专利名称：一种城镇节水供排管网工艺及其净水发泡装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对城镇供排水管网进行系统的科学节水改造方法及其相应配套装置，尤其是指便器坑口泡沫封堵式节水技术在城镇供排管网末端的应用及其装置。
背景技术：
目前国内城市大部分水资源紧缺、生态失衡、外流域调水有些城市难以实现。若靠简单压缩经济社会发展用水，必然导致区域经济萎缩。因此使用中水可以节水的意识已被人们接受，但真正用在城镇节水方面却有许多困难，有些地方出台了补助措施，如日前淄博市有一个中水回用改造小区——市政府三宿舍，市政府就奖励给中水改造单位130万元。如天津市，欲大面积推广中水回用，目前为止，也只是实现了在小范围内对中水进行处理。为节水，在上海，近来对耗水量在8升以上的旧老城区抽水马桶进行少部分改造。中水难推广其原因有几个方面①推广成本高；②中水处理系统占地大；③人们用水观念陈旧、节水意识不强；④政策因素，管水体制落后，重工程建设、轻资源配置；重开源、轻节流；重供水、轻效益，资源配置手段单一，缺少有效调控措施和激励机制，导致用水结构不合理，用水效率低；⑤经济发展水平受限；⑥用水总量及公共支出成本未因用中水而大幅度减少开支。可以说中水处理回用系统现阶段远不能从根本上解决城镇节水问题(受制于便器抽水平均用量)，但中水处理回用系统确实能节约部分宝贵的自来水。弥补中水处理回用系统在城镇供排管网节水方面的不足，并与其有机结合，而探讨和实施新节水工艺和技术，从而改造并完善现有传统供排管网，是发展循环经济和建设节约型、环保型社会的重要课题和难题。以下即是针对解决上述问题进行的供排管网节水改造工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低、可大幅度节水的城镇供排管网改造工艺。
本发明的另一目的在于提供几种节水系统的相关装置。
一种城镇节水供排管网工艺，包括以下步骤(1)改造原水冲式便器为泡沫封堵式节水专用便器。
(2)在原自来水供排管网基础上增加一发泡液或泡沫输送管道。
(3)增加泡沫生产系统，其中包括a、发泡原液生产、贮存或发泡液自动配制和发泡装置；b、发泡水介质——纯净水生产、贮存、输送及浓水贮存、排放系统；(硬度小于70TDS或电导率小于120μs/cm的干净水可直接用来作发泡介质)c、增加一条纯净水直饮管线。
(4)配套中水处理回用系统，包括a、收集生活污水专用管线及其集水池；b、预处理部分；c、中水生产装置；d、铺设供中水回用专用管线。
本发明的一个实例中，所述节水方法主要是以硬度小于70TDS或电导率小于120μs/cm的水作为发泡介质，所述步骤(3)中可采用RO、EDI或ED或树脂吸附法等当代水处理成熟技术制备发泡水介质。
本发明的一个实例中，所述步骤(3)中发泡装置前，对发泡液PH值要调节为6.0-7.0，所述发泡液温度必要时要采取温控措施，并将发泡液温度调节为75℃-95℃。
所述节水供排管网之节水点，主要有两点，一是中水冲洗，二是泡沫封堵。前者节约自来水，后者一个便器月均仅耗200千克纯净水。两项有机结合，能使整个供排管网节自来水40％左右。
本发明提供了用于供排管网节水系统的几套专用装置。所述主要装置主要包括①发泡装置(包含一个气泵、一个发泡筒)；②带止回阀的专用坑口泡沫节水便器；③纯净水、中水生产相关装置，主要包括RO主机、泵、阀过滤器等；④是发泡液自动配比装置和温控箱及连接上述装置的一系列管道。其中温控装置与发泡液配比箱之间通过管道相连接。
本发明节水方法中核心之一是采用了纯水作为发泡介质，主要是防止发泡装置及其输送管网结垢影响节水目标。温控装置是为了杀灭易形成絮状沉淀物而堵塞细密发泡装置的菌胶团，尤其是其中的动胶菌和丝状菌等易形成絮状物的菌种(属低温细菌)。其加热形式可采用外加热强制循环式或内加热器、但须采用防腐蚀的钛质或镍铬加热管；外循环式加热源可采用蒸汽，也可采用电能或电能与其它热源相结合的途径。
