專利名稱：建筑物給水系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于二種可以應用于辦公樓、住宅、學校、醫(yī)院、商場、賓館、工廠、酒店等建筑物的給水系統。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的旨在提供二種建筑物給水系統，它們可以充分利用給水干管水壓從自來水中分離出滲透水，同時既能及時把截留的雜質和細菌排出凈水裝置，又可避免浪費水。
為實現上述目的，本發(fā)明總的構思是在建筑物給水管網中設置單級膜分離裝置或膜級聯(所謂“膜級聯”，是指由多臺膜分離裝置分級聯接所組成的裝置組，上一級膜分離裝置的滲透水出水口或濃縮水出水口連接至相鄰下一級膜分離裝置進水口)、滲透水管、濃縮水管、滲透水儲水裝置，將建筑物給水管網分為直供水管網(指直接與給水干管聯接用于輸送未經過膜分離裝置處理的水的給水管網)和滲透水次級管網(指將滲透水由滲透水儲水裝置輸送到用水設施的次級給水管網)、濃縮水次級管網(指將濃縮水由濃縮水管輸送到用水設施的次級給水管網)，單級膜分離裝置或膜級聯的進水口聯接至給水干管，單級膜分離裝置或膜級聯的滲透水出水口聯接至滲透水管，滲透水管聯接至滲透水儲水裝置，再聯接至滲透水次級管網，單級膜分離裝置或膜級聯的濃縮水出水口聯接至濃縮水管，濃縮水管聯接至濃縮水次級管網。這樣，就可以利用給水干管24小時存在的水壓作為膜分離驅動力，由單級膜分離裝置或膜級聯把部分自來水分離成為基本不含雜質、細菌的滲透水以及含有較多雜質、細菌的濃縮水，滲透水經滲透水管流入滲透水儲水裝置，再輸送至滲透水次級管網，供給對水質要求較高的用水設施(如飲用水水龍頭等)使用；把濃縮水通過濃縮水管輸送到濃縮水次級管網，供給對水質要求較低的用水設施(如綠化用水或清潔用水的水龍頭等)使用；把未經單級膜分離裝置或膜級聯處理的水輸送到直供水管網，供給其它用水設施(如熱水器等)。
本發(fā)明第一種建筑物給水系統可以這樣來實現該建筑物給水系統包括給水干管、直供水管網，直供水管網聯接至給水干管，其主要特點在于，該給水系統還具有單級膜分離裝置、滲透水管、濃縮水管、滲透水次級管網、濃縮水次級管網、滲透水儲水裝置，單級膜分離裝置的進水口聯接至給水干管，其滲透水出水口聯接至滲透水管，其濃縮水出水口聯接至濃縮水管；滲透水管聯接至滲透水儲水裝置，滲透水儲水裝置聯接至滲透水次級管網；濃縮水管聯接至濃縮水次級管網。
實現上述第一種建筑物給水系統較好的方案是在所述的濃縮水管和濃縮水次級管網之間還設有濃縮水集水裝置，濃縮水集水裝置設有用于形成其最高水位的溢流口，在濃縮水管至少存在這樣一個截面該截面底部高程高于濃縮水集水裝置溢流口。
實現上述第一種建筑物給水系統更好的方案是該給水系統還設有分支水管，分支水管的進水端聯接至所述的給水干管，分支水管的出水端聯接至濃縮水集水裝置，分支水管串聯有閥門，濃縮水集水裝置設有控制該閥門打開或關閉的水位信號裝置，在分支水管至少存在這樣一個截面該截面底部高程高于濃縮水集水裝置溢流口。這樣，可滿足使用較低水質的用水設施用水量要求，并避免濃縮水倒灌到給水干管中。
本發(fā)明第二種建筑物給水系統可以這樣來實現該建筑物給水系統包括給水干管、直供水管網，直供水管網聯接至給水干管，其主要特點在于，該給水系統還具有膜級聯、滲透水管、濃縮水管、滲透水次級管網、濃縮水次級管網、滲透水儲水裝置，膜級聯進水口聯接至給水干管，膜級聯滲透水出水口聯接至滲透水管，滲透水管聯接至滲透水儲水裝置，滲透水儲水裝置聯接至滲透水次級管網；膜級聯濃縮水出水口聯接至濃縮水管，濃縮水管聯接至濃縮水次級管網。
