本发明专利技术涉及一种污水处理系统与方法，具体涉及一种利用工业循环水余热回收冲厕污水能量的系统与方法。针对工业厂区实行生活污、废水分流后，冲厕生活污水中高浓度有机物的预处理问题，以及工业循环水系统中低品质余热的进一步利用问题，将工业循环水处理系统和生活污水预处理系统进行改良和耦合。以循环热水作为热源，借助自动控制系统实时调节厌氧消化运行参数，将反应控制在产甲烷阶段，并利用沼气发电机进行发电，同步实现生活污水中能源的回收与所产电能的利用，为工业循环水系统中低品质余热的间接利用提供了新出路。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种污水处理系统与方法，具体涉及一种。针对工业厂区实行生活污、废水分流后，冲厕生活污水中高浓度有机物的预处理问题，以及工业循环水系统中低品质余热的进一步利用问题，将工业循环水处理系统和生活污水预处理系统进行改良和耦合。以循环热水作为热源，借助自动控制系统实时调节厌氧消化运行参数，将反应控制在产甲烷阶段，并利用沼气发电机进行发电，同步实现生活污水中能源的回收与所产电能的利用，为工业循环水系统中低品质余热的间接利用提供了新出路。【专利说明】
本专利技术涉及一种新型污水处理系统与方法，具体涉及一种。
技术介绍
进入21世纪以来，由于清洁生产要求的不断提高，工业生产领域，能源开发的技术创新日新月异。区别于传统的化石类能源(石油、煤炭等)，光伏、风力、生物质能源因其绿色、无污染的特性，正在引领一场新的能源革命。这其中，生物质能源的开发潜力巨大，显著影响着全球的碳循环。伴随我国污水处理行业的快速发展，“污、废分流制”是工业厂区、民用建筑排水体制的发展趋势。区别于污、废合流排放的生活污水，单独排放的冲厕生活污水由尿液、粪便冲洗水构成，富含大量可生物降解的有机物和营养物，适合采用生物厌氧处理，是厌氧消化产甲烷的理想基质。同时该类污水往往水量小，单独排入化粪池时，每人每日污水量约为15-20L，因此对生化反应体系的水量冲击较小，是潜在的能源供体。如附图1所示，目前在工业厂区，大多数冲厕生活污水往往只经过简单的化粪池停留后，直接排入市政污水管网，不仅增加了市政污水处理的负荷，其潜在能源也未得到有效开发与利用。化粪池作为最简单的污水厌氧生物处理工艺，具有悠久的历史，但其往往只通过厌氧微生物的作用对生活污水中的高浓度有机物进行水解、酸化，将大分子有机物转变为低分子的短链有机物，难以稳定实现有机物产沼气(有效成份为甲烷)反应。因此，对现有的简单厌氧处理进行改造，通过沼气池工艺开发污水中的碳源以回收生活污水中的能量可能会成为未来的行业发展趋势。产甲烷菌是一类温度敏感性细菌，对于有害物质浓度较低的生活污水，反应温度是影响其代谢机能的最重要因素，研究表明35-55°C是最佳的环境温度。实际运行中，由于气候的自然变化，在低温条件下，往往需要对沼气池进行人工加热。寻找有效的`热源以维持产甲烷反应所需的理想温度成为通过沼气池工艺实现污水能量回收的关键问题。另一方面，区别于一般民用建筑，工业厂区中因生产需要，常需要大量冷却循环水，被喻作工业生产的“生命线”。一般而言，换热设备产生的循环热水温度大多在35-70°C。而低于40°C的热水的低温热能因其温度较低而无法直接送回到生产工艺过程中加以利用，大多通过冷却塔与空气进行热交换而被排放掉，冷却塔和回水泵是耗电的主要载体。现有的工业循环水余热利用，大多停留在余热本身的直接利用，例如:吸收式系统(如溴化锂吸收式热泵)、吸附式制冷技术、新型材料技术(热电材料温差发电)、热管技术、热声技术等，优缺点不尽相同。然而，将该部分余热进行间接利用，目前还未出现较好的耦合载体。申请号为201120061193.3、名称为一种冲厕污水生物处理装置的中国专利，申请号为201010609350.X、名称为生活污水零排放处理方法及其系统的中国专利公开了冲厕污水的生物处理，但同其他现有技术一样，对冲厕污水能量的回收、对工业循环水余热的利用方面存在不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种，将工业循环水处理系统和生活污水预处理系统进行改良和耦合，提供了工业循环水系统中低品质余热间接利用的新出路，同步实现生活污水中能源的回收与所产电能的利用。