一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统技术方案

技术编号:41050712 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-23 21:49
本技术涉及生物水处理系统技术领域,具体涉及一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其技术方案包括:太阳能电解水系统,其包括太阳能电池组、智能控制部、水电解池、阴极气罐和阳极气罐,阴极气罐和阳极气罐分别与水电解池相连接,智能控制部控制太阳能电解水系统的运行;生物水处理系统,其包括生物反应池、透气膜组、沉淀池和连接管,透气膜组设置于生物反应池内,透气膜组包括透氢膜组和透氧膜组,沉淀池与生物反应池相连通,透氢膜组与阴极气罐相连通,透氧膜组与阳极气罐相连通;本技术将太阳能电解水和生物亲和性透气膜联用,直接为生物水处理提供电子供体和电子受体,提高太阳能利用率,提高脱氮效果,减少外加碳源。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生物水处理系统,具体涉及一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统


技术介绍

1、太阳能资源丰富,无需运输,对环境友好,无任何污染,但是太阳的利用还处于初级阶段,目前存在成本高,转化率低的问题,因此,对太阳能的高效有效利用的技术开发具有重大意义。

2、现有可参考申请公布号为cn108069511a的中国专利,公开了一种应用在处理单元中的太阳能厌氧反应器装置及其使用方法,包括进水干管、出水干管、内回流管、泵、蓄电池、光电控制器、逆变器和发电机;主要用于将太阳能转化为电能储存在太阳能蓄电池内,再通过光电控支器转化为直流电能信号,直流电信号可直接利用于直流电器,也可以进入逆变器在转化为交流负载去供应交流电器,再通过发电机控制系统为太阳能光伏组件下层的电加热组件提供电能,电加热组件将电能转化为热能,为厌氧反应器内的微生物提供适宜的温度,对水体进行稳定的厌氧净化,同时,发电机控制系统为泵提供电能,以实现该装置的自循环和正常运行时的稳定状态。该专利方法的太阳能虽然也用于生物水处理系统,但是太阳能只是用于供热和供电。

3、现有技术尚未有直接将太阳能电解水产生的氢气和氧气分别作为厌氧和好氧水处理技术的电子受体和电子供体,直接进行应用的技术方案。


技术实现思路

1、为解决现有技术存在的不足,本技术提供了一种太阳能电解水与厌氧好、氧联用生物水处理系统,将太阳能电解水和生物亲和性透气膜联用,直接为生物水处理提供电子供体和电子受体,提高太阳能的利用率,提高脱氮效果,减少外加碳源的投加。

2、本技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

3、本技术提供了一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,包括:

4、太阳能电解水系统,其包括太阳能电池组、智能控制部、水电解池、阴极气罐和阳极气罐,所述阴极气罐和阳极气罐分别与水电解池相连接,所述智能控制部控制太阳能电解水系统的运行;

5、生物水处理系统,其包括生物反应池、透气膜组、沉淀池和连接管,所述透气膜组设置于生物反应池内,所述透气膜组包括透氢膜组和透氧膜组,所述沉淀池与生物反应池相连通,所述透氢膜组与阴极气罐相连通,所述透氧膜组与阳极气罐相连通。

6、通过采用上述技术方案,将太阳能直接作用于水电解池提供电子供体和电子受体,并分别存储于阴极气罐和阳极气罐中,并分别直接供给透氢膜组和透氧膜组,使其满足好氧和厌氧微生物的生长条件,提高太阳能的利用率,增加透氢膜组和透氧膜组表面的微生物浓度。

7、进一步地,所述透氢膜组与阴极气罐通过第一输送管相连通,所述透氧膜组与阳极气罐通过第二输送管相连通,所述第一输送管上设置有第一压力表,所述第二输送管上设置有第二压力表,所述第一压力表和第二压力表均与智能控制部无线连接。