實現上述第二種建筑物給水系統較好的方案是所述的膜級聯的進水口為膜級聯第一級膜分離裝置的進水口，所述的膜級聯的滲透水出水口為膜級聯最后一級膜分離裝置的滲透水出水口，所述的膜級聯的濃縮水出水口為膜級聯各級膜分離裝置的濃縮水出水口，膜級聯第一級至倒數第二級膜分離裝置的滲透水出水口聯接至相鄰下一級膜分離裝置的進水口。這樣，滲透水經過多次分離，提高了滲透水水質。
實現上述第二種建筑物給水系統另一較好的方案是所述的膜級聯的進水口為膜級聯第一級膜分離裝置的進水口，所述的膜級聯的濃縮水出水口為膜級聯最后一級膜分離裝置的濃縮水出水口，所述的膜級聯的滲透水出水口為膜級聯各級膜分離裝置的滲透水出水口，膜級聯的第一級至倒數第二級膜分離裝置的濃縮水出水口聯接至相鄰下一級膜分離裝置的進水口。這樣，濃縮水經過多次分離，減少了濃縮水水量。
實現上述第二種建筑物給水系統又一個較好方案是所述的膜級聯的進水口為膜級聯第一級膜分離裝置的進水口，所述的膜級聯的滲透水出水口為膜級聯倒數第一級和倒數第二級膜分離裝置的滲透水出水口，所述的膜級聯的濃縮水出水口為膜級聯第一級至倒數第三級和倒數第一級膜分離裝置的濃縮水出水口，膜級聯的第一級至倒數第三級膜分離裝置的滲透水出水口聯接至相鄰下一級膜分離裝置的進水口，膜級聯的倒數第二級膜分離裝置的濃縮水出水口聯接至倒數第一級膜分離裝置的進水口。這樣，滲透水和濃縮水均經過多次分離，既提高滲透水水質，又減少濃縮水水量。
實現上述第二種建筑物給水系統更好的方案是在所述的濃縮水管和濃縮水次級管網之間還設有濃縮水集水裝置；濃縮水集水裝置設有用于形成其最高水位的溢流口，在濃縮水管至少存在這樣一個截面該截面底部高程高于濃縮水集水裝置的溢流口。
上述第二種建筑物給水系統還可以增沒分支水管，分支水管的進水端聯接至所述的給水干管，分支水管的出水端聯接至濃縮水集水裝置，分支水管串聯有閥門，濃縮水集水裝置設有控制該閥門打開或關閉的水位信號裝置，在分支水管至少存在這樣一個截面該截面底部高程高于所述的濃縮水集水裝置溢流口。
本發(fā)明二種建筑物給水系統具有下列優(yōu)點和效果1、在現有小區(qū)或建筑物的用水設施中，有的對水壓要求較低，有的對水壓要求較高(如消火栓、熱水器等)，因此整個給水管網必須保持較高壓力，另一方面，一部分用水設施對水質無特殊要，一部分用水設施對水質要求較高(如飲用、化妝品生產、食品生產等)，還有一部分用水設施可以使用水質較低的水(如洗衣、拖地板、綠化、清潔，沖廁等)，且恰好后兩部分都對給水壓力要求較低；而膜分離裝置在壓力作用下，能把自來水分離為水質較高的滲透水和水質較低的濃縮水。本發(fā)明巧妙地將膜分離裝置的技術特點、用水設施的水質需求特點、給水系統的水壓特點三者結合起來，利用給水干管、給水管網提供的水壓作為膜分離驅動力，從自來水中分離出基本不含雜質和細菌的滲透水，滿足飲用、化妝品、食品等用水的水質要求，又使含有較多雜質和細菌的濃縮水在洗衣、拖地板、綠化、清潔、沖廁等用水設施處得到充分、合理利用，避免浪費用水。
2、現有大多數小區(qū)及建筑物是以恒壓站或高位水箱作為給水水源，具有幾十米直至幾百米水柱的恒定給水壓力，本發(fā)明利用該水壓作為膜分離的驅動力，不僅節(jié)電效果顯著，且有利于膜分離裝置技術參數的設定，提高膜分離效果。
