本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保技術領域，具體涉及一種中水循環(huán)利用系統(tǒng)。

背景技術：

能源是自然界中能為人類提供某種形式能量的物質資源。目前，全球都處于能源緊缺的狀態(tài)，在全球能源日益枯竭的今天，節(jié)能減排一直是國家工作的重中之重，節(jié)約能源對于中國的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。

要想節(jié)約能源，不僅要做到節(jié)能，還要做到開源，做到最充分的使用有限的能源。其中，中水回用技術使得水能源得到了更充分的利用。目前，中水主要用作便器的沖洗，地面、汽車的清洗，綠化澆灑，消防，景觀用水等。中水回用能夠有效解決水資源不足、提高水資源重復利用率和減少污水排放，具有巨大的社會效益和良好的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)有技術中，中水回用技術先要經(jīng)污水凈化廠收集污水，然后進行深度處理后，產(chǎn)生中水，實現(xiàn)中水回用。這樣收集到的污水成分復雜，處理程序繁瑣，成本較高，不能最大限度的利用中水資源，使得中水回用技術難以推廣。在園區(qū)以及小區(qū)等處用水量較大，且排放的水質污染度較低，而這些大量的優(yōu)質排放水如果隨污水一起直接排放至污水處理廠，與其他污水混合，這不僅會造成中水資源的浪費同時也會增加中水資源后處理的成本。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本發(fā)明。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術缺陷，本發(fā)明采用的技術方案是提供一種中水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括：

一收集單元，用于收集中水源；

一第一處理單元，用于對所述收集單元收集的中水源進行初步處理；

一發(fā)電單元，用于將經(jīng)過初步處理的中水源的勢能轉化為電能，并為所述中水循環(huán)利用系統(tǒng)供電；

一檢測單元，包括檢測裝置與分流裝置，所述檢測裝置用于對中水源進行檢測分析，判斷中水源為中水或者污水；所述分流裝置與所述檢測裝置通訊連接，用于實現(xiàn)中水、污水的分流。

較佳的，所述發(fā)電單元包括水輪組件，所述水輪組件包括水輪裝置、外殼和轉動軸，所述水輪裝置和所述轉動軸設置在所述外殼內(nèi)；所述水輪裝置包括水輪主體；所述外殼包括出水水道；所述出水水道和所述水輪主體連接，用于控制水流的流量。

較佳的，所述檢測裝置包括基座，第一轉軸，第一轉臂，第二轉軸，第二轉臂，檢測器，所述第一轉臂通過所述第一轉軸活動連接于所述基座上，所述第二轉臂通過所述第二轉軸活動連接于所述第一轉臂上，所述檢測器所述第二轉臂上。

較佳的，所述檢測裝置還包括激光測距裝置，所述激光測距裝置包括激光器以及成像裝置，所述激光器設置于所述第二轉臂上，所述成像裝置設置于所述第一轉臂上。

較佳的，所述水輪主體包括桿體和盤座，所述桿體和所述盤座同軸設置并固定連接，所述出水水道包括隔水部，所述隔水部、所述桿體和所述盤座形成內(nèi)部空間。

較佳的，所述水輪主體還包括環(huán)形隔板，所述環(huán)形隔板與所述盤座固定連接，所述環(huán)形隔板設置在所述內(nèi)部空間內(nèi)。

較佳的，所述桿體包括溢流部、直體部、球頭部，所述直體部和所述球頭部分別設置在所述溢流部兩端，所述溢流部與所述隔水部對應設置。

較佳的，所述溢流部的橫截面?zhèn)冗厼榛⌒吻€，所述弧形曲線軌跡為

其中，(x2，y2)為所述弧形曲線上的點坐標，m為所述水輪裝置的重量，s1為所述環(huán)形隔板的內(nèi)環(huán)橫截面積，s2為所述桿體的橫截面積，ρ為水流密度，d為所述出水水道內(nèi)徑，d1為所述直體部直徑，d2為所述隔水部內(nèi)徑。

