大学宿舍冲厕用水与生活污水的转化

1、论文专辑年月大学宿舍冲厕用水与生活污水的转化黄成（吉林大学环境与资源学院，吉林长春130012）RecycleofLavatorylushingaterandomesticewageintheniversityormitoryHCheng(CollegeofEnvironmentandResources，JilinUniversity，JilinProvince，Changchun130012,hina)摘要：通过对大学宿舍生活用水的调查和进行一系列的设计，探求出一套符合当今大学宿舍的节水设备。关键词：缺水；二次利用；生活污水；厕所用水20世纪80年代以来，由于经济社会的高速发展，气候持续干旱

2、，污染日益严重，中国不少地区出现了不断加剧的水资源短缺问题，特别是在北方部分沿海地区，水资源的供需矛盾十分突出，已成为制约经济和社会发展的重要因素。目前，全国共有679所普通本科院校、1078所普通高职院校、259个独立学院。这些院校在用水方面也是高消耗，用水问题不容忽视。大多数学校由于条件差，资金相对不足，再加上认识上的不到位，所以投到校园节能设备改造中的资金可以说少之又少。如果继续对大学用水不加以重视，将会对我国水资源持续发展带来影响。厕所冲洗量相近，甚至要略小一些，为了保证废水不被长期储存，要让水源很好地流动和替换。2.3管道的设计对原先2楼的排水管道进行改造，由原来的一路分改为两路：水

3、平的一路是通向原来的排水管道进入下水道，竖直的一路流向水箱，作为冲厕的水源。在竖直的那根支路口加上一个斜槽，使污水不流入水平的水管内。在通向水箱的分路管口安一个锥形的、下端用铁丝网封住的容器，其内放入一个质量较小、空心的橡皮球，并与管口保持一定距离，使水流动顺畅。当水箱已被污水充满时，橡皮球会受到浮力的作用将排水管道堵塞住，污水会因其阻碍被迫改变方向，沿着水平的管道继续排水；当水箱的水位下降后，橡皮球也会跟随着水位下降，与管口保持一定的距离，使污水可以顺利地流入水箱中。在水池内应放入一个过滤网，为了不让较大的杂质流入管中，以免堵塞管道。当水箱满后，橡皮球在堵塞排水管道口时，流下的污水是否会将其

4、冲走，而使得水箱继续进水导致溢出呢？我们进行了简单的计算：排水管道的半径为2cm，二楼的水管口到竖直的管口高度为0.2m（理想状态：无摩擦），由动能定理可知：大学用水的调查分析通过对大学生的生活用水的问卷调查显示，有近95%的用水是用于洗衣和洗漱，所以大学生生活产生的废水组成不复杂，有利用价值，而洗衣粉的主要成分是对十二烷基苯磺酸钠，它只会使水富氧化，只要不长期放置，不会使水发臭。调查显示，同学们平均5.9天洗一次衣服，每次洗衣服的用水量平均为8.1盆，平均每天个人洗漱用水量为3盆，一盆水的容量为7L。以吉林大学为例进行估算：全校有近68000名学生，每年将用去7.6亿L的水，若平均一个人每天

5、冲厕次，每次冲水用去的水量为8L，每年在厕所上用去的水量近4亿L。如果将生活用水利用到冲厕上，对全国高等院校水资源的节约将产生极大的效果。Mgh=1/2mv22-1/2mv12，V2=(2×9.8×0.2)=1.98m/s(这个速度为污水到出水口的速度)。取一极短的时间t，设部分水的质量为m，由动量定理可知：m=水×V2×t×S水管；-Ft=0-1/2mv22，大学节水设备原理分析笔者设计的节水思路是：设法将楼用完的生活污水引入水箱中，作为冲厕的水源。可得：F=4.87N。F=液V排g，4.87=1000×4/3r3×3.1

6、4×9.8，r=0.05m所以橡皮球的半径必须为5cm以上才能使橡皮球不被冲开。但这只是一个理论值，实际值远比这个小的多，因为它要受到管壁的摩擦力使它到出水口的速度小于1.98m/s，所以橡皮球的半径会更小。2.1模型设计节水模型仅有两层楼，每层楼都有一个马桶、一个水龙头，彼此距离较近，冲厕的水源与水龙头的水是来自同一自来水管道的。2.4小水箱的设计在水箱下方加一个小水箱的原因是为了实现污水水源2.2水箱设计在2楼的水池下放一个水箱，水箱的容量必须和每天和自来水水源的切换。当浮体上升时，阀门紧闭；当浮体下降时，阀门打开。其原理就是依靠浮力和重力来控制。根据44第2辑中国环境管理设备的

