一种一体化抗低温污水处理系统技术方案

本发明专利技术涉及高寒地带污水处理技术领域，提供一种一体化抗低温污水处理系统，包括太阳能发电系统、污水加热系统、污水处理系统三部分；所述太阳能发电系统是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能直接转变为电能，主要包括光伏组件、控制器、并网逆变器；所述污水加热系统，可提高寒冷地区冬季生化系统的温度，由壁挂炉、热交换水箱、加热循环泵组成；污水处理系统，利用站点的场地空间进行太阳能光伏发电为污水处理系统提供动力，经过生化+MBR工艺处理后污水达标排放或回用；太阳能光伏发电量超过/低于该系统的运行和加温所耗电量，通过国家电网调节达到电量供需平衡；该系统是光伏新能源和污水处理设备的完美结合。能源和污水处理设备的完美结合。能源和污水处理设备的完美结合。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化抗低温污水处理系统


[0001]本专利技术涉及高寒地带污水处理
，尤其涉及一种一体化抗低温污水处理系统。

技术介绍

[0002]我国二氧化碳排放力争于2030年前达峰，2060年前实现“碳中和”。这一目标倒逼能源转型，减少产生二氧化碳的能源消耗，用可再生能源替代传统的火力发电。
[0003]污水处理行业也属能耗大户，据统计，我国2014年污水处理厂电耗占全国总电耗的0.26％，算上工业废水处理和污泥处理，所占比例超过2％。从能量转化的角度来说，传统污水处理模式本质上是以能耗换水质。污水处理过程即是间接排放二氧化碳的过程，对全球生态环境造成负面影响。
[0004]为减少碳排放，以清洁能源替代传统能源，是行业发展的必然趋势。
[0005]目前，活性污泥法是我国生活污水处理普遍使用的技术，在常温下处理效果较好。但在我国北方和西部高寒地区，污水处理效果受低温环境影响较大，随着水温的降低，活性污泥的活性逐渐下降、沉淀性变差，有机物去除、硝化和反硝化作用受到极大冲击。当温度低于15℃时，微生物的活性急剧下降，硝化效果明显降低；在10℃左右，部分微生物处于休眠状态；当温度在4℃范围内，大部分微生物进入休眠甚至死亡状态，污水处理系统的硝化作用几乎停止。我国高寒地区冬季生活污水来水的温度一般低于正常生化所需要的温度，因此要达到国家要求的排放标准，加温措施是非常必要的，因此，为了解决此类问题，我们提出了一种一体化抗低温污水处理系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出的一种一体化抗低温污水处理系统，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种一体化抗低温污水处理系统，包括太阳能发电系统、污水加热系统、污水处理设备系统三个部分组成，所述太阳能发电系统包括光伏组件、控制器、并网逆变器，所述光伏组件通过固定支架悬于污水处理站点上空，所述光伏组件的光伏板通过线路与光伏控制器连接，光伏控制器检测光伏发电系统各装置的运行参数，根据指示灯、显示器等方式显示光伏系统的运行状态和故障信息，光伏发电产生的直流电通过并网逆变器转换为交流电后，并入国家电网存储，无需蓄电池存储，使用时直接从国家电网取电。
[0009]所述控制器是太阳能光伏发电系统的核心部件之一，用来检测光伏发电系统各装置的运行状态，根据指示灯、显示器等方式显示光伏系统的运行状态和故障信息；
[0010]所述并网逆变器是将直流电转换为交流电的设备，由于光伏组件方阵发出的是直流电，采用大功率晶体管的并网逆变器将直流电高速切割，并转换为交流电，并入国家电网存储。
[0011]优选地，所述光伏组件通过固定支架悬于污水处理站点上空3
‑
5米，所述光伏组件是将太阳能的光辐射转换为电能、由多个高效单晶硅片串联后进行封装保护形成的方阵。
[0012]优选地，所述控制器集成在PLC控制柜内部。
[0013]优选地，所述污水加热系统用于提高寒冷地区冬季生化系统的温度，其包括壁挂炉、加热循环泵、热交换水箱，所述壁挂炉体积较小，可直接安装在设备间墙壁上，是一种加热装置，将炉内的水加热，该装置冬季可将污水的温度提高到15℃以上，满足生物菌在生化系统的生长需求，所述加热循环泵的启停，由热交换水箱的温度传感器信号通过PLC控制，PLC控制器将采集到的温度信息进行处理，如果温度低于启动值，控制器发出启动信号，设备进行加热；如温度高于停止值，控制器发出信号，加热循环泵、壁挂炉停止工作，所述热交换水箱置于厌氧池、缺氧池与好氧池的中间，通过介质水的热交换，提高三池水温。
[0014]优选地，所述污水处理设备系统由厌氧池、缺氧池、好氧池组成，所述污水处理系统是将污水先经过调节池，调节水量和均和水质，通过提升泵提升至一体化污水处理设备的厌氧池、缺氧池、好氧池内进行处理，通过抽吸泵抽吸至消毒池，经消毒之后出水达标排放；
[0015]所述的厌氧池利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理；
