反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统与方法技术方案

本公开提出了反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统与方法，包括：光伏/光热联供装置用于提供电能及热能并将能量利用蓄热蓄能装置进行存储，所储存的电能输出至用电设备，所储存的热能用于供热；所述反渗透净水及余压储能装置将将生活用水转化为纯净水与废水并分别存储；所述喷射器引射负压冲洗装置将所述反渗透净水及余压储能装置中存储的废水利用负压引射进行冲洗；所述地热盘管供暖装置利用光伏/光热联供装置所产生的热能进行供热。本公开通过太阳能光伏/光热联供，既可保证电池板温度不过度升高，提高太阳能电池发电效率，又可回收热量产热水。

Coupled Utilization System and Method of Negative Pressure Source Separation Toilet for Reverse Osmosis Wastewater

【技术实现步骤摘要】
反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统与方法
本公开涉及能源与环保利用
，特别是涉及太阳能热/电联供反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统与方法。
技术介绍
随着社会的发展，农村生活水平提高，城郊和农村地区对卫生间节能、环保及节水智能化的要求越来越高。当前农村厕所卫生状况差、粪尿储存池敞开、基本上没有能够实现稳定化和杀菌，其次没有污水收集系统，自然散排。另外，农村地区环境污染、缺水缺能也越发严重，节能减排节水刻不容缓，急需发展新能源利用于广大农村地区的卫生间智能化系统。太阳能发电、供暖及卫生间节能环保节水型领域的基础研究主要集中在：①完全靠太阳能光伏发电方法，如传统的太阳能光伏离网发电、并网发电利用于卫生系统冲洗排污等；②太阳能集热器供热采暖方法，系统需要蓄水蓄能装置及辅助的动力消耗，同时还要求配备自动切换控制等额外装置，强化稳定供暖及供水冲洗效果，提高系统稳定性能；③采用智能节水真空马桶，由于各方面原因未能应用农村卫生间改造，太阳能耦合化应用于卫生间缺少实践技术。太阳能光伏/光热联供利用与卫生间耦合化系统由于改善了环境对农村地区单独卫生间的合理化、卫生安全、节能节水环保等优势，以及新能源利用和智能型卫生间协调调控运行，倍受重视。由于环境气候及复杂地形等因素，在偏远电力不达的缺水及太阳能丰富地区，冬天严寒，冲洗水容易结冻，给实际生活带来一定的困难。
技术实现思路
本说明书实施方式的目的是提供太阳能热/电联供反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统，采用新能源供热采暖、净水、节能节水安全的卫生系统是提高农村生活质量所需。改造农村及城郊地区厕所的乱、脏，差等系列问题。本说明书实施方式提供反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统，通过以下技术方案实现：包括：光伏/光热联供装置、蓄热蓄能装置、反渗透净水及余压储能装置、喷射器引射负压冲洗装置、地热盘管供暖装置；所述光伏/光热联供装置用于提供电能及热能并将能量利用蓄热蓄能装置进行存储，所储存的电能输出至用电设备，所储存的热能用于供热；所述反渗透净水及余压储能装置将将生活用水转化为纯净水与废水并分别存储；所述喷射器引射负压冲洗装置将所述反渗透净水及余压储能装置中存储的废水利用负压引射进行冲洗；所述地热盘管供暖装置利用光伏/光热联供装置所产生的热能进行供热。进一步的技术方案，所述光伏/光热联供装置包括太阳能光伏电池板与扁平集热器，所述太阳能光伏电池板与扁平集热器紧贴接触，采用绝缘导热胶粘接固定。