較佳的，所述桿體還包括出水孔道，所述出水孔道設置在所述水輪裝置內(nèi)，所述出水孔道一端設置出水管，所述出水管為螺旋型管。

較佳的，所述水輪裝置還包括第一扇體，所述第一扇體包括若干弧形片，所述弧形片一端固定在所述桿體上，所述弧形片以所述桿體軸線為中心均勻設置。

與現(xiàn)有技術比較本發(fā)明的有益效果在于：1，在特定區(qū)域內(nèi)即實現(xiàn)中水和污水檢測，所述檢測單元實時在線檢測，識別中水、污水速度快，分流動作迅速，并且通過所述第二處理單元進行深度處理，能夠更充分的回收中水；2，所述檢測池的所述第二入水管的設置，使得所述檢測池的水混合均勻，這樣使得檢測的結果更能代表所述檢測池的水的均值，保證了檢測結果的實時性和真實性；3，所述檢測裝置能夠實時檢測所述檢測池內(nèi)水位高度，并根據(jù)實時高度調節(jié)所述第一轉臂與所述第二轉臂，使得所述檢測器精準進入所述檢測池內(nèi)實時檢測；4，所述發(fā)電單元利用水位能實現(xiàn)自發(fā)電并將電能提供給中水循環(huán)利用系統(tǒng)中的各單元，整個系統(tǒng)簡單易行，充分回收和利用中水能源的同時也節(jié)約了電能，節(jié)能環(huán)保，節(jié)約了成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中水循環(huán)利用系統(tǒng)的簡圖；

圖2是本發(fā)明中水循環(huán)利用系統(tǒng)檢測池的示意圖；

圖3是本發(fā)明中水循環(huán)利用系統(tǒng)檢測裝置的示意圖；

圖4是本發(fā)明中水循環(huán)利用系統(tǒng)實施例四中發(fā)電單元的側視結構圖；

圖5是本發(fā)明中水循環(huán)利用系統(tǒng)實施例四中發(fā)電單元的俯視結構圖；

圖6是本發(fā)明中水循環(huán)利用系統(tǒng)實施例五中發(fā)電單元的側視結構圖；

圖7是本發(fā)明中水循環(huán)利用系統(tǒng)實施例六中發(fā)電單元的側視結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術特征和優(yōu)點作更詳細的說明。

實施例一

請參閱圖1所示，其為中水循環(huán)利用系統(tǒng)的簡圖，主要是對特定區(qū)域中的中水能源進行回收利用，所述特定區(qū)域包括園區(qū)、建筑群、高校等，本實施例以園區(qū)為例進行介紹說明。在實際生活中，產(chǎn)生中水的位置也可能會產(chǎn)生污水，導致中水不能直接回用。所以本發(fā)明中水循環(huán)利用系統(tǒng)在園區(qū)用水管路中添加設備，在水源排出時即進行簡單的檢測并根據(jù)檢測結果進行中水和污水分流，并對污水進行處理回用。

所述中水循環(huán)利用系統(tǒng)包括收集單元1，第一處理單元2，發(fā)電單元3，蓄水池4，檢測單元5，第二處理單元6。

所述收集單元1包括中水源以及管路，所述中水源包括除廁所以外的生活污水以及園區(qū)中工業(yè)生產(chǎn)中所使用的冷卻水等，通過所述管路將其收集進入所述第一處理單元2。在本實施例中，所述第一處理單元2為過濾裝置，所述過濾裝置用于過濾固體顆粒物，防止其進入所述發(fā)電單元3，避免固體顆粒物影響所述發(fā)電單元3的正常工作。

所述發(fā)電單元3包括水輪組件31、發(fā)電機32、蓄電池33，所述收集單元1收集的中水源經(jīng)所述第一處理單元后流過所述水輪組件31，所述水輪組件1與所述發(fā)電機32連接，通過所述水輪組件1的運動實現(xiàn)所述發(fā)電機32發(fā)電，所述蓄電池3和所述發(fā)電機32通過導線連接，所述蓄電池3用于存儲所述發(fā)電機32所產(chǎn)生的電量，然后中水源水流入所述蓄水池4儲存。所述蓄電池33用于向本系統(tǒng)各單元提供電能。利用所述收集單元1與所述發(fā)電單元3之間的水位能實現(xiàn)自發(fā)電并將電能提供給所述中水循環(huán)利用系統(tǒng)中的各單元，整個系統(tǒng)簡單易行，充分回收和利用園區(qū)中水能源的同時也節(jié)約了電能，節(jié)能環(huán)保，也節(jié)約了成本。

所述蓄水池4具有一進水口、一出水口。所述第一蓄水池4的所述進水口、所述出水口處均設置流量控制閥，所述流量控制閥可以控制進出水口的開關以及水量的大小。正常狀態(tài)下，所述進水口的所述流量控制閥處于打開狀態(tài)，所述出水口的所述流量控制閥處于關閉狀態(tài)。所述蓄水池內(nèi)設置有水位傳感器，當所述水位傳感器檢測到所述蓄水池內(nèi)達到設定水位時，則打開所述出水口的所述流量控制閥，超過設定時間后，則關閉所述出水口的所述流量控制閥。

