基于太阳能污水厌氧生化处理的气-热联产多能互补系统技术方案

本发明专利技术属于污水处理设备技术领域，具体涉及一种基于太阳能污水厌氧生化处理的气

【技术实现步骤摘要】
基于太阳能污水厌氧生化处理的气
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热联产多能互补系统


[0001]本专利技术属于污水处理设备
，具体涉及一种基于太阳能污水厌氧生化处理的气
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热联产多能互补系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济的不断发展，我国城镇化建设的速度不断加快，人民生活水平不断提高，日常生活民用水量不断增加，随之产生的生活污水也在增加；同时，工业化进程的加快导致工业废水的排放量随之增加。因此，增加了污水处理的能源损耗，依据国家提出的低碳、环保、节能、减排工作的要求，如何处理这些污水成为了重中之重。
[0003]厌氧反应系统是处理中高浓度的有机废水的一种不错的方法，避免了污水及其污染物直接向江、河、湖、海等自然环境排放，防止严重破坏生态环境，影响人类的健康和其他生物的生存。但是，厌氧反应工艺处理污水时有一个难点，就是对处理废水时的温度要求较高，只有在相对较高的温度（38℃)及较小温差区间（35
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40℃）内厌氧反应才有较高的效率。现有技术中为了提高厌氧反应的效率，采取了一系列的污水加热以及保温措施，但在现有技术中对污水进行加热、保温需要消耗大量的能耗。而且，在我国的北方地区冬季比较寒冷，原生污水的温度也比较低，无法满足污水处理所需的温度条件，需要对原有污水进行加热升温。为了确保厌氧反应正常运行，老的方法是采用锅炉加热， 这样做使污水加热的成本大大提高，同时也浪费人力和物力。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提出了一种基于太阳能污水厌氧生化处理的气
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热联产多能互补系统。通过太阳能集热器、电加热系统、沼气锅炉、热泵机组的共同作用，实现多能互补，最终优化后的系统更加节能高效，进一步节省运行成本，满足社会和经济效益。
[0005]本专利技术采用的技术方案为：一种基于太阳能污水厌氧生化处理的气
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热联产多能互补系统，气
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热联产多能互补系统包括污水收集池、热泵机组、太阳能集热器、电加热器、厌氧反应器、第一水箱、热交换器、补水管、沼气锅炉、沼气净化器、加热循环管、第二水箱、温度控制器、第一温度检测器、第二温度检测器、第一循环泵、第二循环泵、第一阀门、沼气泵和水泵；所述热泵机组由通过冷媒管道连通的蒸发器、膨胀阀、冷凝器和压缩机组成；所述污水收集池的出水口与热泵机组的冷凝器进水口连通，并通过水泵供水，冷凝器的出水口与第二水箱的进水口连通，热交换器可拆卸地安装在第二水箱内，第二水箱的出水口与厌氧反应器的进水口连通，厌氧反应器的出水口与热泵机组的蒸发器进水口连通，蒸发器的出水口连接下一步工序；所述厌氧反应器产生的沼气通过沼气泵输送至沼气净化器内，沼气净化器的出口与沼气锅炉的进气管连通，沼气锅炉通过燃烧沼气净化器提供的沼气实现加热，沼气锅炉的出水口与厌氧反应器内加热循环管的进水口连通，加热循环管的出水口与沼气锅炉的进水口相连，沼气锅炉加热后的热水通过第二循环泵输送至加热循环管，
用于加热厌氧反应器内的污水；所述温度控制器用于自动控制热交换器和厌氧反应器内污水的加热温度；所述太阳能集热器通过第一循环泵向热交换器供水，热交换器的出水口与第一水箱的进口连通，第一水箱通过水泵向太阳能集热器供水，第一水箱设有补水管，所述电加热器可拆卸地安装在第一水箱内。
[0006]进一步地 ，所述厌氧反应器包括壳体、沼气排放管、出水口、三相分离器、布水器、布水罐、出水堰、进水管、下降管和上升管；所述沼气排放管位于壳体的顶部，进水管设置于壳体的底部，布水器位于进水管上方，布水器通过下降管与布水罐连通，布水罐位于壳体上方，三相分离器位于布水器上方，出水堰位于三相分离器上方，布水罐两侧设有上升管。
[0007]进一步地 ，所述沼气锅炉包括炉体、过滤器、进氧管、风机、支撑柱、进水管、排水管、沼气室、空气室、混合室、沼气入管、燃烧器和炉膛；所述沼气入管设置于炉体底部，过滤器位于炉体顶部，炉膛下方依次为混合室、空气室和沼气室，所述进氧管与空气室连通，进氧管与风机连通。
[0008]进一步地 ，所述加热循环管设置在厌氧反应器的底部，加热循环管为螺旋管。
[0009]进一步地 ，所述热交换器的换热管为U型管。
[0010]进一步地 ，所述第二水箱的出水口高于厌氧反应器的进水口；厌氧反应器的出水口高于热泵机组中蒸发器的进水口，第二水箱的进水口设置在出水口的上方。
[0011]进一步地 ，所述第一温度检测器设置在第二水箱的上部，所述第二温度检测器设置于厌氧反应器的下部。