[0016]所述的缺氧池依靠污水中的有机物为碳源，利用反硝化细菌的反硝化作用，将回流的泥水混合物中的硝酸盐、亚硝酸盐转化为氮气，从而实现脱氮；
[0017]所述的好氧池通过鼓风机曝气，将水中溶解氧含量维持在2～5mg/L，适宜好氧微生物生长繁殖，使有机物进一步分解为无机物。
[0018]优选地，所述污水处理设备系统还包括设备间，所述设备间设置鼓风机、抽吸泵、壁挂炉、加热循环泵；所述消毒池经抽吸泵与所述好氧池的出水口连通，所述鼓风机经管道与所述好氧池的曝气系统管道连通，所述曝气系统包括膜组件、曝气盘，所述抽吸泵经管道与膜出水法兰连通，所述壁挂炉与加热循环泵入口连通，加热循环泵出口与热交换水箱连通。
[0019]优选地，所述污水处理设备系统设置有气提装置，用于将硝化液回流到缺氧池，所述污水处理系统未设污泥回流泵，采用气提装置，以曝气为动力来提升污泥，即硝化液回流到缺氧池，减少成本，降低能耗；
[0020]所述的气提装置，当气体被通往提升管底部后，气泡由于浮力作用会上升，并充满整个提升管，管内是气和水的混合液，管外是污水，管外管内相连通达到提升的目的。
[0021]优选地，所述控制柜通过PLC将鼓风机、壁挂炉、加热循环泵、自吸泵自动控制，通过RS485接口与触摸屏进行数据交换，触摸屏可显示和修改控制数据，实现智能控制。
[0022]优选地，所述一体化污水处理设备的总停留时间为7～9h，气水比为(38～42):1。
[0023]本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种一体化抗低温污水处理系统，在自动控制上可实现数字化，将PLC获得的各种参数上传至远程控制中心，可实现设备运维的大数据、云平台远程控制，通过太阳能发电系统、污水加热系统、污水处理系统的综合处理下，能够到达节能减排，满足我国高寒地区冬季生活污水的处理排放；
[0024]本专利技术利用污水处理站点的场地空间进行太阳能光伏发电，发电量超过设备运行和加温所耗电量，达到节能降耗，实现“碳中和”目的，是光伏新能源和污水处理设备的完美
结合，本专利技术专利技术的大面积推广和应用，有助于国家提前实现“碳中和”目标。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一体化设备发电系统图。
[0026]图2为本专利技术一体化设备加热系统图。
[0027]图3为本专利技术一体化设备污水处理系统图。
[0028]图4为本专利技术一体化抗低温污水处理设备箱体内部结构俯视图。
[0029]图5为本专利技术一体化抗低温污水处理设备气提装置结构图。
[0030]图6为本专利技术实施例的一体化抗低温污水处理光伏组件平面分布示意图。
[0031]图7为本专利技术实施例的一体化抗低温污水处理设备光伏组件支架侧视图。
[0032]图中标号：1、厌氧池；2、缺氧池；3、好氧池；4、膜组件；5、曝气盘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化抗低温污水处理系统，包括太阳能发电系统、污水加热系统、污水处理设备系统三个部分组成，其特征在于，所述太阳能发电系统包括光伏组件、控制器、并网逆变器，所述光伏组件通过固定支架悬于污水处理站点上空，所述光伏组件的光伏板通过线路与光伏控制器连接，光伏控制器检测光伏发电系统各装置的运行参数，根据指示灯、显示器等方式显示光伏系统的运行状态和故障信息，光伏发电产生的直流电通过并网逆变器转换为交流电后，并入国家电网存储，无需蓄电池存储，使用时直接从国家电网取电。2.根据权利要求1所述的一种一体化抗低温污水处理系统，其特征在于，所述光伏组件通过固定支架悬于污水处理站点上空3
‑
5米，所述光伏组件是将太阳能的光辐射转换为电能、由多个高效单晶硅片串联后进行封装保护形成的方阵。3.根据权利要求1所述的一种一体化抗低温污水处理系统，其特征在于，所述控制器集成在PLC控制柜内部。4.根据权利要求1所述的一种一体化抗低温污水处理系统，其特征在于，所述污水加热系统用于提高寒冷地区冬季生化系统的温度，其包括壁挂炉、加热循环泵、热交换水箱，所述壁挂炉直接安装在设备间墙壁上，是一种加热装置，将炉内的水加热，该装置冬季可将污水的温度提高到15℃以上，满足生物菌在生化系统的生长需求，所述加热循环泵的启停，由热交换水箱的温度传感器信号通过PLC控制，所述热交换水箱置于厌氧池、缺氧池与好氧池的中间，通过介质水的热交换，提高三池水温。5.根据权利要求1所述的一种一体化抗低温污水处理系统，其特征在于，所述污水处理设备系统由厌氧池、缺氧池、好氧池组成，所述污水处理系统是将污水先经过调节池，调节水量和均和水...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵曙光，冯军香，何玉磊，
申请(专利权)人：北京大齐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：