所述檢測單元5包括一分流裝置51、一具有一定內(nèi)部空間的檢測池、以及一檢測裝置，如圖2所示，所述檢測池用于容納需要檢測的中水源，包括一第一入水管52，一排水管53，以及一第二入水管54。所述檢測裝置用于檢測所述檢測池內(nèi)的水質情況。所述分流裝置51包括控制閥、中水連接管和污水連接管，所述中水連接管和所述污水連接管通過所述控制閥與所述排水管相連接，所述分流裝置51通過所述控制閥來實現(xiàn)污水、中水的分流。

所述分流裝置與所述檢測裝置通訊連接，所述分流裝置接收到所述檢測裝置的結果后，根據(jù)檢測結果將所述檢測單元中的水區(qū)分為中水或污水，然后所述分流裝置根據(jù)水質檢測結果通過控制閥來實現(xiàn)分流，確定所述檢測單元中的水應該流往所述中水連接管還是所述污水連接管。

所述污水連接管連接污水管道將污水輸送到所述第二處理單元6，在本實施例中，所述第二處理單元6包括微濾裝置、反滲透裝置。通過所述微濾裝置對污水進行再次過濾，避免微小顆粒以及大分子膠體等對所述反滲透裝置中的膜造成污染與損壞。所述反滲透裝置能夠有效去除污水中的tds以及cod，污水經(jīng)過所述反滲透裝置后淡水通過淡水連接管進入所述檢測單元5，濃水則通過濃水連接管直接排入污水處理廠。進入所述檢測單元5內(nèi)的淡水則再次經(jīng)過檢測、分流。所述淡水連接管與所述濃水連接管均設置有單向閥，所述單向閥用于控制所述淡水連接管與所述濃水連接管的開關，也可以有效避免回流。所述淡水連接管的單向閥打開狀態(tài)時，所述蓄水池的出水口的流量控制閥則為關閉狀態(tài)，反之，所述淡水連接管的單向閥為關閉狀態(tài)時，所述蓄水池的出水口的流量控制閥則為打開狀態(tài)，避免所述蓄水池內(nèi)的水與經(jīng)過所述第二處理單元的水混合。

所述能源回收利用系統(tǒng)還包括控制終端，與系統(tǒng)中其他單元通訊連接，用于實現(xiàn)對各單元的智能化控制。所述控制終端用于顯示水質數(shù)據(jù)以及設置所述系統(tǒng)的參數(shù)，參數(shù)包括中水水質的水質標準閾值、所述蓄水池的水位、所述出水口的打開時長。

通過所述系統(tǒng)在園區(qū)內(nèi)即實現(xiàn)中水和污水檢測，并通過所述第二處理單元對污水進行處理回用，所述檢測單元5識別中、污水速度快，分流動作迅速，同時，用戶還可根據(jù)自己的需要通過所述控制終端自行調節(jié)回收水的清濁度、tds等，以便更充分的回收廢水，使用中水。

實施例二

在實施例一的基礎上，所述進水口設置于所述蓄水池4的上部，所述進水口與所述發(fā)電單元3的出水口相連接；所述蓄水池4的底部為圓球形，以便水完全從所述蓄水池4中排出，所述蓄水池4的底部還可以為一漏斗形或者倒錐形，所述出水口設置于所述蓄水池4的底部，從所述出水口設置連接管道到所述檢測單元5的所述第一入水管。

所述蓄水池4起到將水源暫時儲存的作用，以便所述檢測單元5有足夠的時間就所述蓄水池以及所述第二處理單元的水分別進行檢測，所述檢測單元5的檢測速度越快，所述蓄水池4的容積可以越小。

所述第二入水管設置于所述第一入水管與所述檢測池上，用于從側邊連通所述第一入水管與所述檢測池的內(nèi)部空間，所述第二入水管的橫截面的上軌跡方程為：

所述第二入水管的的橫截面的下軌跡方程為:

公式中，(y1，x1)為所述上軌跡上的點，(y2，x2)為所述下軌跡上的點，l為所述上軌跡與所述第一入水管連接處距所述下軌跡與所述第一入水管連接處的距離，θ1為所述上軌跡與所述第一入水管連接處的夾角(銳角)，θ2為所述下軌跡與所述第一入水管連接處的夾角(銳角)，e為自然常數(shù)，k1，k2為修正系數(shù)。

通過上述方程設置所述第二入水管的所述上軌跡與所述下軌跡，使得所述上軌跡與所述下軌跡自所述第一入水管連通至所述檢測單元的內(nèi)部空間時，所述上軌跡與所述下軌跡的距離先增加再降低，所述第二入水管具有漸變的內(nèi)徑，從而使得經(jīng)過所述第二入水管的水加速并形成一定的自旋，這樣進入所述檢測池的內(nèi)部空間時，與所述第一入水管進入的水產(chǎn)生一定的碰撞并能夠帶動已經(jīng)進入所述檢測池的水的進一步流動，使得所述檢測池的內(nèi)部空間的水混合均勻，這樣使得檢測的結果更能代表所述檢測池的內(nèi)部空間的水的均值，保證了檢測結果的實時性和真實性。所述第二入水管的設置避免了攪拌裝置的使用，節(jié)省了電能，更有利于該系統(tǒng)的推廣使用。

