申请日2012.09.28
公开(公告)日2013.03.27
IPC分类号C02F9/14
摘要
本实用新型公开了一种高效节能的降解污水的设备，厌氧消化生物反应单元降解污水生成沼液和沼气，沼液和污水进行热交换以加热污水，沼气用以发电以产生电能和热量，该热量进一步加热污水，使污水的温度满足高温反应要求，该电能用于电催化氧化降解沼液，系统无需另外消耗外部能量加热污水和为电催化氧化降解提供电能，能实现以污水产生的能量治理污水，污水降解高效节能，系统能持续运转;而且，该系统集成化、自动化程度高，可大量节省土地资源。
权利要求书
1.一种高效节能的降解污水的设备，其特征在于：包括：
用于在高温环境中降解污水以产生沼气和沼液的高温厌氧消化生物反应单 元(B)，设一沼气出口、一沼液出口和一原液进口;
高效热能回收装置(A)，包括多个热交换单元和一个保温单元，该保温单 元连接多个热交换单元，而且，多个热交换单元相隔开且独立保温;该热交换 单元设排放流体流道和加热流体流道，每相邻两热交换单元间设第一连通道和 第二连通道，通过该第一连通道连通相邻两热交换单元的排放流体流道和该第 二连通道连通相邻两热交换单元的加热流体流道将该多个热交换单元串联接 通，而且，该些排放流体流道和第一连通道组成沼液通道，该些加热流体流道 和第二连通道组成原液通道;该沼液通道一端接沼液出口，该原液通道一端接 污水源，该排放流体流道的沼液和加热流体流道的污水进行热交换;
发电装置(D)，包括沼气发电机和加热管，该沼气发电机连接沼气出口以 通过沼气发电，该加热管连接原液通道另一端和原液进口，利用沼气发电机发 电过程中产生的热量加热加热管内的污水;及
电催化氧化反应单元(C),连接沼液通道另一端和沼气发电机，电催化氧 化反应单元(C)接收沼气发电机发出的电能以降解沼液。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能的降解污水的设备，其特征在于： 该电催化氧化反应单元(C)包括一容器和一连接容器的电催化氧化反应机构， 该容器设进口和出口，该进口连接沼液通道另一端，该电催化氧化反应机构连 接沼气发电机。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能的降解污水的设备，其特征在于： 该高效热能回收装置(A)的原液通道和污水源间设一过滤器。
4.根据权利要求1所述的一种高效节能的降解污水的设备，其特征在于： 该高温厌氧消化生物反应单元(B)包括一壳体单元和一悬浮生物滤料层，该壳 体单元内具有反应腔，该沼气出口设在壳体单元顶部，该沼液出口设在壳体单 元上部，该原液进口设在壳体单元底部，该悬浮生物滤料层设在反应腔中部且 位于原液进口和沼液出口之间。
5.根据权利要求4所述的一种高效节能的降解污水的设备，其特征在于： 该壳体单元包括一基体，该基体外包保温壳，该基体内壁加衬防腐层。
6.根据权利要求4所述的一种高效节能的降解污水的设备，其特征在于： 该高温厌氧消化生物反应单元(B)还包括一生物滤膜层和一固液气三相分离器; 该生物滤膜层位于悬浮生物滤料层和沼液出口之间，该沼液出口设在生物滤膜 层和液面之间;该固液气三相分离器包括一椎体壳，该锥体壳顶部贯穿且贯穿 处的周缘向上延伸成管道，该管道至下而上穿过生物滤膜层且顶端不低于液面。
7.根据权利要求6所述的一种高效节能的降解污水的设备，其特征在于： 该壳体单元内壁设环凸，该环凸位于椎体壳和悬浮生物滤料层之间。
8.根据权利要求4所述的一种高效节能的降解污水的设备，其特征在于： 该高温厌氧消化生物反应单元(B)还包括一流化循环机构，它包括一循环管道 和一连接循环管道的循环泵，该循环管道一端接通反应腔之位于悬浮生物滤料 层之上的位置，另一端接通反应腔之位于悬浮生物滤料层之下的位置。
9.根据权利要求4所述的一种高效节能的降解污水的设备，其特征在于： 该高温厌氧消化生物反应单元(B)还包括一均流板，该均流板设在壳体单元的 反应腔底部且高于原液进口，该均流板开设有多个均匀间隔的通孔。
说明书
一种高效节能的降解污水的设备
技术领域
本实用新型涉及一种高效节能的降解污水的设备。
背景技术
污水的降解系统，一般包括厌氧消化生物反应器和降解机构。
该厌氧消化生物反应器分为高温厌氧消化生物反应器和普通(中温、常温) 厌氧消化生物反应器两类。高温厌氧消化生物反应器，由于污水温度需达至53-55 度，因此它虽具有有机负荷高，水力停留时间短，占地面积少，处理污水量大的 优点，但是需外加能耗来提升待处理污水的温度至53-55度，能耗成本高。该普 通厌氧消化生物反应器，污水温度高于15度以上即可厌氧消化反应，它消化反应 效率低，且受各种气候影响，在15度以下的4-6个月时间里几乎不起作用。
该降解机需外加能耗来实现降解。
综上所述，现有的污水降解系统，要么需要外加补充能耗，要么不能在各种 气候条件下持续运转。因此寻找一种以污水降解产生的能量维持系统持续运行的 方法成了目前最紧迫需要解决的难题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种高效节能的降解污水的设备，其克服了背景技术中的 高温厌氧消化生物反应系统所存在的不足。
本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：
用于在高温环境中降解污水以产生沼气和沼液的高温厌氧消化生物反应单元 (B)，设一沼气出口、一沼液出口和一原液进口;
高效热能回收装置(A)，包括多个热交换单元和一个保温单元，该保温单元 连接多个热交换单元，而且，多个热交换单元相隔开且独立保温;该热交换单元 设排放流体流道和加热流体流道，每相邻两热交换单元间设第一连通道和第二连 通道，通过该第一连通道连通相邻两热交换单元的排放流体流道和该第二连通道 连通相邻两热交换单元的加热流体流道将该多个热交换单元串联接通，而且，该 些排放流体流道和第一连通道组成沼液通道，该些加热流体流道和第二连通道组 成原液通道;该沼液通道一端接沼液出口，该原液通道一端接污水源，该排放流 体流道的沼液和加热流体流道的污水进行热交换;
发电装置(D)，包括沼气发电机和加热管，该沼气发电机连接沼气出口以通 过沼气发电，该加热管连接原液通道另一端和原液进口，利用沼气发电机发电过 程中产生的热量加热加热管内的污水;及
电催化氧化反应单元(C),连接沼液通道另一端和沼气发电机，电催化氧化 反应单元(C)接收沼气发电机发出的电能以降解沼液。
一较佳实施例之中：该电催化氧化反应单元(C)包括一容器和一连接容器的 电催化氧化反应机构，该容器设进口和出口，该进口连接沼液通道另一端，该电 催化氧化反应机构连接沼气发电机以获得电能。
一较佳实施例之中：该高效热能回收装置(A)的原液通道和污水源间设一过 滤器。
一较佳实施例之中：该高温厌氧消化生物反应单元(B)包括一壳体单元和一 悬浮生物滤料层，该壳体单元内具有反应腔，该沼气出口设在壳体单元顶部，该 沼液出口设在壳体单元上部，该原液进口设在壳体单元底部，该悬浮生物滤料层 设在反应腔中部且位于原液进口和沼液出口之间。
一较佳实施例之中：该壳体单元包括一基体，该基体外包保温壳，该基体内 壁加衬防腐层。
一较佳实施例之中：该高温厌氧消化生物反应单元(B)还包括一生物滤膜层 和一固液气三相分离器;该生物滤膜层位于悬浮生物滤料层和沼液出口之间，该 沼液出口设在生物滤膜层和液面之间;该固液气三相分离器包括一椎体壳，该锥 体壳顶部贯穿且贯穿处的周缘向上延伸成管道，该管道至下而上穿过生物滤膜层 且顶端不低于液面。
一较佳实施例之中：该壳体单元内壁设环凸，该环凸位于椎体壳和悬浮生物 滤料层之间。
一较佳实施例之中：该高温厌氧消化生物反应单元(B)还包括一流化循环机 构，它包括一循环管道和一连接循环管道的循环泵，该循环管道一端接通反应腔 之位于悬浮生物滤料层之上的位置，另一端接通反应腔之位于悬浮生物滤料层之 下的位置。
一较佳实施例之中：该高温厌氧消化生物反应单元(B)还包括一均流板，该 均流板设在壳体单元的反应腔底部且高于原液进口，该均流板开设有多个均匀间 隔的通孔。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
厌氧消化生物反应单元降解污水生成沼液和沼气，沼液和污水进行热交换以 加热污水，沼气用以发电以产生电能和热量，该热量进一步加热污水，使污水的 温度满足高温反应要求，该电能用于电催化氧化降解沼液，系统无需另外消耗外 部能量加热污水和为电催化氧化降解提供电能，能实现以污水产生的能量治理污 水，污水降解高效节能，系统能持续运转;而且，该系统集成化、自动化程度高， 可大量节省土地资源。
多个热交换单元相隔开且独立保温，通过多个热交换单元实现分步骤的独立 的、隔温的热交换，降低热交换单元中的沼液和污水间的温度差，以提高热能回 收效率，且使污水加热温度高，实现节能减排的最佳效益。
