CN104276701A - 一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，包括污水发电系统及与污水发电系统的排水口相连接的还原水处理系统；所述还原水处理系统包括高效纤维过滤器、超滤器和还原水机，所述高效纤维过滤器的出水口连接超滤器的入水口，所述超滤器的出水口连接还原水机的入水口，本发明挖掘出一种污水处理领域资源再利用的新分支，对污水处理中发电系统下的余热供应系统内的循环水进行还原处理为还原水，以供日常健康饮用，极大的保障人们生活健康用水的需要。

Description

一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统

技术领域

　　本发明涉及环保领域，具体的说是一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统。

背景技术

城市生活污水中含有大量的有机污染物和病原体，如果不经处理即行排放将对周围环境、水体产生危害，而且会严重影响人的身体健康，所以必须对其进行严格的生化、消毒处理，以尽量减少对环境、水体的影响。随着环保要求的不断提高，以及水资源日益紧张，中水逐渐被回收利用于消防、绿化、街道清扫、车辆冲洗等方面。

在进行含有机物的废水处理时，多采用好氧或厌氧处理技术，而在采用厌氧处理污水的技术工艺设备设施中往往在一些密闭的空间，会产生一种饱含臭味的甲烷气体，甲烷作为一种可燃烧气体在农村被家庭用户多用于燃烧供热，但随着科技的发展，有机物废水的有效利用已经不仅仅局限于中水回用，沼气供热，也发展到沼气发电这一清洁能源利用的领域内。

沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能。沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源。

在污水处理的分支领域中，除却余热供暖进行能源再利用外，更多的资源再利用也需要被一一挖掘。

发明内容

　　本发明的目的在于挖掘出一种污水处理领域资源再利用的新分支，提供一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，对污水处理中发电系统下的余热供应系统内的循环水进行还原处理为还原水，以供日常健康饮用，极大的保障人们生活健康用水的需要。

本发明通过下述技术方案实现：一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，包括污水发电系统及与污水发电系统的排水口相连接的还原水处理系统；所述还原水处理系统包括高效纤维过滤器、超滤器和还原水机，所述高效纤维过滤器的出水口连接超滤器的入水口，所述超滤器的出水口连接还原水机的入水口。

进一步的，为更好的实现本发明，所述污水发电系统包括微生物分解池、气体预处理装置、燃气发电机组、余热锅炉和供暖系统，所述微生物分解池的出气口连接气体预处理装置的入气口，所述气体预处理装置的出气口连接燃气发电机组的入气口，所述燃气发电机组的余热收集管道连接余热锅炉的燃烧室，所述余热锅炉的出水口连接供暖系统的进水口，所述供暖系统的排水口连接高效纤维过滤器的入水口。

进一步的，为更好的实现本发明，还包括二沉池及与二沉池连接的二次用水处理系统，所述二沉池连接污水发电系统的出水口，所述二次用水处理系统包括污水过滤增压泵、过滤罐、超滤系统和中水回用池，所述二沉池的出水口连接污水过滤增压泵的进水口，所述污水过滤增压泵的出水口连接过滤罐的进水口，所述过滤罐的出水口连接超滤系统的进水口，所述超滤系统的出水口连接中水回用池的入水口。

进一步的，为更好的实现本发明，在所述二沉池上还设置有二氧化氯发生器。

　　进一步的，为更好的实现本发明，所述还原水机采用豪格第五泉电解制水系统HG-301。

进一步的，为更好的实现本发明，所述超滤器采用活性炭过滤器。

进一步的，为更好的实现本发明，使回收的中水质量更高，特别选用下述结构：所述的过滤罐采用活性炭过滤器。

　　本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明挖掘出一种污水处理领域资源再利用的新分支，对污水处理中发电系统下的余热供应系统内的循环水进行还原处理为还原水，以供日常健康饮用，极大的保障人们生活健康用水的需要。

