公布日：2023.12.19
申請日：2023.08.15
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/06(2023.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括污水預(yù)處理單元、熱管式集熱單元與污水閃蒸冷凝單元；所述污水預(yù)處理單元包括格柵收集池，所述括格柵收集池的下端通過水管連通有斜板沉淀池，所述斜板沉淀池的一側(cè)連通有凈化池，所述凈化池的一側(cè)設(shè)置有出水口，所述凈化池的另一側(cè)設(shè)置有進(jìn)水口，所述出水口通過管道連通有第一儲水箱，所述第一儲水箱通過管道連通第二儲水箱，所述第二儲水箱內(nèi)部設(shè)置有電加熱器；所述熱管式集熱單元包括熱管式集熱器，所述熱管式集熱器電性連接有控制器；本發(fā)明可以解決現(xiàn)有方案中污水處理能耗過高的問題，同時(shí)采用熱管式集熱單元提供電能，解決能源問題。
權(quán)利要求書
1.一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括污水預(yù)處理單元、熱管式集熱單元與污水閃蒸冷凝單元；所述污水預(yù)處理單元包括格柵收集池，所述括格柵收集池的下端通過水管連通有斜板沉淀池，所述斜板沉淀池的一側(cè)連通有凈化池，所述凈化池的一側(cè)設(shè)置有出水口，所述凈化池的另一側(cè)設(shè)置有進(jìn)水口，所述出水口通過管道連通有第一儲水箱，所述第一儲水箱通過管道連通第二儲水箱，所述第二儲水箱內(nèi)部設(shè)置有電加熱器；所述熱管式集熱單元包括熱管式集熱器，所述熱管式集熱器電性連接有控制器，所述控制器的一端電性連接有電池，所述控制器的另一端電性連接有逆變器；所述污水閃蒸冷凝單元包括板式冷凝器、所述板式冷凝器的一端連通有閃蒸器，所述閃蒸器的上端設(shè)置有真空泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述凈化池與斜板沉淀池通過進(jìn)水口連通，所述凈化池的頂端固定安裝有擋板，所述凈化池的兩側(cè)內(nèi)壁之間設(shè)置有秸稈濾芯板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述秸稈濾芯板傾斜角度為30°至60°，所述擋板的下端與秸稈濾芯板的下端貼合，所述凈化池的內(nèi)部由擋板與秸稈濾芯板分隔為左凈化室、右凈化室與下腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水預(yù)處理單元與污水閃蒸冷凝單元通過閃蒸器與第二儲水箱相連通，所述閃蒸器的一側(cè)通過管道與第二儲水箱相連通，所述閃蒸器的下端通過管道與斜板沉淀池相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水預(yù)處理單元與熱管式集熱單元通過第一儲水箱與熱管式集熱器相連通，所述熱管式集熱器的換熱器入口與第一儲水箱相連通，所述熱管式集熱器的換熱器出口與第一儲水箱相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熱管式集熱單元的污水處理的發(fā)電量，包括：計(jì)算所述熱管式集熱器分配到電池與逆變器轉(zhuǎn)換的發(fā)電量，表達(dá)式為：P＝HAηK其中，P表示為熱管式集熱器中光伏電池的發(fā)電量，H表示為太陽的輻射能，η表示為電池的轉(zhuǎn)換效率，K表示為修正系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水預(yù)處理單元與熱管式集熱單元的對流換熱量，包括：Qx＝M2CWΔT其中，Qx表示為污水預(yù)處理單元與熱管式集熱單元的對流換熱量，M2表示為熱管式集熱器中流道換熱器進(jìn)出口流體質(zhì)量流量，CW表示為污水的比熱容，ΔT表示為熱管式集熱器中流道換熱器進(jìn)出口的溫差。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水預(yù)處理單元與污水閃蒸冷凝單元的污水處理率，包括：計(jì)算所述板式冷凝器的污水處理速度，表達(dá)式為：