3、在傳統給水系統中，為保證對水壓要求較高(如消火栓、熱水器等)的用水設施正常使用，整個給水管網必須保持較高水壓，但對于其他用水設施而言，上述水壓并未得到充分有效地利用；而本發(fā)明則可充分利用這部分多余的水壓作為膜分離的驅動力，更進一步顯示出其節(jié)省能源的創(chuàng)造性優(yōu)點。
4、本發(fā)明的二種建筑物給水系統都巧妙地利用給水干管全天24小時一直存在的給水壓力把部分自來水分離為水質較高的滲透水和水質較低的濃縮水，高效節(jié)電，無需專人值班，投資及運行成本很低。
5、本發(fā)明膜分離裝置所截留的雜質和細菌被后續(xù)水流及時帶走，改善膜的工作條件，有利于提高膜分離效率和使用壽命，穩(wěn)定滲透水出水速度和水質。
6、本發(fā)明由于在濃縮水管至少存在一個底部高程高于濃縮水集水裝置溢流口的截面，使?jié)饪s水進入濃縮水集水裝置后不可能越過該截面倒灌、反流進入膜分離裝置。
7、本發(fā)明第二種建筑物給水系統設有濃縮水集水裝置的方案，可避免不同水質的各級膜分離裝置的濃縮水相互混合，提高膜分離效果。
8、本發(fā)明只對水質要求較高的生產、生活用水進行凈化處理，使經過處理的水量大幅度減少，進一步減少膜分離裝置投資和運行成本。
圖2是本發(fā)明第二種建筑物給水系統一個具體實施例的工作原理示意圖。
圖3是本發(fā)明第二種建筑物給水系統另一個具體實施例的工作原理示意圖。
圖2所示的是本發(fā)明第二種建筑物給水系統應用于一由天面水箱供水的辦公樓實施例具有給水干管1、進水管11、滲透水儲水裝置21、濃縮水集水裝置22、電動閥門3、膜級聯4、滲透水管5、濃縮水管6、滲透水次級管網71、直供水管網72、濃縮水次級管網73；濃縮水管6部分管段的標高高于溢流口220；膜級聯4由第一級膜分離裝置41和第二級膜分離裝置42組成，第一級和第二級膜分離裝置41、42均是一臺超濾膜分離裝置，第一級膜分離裝置41的濃縮水出水口經中間水管40(中間水管是指膜級聯內部上一級膜分離裝置的滲透水或濃縮水出水口聯接至相鄰下一級膜分離裝置的進水口的水管)聯接第二級膜分離裝置42進水口；滲透水儲水裝置21設有水位繼電器211，電動閥門3的打開或關閉由水位繼電器211的水位信號控制。第一級膜分離裝置41的進水口經電動閥門3、進水管11聯接直供水管網72，再連接至給水干管1，第二級膜分離裝置42的濃縮水出水口經濃縮水管6聯接濃縮水集水裝置22，再聯接至濃縮水次級管網73；第一級和第二級膜分離裝置41、42的滲透水出水口經滲透水管5聯接滲透水儲水裝置21，再聯接至滲透水次級管網71。這樣，當滲透水儲水裝置21缺水時，水位繼電器211發(fā)出補水信號，電動閥門3打開，部分自來水流入第一級膜分離裝置41，在給水壓力和超濾膜的共同作用下，被超濾膜所截留的含雜質、病毒和細菌的濃縮水經中間水管40輸送到第二級膜分離裝置42進一步處理，形成所含雜質、病毒和細菌濃度較高的濃縮水，被后續(xù)水流帶出第二級膜分離裝置42，經濃縮水管6排放到濃縮水集水裝置22，再經濃縮水次級管網73輸送到沖廁設施731使用；透過第一級膜分離裝置41和第二級膜分離裝置42的超濾膜的水變成基本不含雜質、病毒和細菌的滲透水通過滲透水管5流入滲透水儲水裝置21，再經滲透水次級管網71輸送到飲用水設施711使用。當滲透水儲水裝置21蓄滿水時，水位繼電器211發(fā)出停止補水信號，電動閥門3關閉。另一部分自來水從給水干管1經直供水管網72輸送到洗臉盆721使用。