（2）本发明所产生的还原水，人饮用后能有效降低多种疾病的发病率。

（3）本发明所产生的还原水，具有水中硝酸盐、亚硝酸盐、氟化物、硫酸盐等对人体有害的各项阴离子含量低的特性，且具有微碱性、含氯量低、小分子活性、口感甘甜绵醇，水质硬度低等特性。

（4）本发明将含有机物的废水进行厌氧发酵，最大限度的产生含甲烷气体，用于沼气发电，厌氧发酵处理后的废水被进行深度处理后达到二次用水目的，最终实现资源再利用，节约资源，避免资源浪费。

（5）本发明的发电系统具有安全可靠的性能，能有效避免因气压不稳、气体内含硫过高而引起的安全隐患。

（6）本发明利用成熟的余热燃烧锅炉对在燃气发电机组燃烧时所产生的余热进行再收集并燃烧利用，以便接入供暖系统进行供暖。

（7）本发明由于设置了一套由污水过滤增压泵、过滤罐、超滤系统和中水回用池所组成的二次用水处理系统，可将所得中水进行回收再利用，有效的节约水源，从而节约资源成本。

附图说明

　　图1为本发明的结构图。

具体实施方式

本申请人自认为技术领域内技术员结合现有公知技术，并根据本申请文件所公开的内容即可实现本发明。

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

“还原水”又称“电解还原水”是普通的水经过电解后，产生的富含“活性氢”、“负电位”、“弱碱性”、“小分子”的水。

还原水具有如下特点和功能：

一、 微碱性：常规自来水、纯净水等通过纯电解方式电解成为微碱性水。长期饮用可均衡人体内环境保持在弱碱性状态。

对以下疾病有利：肾脏病和肾结石：肾脏病是因为排尿困难而使得体内浮肿的成人病，肾脏的作用是剔除血液里的废物，如果酸性废物累积在肾脏使它的功能下降，大部分废物就会在血液游走而产生的现象就是高血压，为了生存，细胞因持续制造废物并排除细胞外，再由血液带走废物或排出体外，如果血液太过于酸化，反而使血液留住废物从而产生疾病，另外因肾脏里的弱酸性盐固态化，而引起的病症叫肾结石，这种病也是因为肾脏里的固态酸性废物吸取血液里的钙和镁，制造强酸盐并堆积在一起而产生的，喝碱性水具有中和酸性物质，防止结石生成的作用。骨骼疏松症和痛风：骨骼就象钙的银行，如果体内缺碱，骨骼会供应钙，多碱则会把钙存放在骨骼，骨骼是钙和磷的结合物，有了适当的磷和钙，骨骼就会粗壮而健康，如果体内酸性过多，就会从骨骼里一点一点取出钙，从健康的骨骼中取出30%—40%的钙，即使照射X光线也不会显现出来，随着年龄的增长，变矮，弯腰的原因，就是因为骨骼缺钙，为了控制体内的酸性化，尤其是因为酸性废物聚集在关节处，而产生的剧痛和红肿现象或称之为痛风，如果喝了碱性水，痛风发作时有缓解痛苦的作用。

二． 小分子活性：

定义：自然界的水不是以单个水分子的形式存在，而是首尾相连以分子团（簇）的形式存在，自然界中真正的好水是5-6个分子团组成，在低温下可以结晶成六角雪花，小分子团水的生物功效：提高水生物学利用率，容易被体内每一个细胞吸收和利用、增强新陈代谢效率的能力重建细胞之间正常的信息交流，提高人体的自我康复功能、增强每一个细胞和周围组织结构间的信息传递、明显改善全身营养物质传送供应、提高全身氧的运输能力、促进细胞内废物及毒素的排出、促进正常的基因信息的传递。