其中，hm表示為為大氣壓下未飽和熱水的焓值，hn表示為閃蒸壓力、溫度下的飽和水的焓值，X表示為閃蒸氣化率，V表示為板式冷凝器的污水處理速度；計(jì)算所述污水處理率，表達(dá)式為：
其中，S表示為污水處理率，M表示為污水處理的總量，T表示為污水處理的時(shí)間。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一；為此，本發(fā)明提出了一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，可以解決現(xiàn)有方案中污水處理能耗過高的問題，同時(shí)采用熱管式集熱單元提供電能，解決能源問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種一體化節(jié)能污水處理系統(tǒng)，包括污水預(yù)處理單元、熱管式集熱單元與污水閃蒸冷凝單元；
所述污水預(yù)處理單元包括格柵收集池，所述括格柵收集池的下端通過水管連通有斜板沉淀池，所述斜板沉淀池的一側(cè)連通有凈化池，所述凈化池的一側(cè)設(shè)置有出水口，所述凈化池的另一側(cè)設(shè)置有進(jìn)水口，所述出水口通過管道連通有第一儲水箱，所述第一儲水箱通過管道連通第二儲水箱，所述第二儲水箱內(nèi)部設(shè)置有電加熱器；
所述熱管式集熱單元包括熱管式集熱器，所述熱管式集熱器電性連接有控制器，所述控制器的一端電性連接有電池，所述控制器的另一端電性連接有逆變器；
所述污水閃蒸冷凝單元包括板式冷凝器、所述板式冷凝器的一端連通有閃蒸器，所述閃蒸器的上端設(shè)置有真空泵。
優(yōu)選地，所述凈化池與斜板沉淀池通過進(jìn)水口連通，所述凈化池的頂端固定安裝有擋板，所述凈化池的兩側(cè)內(nèi)壁之間設(shè)置有秸稈濾芯板。
優(yōu)選地，所述秸稈濾芯板傾斜角度為30°至60°，所述擋板的下端與秸稈濾芯板的下端貼合，所述凈化池的內(nèi)部由擋板與秸稈濾芯板分隔為左凈化室、右凈化室與下腔。
優(yōu)選地，所述污水預(yù)處理單元與污水閃蒸冷凝單元通過閃蒸器與第二儲水箱相連通，所述閃蒸器的一側(cè)通過管道與第二儲水箱相連通，所述閃蒸器的下端通過管道與斜板沉淀池相連通。
優(yōu)選地，所述污水預(yù)處理單元與熱管式集熱單元通過第一儲水箱與熱管式集熱器相連通，所述熱管式集熱器的換熱器入口與第一儲水箱相連通，所述熱管式集熱器的換熱器出口與第一儲水箱相連通。
優(yōu)選地，所述熱管式集熱單元的污水處理的發(fā)電量，包括：
計(jì)算所述熱管式集熱器分配到電池與逆變器轉(zhuǎn)換的發(fā)電量，表達(dá)式為：
P＝HAηK
其中，P表示為熱管式集熱器中光伏電池的發(fā)電量，H表示為太陽的輻射能，η表示為電池的轉(zhuǎn)換效率，K表示為修正系數(shù)。
優(yōu)選地，所述污水預(yù)處理單元與熱管式集熱單元的對流換熱量，包括：
Qx＝M2CWΔT
其中，Qx表示為污水預(yù)處理單元與熱管式集熱單元的對流換熱量，M2表示為熱管式集熱器中流道換熱器進(jìn)出口流體質(zhì)量流量，CW表示為污水的比熱容，ΔT表示為熱管式集熱器中流道換熱器進(jìn)出口的溫差。
優(yōu)選地，所述污水預(yù)處理單元與污水閃蒸冷凝單元的污水處理率，包括：
計(jì)算所述板式冷凝器的污水處理速度，表達(dá)式為：
其中，hm表示為為大氣壓下未飽和熱水的焓值，hn表示為閃蒸壓力、溫度下的飽和水的焓值，X表示為閃蒸氣化率，V表示為板式冷凝器的污水處理速度；
計(jì)算所述污水處理率，表達(dá)式為：
其中，S表示為污水處理率，M表示為污水處理的總量，T表示為污水處理的時(shí)間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明通過污水預(yù)處理單元將污水進(jìn)行凈化過濾處理，處理之后通過熱管式集熱單元與污水閃蒸冷凝單元對水進(jìn)行冷凝收集，在污水處理過程中由熱管式集熱單元進(jìn)行供能，從而可以解決現(xiàn)有方案中污水處理能耗過高的問題，同時(shí)采用熱管式集熱單元提供電能，解決能源問題。
（發(fā)明人：田兵建;李海燕;陳熠）