優(yōu)選的，所述第二入水管內(nèi)表面上設置有螺旋狀凹槽，所述凹槽的設置能夠進一步加強經(jīng)過所述第二入水管的水的自旋程度，使得所述檢測池的內(nèi)部空間的水混合更加均勻。

實施例三

在上述實施方式的基礎上，如圖3所示，所述檢測裝置設置于所述檢測池的外部。所述檢測裝置包括基座551，第一轉軸552，第一轉臂553，第二轉軸554，第二轉臂555，檢測器556，所述第一轉軸固定連接于所述基座上，所述第一轉臂一端通過所述第一轉軸活動連接于所述基座上，所述第一轉臂能夠繞所述第一轉軸旋轉；所述第二轉軸固定連接于所述第一轉臂另一端，所述第二轉臂一端通過所述第二轉軸活動連接于所述第一轉臂上，所述第二轉臂能夠繞所述第二轉軸旋轉；所述檢測器556設置于所述第二轉臂的另一端，所述檢測器為集成水質傳感器，所述集成水質傳感器包括ph傳感器，tds傳感器，電導率傳感器等。所述檢測池還設置有檢測口557，所述檢測口上設置有蓋板，所述蓋板與所述檢測口活動連接，正常狀態(tài)下，所述蓋板為關閉狀態(tài)，需要檢測時則打開所述蓋板，所述檢測裝置通過所述檢測口進入所述檢測池進行水質檢測。

所述檢測裝置還包括激光測距裝置，用于檢測所述檢測器距離所述檢測池水面的距離h。所述激光測距裝置包括激光器以及成像裝置，所述激光器設置于所述第二轉臂上，所述成像裝置設置于所述第一轉臂上，為了能夠精準的檢測距離h，在所述檢測池內(nèi)、所述檢測口557的下方固定設置有固定桿558，所述固定桿上設置有浮標559，所述浮標可以在所述固定桿上上下滑動，所述浮標的設置使得所述激光器發(fā)射的激光直接照射于所述浮標，發(fā)生漫反射，測出所述檢測器距離水面的高度h。優(yōu)選的，為了能夠更好的發(fā)生漫反射，所述浮標為白色海綿或黃色海綿。

所述成像裝置包括透鏡以及光電探測器，所述激光器發(fā)出的激光束經(jīng)準直聚焦后入射到所述檢測口或所述浮標表面上，其漫反射經(jīng)所述透鏡形成光斑成像在所述光電探測器上，所述檢測口與所述浮標之間的距離變化h1會引起所述光電探測器上相點位移δa，通過計算公式就可獲得所述檢測器距離水面的高度h。

h＝h1+h2

公式中，h1為所述蓋板與所述浮標之間的距離，δa為所述光電探測器上相點位移，b為所述透鏡與所述浮標之間的距離，c為所述透鏡與所述光電探測器之間的距離，h2為所述檢測器與所述蓋板之間的距離。

所述激光測距裝置能夠實時檢測所述檢測池內(nèi)水位高度，并根據(jù)實時高度調節(jié)所述第一轉臂與所述第二轉臂，使得所述檢測器精準進入所述檢測池內(nèi)實時檢測，使得所述檢測器只有在檢測的時候才需要接觸中水源，避免中水源對所述檢測器的影響，增加所述檢測器的使用壽命。

實施例四

在上述實施方式的基礎上，所述發(fā)電單元，其結構圖如圖4和圖5所示，其包括水輪組件31、發(fā)電機32、蓄電池33，所述水輪組件31與所述發(fā)電機32連接，通過所述水輪組件31的運動實現(xiàn)所述發(fā)電機32發(fā)電，所述蓄電池33和所述發(fā)電機32通過導線連接，所述蓄電池33用于存儲所述發(fā)電機32所產(chǎn)生的電量。

所述水輪組件31包括外殼311、導流裝置312、水輪裝置313、轉動軸314，所述導流裝置312、所述水輪裝置313、所述轉動軸314設置在所述外殼311內(nèi)部。