对以下疾病有利：

1、便秘。由于还原水是小分子团水、弱碱性水，促进了消化液（包括唾液、胃液、胰液、胆汁、小肠液和大肠液）的分泌，促进了胃肠蠕动，促进食糜的传送和粪便的排出，促进胃肠的血液循环，这些都有利于食物的消化和吸收，利于便秘消除；由于胃肠正常蠕动和正常血运，提高了消化吸收功能，保证了营养的吸收，起到强身健体的作用。由于便秘的消除，大肠排毒顺利，阻断了体内酸毒的恶性循环，真正做到了“无毒一身松”。

2、心脑血管。心脑动脉粥样硬化症由高血脂、高血压和有症状性低血压而形成，也可由平时血脂血压不高的人，因长期饮食热量过剩，摄取饱和脂肪酸过多，产生的低密度脂蛋白(LDL)和极低密度脂蛋白(VLDL)偏高而形成，它们会把自己中间的胆固醇，象垃圾一样堆积到动脉血管壁上，使管腔狭小或堵塞，而造成心肌梗塞(堵塞冠状动脉)或脑梗塞(堵塞脑动脉)。长期饮用小分子水后，高密度脂蛋白(HDL)升高，LDL和VLDL含量相应降低，动脉壁上的胆固醇沉积就会逐渐地减少，从而扩大心脑动脉流量。

三、负氧化还原电位：

定义：0—（-500mv）。功用：常规自来水的氧化还原电位在300mv左右，经还原处理后的能量水可降到0～-700mv，具有极强的还原性，有助于清除人体多余的氧自由基（衰老因子），氧自由基是人体内的“恐怖分子”，它是缺少一个电子的化合物，极不稳定，它一旦产生，就要去强夺稳定化学物质所带的电子，以达到自己的稳定，而遭到攻击的稳定化学物质都变得不稳定了。问题的严重性在于，氧自由基最喜欢攻击人体的血管壁、低密度脂蛋白（一种坏胆固醇）和细胞中的遗传因子DNA，就是在这些电子争夺反应的氧化过程中，人体受到了伤害。氧自由基导致动脉粥样硬化，引发冠心病、脑血管病、肾病等。其二，氧自由基与癌症的发生有染，它攻击DNA引起基因突变而诱发癌症。其三，氧自由基可引起器官、组织、细胞老化，是促发人体衰老的重要原因。其四，氧自由基还攻击人体免疫系统，使人体免疫力下降。由此可见，氧自由基是人体内的一股邪恶势力，它攻击正常细胞，使之受损害，如损伤不能中止或修复，则日积月累，最终造成人体衰老和几乎所有能想象得到的各种慢性疾病。人体在呼吸过程中，氧气随着血液进入细胞，发生氧化反应，供给身体赖以生存的能量，但是氧气燃烧剩下的2%就会生成氧自由基。而据调查显示：衰老、癌症、心血管疾病等都与氧自由基的产生有关。可以说氧自由基是导致人体疾病和衰老的元凶，是身体内的“社会不稳定因素”。而具有负氧化还原电位的生态水的活性很强，可以与氧自由基结合生成水，而保护细胞不受氧自由基的损害，提高自身免疫力，延缓衰老。

四、水中氯含量低

还原水系统具有降低水中余氯含量的作用，自来水厂在净化水的过程中，需要添加氯气来消毒，但是氯气在水被烧至80度左右的时候，会转化为三氯甲烷。三氯甲烷是强致癌物，还原水系统通过电解作用具有降低水中余氯、总氯的作用。

五、水中的硝酸盐、亚硝酸盐、氟化物、硫酸盐等对人体有害的各项阴离子含量低，但是却能保存下对人体有利的各项矿物质及微量元素。

六、口感甘甜绵醇，水质硬度低。

实施例1：

一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，在污水处理发电所产生的余热进行供暖的供暖系统内存在一种多次循环回流的水，为使此循环回流的循环水能达到健康饮用，大量节约水资源，如图1所示，特别的设置下述结构：包括污水发电系统及与污水发电系统的排水口相连接的还原水处理系统；所述还原水处理系统包括高效纤维过滤器、超滤器和还原水机，所述高效纤维过滤器的出水口连接超滤器的入水口，所述超滤器的出水口连接还原水机的入水口。

