摘要：近年来，水资源越来越匮乏，污水的排放也越来越多。能减少净水的使用以及污水的排放受到广泛的关注。在污水的排放中家庭生活污水排放占到很大的比例，其中洗衣用水有占到很大的部分。面临这一现状问题，本文分析了一种全自动污水处理再利用的洗衣机设计方法，以供参考。
关键词：全自动洗衣机；污水处理；再利用；设计方法
1.全自动洗衣机的运行原理
全自动洗衣机就是将洗衣的全过程（泡浸-洗涤-漂洗-脱水）预先设定好N个程序，洗衣时选择其中一个程序，打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成，洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断，从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水源的作用。当电磁线圈断电时，移动铁芯在重力和弹簧力的作用下，紧紧顶在橡胶膜片上，并将膜片的中心小孔堵塞，这样阀门关闭，水流不通。当电磁线圈通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。
2.全自动污水处理再利用的洗衣机设计方法
根据相关数据显示，洗衣机洗一次衣服平均要消耗100L清水，而洗衣后排出的水只有不到1%是真正的污水，这个数据说明在洗衣机运行过程中有绝大部分的水资源被浪费掉了，这与我国节约水资源的理念是相悖的，而如果将全自动洗衣机中排出的污水通过合理的设计实现再利用，则可以有效节约水资源。为此，本文分析一种全自动污水处理再利用的洗衣机设计方法。
2.1设计方案
2.1.1基本原理
污水由洗衣机排污口流经水泵加压经过纤维过滤网去除不可溶固体颗粒，纤维过滤网中有一层醋酸纤维CA膜，主要起过滤表面活性剂分子，仅水分子通过进入下一处理装置，再流经柱状活性炭、麦饭石、银离子抗菌球（体积比4：3：2）进行除味除色杀菌吸附，最后水流入储罐中等待下一次洗涤时由水泵抽入洗衣机罐中；由于考虑到洗衣机内设备处理损失，所以和自来水管相并接水量不足时，由自来水补充。
在最后一次洗涤完成后排污阀打开将所有污水排出。在整个过程中采用了两个水泵、三个全自动控制阀、一台微型电脑、一套处理装置，来实现洗衣机污水全自动循环工作。
2.1.2纤维过滤网
纤维过滤网起到一个过滤大颗粒不溶物质，起到一个污水的初步处理，同时在纤维过滤网中放置一层醋酸纤维CA膜，用于隔绝表面活性剂分子，让水分子透过；在这个环节能够出去不溶物质，同时去除表面活性剂让污水达到一个初步的过滤处理。
2.1.3物理吸附杀菌
物理吸附杀菌装中填充的物质为下面几种物质：
①柱状活性炭：采用优质木屑、椰壳等为原料，经粉碎、混合、挤压、成型、干燥、炭化、活化而制成。完全靠炭分子之间的亲和力和原料本身的特殊性质。科学配方，制作而成，有效避免炭孔堵塞，充分发挥丰富发达炭孔的吸附功能。柱状活性炭孔径分布合理，达到最大吸附与重生时的脱附，从而大大提高产品的使用寿命（平均2-3年），是普通煤质炭的1.4倍。
②麦饭石矿化球：由多种天然有益矿石复合而成，它可微量的持续不断的溶出对人体健康有益的常量和微量元素，通常有些微量元素如：K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素，约58种之多。对我们的身体是必需的，它对我们的身体起到较好的健康效果，同时中华麦饭石对镉、铅等对人体有害的元素以及细菌团具有较强的吸附率，对大肠杆菌的吸附率在95%以上。
③银离子抗球菌：材料的抗菌作用，一般说是在某种材料对微生物的生命活力所产生的不良影响和后果，这些不良影响和后果，最集中的表现就是影响微生物的生长、繁殖以致死亡。银对液体中的微生物具有吸附作用，微生物被银吸附后，起呼吸作用的酶就失去功效，微生物就会迅速死亡。银离子的杀菌能力特别强，每升水中只要含亿万分之二毫克的银离子，即可杀死水中大部分细菌。
2.2工作流程说明
洗衣机清洗过程分为三个过程分别以每次将水排出划分：第一次清洗、第二次清洗、第三次清洗。
2.2.1第一次清洗，首先由外部自来水管供水，进行清洗工作，直到衣服脱水完成污水排放为止，污水由排水泵提供动力流经处理设备。
2.2.2污水顺次流经纤维过滤管、吸附杀菌管进行净化处理，处理完毕的水进入洗衣机内设计的储罐储存，以备在第二次清洗过程使用。
2.2.3当洗衣机内筒停止工作后，加压泵工作将储罐里水注入水缸，当水注入完成后，由水位监测控制补充净化过程损失的水，达到清洗的水位停止。
2.2.4第二次清洗完成后，同理重复步骤2.1、2.2、2.3。
2.2.5第三次清洗完成后，排污泵工作的同时电子排污阀同时打开排放污水和污物随水排除，完成整个过程。
2.3工艺处理过程
2.3.1净化处理工艺：采用纤维过滤网和醋酸纤维CA膜进行过滤，同时设置污水出口，有效排放滤渣和最后一次清洗污水。然后采用活性炭吸附除色除味，银离子杀菌球用来杀菌，麦饭石矿化球起抑制大肠杆菌等细菌同时吸附净化作用。
2.3.2设备动力系统由水泵提供，排水泵让水通过净化装置及进入洗衣机内储罐；加压泵将储罐里水抽进洗衣机内筒，以此达到水净化循环工作。
2.3.3储罐的设计，是为了控制时间让洗衣机工作同时泵也在工作，起到了一个缓冲和储存的作用。（即洗衣机的智能化也运用进来，主要通过时间控制）
2.4模拟测试
对洗衣机污水处理设备过程进行模拟，测的污水进水量和净水出水量来求得设备污水回收率（净水率），下表是实验数据统计及计算结果：
通过将该装置与洗衣机相连，测试节水效果达到96.7%，即一次洗衣100L计，可以节水96.7L，其效果可见一斑。
结束语：将生活污水处理以及洗衣机污水处理的循环利用，达到智能化回收废水，水资源的循环利用。整个设计工艺流程中采用全自动处理技术，由设备自行完成，水循环以及处理都是自动进行。预期结果是家庭洗衣机可以自我处理自我利用，同时减少了工业处理的繁杂和投资，处理设备前期投入后，后期处理费用也较合理。对于设计的产品，由实验效果证明设备处理能够达到良好的二次利用的水平，实现水资源的再利用，适应社会需求的发展。
参考文献：
[1]曾文莲.一种洗衣排水智能回收控制系统的实现[J].自动化技术与应用.2010.
[2]全自动洗衣机的技术革命——CMCX民用、工业用全自动节水、环保洗衣机问世[J].中国发明与专利.2011.
论文作者:刘太生
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：洗衣机论文; 污水论文; 全自动论文; 膜片论文; 污水处理论文; 柱状论文; 水资源论文; 《基层建设》2018年第22期论文;