圖3所示的是本發(fā)明第二種建筑物給水系統應用于另一由天面水箱供水的辦公樓實施例具有水泵9；膜級聯4由第一級膜分離裝置41、第二級膜分離裝置42和第三級膜分離裝置43組成，第一級膜分離裝置41是一臺微濾膜分離裝置，第二級和第三級膜分離裝置42、43均是一臺反滲透膜分離裝置，第一級膜分離裝置41的滲透水出水口經一中間水管40聯接第二級膜分離裝置42進水口，第二級膜分離裝置42濃縮水出水口經另一中間水管40聯接第三級膜分離裝置43進水口。天面水箱高122米，最高辦公樓層為114米高的37層，濃縮水集水裝置22、第一級膜分離裝置41安裝在105米高的34層，采用34層至天面水箱的飲用水、沖廁用水所形成的17米水柱壓力為微濾膜分離的驅動力，滲透水儲水裝置21、第二級和第二級膜分離裝置安裝在一層，采用1～34層的飲用水、沖廁用水所形成的105米水柱壓力作為反滲透膜分離壓力。電動閥門3聯接第一級膜分離裝置41的進水口，第一級和第三級膜分離裝置41、43的濃縮水出水口經濃縮水管6聯接濃縮水集水裝置22；第二級和第三級膜分離裝置42、43的滲透水出水口經滲透水管5聯接滲透水儲水裝置21，再經水泵9聯接滲透水次級管網71。這樣，當滲透水儲水裝置21缺水時，部分自來水流入第一級膜分離裝置41，在所述的17米水柱壓力和微濾膜的共同作用下，透過微濾膜的水變成基本不含雜質和細菌的滲透水，通過中間水管40流入第二級膜分離裝置42繼續(xù)處理；微濾膜所截留的含雜質和細菌的濃縮水經濃縮水管6排放到濃縮水集水裝置22；第二級膜分離裝置42所截留的有機物、病毒，被后續(xù)水流從另一中間水管40帶入第三級膜分離裝置43進一步處理，形成所含病毒和有機物濃度較高的濃縮水，被后續(xù)水流帶出第三級膜分離裝置43，經濃縮水管6排放到濃縮水集水裝置22；在所述的105米水柱壓力和反滲透膜的共同作用下，透過反滲透膜的水變成基本不含有機物、病毒和細菌的滲透水，通過滲透水管5流入滲透水儲水裝置21，再由水泵9經滲透水次級管網71輸送到飲用水設施711使用。本實施例利用最高辦公樓層至天面水箱的8米水柱壓力以及飲用水、沖廁用水所形成的水柱壓力作為膜分離的驅動力，節(jié)省了能源；同時，使各級膜分離的工作壓力穩(wěn)定，提高了膜分離效果。其它部分與圖2相同。
當然，本發(fā)明膜分離裝置的進水口也可以經直供水管網聯接至給水干管；膜分離裝置可以由微濾、超濾、納濾、反滲透等一種或多種膜組件組成，濃縮水集水裝置可以是消防儲水裝置，其溢流口可以是檢修孔、泄壓孔、透氣孔、換氣孔、水管或長期打開的閥門等。
本發(fā)明膜分離裝置也可以增設水泵，在出現給水干管的水壓低于膜分離裝置工作壓力的情況時，可以啟用水泵，利用水泵的揚程與給水干管提供的水壓疊加所形成的水壓作為膜分離裝置的驅動壓力。
權利要求
1.一種建筑物給水系統，包括給水干管、直供水管網，直供水管網聯接至給水干管，其特征在于該給水系統還具有單級膜分離裝置、滲透水管、濃縮水管、滲透水次級管網、濃縮水次級管網、滲透水儲水裝置；單級膜分離裝置的進水口聯接至給水干管，其滲透水出水口聯接至滲透水管，其濃縮水出水口聯接至濃縮水管；滲透水管聯接至滲透水儲水裝置，滲透水儲水裝置聯接至滲透水次級管網；濃縮水管聯接至濃縮水次級管網。