污水发电系统中的循环水经排水口流入高效纤维过滤器内，在高效纤维过滤器内，进行纵向和横向深层次的过滤，将循环水中的杂质进行滤除，滤除后的水源将再次通过超滤器进行深度处理，后通过还原水机的入水口进入还原水机，在还原水机内进行电解还原水处理为可健康饮用的还原水。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，由于污水处理过程中满含有机物的废水在厌氧条件下将产生大量的含有甲烷的臭气，燃气发电机组利用燃烧甲烷进行发电，从而达到有效利用清洁能源的目的，在污水发电过程中所产生的余热能被再次利用，如图1所示，特别的设置下述结构：包括污水发电系统及与污水发电系统的排水口相连接的还原水处理系统；所述还原水处理系统包括高效纤维过滤器、超滤器和还原水机，所述高效纤维过滤器的出水口连接超滤器的入水口，所述超滤器的出水口连接还原水机的入水口；所述污水发电系统包括微生物分解池、气体预处理装置、燃气发电机组、余热锅炉和供暖系统，所述微生物分解池的出气口连接气体预处理装置的入气口，所述气体预处理装置的出气口连接燃气发电机组的入气口，所述燃气发电机组的余热收集管道连接余热锅炉的燃烧室，所述余热锅炉的出水口连接供暖系统的进水口，所述供暖系统的排水口连接高效纤维过滤器的入水口。

满含有机物的废水经管道输送到微生物分解池中进行厌氧发酵，在微生物分解池内，含有机物的废水在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和CO2产生，其中，液化阶段主要是发酵细菌起作用，包括纤维素分解菌和蛋白质水解菌，产酸阶段主要是醋酸菌起作用，产甲烷阶段主要是甲烷细菌，他们将产酸阶段产生的产物降解成甲烷和CO2同时利用产酸阶段产生的氢将CO2还原成甲烷；甲烷经气体预处理系统进行诸如脱水、脱硫、稳压、去除杂质、安全保护等处理后经燃气发电机组进行燃烧发电；在燃烧发电过程中产生的余热在余热锅炉中进行再燃烧加热余热锅炉内的循环水，循环水进入供暖系统内进行供暖；同时，循环水经排水口流入高效纤维过滤器内，在高效纤维过滤器内，进行纵向和横向深层次的过滤，将循环水中的杂质进行滤除，滤除后的水源将再次通过超滤器进行深度处理，后通过还原水机的入水口进入还原水机，在还原水机内进行电解还原水处理为可健康饮用的还原水。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，为使经微生物分解池进行厌氧发酵处理的污水能够被再次利用，如图1所示，特别的设置下述结构：包括污水发电系统及与污水发电系统的排水口相连接的还原水处理系统；所述还原水处理系统包括高效纤维过滤器、超滤器和还原水机，所述高效纤维过滤器的出水口连接超滤器的入水口，所述超滤器的出水口连接还原水机的入水口；所述污水发电系统包括微生物分解池、气体预处理装置、燃气发电机组、余热锅炉和供暖系统，所述微生物分解池的出气口连接气体预处理装置的入气口，所述气体预处理装置的出气口连接燃气发电机组的入气口，所述燃气发电机组的余热收集管道连接余热锅炉的燃烧室，所述余热锅炉的出水口连接供暖系统的进水口，所述供暖系统的排水口连接高效纤维过滤器的入水口；还包括二沉池及与二沉池连接的二次用水处理系统，所述二沉池连接污水发电系统的出水口，所述二次用水处理系统包括污水过滤增压泵、过滤罐、超滤系统和中水回用池，所述二沉池的出水口连接污水过滤增压泵的进水口，所述污水过滤增压泵的出水口连接过滤罐的进水口，所述过滤罐的出水口连接超滤系统的进水口，所述超滤系统的出水口连接中水回用池的入水口。

