公布日：2023.11.17
申请日：2023.07.31
分类号：C02F3/30(2023.01)I;F28D21/00(2006.01)I
摘要
本发明属于污水循环技术领域，具体涉及一种热能循环利用的污水处理系统和方法。所述污水处理系统包括依次连通的厌氧配水池、厌氧反应器、好氧池、二沉池和清水池，所述好氧池连接风机，还包括热泵系统，所述热泵系统用于实现所述厌氧配水池与所述好氧池或所述厌氧配水池与所述清水池之间的换热。本发明通过回收好氧池风机压缩空气时的热损失和太阳照射好氧池辐射热能源，回用到厌氧系统保证厌氧系统在适合的温度下进行厌氧生化处理提高了厌氧去除效率；同时解决了好氧池温度过高造成好氧处理效率下降的问题；节省能源，解决污水处理过程热量不平衡提高了污水处理效率，具有良好的经济效益和社会效益。
权利要求书
1.一种热能循环利用的污水处理系统，包括依次连通的厌氧配水池（1）、厌氧反应器（2）、好氧池（3）、二沉池（4）和清水池（5），所述好氧池（3）连接风机（10），其特征在于，还包括热泵系统（6），所述热泵系统（6）用于实现所述厌氧配水池（1）与所述好氧池（3），或所述厌氧配水池（1）与所述清水池（5）之间的换热。
2.如权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述热泵系统（6）用于将所述好氧池（3）或所述清水池（5）内的热量传递到所述厌氧配水池（1）。
3.如权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于，所述厌氧配水池（1）内设有配水池换热器，所述配水池换热器与所述热泵系统（6）之间通过第一热媒循环管路相通。
4.如权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于，所述好氧池（3）内设有好氧池换热器，所述好氧池换热器与所述热泵系统（6）之间通过第二热媒循环管路相通。
5.如权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于，所述清水池（5）内设有清水池换热器，所述清水池换热器与所述热泵系统（6）之间通过第三热媒循环管路相通。
6.一种热能循环利用的污水处理方法，其特征在于，采用权利要求1-5中任一项所述的污水处理系统，包括以下步骤：S1：待处理的废水首先在厌氧配水池（1）中进行均质调节，并与热泵系统（6）的高温媒介进行换热提高废水的温度；S2：在厌氧配水池（1）调节至适宜温度的废水进入厌氧反应器（2）进行厌氧反应；S3：厌氧后的出水进入好氧池（3）进行好氧反应，同时经热泵系统（6）与厌氧配水池（1）进行换热；S4：好氧反应的出水进入二沉池（4）进行分离；S5：分离所得清水进入清水池（5），同时经热泵系统（6）与厌氧配水池（1）进行换热。
7.如权利要求6所述的污水处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，厌氧反应为中温厌氧或高温厌氧。
8.如权利要求7所述的污水处理方法，其特征在于，所述中温厌氧的温度为33℃～38℃，所述高温厌氧的温度为50℃～55℃。
9.如权利要求6所述的污水处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，好氧池（3）内温度高于35℃时，经热泵系统（6）与厌氧配水池（1）进行换热；好氧池（3）内温度不高于35℃时，所述步骤S5中，经热泵系统（6）与厌氧配水池（1）进行换热。
10.如权利要求6所述的污水处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，好氧池（3）用于换热的热量来源于风机压缩空气时的热损失和太阳照射好氧池辐射热能源。
发明内容
本发明旨在提供一种热能循环利用的污水处理系统和方法，以解决高COD污水采用厌氧和好氧组合处理时，进行厌氧处理温度不足，好氧池温度高导致好氧处理效率下降，能量不平衡的问题。
按照本发明的技术方案，所述热能循环利用的污水处理系统，包括依次连通的厌氧配水池、厌氧反应器、好氧池、二沉池和清水池，所述好氧池连接风机，还包括热泵系统，所述热泵系统用于实现所述厌氧配水池与所述好氧池或所述厌氧配水池与所述清水池之间的换热。
具体的，本发明通过设置热泵系统，回收好氧池的热量使好氧池温度降低，解决好氧池温度高造成氧溶解度下降导致好氧处理效率下降的问题，提高氧气溶解度，以较少的风量维持好氧池正常的溶解氧浓度进而节省风机用电，节省能源；同时将回收的热量传递到厌氧配水池，保证厌氧系统在适合的温度下进行厌氧生化处理提高了厌氧去除效率。
进一步的，所述热泵系统用于将所述好氧池的热量，或所述好氧池和清水池内的热量传递到所述厌氧配水池。
进一步的，所述厌氧配水池内设有配水池换热器，所述配水池换热器与所述热泵系统之间通过第一热媒循环管路相通。
具体的，第一热媒循环管路采用专用的热媒，以防止管路堵塞；所述配水池换热器连接热泵系统的第一热媒循环管路上设有配水池循环泵。
进一步的，所述好氧池内设有好氧池换热器，所述好氧池换热器与所述热泵系统之间通过第二热媒循环管路相通。
具体的，第二热媒循环管路采用专用的热媒，以防止管路堵塞；所述热泵系统连接好氧池换热器的第二热媒循环管路上设有好氧池循环泵。
进一步的，所述清水池内设有清水池换热器，所述清水池换热器与所述热泵系统之间通过第三热媒循环管路相通。
具体的，第三热媒循环管路采用专用的热媒，以防止管路堵塞；所述热泵系统连接清水池换热器的第三热媒循环管路上设有清水池循环泵。
本发明的另一方面提供了一种热能循环利用的污水处理方法，采用上述污水处理系统，包括以下步骤：
S1：待处理的废水首先在厌氧配水池中进行均质调节，并与热泵系统的高温媒介进行换热提高废水的温度；
S2：在厌氧配水池调节至适宜温度的废水进入厌氧反应器进行厌氧反应；
S3：厌氧后的出水进入好氧池进行好氧反应，同时经热泵系统与厌氧配水池进行换热；
S4：好氧反应的出水进入二沉池进行分离；
S5：分离所得清水进入清水池，经热泵系统与厌氧配水池进行换热。
进一步的，所述步骤S2中，厌氧反应为中温厌氧或高温厌氧。
进一步的，所述中温厌氧的温度为33℃～38℃，所述高温厌氧的温度为50℃～55℃。
进一步的，所述步骤S3中，好氧池内温度高于35℃时，好氧池(内的废水)经热泵系统与厌氧配水池进行换热；
好氧池内温度不高于35℃时(环境温度低，好氧池温度不高不需降温)，所述步骤S5中，清水池(内的清水)经热泵系统与厌氧配水池进行换热。
进一步的，所述步骤S3中，好氧池用于换热的热量来源于风机压缩空气时的热损失和太阳照射好氧池辐射热能源。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明通过回收好氧池风机压缩空气时的热损失和太阳照射好氧池辐射热能源，回用到厌氧系统保证厌氧系统在适合的温度下进行厌氧生化处理提高了厌氧去除效率；同时解决了好氧池温度过高造成好氧处理效率下降的问题；本发明节省能源，解决污水处理过程热量不平衡提高了污水处理效率，具有良好的经济效益和社会效益。
（发明人：李名珺;付俊华;任先雷;任宗亮;付晨晨;王翠玉;王文生;李靖）
