智能家庭廢水再利用裝置的研制

1、智能家庭廢水再利用裝置的研制國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目 目錄v研究目的及意義v主要研究內(nèi)容v整體結構設計v系統(tǒng)硬件設計v系統(tǒng)軟件設計v凈水過濾設計v實驗結果分析v取得成果v結束語國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目l 在實際生活中，有很大一部分家庭廢水是可以在再利用的。為此，我們研制了智能家庭廢水再利用裝置，本裝置是用集水箱和蓄水箱收集并過濾家庭廢水，檢測裝置檢測水位，通過可編程控制器處理水位信號，控制閥體和水泵工作，實現(xiàn)廢水的再利用。 凈化后的水主要用于廁所沖水、家庭澆花，園林灌溉，拖地等。希望此裝置能夠緩解水資源短缺，促進可持續(xù)發(fā)展。本設計的目的與意義主要研究內(nèi)容該裝置主要研究的是實現(xiàn)家庭廢水再

2、利用裝置的智能化自動控制，確保節(jié)水環(huán)保省時省力省空間。主要研究內(nèi)容為：1、分析、研究、歸納與總結已有的類似產(chǎn)品或技術方案，在此基礎上實現(xiàn)技術創(chuàng)新；2、擬定設計方案和技術路線；3、實現(xiàn)整體結構、凈水過濾系統(tǒng)、水位檢測及閥體控制系統(tǒng)設計；4、搭建實驗平臺，進行綜合調(diào)試；5、進行結果分析。整體結構設計 本裝置共有大小儲水箱三個：兩個一級廢水水箱，分別用于收集洗菜池和洗漱臺的廢水，并進行初次過濾。一個大容量二級凈水水箱，進行廢水的過濾凈化。十一個自動控制的閥門和三個水位感應器；一個小功率無聲水泵；水管等，裝置設計如圖。整體結構設計l裝置實驗平臺搭建圖裝置實驗平臺搭建圖現(xiàn)場實驗效果 系統(tǒng)上電后單片機首先

3、要進行程序初始化，調(diào)用水位檢測模塊和液晶顯示模塊的子程序，通過水位檢測模塊的輸入值計算出當前的液位值，液晶模塊實時顯示當前液位值。判斷液位值是否超出了水位上（180mm）、下(20mm)警戒位。如果超出水位上限，單片機調(diào)用語音子程序，語音播放“水位已超警戒位”提示音，并給PLC控制系統(tǒng)一個水箱水滿低脈沖信號；如果不足水位下限，單片機調(diào)用語音子程序，語音播放“水量不足”提示音，并且給PLC控制系統(tǒng)一個水箱水量不足低脈沖信號,控制相應的閥門和水泵工作?？刂葡到y(tǒng)硬件設計 控制系統(tǒng)是以三菱PLC為主控制器，主要由輸入設備接收水位檢測信號，PLC信號進行處理并作相應的，通過繼電器驅動各個閥門的開與關。廢

4、水再利用的整個過程自動進行，控制系統(tǒng)結構框圖如圖所示。 智能家庭廢水再利用裝置控制系統(tǒng)原理框圖控制系統(tǒng)軟件設計主程序流程圖主程序流程圖控制系統(tǒng)軟件設計PLC梯形圖梯形圖水箱過濾系統(tǒng)設計水箱的整體設計分為兩部分，通過兩級水箱共同作用達到凈水效果水箱的整體設計分為兩部分，通過兩級水箱共同作用達到凈水效果 家庭生活污水水質分析表項目項目 淘米水洗漱水洗漱水洗碗水洗碗水PH值6.147.006.57濁度（度）221.621.95142.65總磷（mg/L）0.990.941.85COD（mg/L）368.8217.12889.72本次設計的家庭廢水水質按照以下數(shù)值考慮：PH值：7.20；濁度（NTU）

5、：154.32；總磷（mg/L）：2.42；COD（mg/L）：407.50； 凈水物質選取活性炭吸附，此方案適用范圍廣，并且效果顯著，能有效的去除水中的有色，有毒微生物和懸浮物質同樣也可以去除一些化學物質和金屬，（如水中的鐵等）同時成本非常低，使用簡潔方便，使用時間長，除去濁度、色度及氣味。 凈水物質選取砂濾料的選擇：石英砂濾料、麥飯石濾料、沸石濾料、陶粒濾料、金剛砂濾料、稀土瓷砂濾料等砂濾料的作用：用于截留廢水中的大顆粒雜質。 凈水物質選取紫外線消毒：因為未處理的洗滌水會很容易變成厭氧（即含有的氧氣被耗光，），而因此產(chǎn)生厭氧細菌（如大腸桿菌），利用紫外線消毒和殺菌。除油材料：吸油布(內(nèi)含有

6、機吸附劑)作用：它對水中不溶或低溶解度有機物，（如芳香烴類）具有極強的吸附能力。 凈化后水的質量檢測過濾系統(tǒng)采用活性炭技術為核心，輔以過濾、過濾系統(tǒng)采用活性炭技術為核心，輔以過濾、除油以及紫外線消毒技術。能高效完成廢水除油以及紫外線消毒技術。能高效完成廢水處理的任務要求，同時能做到整個過程完全處理的任務要求，同時能做到整個過程完全自動控制，安全性也有極大的保證。自動控制，安全性也有極大的保證。處理箱中的活性炭、過濾用的石英砂以及除處理箱中的活性炭、過濾用的石英砂以及除油構件都可以拆卸進行維修或清洗。整個裝置油構件都可以拆卸進行維修或清洗。整個裝置無毒無害，經(jīng)濟合理，對環(huán)境沒有任何副產(chǎn)物無毒無害，經(jīng)濟合理，對環(huán)境沒有任何副產(chǎn)物及危害。及危害。 PH濁度（度）有機物質相對含量（mg/L）凈化前7.20154.32407.5凈化后6.424050.34凈化前后水質對比取得