满含有机物的废水经管道输送到微生物分解池中进行厌氧发酵，在微生物分解池内，含有机物的废水在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和CO2产生，其中，液化阶段主要是发酵细菌起作用，包括纤维素分解菌和蛋白质水解菌，产酸阶段主要是醋酸菌起作用，产甲烷阶段主要是甲烷细菌，他们将产酸阶段产生的产物降解成甲烷和CO2同时利用产酸阶段产生的氢将CO2还原成甲烷；甲烷经气体预处理系统进行诸如脱水、脱硫、稳压、去除杂质、安全保护等处理后经燃气发电机组进行燃烧发电；在燃烧发电过程中产生的余热在余热锅炉中进行再燃烧加热余热锅炉内的循环水，循环水进入供暖系统内进行供暖；同时，循环水经排水口流入高效纤维过滤器内，在高效纤维过滤器内，进行纵向和横向深层次的过滤，将循环水中的杂质进行滤除，滤除后的水源将再次通过超滤器进行深度处理，后通过还原水机的入水口进入还原水机，在还原水机内进行电解还原水处理为可健康饮用的还原水；经微生物分解池进行厌氧发酵处理后的废水将在二沉池内再次沉淀分离，分离后的上清液经污水过滤增压泵进行加压提升，然后经过滤罐进一步去除水中的颗粒物、浊度和部分有机物，然后通过超滤系统的深度处理，去除水中难以去除的悬浮物、微生物、细菌、病毒、大分子有机物，降低COD、BOD和浊度，后存储于中水回用水池，以达到中水回用的目的。

实施例4：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，便于对二沉池的污水进行二氧化氯消毒，如图1所示，特别的设置下述结构：包括污水发电系统及与污水发电系统的排水口相连接的还原水处理系统；所述还原水处理系统包括高效纤维过滤器、超滤器和还原水机，所述高效纤维过滤器的出水口连接超滤器的入水口，所述超滤器的出水口连接还原水机的入水口；所述污水发电系统包括微生物分解池、气体预处理装置、燃气发电机组、余热锅炉和供暖系统，所述微生物分解池的出气口连接气体预处理装置的入气口，所述气体预处理装置的出气口连接燃气发电机组的入气口，所述燃气发电机组的余热收集管道连接余热锅炉的燃烧室，所述余热锅炉的出水口连接供暖系统的进水口，所述供暖系统的排水口连接高效纤维过滤器的入水口；还包括二沉池及与二沉池连接的二次用水处理系统，所述二沉池连接污水发电系统的出水口，所述二次用水处理系统包括污水过滤增压泵、过滤罐、超滤系统和中水回用池，所述二沉池的出水口连接污水过滤增压泵的进水口，所述污水过滤增压泵的出水口连接过滤罐的进水口，所述过滤罐的出水口连接超滤系统的进水口，所述超滤系统的出水口连接中水回用池的入水口，在所述二沉池上还设置有二氧化氯发生器。

