专利名称：建筑物给水系统的制作方法
技术领域：
本发明属于二种可以应用于办公楼、住宅、学校、医院、商场、宾馆、工厂、酒店等建筑物的给水系统。
发明内容
本发明的目的旨在提供二种建筑物给水系统，它们可以充分利用给水干管水压从自来水中分离出渗透水，同时既能及时把截留的杂质和细菌排出净水装置，又可避免浪费水。
为实现上述目的，本发明总的构思是在建筑物给水管网中设置单级膜分离装置或膜级联(所谓“膜级联”，是指由多台膜分离装置分级联接所组成的装置组，上一级膜分离装置的渗透水出水口或浓缩水出水口连接至相邻下一级膜分离装置进水口)、渗透水管、浓缩水管、渗透水储水装置，将建筑物给水管网分为直供水管网(指直接与给水干管联接用于输送未经过膜分离装置处理的水的给水管网)和渗透水次级管网(指将渗透水由渗透水储水装置输送到用水设施的次级给水管网)、浓缩水次级管网(指将浓缩水由浓缩水管输送到用水设施的次级给水管网)，单级膜分离装置或膜级联的进水口联接至给水干管，单级膜分离装置或膜级联的渗透水出水口联接至渗透水管，渗透水管联接至渗透水储水装置，再联接至渗透水次级管网，单级膜分离装置或膜级联的浓缩水出水口联接至浓缩水管，浓缩水管联接至浓缩水次级管网。这样，就可以利用给水干管24小时存在的水压作为膜分离驱动力，由单级膜分离装置或膜级联把部分自来水分离成为基本不含杂质、细菌的渗透水以及含有较多杂质、细菌的浓缩水，渗透水经渗透水管流入渗透水储水装置，再输送至渗透水次级管网，供给对水质要求较高的用水设施(如饮用水水龙头等)使用；把浓缩水通过浓缩水管输送到浓缩水次级管网，供给对水质要求较低的用水设施(如绿化用水或清洁用水的水龙头等)使用；把未经单级膜分离装置或膜级联处理的水输送到直供水管网，供给其它用水设施(如热水器等)。
本发明第一种建筑物给水系统可以这样来实现该建筑物给水系统包括给水干管、直供水管网，直供水管网联接至给水干管，其主要特点在于，该给水系统还具有单级膜分离装置、渗透水管、浓缩水管、渗透水次级管网、浓缩水次级管网、渗透水储水装置，单级膜分离装置的进水口联接至给水干管，其渗透水出水口联接至渗透水管，其浓缩水出水口联接至浓缩水管；渗透水管联接至渗透水储水装置，渗透水储水装置联接至渗透水次级管网；浓缩水管联接至浓缩水次级管网。
实现上述第一种建筑物给水系统较好的方案是在所述的浓缩水管和浓缩水次级管网之间还设有浓缩水集水装置，浓缩水集水装置设有用于形成其最高水位的溢流口，在浓缩水管至少存在这样一个截面该截面底部高程高于浓缩水集水装置溢流口。
实现上述第一种建筑物给水系统更好的方案是该给水系统还设有分支水管，分支水管的进水端联接至所述的给水干管，分支水管的出水端联接至浓缩水集水装置，分支水管串联有阀门，浓缩水集水装置设有控制该阀门打开或关闭的水位信号装置，在分支水管至少存在这样一个截面该截面底部高程高于浓缩水集水装置溢流口。这样，可满足使用较低水质的用水设施用水量要求，并避免浓缩水倒灌到给水干管中。
本发明第二种建筑物给水系统可以这样来实现该建筑物给水系统包括给水干管、直供水管网，直供水管网联接至给水干管，其主要特点在于，该给水系统还具有膜级联、渗透水管、浓缩水管、渗透水次级管网、浓缩水次级管网、渗透水储水装置，膜级联进水口联接至给水干管，膜级联渗透水出水口联接至渗透水管，渗透水管联接至渗透水储水装置，渗透水储水装置联接至渗透水次级管网；膜级联浓缩水出水口联接至浓缩水管，浓缩水管联接至浓缩水次级管网。
