大學(xué)生宿舍節(jié)水系統(tǒng)裝置設(shè)計(jì)構(gòu)造

麥碧梅 伍星 姚姚 唐苗苗 楊莉

摘 要 我校位于中國的大西北，水資源較為緊張。就北方民族大學(xué)來說，大學(xué)生存在大量浪費(fèi)和流失水資源的情況。宿舍用水占了整個(gè)學(xué)校用水的絕大部分，為此對(duì)我校大學(xué)生宿舍節(jié)水狀況進(jìn)行調(diào)查分析。通過結(jié)果了解水資源的利用狀況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套高校節(jié)水系統(tǒng)裝置，本裝置主要包括集水箱和封閉式潔具。集水箱一側(cè)設(shè)計(jì)沉淀區(qū)，防堵塞易清污，集水箱中還有消除異味、過濾裝置等。在水資源逐漸缺乏的今天，我們不僅要通過裝置節(jié)水還要樹立節(jié)水環(huán)保意識(shí)，提倡一水多用的思想理念。

關(guān)鍵詞 節(jié)水系統(tǒng) 廢水利用 裝置設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU984.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1研究背景

1.1現(xiàn)狀

我校位于中國的大西北，地處銀川市。雖然說銀川市是平原地勢，平整寬闊，而且得黃河之利（主要用水來源），水資源充足，天然條件較為優(yōu)越，自古以來就有“塞上江南”的美譽(yù)。但是銀川市的水資源污染嚴(yán)重，利用效率不高。如今黃河來水量逐年減少，降雨量也非常的不足，再加上用戶對(duì)節(jié)水認(rèn)識(shí)不高，城市供水和用水方式單一，為此進(jìn)行研究對(duì)當(dāng)?shù)鼐哂芯o迫的現(xiàn)實(shí)意義。就北方民族大學(xué)來說，我校正是這種情況的一個(gè)例子，大學(xué)生存在大量浪費(fèi)和流失水資源的情況，特別是當(dāng)代大學(xué)生的生活環(huán)境比較好，不知不覺的就有了水資源充足的假象，對(duì)于身邊水資源的大量浪費(fèi)和流失無動(dòng)于衷，這種情況促使我們團(tuán)隊(duì)對(duì)本校的現(xiàn)狀著手改進(jìn)，不斷加強(qiáng)學(xué)生的節(jié)水意識(shí)。

學(xué)校中的需水用戶很多，包括學(xué)生宿舍樓、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室、圖書館等。其中，學(xué)生宿舍樓的用水量占學(xué)校總用水量的絕大部分，是學(xué)校的用水第一大戶。現(xiàn)今，大多數(shù)學(xué)生宿舍樓中學(xué)生日常生活，諸如洗漱、清潔以及沖廁均直接來源于自來水，然后直接排入下水道。這其中沖廁用水便要占生活用水中不小的一部分，因而，考慮到提高用水效率，可將學(xué)生洗漱、清潔用水通過簡單處理之后用作沖廁水的來源，從而能夠節(jié)約很大一部分的自來水。由于我校水費(fèi)的承擔(dān)者不是學(xué)生本身，學(xué)生的節(jié)水認(rèn)知較弱，水資源的浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。除了對(duì)水資源的循環(huán)使用之外，還需要提高學(xué)生的節(jié)水意識(shí)。

1.2校園節(jié)水調(diào)查分析

1.2.1研究內(nèi)容

在宿舍節(jié)水這個(gè)環(huán)節(jié)中，我們首先劃分出宿舍可以節(jié)水的地方，通過調(diào)查和搜集到的資料得出，就本校而言，能夠在以下方面進(jìn)行節(jié)水：

（1）本校分為普宿，六人公寓和四人公寓，其中普通宿舍以及六人公寓都是公共衛(wèi)生間和洗漱臺(tái)，而四人公寓是單獨(dú)的廁所和洗漱臺(tái)，針對(duì)不同宿舍作出不同的計(jì)劃：

①對(duì)于普通宿舍以及六人公寓，洗漱臺(tái)的用水量為最大，把收集到的廢水集中起來重新處理，再用一個(gè)管道把處理過的水通入廁所，用這個(gè)水來沖廁所，也可以利用處理過的水來打掃樓道衛(wèi)生以及廁所衛(wèi)生，所以還需要建立一個(gè)專門洗拖把的小水池，方便清潔工清潔打掃，那么收集到的廢水得到了比較充分的利用。