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是: 一种利用工业循环水余热回收冲厕污水能量的系统，该系统与室外给水管网、室外排水管网、冲厕器具连接；该系统包括换热设备、冷却塔；其特征在于:该系统还包括污水调节池、调节阀、沼气池、沼气发电机、中间水箱、PLC控制器、导热管、碱液罐、投药泵、冷水池、回水泵、耐热阀； 室外给水管网、冲厕器具、污水调节池、调节阀、沼气池、室外排水管网依次接通；污水调节池内置一号温度传感器；沼气池内置二号温度传感器、PH传感器；碱液罐、投药泵、沼气池依次接通； 室外给水管网、换热设备、中间水箱、冷却塔、室外排水管网接通；冷却塔、冷水池、回水泵、换热设备依次接通；导热管一端与中间水箱连接，另一端与沼气池连接，导热管上设有耐热阀； 沼气池的沼气排出口与沼气发电机接通；所述的沼气发电机与冷却塔、回水泵连接；PLC控制器分别与调节阀、投药泵、一号温度传感器、二号温度传感器、pH传感器、耐热阀连接。 本专利技术在所述的沼气池底部设有排泥管，排泥管上设有排泥阀。本专利技术所述的沼气池内设有搅拌器。一种采用上述系统的利用工业循环水余热回收冲厕污水能量的方法，包括三个步骤: (一)、冲厕器具产生的生活污水排入污水调节池，PLC控制器开启调节阀，生活污水从污水调节池进入沼气池；与此同时，将市政污水处理排放的剩余污泥投入沼气池内；控制沼气池内的污泥停留时间为25-30d、污泥浓度为10000-15000mg/L ;控制调节阀的开启度，以维持沼气池内的水力停留时间为15-25d ； (二)、生产冷水经过换热设备加热后产生的热水进入中间水箱，导热管将热水的热量传递给沼气池内的泥水混合液；通过一号温度传感器和二号温度传感器分别监测污水调节池内的温度T1和沼气池内的温度T2 ；PLC控制器根据一号温度传感器和二号温度传感器的温度信息来控制调节阀的开启度以维持T2为35-55°C ;根据pH传感器的监测信息，PLC控制器定期开启投药泵以维持沼气池内的pH≥6.8 ; 当T2 < 35°C时，二号温度传感器将温度信息传递给PLC控制器，PLC控制器做出反馈，减小调节阀的开启度；如果T2始终< 35°C，则PLC控制器控制调节阀使其关闭；当T2再次≥36°C时，PLC控制器控制调节阀开启； 当pH < 6.8时，pH传感器将信息传递给PLC控制器，PLC控制器做出反馈，打开投药泵，碱液罐内的NaOH溶液进入沼气池内；当pH > 7.2后，关闭投药泵； 当T1 > T2时，PLC控制器做出反馈，关闭耐热阀，切断热传递；(三)、沼气池内产生的沼气输送至沼气发电机，沼气发电机将沼气转化为电能供生产和生活所用；冷却塔将由中间水箱传输来的热水进行冷却，储存于冷水池；回水泵将冷水池内的冷水输送至换热设备； 在步骤(一)和步骤(二)中，当沼气池内的水力停留时间为15-25d和温度1~2为35-55°C两个条件无法同时满足时，调节调节阀的开启度，优先满足温度T2为35-55°C。本专利技术步骤(一)中，控制沼气池内的污泥停留时间为25d、污泥浓度为12000mg/L。本专利技术步骤(一)中，控制调节阀的开启度，以维持沼气池内的水力停留时间为20d。 本专利技术步骤(二)中，PLC控制器控制调节阀的开启度以维持T2为37 °C。本专利技术在步骤(一)和步骤(二)中，当沼气池内的水力停留时间为20d和温度T2为37°C两个条件无法同时满足时，调节调节阀的开启度，优先满足温度T2为37°C。本专利技术针对工业厂区实行生活污、废水分流后本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用工业循环水余热回收冲厕污水能量的系统，该系统与室外给水管网、室外排水管网、冲厕器具连接；该系统包括换热设备、冷却塔；其特征在于：该系统还包括污水调节池、调节阀、沼气池、沼气发电机、中间水箱、PLC控制器、导热管、碱液罐、投药泵、冷水池、回水泵、耐热阀；室外给水管网、冲厕器具、污水调节池、调节阀、沼气池、室外排水管网依次接通；污水调节池内置一号温度传感器；沼气池内置二号温度传感器、pH传感器；碱液罐、投药泵、沼气池依次接通；室外给水管网、换热设备、中间水箱、冷却塔、室外排水管网接通；冷却塔、冷水池、回水泵、换热设备依次接通；导热管一端与中间水箱连接，另一端与沼气池连接，导热管上设有耐热阀；沼气池的沼气排出口与沼气发电机接通；所述的沼气发电机与冷却塔、回水泵连接；PLC控制器分别与调节阀、投药泵、一号温度传感器、二号温度传感器、pH传感器、耐热阀连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龚灵潇，刘志娟，
申请(专利权)人：中国联合工程公司，
类型：发明
国别省市：
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