所述外殼311包括蝸殼水道3111、進水水道3112和出水水道3113，所述蝸殼水道3111包括空心管道31111和密封板31112，所述進水水道3112與所述空心管道31111連接，所述出水水道3113與所述密封板31112連接。所述空心管道31111為蝸殼結構，橫截面為圓形，所述空心管道31111的橫截面直徑由所述進水水道3112位置向出水水道3113位置逐漸變小，所述空心管道31111的橫截面圓心所形成的中心線在同一水平面上，且所述中心線到所述外殼311中心的距離由所述進水水道3112位置向出水水道3113位置方向逐漸變小；所述密封板31112與所述空心管道31111連接，所述空心管道31111和所述密封板31112在所述外殼311中心形成空心部，所述空心管道31111向所述外殼311中心一側設置開口，使所述空心管道31111的空心部分與所述空心部連接，所述進水水道3112中心線在所述空心管道31111中心線連接并處于同一平面上，所述出水水道3113垂直于所述空心管道31111中心線平面設置，并且所述出水水道3113中心線通過所述外殼311的中心。

所述導流裝置312包括導流板3121和控制裝置3122。所述導流板3121與所述控制裝置3122連接，所述導流板3121以所述外殼311中心為圓心環(huán)形陣列設置，所述導流板3121設置在所述空心部內(nèi)，并與所述密封板31112活動連接，優(yōu)選的，所述導流板3121通過軸與所述密封板31112連接，所述控制裝置3122與所述軸連接，所述控制裝置3122控制所述軸的轉動從而實現(xiàn)所述導流板3121繞所述軸進行擺動。

所述轉動軸314垂直設置于所述空心管道31111中心線平面，并且所述轉動軸314軸線通過所述外殼311的中心。所述出水水道3113與所述轉動軸314同軸。所述轉動軸314包括輪齒，所述水輪裝置313包括齒槽，所述轉動軸314與所述水輪裝置313通過所述輪齒和所述齒槽連接，所述轉動軸314還包括限位環(huán)，所述限位環(huán)用于限制所述水輪裝置的空間位置。

所述水輪裝置313設置在所述空心部內(nèi)，且所述水輪裝置與所述轉動軸同軸設置，所述水輪裝置313包括水輪主體3131、第一扇體3132、第二扇體3133。所述水輪主體3131包括桿體31311和盤座31312，所述盤座31312形狀為圓環(huán)型，所述桿體31311與所述盤座31312同軸設置并固定連接一體，所述第一扇體3132固定在所述盤座31312上，所述第二扇體3133固定在所述桿體31311上。所述桿體31311包括配合部，所述配合部設置所述齒槽，通過將所述轉動軸314裝入所述配合部，所述輪齒和所述齒槽的配合連接，實現(xiàn)所述轉動軸314和所述桿體31311的連接，并且在所述桿體31311轉動時，通過所述輪齒和所述齒槽的連接，實現(xiàn)所述轉動軸314的轉動。

所述桿體31311包括出水孔道31313，所述出水孔道31313的一端為進水端，所述出水孔道31313另一端為出水端，所述進水端設置在所述內(nèi)部空間內(nèi)的所述桿體表面上，所述出水端設置出水管31314，所述出水管31314為螺旋型管。

所述密封板31112設置凹槽，所述盤座31312可放置在所述凹槽內(nèi)；所述出水水道3113內(nèi)部設置隔水部31131，所述隔水部31131和所述水輪主體在所述出水水道3113的內(nèi)部形成內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間通過所述桿體31311和所述隔水部31131之間的縫隙及設置在所述桿體31311的所述出水孔道31313與外部空間連接。

所述第一扇體3132固定在所述盤座31312上，所述第一扇體3132包括若干弧形片31321，所述弧形片31321一端固定在所述桿體31311上，所述弧形片31321以所述桿體31311軸線在所述盤座31312表面的點為圓心環(huán)狀均勻設置，所述出水孔道31313的所述進水端設置在相鄰所述弧形片31321之間的所述桿體31311表面上。

以所述盤座31312圓心為原點，所述弧形片31321中心線在所述桿體31311上的端點向原點的連線方向為a軸，水平面上垂直于所述a軸的方向為b軸，建立坐標系。其中所述弧形片31321中心線軌跡為：

其中，(x1，y1)為所述弧形片中心線上的點坐標，x1為所述弧形片中心線上點在a軸上的坐標，y1為所述弧形片中心線上點在b軸上的坐標，n為所述導流板的數(shù)量，m為所述弧形片的數(shù)量，r為所述桿體橫截面半徑，r為所述導流板到所述原點的距離，θ為所述導流板的最大調節(jié)角度。

