(gray water)”、“灰水(graywater)”或“灰水(grey water)”，被定义为使用过的水，例如用于清洗目的。例如，家庭中灰水源可能为淋浴，沐浴，和可能洗衣机和卫生间水槽。另一方面，黑水，包含污水，且通常产生于厕所且被排放到卫生间下水道。在现代住宅中比较典型的是，所有进到地漏中的任何来源的水，都直接排到下水道中，送到污水处理厂进行处理后排放至环境中。所有在废水处理厂中进行处理的水，需先在所述水取出环境的净水厂进行处理，然后净化，并达到饮用水平。目前，家庭住宅有两大耗水源，即人们淋浴和沐浴的清洗用水和人体废物排放的厕所冲水。而每户具体的耗水量各不相同，一般的用水统计数据显示，平均约有25％-40％的水用于淋浴和沐浴，且约20％-30％的水用于冲厕。在现有技术中，有建议使用回收灰水代替饮用水冲洗厕所的系统。这有希望减少约30％甚至更多的需水量，同时可减少废水处理厂的负荷。因此，这非常可取。使用回收灰水冲厕非常合理，因为厕所用水主要将有害废物从家里冲走，因此厕所冲水没必要是饮用水，尽管目前多数情况均如此。然而，需要一个能够收集灰水并将其转化为适于厕所用水的系统。因此，所述灰水不能含有这么多有机物质，在使用它的厕所里积聚浮渣、细菌垫等。所需要的是一个能有效捕获、支配和再循环的并可以用于冲厕目的的灰水回收系统。所述系统不允许产生恶臭，必须可靠，且具有某些内置的故障保护措施来确保系统操作的稳定性、清洁性和连续性。所述系统必须针对混乱和中断状况进行精心设计，以避免系统的调整，从而危及依赖于此系统的冲厕行为。灰水回收系统在过去已经提出。然而，这些系统存在某些问题，例如，一些现有技术的系统试图回收包括洗衣用水和黑水在内的所有水。然而，这使更多的污染物进入水回收系统中，并使调节灰水更加困难。在其他情况下，此系统仅尝试收集淋浴和沐浴用水。这种系统的实例参见美国专利申请No.US20080314457。然而，在实践中，现有技术的系统有很多限制，包括每个卫生间需要配置一个单元，不杀菌，每个单元需要彼此间配置虹吸系统的两个罐子，因此只能管理很小的体积。其他现有系统的实例包括：美国专利No.524,827，发行于1894年8月21日；美国专利No.621,803，发行于1899年3月28日；美国专利No.626,244，发行于1899年6月6日；美国专利No.628,987，发行于1899年7月18日；美国专利No.800,113，发行于1905年9月19日；美国专利No.2,992,986，发行于1961年7月18日；美国专利No.3,126,333，发行于1964年3月24日；美国专利No.3,335,868，发行于1967年8月15日；美国专利No.3,680,701，发行于1972年8月1日；美国专利No.3,956,128，发行于1976年5月11日；美国专利No.4,009,098，发行于1977年2月22日；美国专利No.4,025,426，发行于1977年5月24日；美国专利No.4,334,990，发行于1982年6月15日；美国专利No.5,006,240，发行于1991年4月9日；美国专利No.5,009,776，发行于1991年4月23日；美国专利No.5,472,610，发行于1995年12月5日；美国专利No.5,980,748，发行于1999年11月9日；美国专利No.6,123,840，发行于2000年9月26日；美国专利No.6,423,216，发行于2002年7月23日；美国专利No.7,300,570，发行于2007年11月27日；美国专利No.7,785,469，发行于2010年8月31日。
技术实现思路