进一步的技术方案，所述蓄热蓄能装置包括蓄热水箱、废水压力罐及蓄电池，所述废水压力罐储存通过反渗透装置的反渗透废水的压力能，给喷射器提供动力，产生高压水流，用于高压引射，所述蓄电池给用电设备提供电源。进一步的技术方案，所述扁平集热器的进水口及出水口均连接至蓄热水箱，所述扁平集热器的进水口、扁平集热器的出水口和蓄热水箱均装有温度传感器，扁平集热器与控制器相连，所述蓄热水箱与扁平集热器之间的连接管路上连接有集热循环水泵，控制器根据设置扁平集热器进水与出水的温度差值来控制集热循环水泵的开、关。进一步的技术方案，所述反渗透净水及余压储能装置包括反渗透净水装置通过反渗透净水装置将生活用水转化为纯净水与废水，废水回收通过管路与压力阀进入废水压力罐，通过废水压力罐储存压力能，纯水利用纯水箱收集。进一步的技术方案，所述喷射器引射负压冲洗装置包括喷射器及负压收集箱；负压收集箱带有压力喷嘴，用于冲洗，负压收集箱进口设有刀片捣碎粪便，负压收集箱与废水压力罐之间的管路上装有压力阀。进一步的技术方案，所述地热盘管供暖装置包括散热地板、地热盘管，地热盘管位于散热地板之下；所述蓄热水箱与热水供水管相连，所述热水供水管上设置有供热循环水泵；所述热水供水管、地热盘管、回水管及蓄热水箱构成供热回路；通过控制器控制供热循环水泵控制循环供热温度。进一步的技术方案，还包括粪尿分离处理装置，该装置包括洗浴灰水收集箱及黑水收集箱，将粪尿分离并分别收集。进一步的技术方案，还包括装配式保温建筑结构，所述装配式保温建筑结构安装有光伏/光热联供装置、蓄热蓄能装置、反渗透净水及余压储能装置、喷射器引射负压冲洗装置、地热盘管供暖装置。本说明书实施方式提供反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用方法，通过以下技术方案实现：包括：检测太阳能电池板发电正常运行，板后扁平集热器集热，通过集热器进、出口布置的温度传感器的信号，驱动温差循环控制集热循环泵运行，蓄热水箱蓄热；通过监测室内温度和洗浴用水温度，控制器启动供热循环泵进行供热与保温；通过太阳能电池发电驱动反渗透净水装置运行，反渗透出来的压力废水进入废水压力罐储存高压水，监测罐内压力与水位，当需要大小便冲洗，打开阀门对喷射器送高压水，引射收集箱空气产生负压，同时雾化喷嘴冲洗；控制器驱动卫生间室内温度，驱动地热供暖循环，保持室内温度舒适；废水压力罐排出的高压水通过控制阀控制，当负压收集箱黑水需要排出时，开启压力阀，高压水进入收集箱冲洗粪尿黑水，负压收集箱出口连接房间外围地下黑水收集箱，洗浴灰水通过重力流，自然排入地下灰水箱，再通过灰水和黑水水箱管口给农业灌溉浇灌。与现有技术相比，本公开的有益效果是：1、本公开通过太阳能光伏/光热联供，既可保证电池板温度不过度升高，提高太阳能电池发电效率，又可回收热量产热水，用来供热水和采暖利用，做到冬天可以洗浴及冲洗水不结冻，系统稳定较好。2、本公开采用反渗透净水设备，可给用户提供饮用水，余压废水再利用喷射器引射，负压吸收，雾化喷嘴冲洗，无动力部件，节能节水。3、本公开高浓度的粪、尿，通过负压收件箱集中进行收集，粪、尿混合物经发酵处理后回用农田。来自洗手盆、洗浴的灰水，则通过常规方法收集输送，进行分散处理。洗浴灰水污染负荷低，处理后容易达到中水或景观水要求，实现再利用(如绿化或景观用水、菜地浇水)。4、本公开通过参考和分析对比其他各种公测、卫生间，本研究装置具有很好的适应性和地理位置的匹配性。在偏远地区(无电力供应区域)及北方严寒地区是一种很好的农村环保、节能节水的卫生间与供水、施肥选择，具有良好的经济效益与环境效益。