通過所述中心線軌跡方程設置所述弧形片31321形狀，所述弧形片31321沿所述轉動軸軸徑方向越向軸心位置所述弧形片31321的弧度就越小，使得所述水流沖擊所述弧形片31321的位置弧度較大，實現(xiàn)所述弧形片31321對所述水流沖擊勢能的有效收集，由于所述弧形片對所述水流的反作用力，導致所述水流產(chǎn)生一定的回流，所述弧形片形狀設置在靠近所述軸心處弧度較小，實現(xiàn)回流的所述水流較平穩(wěn)的引導至所述出水孔道31313，減少回流造成的能量損失。

所述第二扇體3133包括若干扇葉，所述扇葉以所述桿體31311軸線為中心環(huán)狀均勻設置在所述桿體31311的一端。所述隔水部31131保證所述內(nèi)部空間的水流對所述扇葉的有效沖擊，避免水流從所述扇葉邊緣流過，造成水流能量的損失。所述扇葉形狀優(yōu)選設置為所述水流向越靠近所述桿體31311軸線位置的所述扇葉部分進行沖擊，能量轉化效率就越高。

實施例五

圖6為所述發(fā)電單元的優(yōu)選結構圖；所述水輪組件31還包括永磁組件315，所述永磁組件包括第一永磁組3151和第二永磁組3152，所述第一永磁組3151包括第一環(huán)體31511和第二環(huán)體31512，所述第一環(huán)體31511和所述第二環(huán)體31512為永磁體，所述第一環(huán)體31511設置在所述桿體31311上表面上，所述第二環(huán)體31512設置在所述轉動軸314上，所述第二環(huán)體31512優(yōu)選設置在所述第一環(huán)體31511對應位置，所述第二環(huán)體31512與所述第一環(huán)體31511沿豎直方向磁力相吸；

所述第二永磁組3152包括若干第一磁塊31521和若干第二磁塊31522，所述第一磁塊31521設置在所述輪齒上，所述第二磁塊31522設置在所述齒槽內(nèi)，優(yōu)選的所述第二磁塊31522與所述第一磁塊31521一一對應設置，所述第一磁塊31521和所述第二磁塊31522沿所述轉動軸314軸徑方向磁力相斥。

非工作狀況下，通過所述第一環(huán)體31511和所述第二環(huán)體31512的磁力下，所述第一環(huán)體31511和所述第二環(huán)體31512連接，當水流進入所述空心部內(nèi)，由于所述水輪裝置313自身重力和所述水流沖擊力的影響下，對所述水輪裝置313產(chǎn)生向下的壓力，所述壓力與所述第一永磁組3151的磁力產(chǎn)生平衡，實現(xiàn)所述水輪裝置313在豎直方向的磁懸浮平衡狀態(tài)。

當所述水流經(jīng)過所述導流板3121按一定角度沖擊所述水輪裝置313時，由于在所述蝸殼水道3111各位置的水壓有所不同，導致所述水流對所述水輪裝置313的沖擊力有所不同，從而使所述水輪裝置313受力不均，部分所述齒槽靠近對應的所述輪齒，部分所述齒槽遠離對應的所述輪齒，造成所述水輪裝置313的偏移。通過所述第二永磁組3152的磁力作用，對于相互靠近的所述齒槽和所述輪齒，由于距離縮短所述第二永磁組3152之間的磁力增加，對于相互遠離的所述齒槽和所述輪齒，由于距離增加所述第二永磁組3152之間的磁力降低，通過磁力的變化實現(xiàn)對所述水輪裝置313位置的調整，校正所述水輪裝置313的偏移狀態(tài)，避免因所述水輪裝置313的偏移造成的能量損失及機械磨損。在所述第二永磁組3152作用下，在軸徑方向上，所述齒槽和所述齒輪之間具有一定的間隙，在所述第二永磁組3152對所述水輪裝置位置進行調整時，所述齒槽和所述齒輪之間在軸徑方向上不會產(chǎn)生直接的機械接觸，實現(xiàn)所述水輪裝置313的減震效果，避免水流變化產(chǎn)生的震動對所述發(fā)電機構的影響。

實施例六

如圖7所示，圖7為所述發(fā)電單元的優(yōu)選結構圖，在實施例四和實施例五的基礎上進行改進，具體在于將實施例四和實施五進行結合改進。

所述發(fā)電單元工作具體流程為；當水流從所述進水水道3112進入所述蝸殼水道3111時，所述水流通過所述導流板3121沖擊所述弧形片31321，所述控制裝置3122調節(jié)所述導流板3121改變所述水流沖擊所述弧形片31321的角度，使所述水流推動所述水輪裝置313轉動，所述蝸殼水道3111的結構調節(jié)所述水流因在所述蝸殼水道3111內(nèi)流動的距離不同而造成的各處水壓不同的狀況，緩解所述水流對各所述弧形片31321的沖擊力不均而造成的所述水輪裝置313的偏斜；通過所述第二永磁組3152實現(xiàn)對所述水輪裝置313位置的調整，校正所述水輪裝置313的偏移狀態(tài)。