实现上述第二种建筑物给水系统较好的方案是所述的膜级联的进水口为膜级联第一级膜分离装置的进水口，所述的膜级联的渗透水出水口为膜级联最后一级膜分离装置的渗透水出水口，所述的膜级联的浓缩水出水口为膜级联各级膜分离装置的浓缩水出水口，膜级联第一级至倒数第二级膜分离装置的渗透水出水口联接至相邻下一级膜分离装置的进水口。这样，渗透水经过多次分离，提高了渗透水水质。
实现上述第二种建筑物给水系统另一较好的方案是所述的膜级联的进水口为膜级联第一级膜分离装置的进水口，所述的膜级联的浓缩水出水口为膜级联最后一级膜分离装置的浓缩水出水口，所述的膜级联的渗透水出水口为膜级联各级膜分离装置的渗透水出水口，膜级联的第一级至倒数第二级膜分离装置的浓缩水出水口联接至相邻下一级膜分离装置的进水口。这样，浓缩水经过多次分离，减少了浓缩水水量。
实现上述第二种建筑物给水系统又一个较好方案是所述的膜级联的进水口为膜级联第一级膜分离装置的进水口，所述的膜级联的渗透水出水口为膜级联倒数第一级和倒数第二级膜分离装置的渗透水出水口，所述的膜级联的浓缩水出水口为膜级联第一级至倒数第三级和倒数第一级膜分离装置的浓缩水出水口，膜级联的第一级至倒数第三级膜分离装置的渗透水出水口联接至相邻下一级膜分离装置的进水口，膜级联的倒数第二级膜分离装置的浓缩水出水口联接至倒数第一级膜分离装置的进水口。这样，渗透水和浓缩水均经过多次分离，既提高渗透水水质，又减少浓缩水水量。
实现上述第二种建筑物给水系统更好的方案是在所述的浓缩水管和浓缩水次级管网之间还设有浓缩水集水装置；浓缩水集水装置设有用于形成其最高水位的溢流口，在浓缩水管至少存在这样一个截面该截面底部高程高于浓缩水集水装置的溢流口。
上述第二种建筑物给水系统还可以增没分支水管，分支水管的进水端联接至所述的给水干管，分支水管的出水端联接至浓缩水集水装置，分支水管串联有阀门，浓缩水集水装置设有控制该阀门打开或关闭的水位信号装置，在分支水管至少存在这样一个截面该截面底部高程高于所述的浓缩水集水装置溢流口。
本发明二种建筑物给水系统具有下列优点和效果1、在现有小区或建筑物的用水设施中，有的对水压要求较低，有的对水压要求较高(如消火栓、热水器等)，因此整个给水管网必须保持较高压力，另一方面，一部分用水设施对水质无特殊要，一部分用水设施对水质要求较高(如饮用、化妆品生产、食品生产等)，还有一部分用水设施可以使用水质较低的水(如洗衣、拖地板、绿化、清洁，冲厕等)，且恰好后两部分都对给水压力要求较低；而膜分离装置在压力作用下，能把自来水分离为水质较高的渗透水和水质较低的浓缩水。本发明巧妙地将膜分离装置的技术特点、用水设施的水质需求特点、给水系统的水压特点三者结合起来，利用给水干管、给水管网提供的水压作为膜分离驱动力，从自来水中分离出基本不含杂质和细菌的渗透水，满足饮用、化妆品、食品等用水的水质要求，又使含有较多杂质和细菌的浓缩水在洗衣、拖地板、绿化、清洁、冲厕等用水设施处得到充分、合理利用，避免浪费用水。
2、现有大多数小区及建筑物是以恒压站或高位水箱作为给水水源，具有几十米直至几百米水柱的恒定给水压力，本发明利用该水压作为膜分离的驱动力，不仅节电效果显著，且有利于膜分离装置技术参数的设定，提高膜分离效果。