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开实施例子的太阳能热/电联供、反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统结构图；图2为本公开实施例子的太阳能光伏/光热联供系统示意图；图3为本公开实施例子的地热采暖、负压冲洗接管细节示意图；图中，1光伏电池板，2扁平集热器，3保温层，4蓄热水箱，5-1集热循环水泵，5-2供热循环水泵，6-1南向保温门窗及保温墙，6-2北向保温门窗及保温墙，7排风扇，8洗浴器，9-1、第一单向电动阀，9-2、第二单向电动阀，9-3、第三单向电动阀，9-4第四单向电动阀，10热水供水管，11回水管，12粪尿分离式负压冲便器，13雾化喷嘴，14喷射器，15废水压力罐，16负压收集箱，17、第一电磁阀，18、第二电磁阀，19第三电磁阀，20散热地板，21地热盘管，22地埋管进水口，23-1灰水收集箱，23-2黑水收集箱，24辅助电加热，25、第一温度传感器，26、第二温度传感器，27第三温度传感器，28控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统，其特征是，包括：光伏/光热联供装置、蓄热蓄能装置、反渗透净水及余压储能装置、喷射器引射负压冲洗装置、地热盘管供暖装置；所述光伏/光热联供装置用于提供电能及热能并将能量利用蓄热蓄能装置进行存储，所储存的电能输出至用电设备，所储存的热能用于供热；所述反渗透净水及余压储能装置将将生活用水转化为纯净水与废水并分别存储；所述喷射器引射负压冲洗装置将所述反渗透净水及余压储能装置中存储的废水利用负压引射进行冲洗；所述地热盘管供暖装置利用光伏/光热联供装置所产生的热能进行供热。

【技术特征摘要】
1.反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统，其特征是，包括：光伏/光热联供装置、蓄热蓄能装置、反渗透净水及余压储能装置、喷射器引射负压冲洗装置、地热盘管供暖装置；所述光伏/光热联供装置用于提供电能及热能并将能量利用蓄热蓄能装置进行存储，所储存的电能输出至用电设备，所储存的热能用于供热；所述反渗透净水及余压储能装置将将生活用水转化为纯净水与废水并分别存储；所述喷射器引射负压冲洗装置将所述反渗透净水及余压储能装置中存储的废水利用负压引射进行冲洗；所述地热盘管供暖装置利用光伏/光热联供装置所产生的热能进行供热。2.如权利要求1所述的反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统，其特征是，所述光伏/光热联供装置包括太阳能光伏电池板与扁平集热器，所述太阳能光伏电池板与扁平集热器紧贴接触，采用绝缘导热胶粘接固定。3.如权利要求1所述的反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统，其特征是，所述蓄热蓄能装置包括蓄热水箱、废水压力罐及蓄电池，所述废水压力罐储存通过反渗透装置的反渗透废水的压力能，给喷射器提供动力，产生高压水流，用于高压引射，所述蓄电池给用电设备提供电源。4.如权利要求1所述的反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统，其特征是，所述扁平集热器的进水口及出水口均连接至蓄热水箱，所述扁平集热器的进水口、扁平集热器的出水口和蓄热水箱均装有温度传感器，扁平集热器与控制器相连，所述蓄热水箱与扁平集热器之间的连接管路上连接有集热循环水泵，控制器根据设置扁平集热器进水与出水的温度差值来控制集热循环水泵的开、关。5.如权利要求1所述的反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统，其特征是，所述反渗透净水及余压储能装置包括反渗透净水装置通过反渗透净水装置将生活用水转化为纯净水与废水，废水回收通过管路与压力阀进入废水压力罐，通过废水压力罐储存压力能，纯水利用纯水箱收集。6.如权利要求1所述的反渗透废水负压式源分离卫生间耦合利用系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：周希正，漆俊将，吴俊之，严兵，童智能，吴俊渊，
申请(专利权)人：江西科技师范大学，
类型：发明
国别省市：江西,36