何仙荟　何品泉　李滨川　王茂森

摘 要：本文针对净水器中洗涤水通路产生大量水资源浪费的问题，拟以设计一种以微控制器为核心的净水器废水再利用系统，该系统包括电源模块、水位自主检测模块、智能控制模块、水位显示模块、声光报警模块和自动切换模块。本项目具有智能切换用水模式、智能显示、节约环保、智能检测和自动声光报警等优点，可以有效地降低自洁式净水器中水资源的浪费，大幅度节省用水成本。

关键词：自洁式；净水器；废水再利用

水资源可持续利用一直是全球各行各业坚持不懈研究的重点。目前，自洁式净水器应用越来越广泛，使用时会有一部分水对内部的反渗透膜进行冲洗，而冲洗后的“废水”往往流进了下水道。据研究结果显示，“废水”其实是经过前三级滤芯过滤后，去除了很大部分杂质的水，除了含盐量比一般的自来水略高一些，其浊度、色度、有机物等指标都要比自来水低得多，所以用来作为家庭清洁用水完全没有问题。

一、国内外研究现状

（一）净水器的研究现状

现今，国内国外对净水器的品种和数量的要求越来越多，净水器工业也磅礴发展。净水器仅仅适合小规模的供水。当前的净水器种类繁多，用途也各有差异。若按水质分，有除余氯净水器、除有机物净水器、除硬度（软化）净水器、除氟净水器、除盐份净水器、除硝酸盐净水器、除菌净水器、特种净水器。若按管路设计等级划分可分为渐紧式净水器和自洁式净水器两大类。

（二）废水利用设备研究现状

目前，所研制出来的废水利用装置采取的是物理和化学相结合的方式。通过水软化设备对废水进行二次处理，将二次处理的水进行再一次的利用。

二、净水器废水再利用系统的硬件部分

本系统硬件模块主要包括：电源模块、水位自主检测模块、智能控制模块、水位显示模块、声光报警模块和自动切换模块。

（一）水位自主检测模块

水位自主检测模块主要由压力传感器组成，该模块通过直接安装在储水箱内底部的方式实时监测箱内水位信息。

（二）智能控制模块

智能控制模块主要由微控制器及最小系统组成，该模块负责采样分析从水位检测模块接收到的箱内的水量信号并输出相应的信息给声光报警模块和自动切换模块。

（三）声光报警模块

声光报警模块主要由MY2490.19P 语音模块和LED组成，该模块通过接收智能控制模块传送的信息的方式，通过声光提示用户储水箱水满了，使用户能及时的了解并加快使用。

（四）自动切换模块

自动切换模块主要由水泵和电控阀组成，当接收到智能控制模块的信号时，将储水箱出水口切换至热水器、冷水管和水龙头。

（五）水位显示模块

水位显示模块主要由液晶显示器组成，该模块能够显示水箱内的水量存储情况。

三、净水器废水再利用系统的软件部分

装置初始化后，检测储水箱内的水位并通过水位显示模块显示，然后判断水位是否到达阈值，若到达阈值，则通过自动切换模块将储水箱出水管切换至厕所或者水龙头；若大于预设值，则接着检测储水箱内水位的信息。

四、净水器废水再利用系统的特点

（1）本装置能实现净水器“废水”再利用的功能，同时置于箱内的水位自主检测模块可以实时监测箱内水位的信息，并通过声光报警模块、水位显示模块向用户提醒水箱储备完毕的情况。现今市场上的净水器废水再利用装置只有循环利用的功能，而本产品相较于现有的净水器废水再利用系统，能实时监测水位，具有声光报警提示的功能。

（2）现今市场上的净水器废水再利用装置不能很好的向用户展示水箱中水量存储情况，而本装置设计有水位显示模块，可以通过液晶显示屏实时显示储水箱内的水量情况。

总的来说，虽然自洁式净水器极大地提高了生活用水的质量，为人们带来了数不尽的便利，但水资源可持续利用是人类永无止境的研究热点。本项目所研发的净水器废水再利用装置通过合理的设计布局从而对净水器排放的“废水”进行存储和处理，在解决净水器的水資源浪费问题的同时，还具有人机交互等特点，满足了功能性和智能化的要求。

五、净水器废水再利用装置的发展前景

在中国经济快速发展和净水器技术越来越成熟的前提下，净水器受到越来越多家庭的欢迎。据不完全统计，2017年全年净水器的销售额是350亿元人民币，如果按净水器的平均价格在每台2000元计算，现在国内每个省级区域平均每天至少有1650个家庭在购买安装净水器。但全国净水器每年将排放10×109t

的“废水”，无论是从经济效应来说，还是环保政策考虑，本装置都具有极好的发展前景。

参考文献：

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