3、在传统给水系统中，为保证对水压要求较高(如消火栓、热水器等)的用水设施正常使用，整个给水管网必须保持较高水压，但对于其他用水设施而言，上述水压并未得到充分有效地利用；而本发明则可充分利用这部分多余的水压作为膜分离的驱动力，更进一步显示出其节省能源的创造性优点。
4、本发明的二种建筑物给水系统都巧妙地利用给水干管全天24小时一直存在的给水压力把部分自来水分离为水质较高的渗透水和水质较低的浓缩水，高效节电，无需专人值班，投资及运行成本很低。
5、本发明膜分离装置所截留的杂质和细菌被后续水流及时带走，改善膜的工作条件，有利于提高膜分离效率和使用寿命，稳定渗透水出水速度和水质。
6、本发明由于在浓缩水管至少存在一个底部高程高于浓缩水集水装置溢流口的截面，使浓缩水进入浓缩水集水装置后不可能越过该截面倒灌、反流进入膜分离装置。
7、本发明第二种建筑物给水系统设有浓缩水集水装置的方案，可避免不同水质的各级膜分离装置的浓缩水相互混合，提高膜分离效果。
8、本发明只对水质要求较高的生产、生活用水进行净化处理，使经过处理的水量大幅度减少，进一步减少膜分离装置投资和运行成本。
图2是本发明第二种建筑物给水系统一个具体实施例的工作原理示意图。
图3是本发明第二种建筑物给水系统另一个具体实施例的工作原理示意图。
图2所示的是本发明第二种建筑物给水系统应用于一由天面水箱供水的办公楼实施例具有给水干管1、进水管11、渗透水储水装置21、浓缩水集水装置22、电动阀门3、膜级联4、渗透水管5、浓缩水管6、渗透水次级管网71、直供水管网72、浓缩水次级管网73；浓缩水管6部分管段的标高高于溢流口220；膜级联4由第一级膜分离装置41和第二级膜分离装置42组成，第一级和第二级膜分离装置41、42均是一台超滤膜分离装置，第一级膜分离装置41的浓缩水出水口经中间水管40(中间水管是指膜级联内部上一级膜分离装置的渗透水或浓缩水出水口联接至相邻下一级膜分离装置的进水口的水管)联接第二级膜分离装置42进水口；渗透水储水装置21设有水位继电器211，电动阀门3的打开或关闭由水位继电器211的水位信号控制。第一级膜分离装置41的进水口经电动阀门3、进水管11联接直供水管网72，再连接至给水干管1，第二级膜分离装置42的浓缩水出水口经浓缩水管6联接浓缩水集水装置22，再联接至浓缩水次级管网73；第一级和第二级膜分离装置41、42的渗透水出水口经渗透水管5联接渗透水储水装置21，再联接至渗透水次级管网71。这样，当渗透水储水装置21缺水时，水位继电器211发出补水信号，电动阀门3打开，部分自来水流入第一级膜分离装置41，在给水压力和超滤膜的共同作用下，被超滤膜所截留的含杂质、病毒和细菌的浓缩水经中间水管40输送到第二级膜分离装置42进一步处理，形成所含杂质、病毒和细菌浓度较高的浓缩水，被后续水流带出第二级膜分离装置42，经浓缩水管6排放到浓缩水集水装置22，再经浓缩水次级管网73输送到冲厕设施731使用；透过第一级膜分离装置41和第二级膜分离装置42的超滤膜的水变成基本不含杂质、病毒和细菌的渗透水通过渗透水管5流入渗透水储水装置21，再经渗透水次级管网71输送到饮用水设施711使用。当渗透水储水装置21蓄满水时，水位继电器211发出停止补水信号，电动阀门3关闭。另一部分自来水从给水干管1经直供水管网72输送到洗脸盆721使用。