满含有机物的废水经管道输送到微生物分解池中进行厌氧发酵，在微生物分解池内，含有机物的废水在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和CO2产生，其中，液化阶段主要是发酵细菌起作用，包括纤维素分解菌和蛋白质水解菌，产酸阶段主要是醋酸菌起作用，产甲烷阶段主要是甲烷细菌，他们将产酸阶段产生的产物降解成甲烷和CO2同时利用产酸阶段产生的氢将CO2还原成甲烷；甲烷经气体预处理系统进行诸如脱水、脱硫、稳压、去除杂质、安全保护等处理后经燃气发电机组进行燃烧发电；在燃烧发电过程中产生的余热在余热锅炉中进行再燃烧加热余热锅炉内的循环水，循环水进入供暖系统内进行供暖；同时，循环水经排水口流入高效纤维过滤器内，在高效纤维过滤器内，进行纵向和横向深层次的过滤，将循环水中的杂质进行滤除，滤除后的水源将再次通过超滤器进行深度处理，后通过还原水机的入水口进入还原水机，在还原水机内进行电解还原水处理为可健康饮用的还原水；经微生物分解池进行厌氧发酵处理后的废水将在二沉池内再次沉淀分离，在二沉池内由于有来自二氧化氯发生器所产生的二氧化氯进行消毒，做为一种新型的氧化剂和消毒剂，二氧化氯以其高效、广谱、无残留、无副产物的消毒能力和脱色、除臭、除异味等强氧化能力，在水处理中被广泛应用，经二氧化氯消毒后的污水再经过污水过滤增压泵进行加压提升，然后经过滤罐进一步去除水中的颗粒物、浊度和部分有机物，然后通过超滤系统的深度处理，去除水中难以去除的悬浮物、微生物、细菌、病毒、大分子有机物，降低COD、BOD和浊度，后存储于中水回用水池，以达到中水回用的目的。

实施例5：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，为将进入还原水机内的水进行有效电解还原水处理，特别使用下述结构：所述还原水机采用豪格第五泉电解制水系统HG-301，豪格第五泉电解制水系统HG-301具有断电记忆酸碱各档位恒定输出、智能自动清洗、过滤水量提示、滤芯更换提示的特点，并且耐倒极性能强，可以承受频繁的倒极清洗而不会降低寿命，还原氢制造能力更好，绿色低功耗、不同水质智能实现PH稳定输出等优点。

实施例6：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，为在中水回用处理过程中和/或还原水处理过程中能够将更多的有害物质去除，特别的设置下述结构：所述超滤器采用活性炭过滤器；所述的过滤罐采用活性炭过滤器。

本发明挖掘出一种污水处理领域资源再利用的新分支，对污水处理中发电系统下的余热供应系统内的循环水进行还原处理为还原水，以供日常健康饮用，极大的保障人们生活健康用水的需要。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，其特征在于：包括污水发电系统及与污水发电系统的排水口相连接的还原水处理系统；所述还原水处理系统包括高效纤维过滤器、超滤器和还原水机，所述高效纤维过滤器的出水口连接超滤器的入水口，所述超滤器的出水口连接还原水机的入水口。

2.根据权利要求1所述的一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，其特征在于：所述污水发电系统包括微生物分解池、气体预处理装置、燃气发电机组、余热锅炉和供暖系统，所述微生物分解池的出气口连接气体预处理装置的入气口，所述气体预处理装置的出气口连接燃气发电机组的入气口，所述燃气发电机组的余热收集管道连接余热锅炉的燃烧室，所述余热锅炉的出水口连接供暖系统的进水口，所述供暖系统的排水口连接高效纤维过滤器的入水口。

3.根据权利要求1或2所述的一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，其特征在于：还包括二沉池及与二沉池连接的二次用水处理系统，所述二沉池连接污水发电系统的出水口，所述二次用水处理系统包括污水过滤增压泵、过滤罐、超滤系统和中水回用池，所述二沉池的出水口连接污水过滤增压泵的进水口，所述污水过滤增压泵的出水口连接过滤罐的进水口，所述过滤罐的出水口连接超滤系统的进水口，所述超滤系统的出水口连接中水回用池的入水口。

4.根据权利要求3所述的一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，其特征在于：在所述二沉池上还设置有二氧化氯发生器。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，其特征在于：所述还原水机采用豪格第五泉电解制水系统HG-301。

6.根据权利要求2或4所述的一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，其特征在于：所述的过滤罐采用活性炭过滤器。

7.根据权利要求1或2或4所述的一种城市污水发电系统中用于还原水处理的系统，其特征在于：所述超滤器采用活性炭过滤器。