2.如權利要求書1所述的建筑物給水系統，其特征在于在所述的濃縮水管和濃縮水次級管網之間還設有濃縮水集水裝置，濃縮水集水裝置設有用于形成其最高水位的溢流口，在濃縮水管至少存在這樣一個截面該截面底部高程高于濃縮水集水裝置溢流口。
3.如權利要求書2所述的建筑物給水系統，其特征在于該給水系統還設有分支水管，分支水管的進水端聯接至所述的給水干管，分支水管的出水端聯接至濃縮水集水裝置，分支水管串聯有閥門，濃縮水集水裝置設有控制該閥門打開或關閉的水位信號裝置，在分支水管至少存在這樣一個截面該截面底部高程高于濃縮水集水裝置溢流口。
4.一種建筑物給水系統，包括給水干管、直供水管網，直供水管網聯接至給水干管，其特征在于該給水系統還具有膜級聯、滲透水管、濃縮水管、滲透水次級管網、濃縮水次級管網、滲透水儲水裝置；膜級聯進水口聯接至給水干管，膜級聯滲透水出水口聯接至滲透水管，膜級聯濃縮水出水口聯接至濃縮水管；滲透水管聯接至滲透水儲水裝置，滲透水儲水裝置聯接至滲透水次級管網；濃縮水管聯接至濃縮水次級管網。
5.如權利要求書4所述的建筑物給水系統，其特征在于所述的膜級聯的進水口為其第一級膜分離裝置的進水口，所述的膜級聯的滲透水出水口為其最后一級膜分離裝置的滲透水出水口，所述的膜級聯的濃縮水出水口為其各級膜分離裝置的濃縮水出水口，膜級聯的第一級至倒數第二級膜分離裝置的滲透水出水口聯接至相鄰下一級膜分離裝置的進水口。
6.如權利要求書4所述的建筑物給水系統，其特征在于所述的膜級聯的進水口為其第一級膜分離裝置的進水口，所述的膜級聯的濃縮水出水口為其最后一級膜分離裝置的濃縮水出水口，所述的膜級聯的滲透水出水口為其各級膜分離裝置的滲透水出水口，膜級聯的第一級至倒數第二級膜分離裝置的濃縮水出水口聯接至相鄰下一級膜分離裝置的進水口。
7.如權利要求書4所述的建筑物給水系統，其特征在于所述的膜級聯的進水口為其第一級膜分離裝置的進水口，所述的膜級聯的滲透水出水口為其倒數第一級和倒數第二級膜分離裝置的滲透水出水口，所述的膜級聯的濃縮水出水口為其第一級至倒數第三級膜分離裝置和倒數第一級膜分離裝置的濃縮水出水口，膜級聯的第一級至倒數第三級膜分離裝置的滲透水出水口聯接至相鄰下一級膜分離裝置的進水口，膜級聯倒數第二級膜分離裝置的濃縮水出水口聯接至倒數第一級膜分離裝置的進水口。
8.如權利要求書4至7所述的任何一種的建筑物給水系統，其特征在于在所述的濃縮水管和濃縮水次級管網之間還設有濃縮水集水裝置，濃縮水集水裝置設有用于形成其最高水位的溢流口，在濃縮水管至少存在這樣一個截面該截面底部高程高于濃縮水集水裝置溢流口。
9.如權利要求書8所述的建筑物給水系統，其特征在于該給水系統還設有分支水管，分支水管的進水端聯接至所述的給水干管，分支水管的出水端聯接至濃縮水集水裝置，分支水管串聯有閥門，濃縮水集水裝置設有控制該閥門打開或關閉的水位信號裝置，在分支水管至少存在這樣一個截面該截面底部高程高于所述的濃縮水集水裝置溢流口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種建筑物給水系統,該給水系統主要由膜分離裝置、儲水裝置和給水管路組成,能利用給水干管水壓對自來水進行水質處理,提供優(yōu)質的生活生產用水,且運行成本低。
文檔編號E03B7/00GK1362560SQ0211478
公開日2002年8月7日 申請日期2002年1月21日 優(yōu)先權日2002年1月21日
發(fā)明者盧培銓 申請人:汕頭經濟特區(qū)龍湖電力技術服務有限公司