7、可行性。论文专辑杠杆原理，应使连接浮体的力臂比连接自来水阀门的长，目的是让浮体的重力能自由控制阀门。而通过调节杠杆的长度和弯曲度，完全可以使浮体在浮到和上底面相平的位置时将自来水管的阀门关闭。当水箱内有水时，水位肯定在上底面之上，会使浮体受到浮力的作用上升，从而使自来水管的阀门紧闭；而当水箱内的污水处于短缺状态的时候，水位将低于上底面，浮体不受浮力作用，由于自身重力而下降，使得自来水管的阀门打开向小水箱里注水，当水位和上底面相平时，阀门又会闭合，自来水只会注满下部的小水箱，留出的空间完全可以接纳下一次的污水。3.2拥有独立卫生间的宿舍通常拥有独立卫生间的宿舍楼的水龙头和马桶都安在卫生间内，彼此

8、不远，这就和所构想的模型相近，只需略微改变管道即可。至于水箱的大小，我们来做一个粗略的计算：以4个人为一个寝室计算，每个人平均一天冲厕为3次，冲洗所需的水量为10L，一天用于厕所冲洗的水量为0.12m3，也就是需要一个大约0.5m×0.5m×0.5m的水箱，这和楼上的卫生间水池下面的空间差不多，水箱可以嵌入其中。按水价4元/t计算，一个寝室平均每年可以节约175元。如果这个学校有1000个寝室，每年就可以节省2.5开关按钮的设计1楼马桶的开关应该采用延时弹出的按钮。由于水箱是在2楼的地面上，水能依靠高度差产生压强，由于高度较高，产生的压强较大，水每秒流出的体积也较多，如果不

9、采用延时弹出按钮，那么一次冲厕的水量将大大提高，是不益于节水的。这种延时弹出按钮延时效果必须短，一次冲厕水量应该控制在810L左右，这样既能保证用水的适度，又使得水箱的体积减小。175000元。3.3拥有公用卫生间的宿舍拥有公用卫生间的宿舍楼虽然房型各不相同，但洗漱间与卫生间的布局大同小异，彼此都是紧挨着的，有利于这套节水装置的安装和使用。以吉林大学的学生宿舍为例，洗漱间与厕所是紧挨着的，一个楼层共有120间寝室，有480位学生，有5个厕所。每个厕所有4个马桶。假设一个人平均每天在宿舍楼冲厕一次，一个马桶平均每天的用水量为0.24m3，这样一个厕所需要0.96m3的水箱，但由于公共厕所和公共洗

10、漱间都有早晚的高峰，供需量在早上和晚上交替是十分快的，相应水箱的体积还可以进一步减小。而在管道方面只需做一下延伸。公用洗漱间水池的下方有足够的空间，因为水池都是并排的，下部可利用空间很大。保守的估算，这样一幢2.6动力的设计这套装置是依靠势能提供能量的，所以2楼的马桶还只能依靠自来水冲洗。在实际生活中，仅有顶楼不能采用该节水设备，而其他楼层都能实现用污水冲厕。2.7其他方面在学校假期的时候，应该将水箱内的污水放干净，以保证水箱内没有储存污水。在此期间，如果需冲厕就使用小水箱内的自来水，等再有污水产生，就会再一次依靠污水来冲厕。若需清洗水箱，只需将水箱周围的水管拆卸，拖出便可以清洗，因为水管本来

11、就是由一个一个接口连接起来的，易于拆卸。6层的宿舍楼在用水方面每年可节省31476元，吉林大学每年可节约水费80万元。3.4成本计算水箱放置于楼的地面上，其所承受的重量很大一部分被地面分担，对于水箱材料的要求不高。若使用PVC材料市场价格：目前普通电石料价格在7900元/t左右，部分质量稍好些的7950元/t，造一个体积为0.12m3，长宽高为大学使用节水设备3.1宿舍楼的分布现在大学生宿舍楼有两种，一种是拥有独立卫生间的，另一种是拥有公用卫生间的。而后者是当今大学拥有比例最高的。笔者曾在网上调查了全国许多的高校，几乎全国的大学的宿舍都配置的是公用厕所，下面就分析这套节水0.5m，厚度为5mm

12、的水箱,价格大约为75元；造一个体积0.96m3，长为3.2m，宽为0.6m，高为0.5m的水箱，价格大约为341元。由于两种房型的洗漱间与卫生间是相连的，排管难度不大，相应的施工成本也不会很大，但所节省下来的钱是很可观的。参考文献：略排放标准。在技术设计上要把环保放在优先考虑的位置。在机动车使用的清洁燃料方面加强研究和开发，提高城市空气质量。（上接第43页）物的排放。4.4!严格监管机动车尾气达标严加监管公交车、大型载重车和出租车等使用效率高、排放量大的车辆，车况要定期检测，交警部门协助监管。4.7建议出租车使用柴油做为燃料生物燃料、清洁电力和太阳能都是汽车的发展方向，但4.5严格监督车辆的保养和维修我国是发展中国家，汽车的更新速度不可能快，加强从短期的技术水平和销售市场来看，柴油车无论是在节能还是环保方面都要优于汽油车。从调查结果看，我国个人购车必将成为汽车市场的消费主体，我国居民的低收入水平决定了对汽