本段所阐述的内容是对一个实例的总结。实践证明，唯如此，才能从根本上保障系统正常运行，实现整个供排管网节水之目的，但总的成本并不高。举个例子用一吨纯净水设备生产的纯净水可供应550户居民楼的便器发泡用，而每月550户便器泡沫用水量仅为110吨，传统水冲式便器按户均耗1.5吨计，总量为800吨左右，是泡沫便器用水量的8倍。以下是
图1是本发明的节水供排管网工艺流程图。
图1中，各工序以阿拉伯数字作为替代符号，它们是
自来水1、纯净水生产系统2、纯净水箱3、发泡液配比车间4、发泡原液5、坑口发泡用户6、纯净水罐装线7、直饮及煮饭用接口8、泡沫流向即城镇排污管网9、灌装纯净水流向10、浓水池11、景观及植被用水12、地下渗透13、洗衣14、洗澡15、洗菜16、洗餐具17、生活污水池18、生活污水预处理19、中水生产系统20、中水集水池21、冲厕用户22、涮地板布等23、中水其它用途24、排污管网25。
具体实施例方式
下面结合附图阐述本发明提出的城镇节水供排管网工艺流程，包括以下步骤(1)改造原水冲式便器为泡沫封堵式节水专用便器。
(2)在原自来水供排管网基础上增加一发泡液或泡沫输送管道。
(3)增加泡沫生产系统，其中包括a、发泡原液生产、贮存或发泡液自动配制和发泡装置；b、发泡水介质——纯净水生产、贮存、输送及浓水贮存、排放系统；(硬度小于70TDS或电导率小于120μs/cm的干净水可直接用来作发泡介质)c、增加一条纯净水直饮管线。
(5)配套中水处理回用系统，包括a、收集生活污水专用管线及其集水池；b、预处理部分；c、中水生产装置；d、铺设供中水回用专用管线。
以下具体说明根据本工艺两大节水点，分别说明
第一节水点，坑口发泡系统及其装置流程。
如图所示坑口发泡系统包括(1)-(13)个程序。其中(2)是单元独立系统，其作用为2个一是生产合格的发泡介质一纯净水，二是为桶装水和直饮水提供附加服务，其详细说明见(2)的专门介绍，从(2)流出的纯净水进入发泡液自动配比装置；该装置主要由3部分组成，一是(5)，二是(3)，三是(4)。这里(3)(4)(5)加上比例控制器自动完成发泡液配比，而进入下一道程序温控箱，然后通过(6)即坑口发泡系统，这里包含发泡筒、气泵及带有防臭翻板的专用便器，而最终保证发泡节水功能顺利完成，污物流达现排污管。
为满足居岷对直饮水的需要，该工艺可配套7纯净水罐装线，就近供应市场10，也可配套直饮水及煮饭用水管线8。在生产纯净水的同时，也同时产生浓水11，作为含COD极少的浓水11，完全可以直接浇植被(电导率大于3000μs/cm除外)或作为景观和养鱼用水，并通过13自然渗透到地下或部分被蒸发掉。另外浓水也可与中水系统充分结合。如先流进中水池混合后，再回用至冲厕用户22，也可用作涮地板布23，而污水可直接排放到25，因其再循环利用价值不大。
以上为纯水生产系统工艺，其流程为(1)→(2)→(3)→(4)，(5)→(4)，(5)+(3)→(4)→(6)，(3)→(7)→(8)→(10)，(2)→(11)→(21)→(22)和(23)→(25)，(11)→(12)，(21)→(12)，最后到(13)。
以下为中水处理流程——第二节水点自来水(1)经现有供水管进入(14)→(15)→(16)→(17)后，其产生的含有(11)的污水可通过专设排污收集管顺至生活污水池(18)，而后进入中水前预处理池(19)，再经过中水处理系统(20)所产合格中水由中水池(21)收集起来，再通过中水回用管线输送到千家万户的水冲式节水便器，完成替代原自来水冲洗任务，中水也可用来涮地板布(23)，(22)+(23)循环使用价值并不多，因此排到(25)。
以上是本发明——城镇节水供排管网的工艺流程概况。
权利要求
