專(zhuān)利名稱(chēng)：一種污水處理發(fā)電技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理發(fā)電技術(shù)，具體的說(shuō)涉及一種利用污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的水力動(dòng)能、勢(shì)能發(fā)電及利用污泥和沼氣相結(jié)合焚燒發(fā)電技術(shù)。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)廢水、生活廢水的排放量與日俱增，污水處理廠的建立也必不可少。污水處理廠的耗電量相當(dāng)大，但其本身不帶發(fā)電設(shè)備，造成其運(yùn)行成本很高，嚴(yán)重制約污水處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
在1986年的《匯編論文》討論了污水潛在能源和污水處理的技術(shù)方向，但其主要是對(duì)污水處理廠能源平衡的研究，未能對(duì)此提出可行性技術(shù)方案。
本發(fā)明的目的在于一種利用污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的水力動(dòng)能、勢(shì)能及污泥和沼氣相結(jié)合焚燒發(fā)電技術(shù)及適合這些發(fā)電技術(shù)的污水處理技術(shù)，從而降低污水處理廠運(yùn)行成本，促進(jìn)污水處理技術(shù)的發(fā)展。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明將污水引入篩濾裝置，將大塊污物攔截出來(lái)，通過(guò)泵房提升水頭后流入沉砂池，在沉砂池中去除污水中裹帶的砂、石和大顆粒物，出水進(jìn)入初次沉淀池，污水中的懸浮物沉降去除(去除率約為50％左右，BOD5值可降25％左右)，然后進(jìn)入曝氣池，通過(guò)微生物的新陳代謝將污水中的大部分污染物變成CO2和H2O，曝氣池內(nèi)微生物在反應(yīng)后與水一起源源不斷地流入二次沉淀池，活性污泥在沉淀后通過(guò)管道和泵回流到曝氣池前端，與進(jìn)水混合，二次沉淀池上層澄清液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。在排放水出水口根據(jù)一定的落差，裝設(shè)自行設(shè)計(jì)的底水頭防腐水輪發(fā)電機(jī)組，輸出電能供廠內(nèi)自用。沉淀池產(chǎn)生的污泥經(jīng)過(guò)濃縮、一級(jí)消化、二級(jí)消化、機(jī)械脫水后，送入鍋爐內(nèi)焚燒。在消化過(guò)程中污泥中的部分有機(jī)物被消解，產(chǎn)生沼氣經(jīng)收集起來(lái)，送入鍋爐內(nèi)燃燒利用。在鍋爐內(nèi)，污泥和沼氣按一定的比例送入燃燒，由鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓水蒸汽引入汽輪發(fā)電機(jī)組，輸出電能供廠內(nèi)用。整個(gè)過(guò)程采用集散系統(tǒng)控制。
本發(fā)明的污水發(fā)電技術(shù)率先利用污水處理過(guò)程中的水力能來(lái)發(fā)電，并將處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥和沼氣進(jìn)行綜合利用，采用污泥和沼氣相結(jié)合焚燒發(fā)電，從而可解決污水處理廠的大部分用電量，大大降低了污水處理廠的運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)采用自行設(shè)計(jì)的新型低水頭防腐水輪機(jī)，提高水力的發(fā)電的功效。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明附圖污水處理發(fā)電技術(shù)的典型工藝流程

圖1、篩濾裝置2、泵房3、沉砂池4、初次沉淀池5、曝氣池6、二次沉淀池7、水輪機(jī)8、發(fā)電機(jī)組9、污泥濃縮10、一級(jí)消化11、二級(jí)消化12、脫水13、鍋爐14、沼氣15、發(fā)電機(jī)組1.將污水引入篩濾裝置，通過(guò)格珊、濾網(wǎng)、撈毛機(jī)等隔除原污水中的固體雜質(zhì)，為避免撈毛機(jī)運(yùn)行過(guò)程中由于纖維堵塞網(wǎng)孔造成事故，可在濾網(wǎng)前后安裝水位差信號(hào)裝置，一旦堵塞，水位差信號(hào)裝置自動(dòng)發(fā)生報(bào)警信號(hào)。
2.經(jīng)過(guò)第一步篩濾裝置處理的污水通過(guò)泵房抽至下一工序。
3.由泵房抽來(lái)的水進(jìn)入沉砂池，加壓充注二氧化碳達(dá)到指定壓力狀態(tài)下的飽和值后，將過(guò)飽和液突然降至常壓，這時(shí)溶解在水中的空氣即以非常細(xì)小的氣泡釋放出來(lái)，這些數(shù)量眾多的細(xì)微氣泡與污水中呈懸浮狀態(tài)的顆粒產(chǎn)生粘附，使這些夾帶了無(wú)數(shù)細(xì)微氣泡的顆粒的密度小于水而產(chǎn)生上浮作用，經(jīng)過(guò)此工序?qū)⑸巴练纸?，使該沉的沉下去該浮的浮上?lái)。