图3所示的是本发明第二种建筑物给水系统应用于另一由天面水箱供水的办公楼实施例具有水泵9；膜级联4由第一级膜分离装置41、第二级膜分离装置42和第三级膜分离装置43组成，第一级膜分离装置41是一台微滤膜分离装置，第二级和第三级膜分离装置42、43均是一台反渗透膜分离装置，第一级膜分离装置41的渗透水出水口经一中间水管40联接第二级膜分离装置42进水口，第二级膜分离装置42浓缩水出水口经另一中间水管40联接第三级膜分离装置43进水口。天面水箱高122米，最高办公楼层为114米高的37层，浓缩水集水装置22、第一级膜分离装置41安装在105米高的34层，采用34层至天面水箱的饮用水、冲厕用水所形成的17米水柱压力为微滤膜分离的驱动力，渗透水储水装置21、第二级和第二级膜分离装置安装在一层，采用1～34层的饮用水、冲厕用水所形成的105米水柱压力作为反渗透膜分离压力。电动阀门3联接第一级膜分离装置41的进水口，第一级和第三级膜分离装置41、43的浓缩水出水口经浓缩水管6联接浓缩水集水装置22；第二级和第三级膜分离装置42、43的渗透水出水口经渗透水管5联接渗透水储水装置21，再经水泵9联接渗透水次级管网71。这样，当渗透水储水装置21缺水时，部分自来水流入第一级膜分离装置41，在所述的17米水柱压力和微滤膜的共同作用下，透过微滤膜的水变成基本不含杂质和细菌的渗透水，通过中间水管40流入第二级膜分离装置42继续处理；微滤膜所截留的含杂质和细菌的浓缩水经浓缩水管6排放到浓缩水集水装置22；第二级膜分离装置42所截留的有机物、病毒，被后续水流从另一中间水管40带入第三级膜分离装置43进一步处理，形成所含病毒和有机物浓度较高的浓缩水，被后续水流带出第三级膜分离装置43，经浓缩水管6排放到浓缩水集水装置22；在所述的105米水柱压力和反渗透膜的共同作用下，透过反渗透膜的水变成基本不含有机物、病毒和细菌的渗透水，通过渗透水管5流入渗透水储水装置21，再由水泵9经渗透水次级管网71输送到饮用水设施711使用。本实施例利用最高办公楼层至天面水箱的8米水柱压力以及饮用水、冲厕用水所形成的水柱压力作为膜分离的驱动力，节省了能源；同时，使各级膜分离的工作压力稳定，提高了膜分离效果。其它部分与图2相同。
当然，本发明膜分离装置的进水口也可以经直供水管网联接至给水干管；膜分离装置可以由微滤、超滤、纳滤、反渗透等一种或多种膜组件组成，浓缩水集水装置可以是消防储水装置，其溢流口可以是检修孔、泄压孔、透气孔、换气孔、水管或长期打开的阀门等。
本发明膜分离装置也可以增设水泵，在出现给水干管的水压低于膜分离装置工作压力的情况时，可以启用水泵，利用水泵的扬程与给水干管提供的水压叠加所形成的水压作为膜分离装置的驱动压力。
权利要求
1.一种建筑物给水系统，包括给水干管、直供水管网，直供水管网联接至给水干管，其特征在于该给水系统还具有单级膜分离装置、渗透水管、浓缩水管、渗透水次级管网、浓缩水次级管网、渗透水储水装置；单级膜分离装置的进水口联接至给水干管，其渗透水出水口联接至渗透水管，其浓缩水出水口联接至浓缩水管；渗透水管联接至渗透水储水装置，渗透水储水装置联接至渗透水次级管网；浓缩水管联接至浓缩水次级管网。