②對(duì)于四人公寓，也是從洗漱臺(tái)的廢水入手，再利用到衛(wèi)生間，因?yàn)樗娜斯⒂歇?dú)立的衛(wèi)生間，基于宿舍空間的大小，可以在洗漱臺(tái)下方建立一個(gè)小水箱，因而節(jié)約到的廢水可以直接清洗廁所衛(wèi)生。

（2）每棟宿舍樓都有洗衣機(jī)，這些洗衣機(jī)都是公用的，在使用洗衣機(jī)期間，用水量較大，而且在校學(xué)生對(duì)于洗衣機(jī)的需求也不小，可以將洗衣機(jī)廢水的排水管與洗漱臺(tái)的水箱相連。

（3）計(jì)劃在學(xué)校的其他地方進(jìn)行節(jié)約用水，比如學(xué)校的灌溉系統(tǒng)，浴室以及食堂。我們觀察到浴室的用水量很大，循環(huán)利用可以用來打掃浴室衛(wèi)生，也可以用來灌溉，食堂的廢水再利用可用來打掃食堂的衛(wèi)生。

以上是最初計(jì)劃，但是經(jīng)過后來的調(diào)查發(fā)現(xiàn)很多問題，需要剔除，具體如下：

（1）再利用的水不能用來灌溉，因?yàn)樗诙翁幚頃r(shí)避免不了要加一些化學(xué)物質(zhì)在里面，花草需要某些礦物質(zhì)，容易導(dǎo)致花草枯死。但是浴室的每日用水量太大，如果要建立一個(gè)水箱只能存儲(chǔ)浴室的一部分水，水箱會(huì)需要很大，占地非常不劃算。

（2）在食堂的水會(huì)有很多的雜質(zhì)還有油污太多，在處理過程中容易發(fā)生堵塞，造成環(huán)境污染且需要不斷的維修和定期的檢查，所以這一計(jì)劃也被剔除了。

（3）熱水的廢水利用，熱水都是有時(shí)間段的，且需要每位同學(xué)持卡打水，做到人走水停，所以在熱水處理這方面的計(jì)劃也剔除了。

1.2.2調(diào)查數(shù)據(jù)的收集與分析

基于網(wǎng)上得到數(shù)據(jù)收集與分析，得出學(xué)生在節(jié)水方面的意識(shí)、學(xué)生在宿舍的用水習(xí)慣和學(xué)生對(duì)于學(xué)校用水問題的看法等三方面的結(jié)果。調(diào)查時(shí)間為2018年9月10日-2018年10月10日，調(diào)查對(duì)象為北方民族大學(xué)在校大學(xué)生，采用網(wǎng)上填寫式問卷調(diào)查法展開調(diào)查，收集問卷229份。問卷共向?qū)W生提問了24個(gè)問題（包括單選題，多選題）。

從調(diào)查結(jié)果來看，在節(jié)水意識(shí)方面有78.6%的學(xué)生在校園生活中都會(huì)有意識(shí)的去節(jié)水，但有21.4%的學(xué)生意識(shí)上認(rèn)為水資源充足，而且用水時(shí)有不是家里的水不用花錢的學(xué)生占16.59%。這部分學(xué)生忽略自己平時(shí)的用水習(xí)慣，導(dǎo)致了這種意識(shí)的形成。在用水習(xí)慣方面有44.5%的學(xué)生在學(xué)校宿舍沒有循環(huán)用水的習(xí)慣，有62.4%的學(xué)生認(rèn)為公寓的水龍頭裝置可以改進(jìn)。從上面這幾個(gè)方面的調(diào)查數(shù)據(jù)說明，大學(xué)生大部分都有節(jié)約用水的意識(shí)，但是近半數(shù)學(xué)生不了解有哪些節(jié)水的習(xí)慣，還有六成的學(xué)生覺得學(xué)校的用水裝置需要改進(jìn)。