4.將上一工序的污水抽至初次沉淀池，去除掉污水中的懸浮物(其去除率約為50％，BOD5值可降低25％)。
5.由上一工序處理好的污水進(jìn)入曝氣池，曝氣池中的水流呈螺旋狀態(tài)。污水中的懸浮顆粒相互摩擦碰撞，使粘附在無(wú)機(jī)顆粒表面的有機(jī)物被洗刷下來(lái)，最終沉淀的無(wú)機(jī)顆粒中有機(jī)物的含量低于5％，以利于后續(xù)處理；同時(shí)該裝置還具有預(yù)曝氣、脫臭、除泡等作用。在曝氣池中通過(guò)微生物的新陳代謝將污水中的大部分污染物變成CO2和H2O，曝氣池內(nèi)微生物在反應(yīng)后與水一起源源不斷地流入二次沉淀池，活性污泥在沉淀后通過(guò)管道和泵回流到曝氣池前端。
6.進(jìn)入二次沉淀池的污水其上層澄清液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放，在排放水出水口根據(jù)一定的落差，裝設(shè)水輪發(fā)電機(jī)組，輸出電能供廠內(nèi)自用。本水輪機(jī)采用自行設(shè)計(jì)的新型低水頭防腐水輪機(jī)，適合于2m-25m水頭。
7.初次沉淀池和二次沉淀池產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥濃縮裝置，經(jīng)過(guò)濃縮、一次消化、二次消化、機(jī)械脫水后送入鍋爐。
8.在一次消化、二次消化過(guò)程中污泥中的部分有機(jī)物被消解產(chǎn)生沼氣收集起來(lái)送鍋爐。
9.在鍋爐內(nèi)，由前兩道工序產(chǎn)生的脫水污泥和沼氣按一定的比例混合燃燒。單純污泥焚燒發(fā)電其熱值低，還要添加助燃劑，才能穩(wěn)定燃燒，發(fā)電效率低成本高；單純沼氣發(fā)電因污泥消化沼氣率低，沼氣產(chǎn)量不穩(wěn)定。污泥中部分可消解有機(jī)物經(jīng)消化產(chǎn)生沼氣，沼氣熱值較高，經(jīng)收集貯存與污泥按一定比例混合在鍋爐里燃燒，鍋爐的水吸熱氣化，成為高溫高壓水蒸汽，在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出電能。利用沼氣和污泥相結(jié)合焚燒發(fā)電，沼氣作為污泥的助燃物，這樣燃燒穩(wěn)定，發(fā)電效率高，電力輸出穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種污水處理發(fā)電技術(shù)，在處理污水的同時(shí)利用污水處理過(guò)程中產(chǎn)生水力動(dòng)能、勢(shì)能及污泥和沼氣相結(jié)合焚燒發(fā)電技術(shù)，其特征在于本技術(shù)在處理污水的同時(shí)利用污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的水力動(dòng)能、勢(shì)能推動(dòng)自行設(shè)計(jì)的新型低水頭防腐水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；同時(shí)污水處理后產(chǎn)生成的污泥經(jīng)過(guò)濃縮，在一次消化、二次消化過(guò)程中污泥里的部分有機(jī)物被分解產(chǎn)生的沼氣和機(jī)械脫水后的脫水污泥相結(jié)合焚燒發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理發(fā)電技術(shù)，其特征在于沼氣和脫水污泥按一定比例相結(jié)合焚燒發(fā)電時(shí)，沼氣作為脫水污泥的助燃物。
3.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的新型低水頭防腐水輪機(jī)其特征還在于其位置可在排放水出水口根據(jù)一定的落差來(lái)安裝。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型污水處理發(fā)電技術(shù),污水經(jīng)過(guò)篩濾裝置、沉砂池、初次沉淀池、曝氣池、二次沉淀池得到處理后水,通過(guò)自行設(shè)計(jì)的低水頭防腐水輪機(jī)利用其動(dòng)能和勢(shì)能來(lái)發(fā)電。另外初次沉淀池二次沉淀排出的污泥經(jīng)過(guò)濃縮、一級(jí)消化、二級(jí)消化、脫水得到脫水污泥和沼氣,二者相結(jié)合焚燒發(fā)電。本發(fā)明的污水處理發(fā)電技術(shù),在處理污水同時(shí)可自行發(fā)電,供本系統(tǒng)內(nèi)部用,從而大大節(jié)約了成本。
文檔編號(hào)C02F3/00GK1367142SQ01102408
公開(kāi)日2002年9月4日 申請(qǐng)日期2001年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月20日
發(fā)明者吳桐 申請(qǐng)人:吳桐