所期望的是一个单个的自容式灰水系统，所述系统能够恢复状态并实现整个住宅的灰水回用。最优选地，该系统将是简单的，并能为灰水的临时储存提供可靠的场所，以用于冲厕。该储存器需要在某种程度上实现隔绝细菌或其他污染物，以避免产生恶臭等。此外，最优选地，所述系统被容纳在一个自容单元中，其能够轻松放置在，例如，与现有家庭系统如热水器、火炉等毗邻的地下室等。可以提供与自容单元相关联的控制系统，以保证单元按照一定的设计原则和报警序列平稳运行。根据本专利技术的第一方面，提供了一种灰水回收和再利用系统，其包括：用于收集、调节和排放灰水的主体，所述主体具有：a.灰水源的入口连接；b.用于过滤所述灰水的过滤器；c.用于接收所述过滤水的水箱；d.用于消毒所述过滤灰水的消毒器；e.用于从所述水箱中排放所述调节灰水的泵；f.生活污水系统的排放连接；g.与淡水源的连接；h.用于控制操作所述灰水回收和再利用系统的控制系统。根据本专利技术的第二方面，为灰水回收和再利用系统提供一种控制系统，所述灰水系统具有水箱，所述水箱上游的过滤器，淡水的连接出口，所述控制系统包括：a.控制器；b.连接到所述控制器的所述水箱的水位传感器；c.所述控制器的动力源；d.至少一个电磁阀，由所述控制器进行制动；e.与所述控制器连接的泵开关，其用于控制所述泵的开闭，和定时装置。根据本专利技术的另一方面，提供一种收集和调整灰水用于冲厕，所述方法包括以下步骤：a.在建筑物中安装灰水收集和调整系统，通过:b.连接所述系统的水箱到建筑物内的灰水收集管网，淡水源、排水管和回输管路连接到至少一个厕所；c.通过往水箱中添加至少一次冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灰水回收和再利用系统，其包括:用于收集、调节和排放灰水的主体，所述主体具有：a.灰水源的入口连接；b.用于过滤所述灰水的过滤器；c.用于接收所述过滤灰水的水箱；d.用于消毒所述过滤灰水的消毒器；e.用于从所述水箱中排放所述调节灰水的泵；f.生活污水系统的排放连接；g.与淡水源的连接，和；h.用于控制操作所述灰水回收和再利用系统的控制系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.06 CA 2,779,7051.一种灰水回收和再利用系统，其包括:
用于收集、调节和排放灰水的主体，所述主体具有：
a.灰水源的入口连接；
b.用于过滤所述灰水的过滤器；
c.用于接收所述过滤灰水的水箱；
d.用于消毒所述过滤灰水的消毒器；
e.用于从所述水箱中排放所述调节灰水的泵；
f.生活污水系统的排放连接；
g.与淡水源的连接，和；
h.用于控制操作所述灰水回收和再利用系统的控制系统。
2.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，其中所述主体包括接地架，
用于接收所述灰水的所述水箱被支撑在所述接地架上，和在所述水箱上面的用
于容纳所述过滤器和消毒系统的头部组件。
3.如权利要求2所述灰水回收和再利用系统，其中所述头部组件包括带溢
流边的灰水接收槽，所述溢流边置于所述过滤器上方，用来控制所述灰水流向
所述过滤器。
4.如权利要求2所述灰水回收和再利用系统，其中所述头部组件包括带喷
嘴的灰水接收槽，所述喷嘴置于所述槽的底部，在所述过滤器的上方以控制所
述灰水进流向所述过滤器。
5.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，其中所述过滤器被固定在与
水平面相对的固体脱落角度，以促进固体从所述过滤器上脱落。
6.如权利要求5所述灰水回收和再利用系统，进一步包括与所述过滤器相
邻的废液出口，以允许任何没有穿过所述过滤器的物体排放到生活污水管道。
7.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，其中所述过滤器是筛网过滤
器，具有介于50-200μm间的开口。
8.如权利要求7所述灰水回收和再利用系统，其中所述过滤器的角度介于
35-15°间。
9.如权利要求8所述灰水回收和再利用系统，其中流过所述过滤器的灰水

\t被引导至所述水箱的侧面以降低噪音。
10.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，进一步包括过滤器喷淋系
统，用于利用调节灰水定期清洗所述过滤器。
11.如权利要求10所述灰水回收和再利用系统，其中所述过滤器喷淋系统
包括位于所述过滤器的上方的喷嘴，以将调节灰水喷到所述过滤器上，以有助
于松动和移除留在所述过滤器上的碎片。