8、通过采用上述技术方案,可以通过第一压力表和第二压力表监测和反馈管内压力,从而智能控制部根据压力值控制太阳能电池组和水电解池的运行。

9、进一步地,所述第一输送管和第二输送管的最小工作压力设为10kpa,第一输送管和第二输送管的最大工作压力设为0.8mpa,第一压力表和第二压力表测定的压力分别记为p1和p2,当p1和p2均小于10kpa时,智能控制部控制太阳能电池组和水解电解池运行,当p1和p2均大于10kpa时,智能控制部控制太阳能电池组和水解电解池停止运行。

10、通过采用上述技术方案,通过检测管内压力可以实现好氧区和厌氧区的区别控制,从而促进生物反应池内的反应进程。

11、进一步地,所述生物反应池包括氢型自养生物反应池、好氧生物反应池、厌氧好氧联用生物反应池中的一种或多种。

12、通过采用上述技术方案,可以将不同类型的微生物置于同一生物反应池中,可以快速消耗生物反应池内的中间产物,提高质传导效率。

13、进一步地,所述透气膜组由1组以上的透气板组成,所述透气板由透气膜和功能纤维组成,所述透气膜与功能纤维固定连接。

14、通过采用上述技术方案,由于功能纤维增加了透气膜外凸的范围,使其表面具有绒毛状结构,有利于微生物的附着与生长。

15、进一步地,所述透气膜的孔径为0.1-1.0μm。

16、进一步地,所述功能纤维的长度为0.1-5mm。

17、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:本技术的系统不同于常规的将太阳能储存于蓄电池中,或直接利用太阳能供热或供电,本技术通过智能控制部使其作用于水电解池,从而提供电子供体和电子受体,拓展了太阳能的应用范围;并好氧和厌氧区可以单独或共同于同一个生物反应池内,通过压力值控制好氧和厌氧区,能够快速消耗中间产物,提高质传导效率,增强污染物的去除率。

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【技术保护点】

1.一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其特征在于:所述透氢膜组与阴极气罐通过第一输送管相连通,所述透氧膜组与阳极气罐通过第二输送管相连通,所述第一输送管上设置有第一压力表,所述第二输送管上设置有第二压力表,所述第一压力表和第二压力表均与智能控制部无线连接。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其特征在于:所述第一输送管和第二输送管的最小工作压力设为10KPa,第一输送管和第二输送管的最大工作压力设为0.8MPa,第一压力表和第二压力表测定的压力分别记为P1和P2,当P1和P2均小于10Kpa时,智能控制部控制太阳能电池组和水解电解池运行,当P1和P2均大于10Kpa时,智能控制部控制太阳能电池组和水解电解池停止运行。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其特征在于:所述生物反应池包括氢型自养生物反应池、好氧生物反应池、厌氧好氧联用生物反应池中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其特征在于:所述透气膜组由1组以上的透气板组成,所述透气板由透气膜和功能纤维组成,所述透气膜与功能纤维固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其特征在于:所述透气膜的孔径为0.1-1.0μm。

7.根据权利要求5所述的一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其特征在于:所述功能纤维的长度为0.1-5mm。

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【技术特征摘要】

1.一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其特征在于:所述透氢膜组与阴极气罐通过第一输送管相连通,所述透氧膜组与阳极气罐通过第二输送管相连通,所述第一输送管上设置有第一压力表,所述第二输送管上设置有第二压力表,所述第一压力表和第二压力表均与智能控制部无线连接。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能电解水与厌氧、好氧联用生物水处理系统,其特征在于:所述第一输送管和第二输送管的最小工作压力设为10kpa,第一输送管和第二输送管的最大工作压力设为0.8mpa,第一压力表和第二压力表测定的压力分别记为p1和p2,当p1和p2均小于10kpa时,智能控制部控制太阳能电池组和水解电解池运行,当p1和p2均...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭荣波冯权张烽媛路明艺秦凡
申请(专利权)人:中国科学院青岛生物能源与过程研究所
类型:新型
国别省市:

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