公布日：2023.06.23
申請日：2023.03.01
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F1/467(2023.01)N
摘要
一種可實現(xiàn)能量回收利用的污水消毒處理系統(tǒng)，包括污水處理單元以及再生發(fā)電單元；污水處理單元包括過濾裝置、沉砂池、厭氧反應池、缺氧反應池、好氧反應池、生物泥水分離池、混凝沉淀池及電化學消毒池；再生發(fā)電單元包括第一水輪機組發(fā)電裝置、沼氣發(fā)電裝置、波浪能發(fā)電裝置及電路分配系統(tǒng)；電路分配系統(tǒng)的輸出接電化學消毒池中的陰極池和陽極池，陰極池中設有紫外燈管。本發(fā)明通過利用污水處理過程的污水動能、生物質(zhì)能、波浪能等進行能量轉(zhuǎn)化和利用，可節(jié)約約60%的市電消耗。另外通過電‑fendon反應和紫外滅菌的有機結(jié)合，可避免漂白粉的加入，減少消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生。本發(fā)明不僅利于節(jié)能減排，且有助于減少污染，利于環(huán)保。
權(quán)利要求書
1.一種可實現(xiàn)能量回收利用的污水消毒處理系統(tǒng)，其特征在于：包括污水處理單元以及再生發(fā)電單元；其中，所述污水處理單元包括按污水處理順序依次管路連接的過濾裝置、沉砂池、厭氧反應池、缺氧反應池、好氧反應池、生物泥水分離池、混凝沉淀池以及電化學消毒池；所述再生發(fā)電單元包括第一水輪機組發(fā)電裝置、沼氣發(fā)電裝置、波浪能發(fā)電裝置以及與各發(fā)電裝置的輸出電性連接的電路分配系統(tǒng)；所述第一水輪機組發(fā)電裝置至少設置于所述混凝沉淀池以及所述電化學消毒池之間的水路中；所述生物泥水分離池通過一第一排泥管路連接厭氧反應池，該厭氧反應池的排氣進入所述沼氣發(fā)電裝置；所述波浪能發(fā)電裝置位于所述好氧反應池中；還包括風力發(fā)電裝置或/和太陽能發(fā)電裝置，其輸出連接所述電路分配系統(tǒng)；所述電路分配系統(tǒng)的輸出電性連接所述污水處理單元中電化學消毒池中的陰極池和陽極池，陰極池中設有所述紫外燈管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水消毒處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污水處理單元還包括清水池，該清水池接所述電化學消毒池的出水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水消毒處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括蓄水池、水泵以及第二水輪機組發(fā)電裝置；所述蓄水池位于所述清水池的上方，所述水泵將清水池中的部分清水泵入所述蓄水池中；所述蓄水池的出水通過所述第二水輪機組發(fā)電裝置回流至所述清水池；所述第二水輪機組發(fā)電裝置的電力輸出接所述電路分配系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水消毒處理系統(tǒng)，其特征在于：所述生物泥水分離池通過一第二排泥管路連接所述厭氧反應池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水消毒處理系統(tǒng)，其特征在于：所述好氧反應池通過一回流管連通所述缺氧反應池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水消毒處理系統(tǒng)，其特征在于：所述電路分配系統(tǒng)還與城市電網(wǎng)的電路連接，用于接入市電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水消毒處理系統(tǒng)，其特征在于：所述電路分配系統(tǒng)包括控制裝置、變流器、變壓器、繼電保護裝置、整流器；所述沼氣發(fā)電裝置的輸出接所述控制裝置，控制裝置的輸出接所述繼電保護裝置，繼電保護裝置的輸出接所述整流器；所述波浪能發(fā)電裝置、所述太陽能發(fā)電裝置、所述風力發(fā)電裝置的輸出接所述變流器，變流器的輸出接所述控制裝置；所述第一水輪機組發(fā)電裝置、第二水輪機組發(fā)電裝置的輸出接所述變壓器，變壓器的輸出接所述繼電保護裝置；城市電網(wǎng)的輸出接所述整流器，整流器的輸出接所述電化學消毒池的陰極和陽極。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種可實現(xiàn)能量回收利用的污水消毒處理系統(tǒng)。