12.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，进一步包括手动安全阀，
用于排空所述水箱到所述生活污水管道系统。
13.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，其中所述控制系统进一步
包括水箱水位传感器，以检测所述水箱中的灰水水位。
14.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，其中所述水箱包括倾斜底
板，以使已通过所述过滤器的悬浮固体在所述水箱的底部沉积下来。
15.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，其中所述控制系统进一步
包括计时器，以在所述调节灰水尚未在预定时间内再利用的情况下，使所述水
箱直接排空至生活污水管道。
16.如权利要求15所述灰水回收和再利用系统，其中所述水箱包括至少一
个所设的排水管，以在所述水箱排空时，使所述沉积固体从所述水箱中移除。
17.如权利要求16所述灰水回收和再利用系统，其中所述排水管在所述水
箱中置于足够低的位置，以使所述水箱排空调节灰水。
18.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，进一步包括管线传感器，
以检测调节灰水的需求，所述传感器启动所述泵以供应灰水来满足所述需求。
19.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，其中所述水箱由模压塑料
制成。
20.如权利要求19所述灰水回收和再利用系统，其中所述水箱包括溢流口，
与所述废液出口相连。
21.如权利要求20所述灰水回收和再利用系统，其中所述溢流口包括常闭
插板阀，在有溢流情况时打开。
22.如权利要求20所述灰水回收和再利用系统，其中所述水箱包括位于所
述水箱底部的连接件，以使调节灰水流入所述泵。
23.如权利要求18所述灰水回收和再利用系统，进一步包括水箱水位传感

\t器，其包含位于所述水箱底部并与排水口相邻的压力传感器，所述水箱水位传
感器可操作地连接到所述控制器上。
24.如权利要求18所述灰水回收和再利用系统，其中所述管线传感器检测
所述泵下游的压力，并与泵的启闭开关相连。
25.如权利要求2所述灰水回收和再利用系统，其中所述头部组件包括可
拆卸的顶盖和组件承载机架。
26.如权利要求22所述灰水回收和再利用系统，其中通过移除可拆卸的顶
盖进入所述滤网，以维护所述过滤器。
27.如权利要求2所述灰水回收和再利用系统，其中所述接地架包括至少
一些金属组件。
28.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，其中所述消毒器是加氯器。
29.如权利要求26所述灰水回收和再利用系统，其中所述加氯器包括固体
氯球和灰水循环系统，由此，所述灰水通过所述氯球进行循环以达到消毒的目
的。
30.如权利要求29所述灰水回收和再利用系统，其中所述循环步骤开始于
所述水箱中水位升高后，且其量与所述水位变化成比例。
31.如权利要求30所述灰水回收和再利用系统，其中所述氯球不断浸入所
述灰水中以将所述氯球溶解为溶液。
32.如权利要求30所述灰水回收和再利用系统，其中所述灰水流经所述氯
球，以将部分所述氯球溶解为溶液。
33.如权利要求30所述灰水回收和再利用系统，其中所述控制系统每8-12
小时启动深度消毒循环。
34.如权利要求1所述灰水回收和再利用系统，进一步包括染料系统，用
于往所述调节灰水中...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·L·罗伯，斯科特·N·鲍尔温，詹姆斯·布莱恩·曼泰拉，史黛丝·夏琳·盖伊，蒂莫西·詹姆斯·亨德利·普波雷，利奥·彼得·范坎彭，迈克尔·F·威尔逊，
申请(专利权)人：埃普拉斯工业有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA