公布日：2023.06.23
申请日：2023.03.01
分类号：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
一种可实现能量回收利用的污水消毒处理系统，包括污水处理单元以及再生发电单元；污水处理单元包括过滤装置、沉砂池、厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池、生物泥水分离池、混凝沉淀池及电化学消毒池；再生发电单元包括第一水轮机组发电装置、沼气发电装置、波浪能发电装置及电路分配系统；电路分配系统的输出接电化学消毒池中的阴极池和阳极池，阴极池中设有紫外灯管。本发明通过利用污水处理过程的污水动能、生物质能、波浪能等进行能量转化和利用，可节约约60%的市电消耗。另外通过电‑fendon反应和紫外灭菌的有机结合，可避免漂白粉的加入，减少消毒副产物的产生。本发明不仅利于节能减排，且有助于减少污染，利于环保。
权利要求书
1.一种可实现能量回收利用的污水消毒处理系统，其特征在于：包括污水处理单元以及再生发电单元；其中，所述污水处理单元包括按污水处理顺序依次管路连接的过滤装置、沉砂池、厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池、生物泥水分离池、混凝沉淀池以及电化学消毒池；所述再生发电单元包括第一水轮机组发电装置、沼气发电装置、波浪能发电装置以及与各发电装置的输出电性连接的电路分配系统；所述第一水轮机组发电装置至少设置于所述混凝沉淀池以及所述电化学消毒池之间的水路中；所述生物泥水分离池通过一第一排泥管路连接厌氧反应池，该厌氧反应池的排气进入所述沼气发电装置；所述波浪能发电装置位于所述好氧反应池中；还包括风力发电装置或/和太阳能发电装置，其输出连接所述电路分配系统；所述电路分配系统的输出电性连接所述污水处理单元中电化学消毒池中的阴极池和阳极池，阴极池中设有所述紫外灯管。
2.根据权利要求1所述的污水消毒处理系统，其特征在于：所述污水处理单元还包括清水池，该清水池接所述电化学消毒池的出水。
3.根据权利要求2所述的污水消毒处理系统，其特征在于：还包括蓄水池、水泵以及第二水轮机组发电装置；所述蓄水池位于所述清水池的上方，所述水泵将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过所述第二水轮机组发电装置回流至所述清水池；所述第二水轮机组发电装置的电力输出接所述电路分配系统。
4.根据权利要求1所述的污水消毒处理系统，其特征在于：所述生物泥水分离池通过一第二排泥管路连接所述厌氧反应池。
5.根据权利要求1所述的污水消毒处理系统，其特征在于：所述好氧反应池通过一回流管连通所述缺氧反应池。
6.根据权利要求1所述的污水消毒处理系统，其特征在于：所述电路分配系统还与城市电网的电路连接，用于接入市电。
7.根据权利要求1所述的污水消毒处理系统，其特征在于：所述电路分配系统包括控制装置、变流器、变压器、继电保护装置、整流器；所述沼气发电装置的输出接所述控制装置，控制装置的输出接所述继电保护装置，继电保护装置的输出接所述整流器；所述波浪能发电装置、所述太阳能发电装置、所述风力发电装置的输出接所述变流器，变流器的输出接所述控制装置；所述第一水轮机组发电装置、第二水轮机组发电装置的输出接所述变压器，变压器的输出接所述继电保护装置；城市电网的输出接所述整流器，整流器的输出接所述电化学消毒池的阴极和阳极。
发明内容
本发明目的是提供一种可实现能量回收利用的污水消毒处理系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可实现能量回收利用的污水消毒处理系统，包括污水处理单元以及再生发电单元；其中，所述污水处理单元包括按污水处理顺序依次管路连接的过滤装置、沉砂池、厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池、生物泥水分离池、混凝沉淀池以及电化学消毒池；所述再生发电单元包括第一水轮机组发电装置、沼气发电装置、波浪能发电装置以及与各发电装置的输出电性连接的电路分配系统；所述第一水轮机组发电装置至少设置于所述混凝沉淀池以及所述电化学消毒池之间的水路中；所述生物泥水分离池通过一第一排泥管路连接厌氧反应池，该厌氧反应池的排气进入所述沼气发电装置；所述波浪能发电装置位于所述好氧反应池中；还包括风力发电装置或/和太阳能发电装置，其输出连接所述电路分配系统；所述电路分配系统的输出电性连接所述污水处理单元中电化学消毒池中的阴极池和阳极池，阴极池中设有所述紫外灯管。
进一步的技术方案，所述污水处理单元还包括清水池，该清水池接所述电化学消毒池的出水。
进一步的技术方案，还包括蓄水池、水泵以及第二水轮机组发电装置；所述蓄水池位于所述清水池的上方，所述水泵将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过所述第二水轮机组发电装置回流至所述清水池；所述第二水轮机组发电装置的电力输出接所述电路分配系统。
进一步的技术方案，所述生物泥水分离池通过一第二排泥管路连接所述厌氧反应池。
进一步的技术方案，所述好氧反应池通过一回流管连通所述缺氧反应池。
进一步的技术方案，所述电路分配系统还与城市电网的电路连接，用于接入市电。
进一步的技术方案，所述电路分配系统包括控制装置、变流器、变压器、继电保护装置、整流器；所述沼气发电装置的输出接所述控制装置，控制装置的输出接所述继电保护装置，继电保护装置的输出接所述整流器；所述波浪能发电装置、太阳能发电装置、风力发电装置的输出接所述变流器，变流器的输出接所述控制装置；所述第一水轮机组发电装置、第二水轮机组发电装置的输出接所述变压器，变压器的输出接所述继电保护装置；城市电网的输出接所述整流器，整流器的输出接所述电化学消毒池的阴极和阳极，作为电化学消毒池的阴极池、阳极池以及阴极池中紫外灯管的供电。
本发明的工作原理及优点如下：1、本发明通过电-fendon反应和紫外灭菌的有机结合，可避免漂白粉的加入，减少消毒副产物的产生。能够提高污水消毒的效果，弥补紫外消毒效果不稳定的缺陷。解决了传统消毒工艺中，氯化物会产生消毒副产物的问题，还可避免液氯和次氯酸根在运输和使用过程中可能会带来的爆炸或泄露等危险状况的发生。
2、本发明可利用污水自身所具备的动能转化为电能带动整个系统的运作，能够最大化利用资源，实现节能的目的，减少消毒成本。
综上，本发明针对现有污水厂中传统紫外消毒技术以及投加含氯药剂技术在实际应用中的不足，提供了一种可实现能量回收利用的污水消毒处理系统，以适用于污水厂中各种有机废水的高效氧化处理。有效解决城市污水厂现有的UV消毒存在的“消毒效果不稳定、易产生消毒副产物”的现实问题。
本发明提供了一种可实现能量回收利用的污水消毒处理系统。为进一步推动“碳达峰、碳中和”的目标进程，通过利用污水处理厂本身特有的污水动能、太阳能、生物质能、风能、波浪能等进行能量转化和利用，提高能量的利用率，转变为直接可以利用的电能，保证了设备运行的稳定性的同时，贯彻了节能减排的发展理念。相较于现有技术而言，本发明可降低60%的市电消耗。
（发明人：刘忻;刘锋;吴建华）