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種可實現(xiàn)能量回收利用的污水消毒處理系統(tǒng)，包括污水處理單元以及再生發(fā)電單元；其中，所述污水處理單元包括按污水處理順序依次管路連接的過濾裝置、沉砂池、厭氧反應池、缺氧反應池、好氧反應池、生物泥水分離池、混凝沉淀池以及電化學消毒池；所述再生發(fā)電單元包括第一水輪機組發(fā)電裝置、沼氣發(fā)電裝置、波浪能發(fā)電裝置以及與各發(fā)電裝置的輸出電性連接的電路分配系統(tǒng)；所述第一水輪機組發(fā)電裝置至少設置于所述混凝沉淀池以及所述電化學消毒池之間的水路中；所述生物泥水分離池通過一第一排泥管路連接厭氧反應池，該厭氧反應池的排氣進入所述沼氣發(fā)電裝置；所述波浪能發(fā)電裝置位于所述好氧反應池中；還包括風力發(fā)電裝置或/和太陽能發(fā)電裝置，其輸出連接所述電路分配系統(tǒng)；所述電路分配系統(tǒng)的輸出電性連接所述污水處理單元中電化學消毒池中的陰極池和陽極池，陰極池中設有所述紫外燈管。
進一步的技術(shù)方案，所述污水處理單元還包括清水池，該清水池接所述電化學消毒池的出水。
進一步的技術(shù)方案，還包括蓄水池、水泵以及第二水輪機組發(fā)電裝置；所述蓄水池位于所述清水池的上方，所述水泵將清水池中的部分清水泵入所述蓄水池中；所述蓄水池的出水通過所述第二水輪機組發(fā)電裝置回流至所述清水池；所述第二水輪機組發(fā)電裝置的電力輸出接所述電路分配系統(tǒng)。
進一步的技術(shù)方案，所述生物泥水分離池通過一第二排泥管路連接所述厭氧反應池。
進一步的技術(shù)方案，所述好氧反應池通過一回流管連通所述缺氧反應池。
進一步的技術(shù)方案，所述電路分配系統(tǒng)還與城市電網(wǎng)的電路連接，用于接入市電。
進一步的技術(shù)方案，所述電路分配系統(tǒng)包括控制裝置、變流器、變壓器、繼電保護裝置、整流器；所述沼氣發(fā)電裝置的輸出接所述控制裝置，控制裝置的輸出接所述繼電保護裝置，繼電保護裝置的輸出接所述整流器；所述波浪能發(fā)電裝置、太陽能發(fā)電裝置、風力發(fā)電裝置的輸出接所述變流器，變流器的輸出接所述控制裝置；所述第一水輪機組發(fā)電裝置、第二水輪機組發(fā)電裝置的輸出接所述變壓器，變壓器的輸出接所述繼電保護裝置；城市電網(wǎng)的輸出接所述整流器，整流器的輸出接所述電化學消毒池的陰極和陽極，作為電化學消毒池的陰極池、陽極池以及陰極池中紫外燈管的供電。
本發(fā)明的工作原理及優(yōu)點如下：1、本發(fā)明通過電-fendon反應和紫外滅菌的有機結(jié)合，可避免漂白粉的加入，減少消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生。能夠提高污水消毒的效果，彌補紫外消毒效果不穩(wěn)定的缺陷。解決了傳統(tǒng)消毒工藝中，氯化物會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的問題，還可避免液氯和次氯酸根在運輸和使用過程中可能會帶來的爆炸或泄露等危險狀況的發(fā)生。
2、本發(fā)明可利用污水自身所具備的動能轉(zhuǎn)化為電能帶動整個系統(tǒng)的運作，能夠最大化利用資源，實現(xiàn)節(jié)能的目的，減少消毒成本。
綜上，本發(fā)明針對現(xiàn)有污水廠中傳統(tǒng)紫外消毒技術(shù)以及投加含氯藥劑技術(shù)在實際應用中的不足，提供了一種可實現(xiàn)能量回收利用的污水消毒處理系統(tǒng)，以適用于污水廠中各種有機廢水的高效氧化處理。有效解決城市污水廠現(xiàn)有的UV消毒存在的“消毒效果不穩(wěn)定、易產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物”的現(xiàn)實問題。
本發(fā)明提供了一種可實現(xiàn)能量回收利用的污水消毒處理系統(tǒng)。為進一步推動“碳達峰、碳中和”的目標進程，通過利用污水處理廠本身特有的污水動能、太陽能、生物質(zhì)能、風能、波浪能等進行能量轉(zhuǎn)化和利用，提高能量的利用率，轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯涌梢岳玫碾娔�，保證了設備運行的穩(wěn)定性的同時，貫徹了節(jié)能減排的發(fā)展理念。相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明可降低60%的市電消耗。
（發(fā)明人：劉忻;劉鋒;吳建華）