當水流較小時，所述水流通過所述導流板3121流向所述弧形片31321，對所述弧形片31321產(chǎn)生推動力，所述水流在對所述弧形片31321產(chǎn)生推動力時，所述弧形片31321對所述水流施加反作用力，所述水流在所述反作用力的影響下會產(chǎn)生較強的回流，造成水流的能量損失，本發(fā)明所述出水孔道31313的所述進水端設置在相鄰所述弧形片31321之間的所述桿體31311表面上，實現(xiàn)所述水流在沖擊所述弧形片31321后直接通過所述進水端進入所述出水孔道31313，并經(jīng)過所述出水孔道31313的出水端進入所述出水管，減少因回流效果引起的能量損失；所述出水管為螺旋型，且所述出水管的彎曲弧度方向與所述弧形片31321的弧形方向相同，所述出水管出水口位置優(yōu)選的在進水口的下方避免所述水流的能量損失，所述出水管的形狀優(yōu)選的從所述進水口到所述出水口管徑逐漸變小實現(xiàn)所述水流的水壓從所述進水口至所述出水口逐漸增加，提高所述水流從所述出水口流出的速度；通過所述水流從所述出水管的流出，所述水流對所述出水管有一定的反沖力作用，所述反沖力推動所述桿體31311進行轉動；當所述水流進行所述內(nèi)部空間后，所述水流通過所述桿體31311和所述隔水部31131之間的縫隙流出所述內(nèi)部空間，所述水流沖擊所述第二扇體3133，推動所述第二扇體3133進行轉動，在水流對所述弧形片31321的沖擊力，對所述出水管的反沖力，對所述第二扇體3133的推動力的作用下，使所述桿體31311進行轉動，所述桿體31311轉動通過所述輪齒和所述齒槽連接，帶動所述轉動軸314進行轉動，進而使所述發(fā)電機32進行發(fā)電。

當水流過大時，水流量的過多造成所述內(nèi)部空間水量的沉積，所述盤座31312下表面設置環(huán)形隔板，隨著所述內(nèi)部空間水位的提升，所述隔板、所述桿體31311和所述盤座31312所形成的空間內(nèi)空氣無法排出，由于浮力作用，造成所述水輪裝置313的沿所述轉動軸314軸向上移，所述盤座31312脫離所述凹槽，所述水流可通過所述盤座31312和所述凹槽之間的空間的快速進行所述內(nèi)部空間，所述桿體31311在下端設計有由上向下橫截面積逐漸變小的形狀，當所述水輪裝置313上抬，所述桿體31311和所述隔水部31131之間的空隙加大，實現(xiàn)所述水流快速從所述內(nèi)部空間流出，通過進水和出水水流流量的影響，改變所述內(nèi)部空間內(nèi)水位的高低，從而改變所述水輪裝置上移高度，所述水流裝置自身結構通過所述水輪裝置313上移高度的改變，調節(jié)所述內(nèi)部空間進水流量和出水流量，使所述內(nèi)部空間內(nèi)水壓穩(wěn)定，確保所述水輪裝置313有效工作。

在水流由小變大的狀態(tài)下，在水流較小時，為保證水流有效的沖擊所述弧形片31321并通過所述出水孔道31313流動，避免水流從所述盤座31312和所述凹槽之間的縫隙流動，所述盤座31312放置在所述凹槽內(nèi)時，所述盤座31312和所述凹槽之間具有一定的密封性，造成在所述轉動軸314轉動時，所述盤座31312和所述凹槽之間具有一定的相對摩擦作用，當水流增大時，所述水流引起的轉動軸314的轉速增加，同時由于所述盤座31312和所述凹槽之間的接觸脫離，所述盤座31312和所述凹槽之間產(chǎn)生一定的流體支承，減少所述摩擦力實現(xiàn)所述轉動軸314轉速的進一步提高，降低因摩擦力而造成的水流能量損失，避免所述轉動軸314和所述水輪裝置313直接接觸做相對運動，實現(xiàn)降低所述發(fā)電機構的機械損耗。

實施例七

所述桿體31311具體結構為：所述桿體31311包括溢流部、直體部、球頭部，所述溢流部上端設置所述直體部，下端設置所述球頭部，所述配合部和所述齒槽設置在所述直體部內(nèi)，所述第二扇體設置在所述球頭部上，所述溢流部整體呈倒圓臺狀，為對稱結構，所述溢流部橫截面左右兩側邊均為弧形曲線，所述弧形曲線與所述隔水部31131對應設置，所述內(nèi)部空間內(nèi)的水流從所述溢流部和所述隔水部31131之間的空間流出。