2設(shè)計(jì)方案

2.1設(shè)計(jì)原理

由于洗漱池下方空位較多，我們打算在洗漱池下方設(shè)置一個(gè)大水箱，水箱里面包括水的所有處理過程。整個(gè)水箱一共分為三部分，首先在接近排水口處設(shè)置一處對(duì)污水進(jìn)行處理的水箱，第二部分對(duì)水的二次過濾及排污，然后經(jīng)過管道讓水流過到第三部分水箱，此為儲(chǔ)水箱。在考慮到污水經(jīng)過處理時(shí)，水在存儲(chǔ)的過程中可能會(huì)產(chǎn)生異味，故采用密封的水箱。經(jīng)過處理的水將會(huì)由出水口進(jìn)入下一層沖廁系統(tǒng)用于沖廁，這種將儲(chǔ)水和用水分開分層設(shè)置的方式保障了沖廁時(shí)所需要的水壓，且不需要再設(shè)置額外的管道。其次，設(shè)置溢流管接入到下一層的水箱，通過自來水管道接入的反沖洗管道，如果經(jīng)過過濾層被污泥附著而導(dǎo)致堵塞的時(shí)候，則開啟反沖洗系統(tǒng)，將產(chǎn)生的污物經(jīng)排污管排入下水管道。將上一層水箱的溢流管接到下一層水箱上，這樣上層過多的污水將會(huì)導(dǎo)入到下層水箱處理后再用，按照順序循環(huán)，直到最底層（即每層一樓）的溢流管接到下水管道。上一層下來的溢流接入口比此層的溢流出口稍低，防止水還未經(jīng)過處理就直接流走，造成浪費(fèi)。這樣既充分利用了整棟樓的污水，又能減少了某一層缺少處理污水的幾率，提高了污水利用率。整棟樓的上層水箱溢流口連接到下層水箱，能夠更好的滿足各樓層的用水需求，使污水利用率得到了提高。

2.2儲(chǔ)水處理箱設(shè)計(jì)

過濾層：過濾層一邊設(shè)置一個(gè)凹槽，利用反沖洗裝置將污物沖去凹槽，以便過濾期間被堵。濾料層上下用鐵絲網(wǎng)固定，可拆卸且可按期清理污物，以防濾料膨脹。見圖一中的上層過濾網(wǎng)。

2.3反沖洗裝置

采用高壓水龍頭，對(duì)于較大面積的過濾層需要具備較好的反沖洗處置效果，且高壓水龍頭具有一定沖擊力，有利于沖洗。需要反沖洗時(shí)，打開此高壓水龍頭的閥門，進(jìn)行反沖洗濾料層，再打開排污管閥門排出污泥。除此之外，這個(gè)高壓水龍頭也可以作為自來水補(bǔ)給，不需要再額外設(shè)置自來水補(bǔ)給的裝置。

2.4裝置的效果分析

整個(gè)設(shè)計(jì)流程及用水布局都比較簡單，可行性較好。比較有效的完成宿舍樓層內(nèi)部水的反復(fù)利用，節(jié)約了大半宿舍用水。設(shè)施所需的材料來源都可以取得，并且價(jià)錢比較廉價(jià)。反沖洗系統(tǒng)能較為有效的對(duì)過濾層進(jìn)行反沖洗，減少了人工清理的麻煩。反沖洗管與自來水補(bǔ)給管使用同一個(gè)管道，使整個(gè)裝置更簡便。整棟樓的上層水箱溢流口連接到下層水箱，能更好的滿足各樓層的用水需要，使污水利用率提高。

3對(duì)策與建議

因?yàn)閷W(xué)生在學(xué)校使用水資源并不需要承擔(dān)相應(yīng)的水費(fèi)，因而，很多學(xué)生的節(jié)水意識(shí)較弱，用水毫無節(jié)制，水資源的浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。除了從節(jié)水裝置上入手外，更應(yīng)該從學(xué)生的節(jié)水意識(shí)下手，否則做的再多亦是無用功。從各方面來進(jìn)行宣傳，如：海報(bào)宣傳、使用操場的大熒屏來樹立惜水意識(shí)，開展水資源警示教育。提高水資源利用率，減少水資源浪費(fèi)。如果學(xué)校形成一種珍惜水資源的良好風(fēng)氣，實(shí)現(xiàn)水資源重復(fù)利用，不但能帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效果，又能夠帶動(dòng)大家一起節(jié)約水資源，把這種風(fēng)氣傳播到整個(gè)社會(huì)。

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