1.一种城镇节水供排管网工艺，其特征在于包括如下步骤(1)改造原水冲式便器为泡沫封堵式节水便器。(2)在原自来水供排管道基础上再分别铺设a、发泡液或泡沫输送管道；b、中水处理回用管道；c、直饮水管道。(3)增加泡沫生产装置，其中包括净水系统和发泡原液生产或配制发泡液装置；(4)增加中水处理装置。
2.根据权利要求1所述的节水供排管网工艺，其特征在于所述节水供排管网进一步包括步骤(3)即在原自来水供排管道基础上再增加三条管道即a+b+c+自来水管网(简称D)。
3.根据权利要求2所述的节水供排管网工艺，其特征在于所述节水供排管网工艺进一步包括步骤(4)即需对供排管网终端普遍使用的、耗水量一般在5升以上的水冲式便器进行改造，换成泡沫封堵式节水便器。
4.根据权利要求3所述的节水供排管网工艺，其特征在于所述节水供排管网工艺进一步包括步骤(5)即增加发泡原液生产或发泡液配制装置，同时增加发泡介质—净水生产装置，还须配套中水处理与回用装置。
5.根据权利要求4所述的节水供排管网工艺，其特征在于发泡水介质可以采用纯净水或硬度小于70TDS或电导率小于120μs/cm的水质(其中包括自来水、地表水等)任选一种。
6.根据权利要求5所述的节水供排管网工艺，其特征在于所述净水或中水或电导率小于120μs/cm的水质，在步骤5之前，还包括对进入中水处理系统前的生活废水进行预处理、以及对进入净水系统的原水进行预处理的步骤，再者是对电导率小于120μs/cm的其它水质进行预处理。
7.根据权利要求1-6任一项所述的节水供排管网工艺，其特征在于所述节水供排管网工艺之核心是增加了纯净水作介质的泡沫封堵节水工艺，并与中水回用工艺相配套，但核心是泡沫封堵节水工艺的应用，因此才使节水供排管网工艺在技术和经济上都变得更加实际和可行。
8.根据权利要求7所述的节水供排管网工艺，其特征在于所述节水供排管网工艺是利用对生活废水进一步处理为中水，此其一；其二，部分自来水经过纯净水生产系统变为纯净水，纯净水作为发泡介质与发泡原液配比成发泡液而产生便器封堵泡沫；而与纯净水同时产出的副产品—浓水，经过有机地与回用中水相结合，从而实现对便器进行中水冲刷，部分又作景观用水、浇植被等用；以上泡沫节水是关键经验证，坑口产泡沫专用便器每天12小时连续生产泡沫，其纯净水介质仅耗5升以下！(这里包括当天其余时间的发泡用水量)。上述两种冲厕方式分户使用，便器节水即成为现实。另外，部分浓水与中水处理系统相结合，能够稀释含COD、BOD高的生活有机污水，一定程度上节省了中水处理成本，而因就近供居民直饮水，也间接、大量、节省了水资源及其它物质资源！净水用户也因此比使用市场供桶装水经济且质量有保证。慢慢地用宝贵的自来水冲便器的传统方式将逐步被淘汰，人们的节水意识也会增强，其社会和经济意义深远、重大。
9.一种城镇节水供排管网工艺，其特征在于所述节水供排管网主要包括若干条供排水(包括输送泡沫或发泡液)管道，中水及净水处理系统，发泡液生产及配制系统，直饮水供应系统和一系列管道。各个管道之间、管道与中水、净水、发泡液生产及直饮水供应装置之间皆通过管道相连通。
全文摘要
本发明城镇节水供排管网技术是对原管网终端便器及其配套管网进行科学改造完善。具体包括以下步骤首先在原自来水供排管网基础上增加一发泡液或泡沫输送管道，然后改造原水冲式便器为泡沫封堵式节水便器，第三增加泡沫生产装置，其中包括发泡原液生产、贮存或发泡液自动配制和发泡装置；另外，需配置净水和中水生产、贮存、输送及浓水贮存、排放系统。这里净水做发泡介质用。(硬度小于70TDS以下的干净水可直接用来做发泡介质)，第四通过中水冲厕或泡沫封堵便器坑口实现除臭、防臭、节水目的。本发明同时公开了该节水管网及相关装置结构和工艺流程。
文档编号E03B7/02GK1970904SQ20051004520
公开日2007年5月30日 申请日期2005年11月25日 优先权日2005年11月25日
发明者王德生 申请人:王德生