2.如权利要求书1所述的建筑物给水系统，其特征在于在所述的浓缩水管和浓缩水次级管网之间还设有浓缩水集水装置，浓缩水集水装置设有用于形成其最高水位的溢流口，在浓缩水管至少存在这样一个截面该截面底部高程高于浓缩水集水装置溢流口。
3.如权利要求书2所述的建筑物给水系统，其特征在于该给水系统还设有分支水管，分支水管的进水端联接至所述的给水干管，分支水管的出水端联接至浓缩水集水装置，分支水管串联有阀门，浓缩水集水装置设有控制该阀门打开或关闭的水位信号装置，在分支水管至少存在这样一个截面该截面底部高程高于浓缩水集水装置溢流口。
4.一种建筑物给水系统，包括给水干管、直供水管网，直供水管网联接至给水干管，其特征在于该给水系统还具有膜级联、渗透水管、浓缩水管、渗透水次级管网、浓缩水次级管网、渗透水储水装置；膜级联进水口联接至给水干管，膜级联渗透水出水口联接至渗透水管，膜级联浓缩水出水口联接至浓缩水管；渗透水管联接至渗透水储水装置，渗透水储水装置联接至渗透水次级管网；浓缩水管联接至浓缩水次级管网。
5.如权利要求书4所述的建筑物给水系统，其特征在于所述的膜级联的进水口为其第一级膜分离装置的进水口，所述的膜级联的渗透水出水口为其最后一级膜分离装置的渗透水出水口，所述的膜级联的浓缩水出水口为其各级膜分离装置的浓缩水出水口，膜级联的第一级至倒数第二级膜分离装置的渗透水出水口联接至相邻下一级膜分离装置的进水口。
6.如权利要求书4所述的建筑物给水系统，其特征在于所述的膜级联的进水口为其第一级膜分离装置的进水口，所述的膜级联的浓缩水出水口为其最后一级膜分离装置的浓缩水出水口，所述的膜级联的渗透水出水口为其各级膜分离装置的渗透水出水口，膜级联的第一级至倒数第二级膜分离装置的浓缩水出水口联接至相邻下一级膜分离装置的进水口。
7.如权利要求书4所述的建筑物给水系统，其特征在于所述的膜级联的进水口为其第一级膜分离装置的进水口，所述的膜级联的渗透水出水口为其倒数第一级和倒数第二级膜分离装置的渗透水出水口，所述的膜级联的浓缩水出水口为其第一级至倒数第三级膜分离装置和倒数第一级膜分离装置的浓缩水出水口，膜级联的第一级至倒数第三级膜分离装置的渗透水出水口联接至相邻下一级膜分离装置的进水口，膜级联倒数第二级膜分离装置的浓缩水出水口联接至倒数第一级膜分离装置的进水口。
8.如权利要求书4至7所述的任何一种的建筑物给水系统，其特征在于在所述的浓缩水管和浓缩水次级管网之间还设有浓缩水集水装置，浓缩水集水装置设有用于形成其最高水位的溢流口，在浓缩水管至少存在这样一个截面该截面底部高程高于浓缩水集水装置溢流口。
9.如权利要求书8所述的建筑物给水系统，其特征在于该给水系统还设有分支水管，分支水管的进水端联接至所述的给水干管，分支水管的出水端联接至浓缩水集水装置，分支水管串联有阀门，浓缩水集水装置设有控制该阀门打开或关闭的水位信号装置，在分支水管至少存在这样一个截面该截面底部高程高于所述的浓缩水集水装置溢流口。
全文摘要
本发明公开了一种建筑物给水系统,该给水系统主要由膜分离装置、储水装置和给水管路组成,能利用给水干管水压对自来水进行水质处理,提供优质的生活生产用水,且运行成本低。
文档编号E03B7/00GK1362560SQ0211478
公开日2002年8月7日 申请日期2002年1月21日 优先权日2002年1月21日
发明者卢培铨 申请人:汕头经济特区龙湖电力技术服务有限公司