智能家庭废水再利用装置的研制

本次设计的家庭废水水质按照以下数值考虑： PH值：7.20；浊度（NTU）：154.32；总磷（mg/L）：2.42；COD（mg/L）：407.50；
净水物质选取
活性炭吸附，此方案适用范围 广，并且效果显著，能有效的 去除水中的有色，有毒微生物 和悬浮物质同样也可以去除一 些化学物质和金属，（如水中 的铁等）同时成本非常低，使 用简洁方便，使用时间长，除 去浊度、色度及气味。
净水物质选取
砂滤料的选择：石英砂滤料、 麦饭石滤料、沸石滤料、陶粒 滤料、金刚砂滤料、稀土瓷砂 滤料等 砂滤料的作用：用于截留废水 中的大颗粒杂质。
净水物质选取
紫外线消毒： 因为未处理的洗涤水会很容易变成厌氧 （即含有的氧气被耗光，），而因此产 生厌氧细菌（如大肠杆菌），利用紫外 线消毒和杀菌。
国家级大学生创新创业训练项目
智能家庭废水再利用装置的研制
指导教师：韦炜 成员：韩少博 柳理定 罗纳德 院校：西安文理学院 学院：物理与机械电子工程学院
目录
研究目的及意义 主要研究内容 整体结构设计 系统硬件设计 系统软件设计 净水过滤设计 实验结果分析 取得成果 结束语
国家级大学生创新创业训练项目
PH 净化前 净化后 7.20 6.42
有机物质相对含 量（mg/L） 407.5 50.34
取得成果
1.实物模型 2.技术报告 3.获得专利 4.论文发表
国家级大学生创新创业训练项目
感谢各位老师的的观看
谢谢！
国家级大学生创新创业训练项目
Biblioteka Baidu
主要研究内容
• 该装置主要研究的是实现家庭废水再利用装置的智能化自动控制， 确保节水环保省时省力省空间。 • 主要研究内容为： • 1、分析、研究、归纳与总结已有的类似产品或技术方案，在此基础 上实现技术创新； • 2、拟定设计方案和技术路线； • 3、实现整体结构、净水过滤系统、水位检测及阀体控制系统设计； • 4、搭建实验平台，进行综合调试； • 5、进行结果分析。
除油材料：吸油布(内含有机吸附剂) 作用：它对水中不溶或低溶解度有机物， （如芳香烃类）具有极强的吸附能力。
净化后水的质量检测
过滤系统采用活性炭技术为核心，辅以过滤、 除油以及紫外线消毒技术。能高效完成废水 处理的任务要求，同时能做到整个过程完全 自动控制，安全性也有极大的保证。 处理箱中的活性炭、过滤用的石英砂以及除 油构件都可以拆卸进行维修或清洗。整个装置 无毒无害，经济合理，对环境没有任何副产物 及危害。 净化前后水质对比 浊度（度） 154.32 40
控制系统硬件设计
控制系统是以三菱PLC为主控制器，主要由输入设备接收水位检测 信号，PLC信号进行处理并作相应的，通过继电器驱动各个阀门的开与关。 废水再利用的整个过程自动进行，控制系统结构框图如图所示。
智能家庭废水再利用装置控制系统原理框图
控制系统软件设计
•主程序流程图
控制系统软件设计
•PLC梯形图
水箱过滤系统设计
水箱的整体设计分为两部分，通过两级水箱共同作用达到净水效果
洗衣机 洗漱台 洗衣机
一级 水箱
二级 水箱
马桶 拖地
下水道
进水装置
水处理装置
出水装置
出水装置
家庭生活污水水质分析表 项目 PH值 浊度（度） 总磷（mg/L） COD（mg/L） 淘米水 6.14 221.6 0.99 368.8 洗漱水 7.00 21.95 0.94 217.12 洗碗水 6.57 142.65 1.85 889.72
整体结构设计
• 本装置共有大小储水箱三个：两个一级废水水箱，分别用于收集洗菜池和洗漱台的废水，并进行初 次过滤。一个大容量二级净水水箱，进行废水的过滤净化。十一个自动控制的阀门和三个水位感应 器；一个小功率无声水泵；水管等，装置设计如图。
整体结构设计

装置实验平台搭建图
现场实验效果
系统上电后单片机首先要进行程序初始化，调用水位检测模块和液晶显示模块的子程序， 通过水位检测模块的输入值计算出当前的液位值，液晶模块实时显示当前液位值。判断液位 值是否超出了水位上（180mm）、下(20mm)警戒位。如果超出水位上限，单片机调用语音子 程序，语音播放“水位已超警戒位”提示音，并给PLC控制系统一个水箱水满低脉冲信号； 如果不足水位下限，单片机调用语音子程序，语音播放“水量不足”提示音，并且给PLC控 制系统一个水箱水量不足低脉冲信号,控制相应的阀门和水泵工作。
本设计的目的与意义

在实际生活中，有很大一部 分家庭废水是可以在再利用的。 为此，我们研制了智能家庭废水 再利用装置，本装置是用集水箱 和蓄水箱收集并过滤家庭废水， 检测装置检测水位，通过可编程 控制器处理水位信号，控制阀体 和水泵工作，实现废水的再利用。
净化后的水主要用于 厕所冲水、家庭浇花，园 林灌溉，拖地等。希望此 装置能够缓解水资源短缺， 促进可持续发展。