[0012]本专利技术的有益效果：提供了一种基于太阳能污水厌氧生化处理的气
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热联产多能互补系统。通过太阳能集热器利用太阳能来加热热交换器中的污水，清洁无污染；污水在厌氧反应器中经三相分离器处理后，净水一部分排出到热泵机组，这部分的净水温度较高，流到热泵机组后可以预热热泵机组中的污水，充分回收剩余热量，然后预热后的污水继续流向热交换器和厌氧反应器，从而节约能耗；厌氧污水加热系统给厌氧工艺过程中的污水进行加热，达到了厌氧反应器所需的温度条件，实现多能互补，最终优化后的系统更加节能高效，进一步节省运行成本，满足社会和经济效益。尤其是在能源匮乏地区发挥了更大的作用，能够有效促进环境与经济的协调发展。
附图说明
[0013]图1是实施例一中污水厌氧加热系统的示意图；图2是实施例一中换热管结构示意图；图3是实施例一中加热循环管结构示意图；图4是实施例一中厌氧反应器的结构示意图；图5是实施例一中沼气锅炉的结构示意图。
实施方式实施例
[0014]参照各图，一种基于太阳能污水厌氧生化处理的气
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热联产多能互补系统，气
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热联产多能互补系统包括污水收集池1、热泵机组2、太阳能集热器3、电加热器4、厌氧反应器
5、第一水箱6、热交换器7、补水管8、沼气锅炉9、沼气净化器10、加热循环管11、第二水箱12、温度控制器13、第一温度检测器14、第二温度检测器15、第一循环泵16、第二循环泵17、第一阀门18、沼气泵19、水泵20、第二阀门21和第三阀门22；所述热泵机组由通过冷媒管道连通的蒸发器201、膨胀阀202、冷凝器203和压缩机204组成；所述污水收集池的出水口与热泵机组的冷凝器进水口连通，并通过水泵供水，冷凝器的出水口与第二水箱的进水口连通，热交换器可拆卸地安装在第二水箱内，第二水箱的出水口与厌氧反应器的进水口连通，厌氧反应器的出水口与热泵机组的蒸发器进水口连通，蒸发器的出水口连接下一步工序；所述厌氧反应器产生的沼气通过沼气泵输送至沼气净化器内，沼气净化器的出口与沼气锅炉的进气管连通，沼气锅炉通过燃烧沼气净化器提供的沼气实现加热，沼气锅炉的出水口与厌氧反应器内加热循环管的进水口连通，加热循环管的出水口与沼气锅炉的进水口相连，沼气锅炉加热后的热水通过第二循环泵输送至加热循环管，用于加热厌氧反应器内的污水；所述温度控制器用于自动控制热交换器和厌氧反应器内污水的加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能污水厌氧生化处理的气
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热联产多能互补系统，其特征在于：气
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热联产多能互补系统包括污水收集池、热泵机组、太阳能集热器、电加热器、厌氧反应器、第一水箱、热交换器、补水管、沼气锅炉、沼气净化器、加热循环管、第二水箱、温度控制器、第一温度检测器、第二温度检测器、第一循环泵、第二循环泵、第一阀门、沼气泵和水泵；所述污水收集池的出水口与热泵机组的冷凝器进水口连通，并通过水泵供水，冷凝器的出水口与第二水箱的进水口连通，热交换器可拆卸地安装在第二水箱内，第二水箱的出水口与厌氧反应器的进水口连通，厌氧反应器的出水口与热泵机组的蒸发器进水口连通；所述厌氧反应器产生的沼气通过沼气泵输送至沼气净化器内，沼气净化器的出口与沼气锅炉的进气管连通，沼气锅炉的出水口与厌氧反应器内加热循环管的进水口连通，加热循环管的出水口与沼气锅炉的进水口相连，沼气锅炉加热后的热水通过第二循环泵输送至加热循环管，用于加热厌氧反应器内的污水；所述温度控制器用于自动控制热交换器和厌氧反应器内污水的加热温度；所述太阳能集热器通过第一循环泵向热交换器供水，热交换器的出水口与第一水箱的进口连通，第一水箱通过水泵向太阳能集热器供水，第一水箱设有补水管，所述电加热器可拆卸地安装在第一水箱内。2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能污水厌氧生化处理的气
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热联产多能互补系统，其特征在于：所述热泵机组由通过冷媒管道连通的蒸发器201、膨胀阀202、冷凝器203和压缩机204组成。3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能污水厌氧生化处理的气
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热联产多能互补系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌宇，赵擎，刘成，卞辑，高梦，张晓雪，齐晗兵，李栋，王忠华，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：