以所述軸線在所述溢流部上表面的點為原點，水平方向為x軸，豎直方向為y軸建立坐標系，所述弧形曲線軌跡為：

其中，x2為所述弧形曲線上的點在x軸上的坐標，y2為所述弧形曲線上的點在y軸上的坐標，m為所述水輪裝置的重量，s為所述隔板與所述桿體之間的橫截面積，ρ為水流密度，d為所述出水水道內(nèi)徑，d1為所述直體部直徑，d2為所述隔水部內(nèi)徑。

通過公式設置所述溢流部兩側邊弧形曲線的形狀，使得所述溢流部上端的橫截面直徑變化量較大，所述溢流部下端的橫截面直徑變化量較小，即所述溢流部表面自上端向下端彎曲程度逐漸變小，所述溢流部和所述隔水部31131之間形成有效的流通空間，便于水流通過。所述溢流部形狀設置保證隨所述水輪裝置313上移距離的增加，所述溢流部和所述隔水部31131之間的空間增大，實現(xiàn)在進入所述內(nèi)部空間水流改變的情況下，所述內(nèi)部空間進水和出水的水量平衡，穩(wěn)定所述內(nèi)部空間水壓。

在所述水流僅通過所述進水管進入所述內(nèi)部空間時，由于進入所述內(nèi)部空間的水量較少，通過所述溢流部形狀設置，所述溢流部和所述隔水部31131之間的空間較小，保證水流從所述內(nèi)部空間流出時具有一定的水壓，實現(xiàn)水流對所述第二扇體3133的有效推動；在所述進水水道3112的水流突然增大導致所述水輪裝置313上移時，由于水流通過所述盤座31312和所述凹槽之間產(chǎn)生的縫隙進入所述內(nèi)部空間致使進入所述內(nèi)部空間的水量增加，通過所述溢流部形狀設置，所述溢流部和所述隔水部31131之間有足夠的空間將所述水量排出，避免所述內(nèi)部空間內(nèi)水量的過量匯集，實現(xiàn)所述內(nèi)部空間進水和出水的水量平衡，保證所述內(nèi)部空間水壓的穩(wěn)定。

實施例八

本發(fā)明還涉及一種中水循環(huán)利用系統(tǒng)的使用方法，步驟具體是：

a1，所述收集單元收集的中水源依次經(jīng)過所述第一處理單元，所述發(fā)電單元，所述蓄水池進入所述檢測單元；

經(jīng)過所述第一處理單元初步處理會后進入所述發(fā)電單元，所述發(fā)電單元利用水力發(fā)電；所述第一處理單元的初步處理即過濾處理；

經(jīng)過所述發(fā)電單元的中水源進入所述蓄水池，當所述蓄水池內(nèi)中水源達到設定水位時，打開所述出水口，使得中水源進入所述檢測單元；

a2，所述檢測裝置對進入所述檢測單元內(nèi)的中水源進行檢測，分析檢測結果判斷中水源為中水或者污水；

a3，所述分流裝置根據(jù)所述檢測裝置的檢測結果進行中水、污水的分流，中水回用，污水進入所述第二處理單元；

a4，所述第二處理單元對污水進行深度處理后，排入所述檢測單元；

a5，重復步驟a2至步驟a3，即完成一次中水回用。

經(jīng)過所述步驟a4，污水經(jīng)過所述第二處理單元的深度處理后，排入所述檢測單元，重復所述步驟a2至所述步驟a3，中水回用，污水則進入所述第二處理單元，與未經(jīng)過所述第二處理單元深度處理的污水混合后，再次進行深度處理。

其中，步驟a2，所述檢測裝置對進入所述檢測單元內(nèi)的中水源進行檢測分析的具體檢測步驟為:

b1，所述第一轉臂繞所述第一轉軸旋轉，使得所述第一轉臂與所述檢測池水平面垂直；所述第二轉臂繞所述第二轉軸旋轉，使得所述第二轉臂位于所述檢測口的上方，此時所述第二轉臂與所述第一轉臂的夾角為90°；

b2，所述激光測距裝置分別向所述蓋板以及所述浮標發(fā)射激光，測量計算得到所述檢測器距離所述水面的距離h；

b3，根據(jù)所述步驟b2計算得出的距離h，計算所述第一轉臂與所述第二轉臂的運動軌跡，使得所述檢測器能夠通過所述檢測口精準的進入所述檢測池，并對所述檢測單元內(nèi)的中水源進行檢測分析，分析檢測結果判斷中水源為中水或者污水。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術人員理解，在本發(fā)明權利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。