CN104843842A - 一种太阳能热电联产型低温给水絮凝装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能热电联产型低温给水絮凝装置，包括太阳能热电联产系统和给水絮凝系统，所述太阳能热电联产系统由太阳能热电联产组件、光电控制器、蓄电池、光热控制器、温度传感器Ⅰ、循环水泵Ⅰ、循环水管、温度传感器Ⅱ和保温水箱组成，所述给水絮凝系统由给水絮凝处理反应器、温度传感器Ⅲ、循环水泵Ⅱ、换热管、加药装置、加药管、进水管和出水管组成；本发明充分利用太阳能转化而来的电能和热能，实现给水絮凝处理过程的零能耗，实现自动化控制，符合节能减排、高效可靠、环境友好的环保设计理念，适宜作为寒冷的北方地区，提高给水絮凝处理效率的给水处理设施。

Description

一种太阳能热电联产型低温给水絮凝装置

技术领域

本发明涉及给水处理技术领域，尤其是涉及一种太阳能热电联产型低温给水絮凝装置。

背景技术

絮凝装置用于将污水经过混凝处理，达到污水净化的作用。在我国气候寒冷地区，冬季地表水温有时低达0～2℃，受低气温的影响，絮凝体形成缓慢，絮凝颗粒细小、松散，无法达到预期目标。其原因主要有以下几个方面：(1)无机盐混凝剂水解是吸热反应，低温水混凝剂水解困难；(2)低温水的粘度大，使水中杂质颗粒布朗运动强度减弱，碰撞机会减少，不利于胶粒脱稳凝聚。同时，水的粘度大时，水流剪力增大，影响絮凝体的成长；(3)水温低时，胶体颗粒水化作用增强，妨碍胶体凝聚，且水化膜内的水由于粘度和重度增大，影响了颗粒之间粘附强度；(4)水温与水的pH值有关，水温低时，水的pH值提高，相应地混凝最佳pH值也将提高。

由于水温对混凝效果有明显影响，为提高低温水混凝效果，目前常用方法是增加混凝剂投加量和投加高分子助凝剂，使混凝剂与助凝剂配合使用，以提高絮凝体密度和强度，然而尽管投加大量混凝剂也难获得良好的混凝效果，既造成了混凝剂的浪费，也增加了工程投资成本和运行费用。

发明内容

针对现有低温给水絮凝处理技术存在的不足，本发明提供一种太阳能综合利用效率高，低温给水絮凝处理效果好，可实现自动化控制，且结构简单、节约能源、经济实用、方便维护的太阳能热电联产型低温给水絮凝装置。

为解决公知技术中存在的技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种太阳能热电联产型低温给水絮凝装置，其特征在于：包括太阳能热电联产系统和给水絮凝系统，所述太阳能热电联产系统包括太阳能热电联产组件、光电控制器、蓄电池、光热控制器、温度传感器Ⅰ、循环水泵Ⅰ、循环水管、温度传感器Ⅱ和保温水箱，所述给水絮凝系统包括给水絮凝处理反应器、温度传感器Ⅲ、循环水泵Ⅱ、换热管、加药装置、加药管、进水管和出水管。

太阳能热电联产组件、光电控制器、蓄电池依次连接，光电控制器控制蓄电池的充放电，蓄电池分别与循环水泵Ⅰ、循环水泵Ⅱ和加药装置连接，为其提供电能，温度传感器Ⅰ、太阳能热电联产组件、循环水泵Ⅰ和保温水箱均与循环水管连通，构成一个封闭的循环，光热控制器分别与温度传感器Ⅰ、循环水泵Ⅰ、温度传感器Ⅱ、温度传感器Ⅲ和循环水泵Ⅱ连接，控制循环水泵Ⅰ和循环水泵Ⅱ的运行，温度传感器Ⅱ安装于保温水箱内，温度传感器Ⅲ安装于给水絮凝处理反应器内，循环水泵Ⅱ位于保温水箱和给水絮凝处理反应器之间的换热管上，换热管的两端均与保温水箱接通，中间管段铺设于给水絮凝处理反应器池底，加药管连通加药装置，投药口设置于给水絮凝处理反应器进水口处，进水管和出水管均位于给水絮凝处理反应器的上部。

本发明还可以采用如下技术措施：

该装置还包括备用电源，所述备用电源分别与循环水泵Ⅰ、循环水泵Ⅱ和加药装置连接，用于当太阳能电力不足时，为循环水泵Ⅰ、循环水泵Ⅱ和加药装置提供电能。

所述太阳能热电联产系统内还设有逆变器，逆变器与蓄电池连接，用于将直流电转化为交流电。

所述保温水箱内还设置有辅助加热器，辅助加热器与光热控制器连接，由光热控制器控制辅助加热器的运行。

光电控制器和光热控制器均具有自动和手动两种控制模式。

所述给水絮凝处理反应器为上部开口的箱体结构。

太阳能热电联产组件发电过程中，利用太阳的照射，太阳能热电联产组件将太阳能转化为电能储存于蓄电池内，通过逆变器将直流电转化为交流电，通过光电控制器为循环水泵Ⅰ、循环水泵Ⅱ和加药装置等提供电能，太阳能热电联产组件中的光伏电池板温度上升，通过电池背板的热交换装置，将热量传递给循环水管内的液体，提高循环水温度，降低电池板温度。当循环水管内的水温达到设定温度时，通过光热控制器启动循环水泵Ⅰ，实现水在保温水箱和太阳能热电联产组件之间的循环，提高保温水箱中水的温度。当给水絮凝处理反应器内原水温度低于15℃时，通过光热控制器启动循环水泵Ⅱ，实现水在保温水箱和换热管之间的循环，将循环水中的热能经换热管传递给原水。加药装置通过加药管将混凝剂投入给水絮凝处理反应器，通过混凝剂的混凝作用，达到给水净化的效果，处理后原水由出水管排出。当太阳能不足时，温度传感器Ⅱ9将温度信号传给光热控制器7，启动辅助加热器提高保温水箱内的水温，同时开启备用电源驱动循环水泵Ⅱ和加药装置运转。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明由于采用上述技术方案，充分利用太阳能转化而来的电能和热能，实现给水絮凝处理过程的零能耗，以及自动化控制，很大程度上降低了混凝剂投加量，符合节能减排、高效可靠、环境友好的环保设计理念，适宜作为寒冷的北方地区，提高给水絮凝处理效率的给水絮凝处理设施。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中标记说明：

1、太阳能热电联产组件    2、温度传感器Ⅰ

3、循环水管              4、光电控制器

5、逆变器                6、蓄电池

7、光热控制器            8、保温水箱

9、温度传感器Ⅱ          10、循环水泵Ⅰ

11、辅助加热器           12、循环水泵Ⅱ

13、加药装置             14、加药管

15、换热管               16、备用电源

17、给水絮凝处理反应器   18、进水管

19、温度传感器Ⅲ         20、出水管

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，结合附图对本发明的技术方案做进一步说明：

参阅图1，一种太阳能热电联产型低温给水絮凝装置，包括太阳能热电联产系统和给水絮凝系统，所述太阳能热电联产系统包括太阳能热电联产组件1、光电控制器4、蓄电池6、光热控制器7、温度传感器Ⅰ2、循环水泵Ⅰ10、循环水管3、温度传感器Ⅱ9和保温水箱8，所述给水絮凝系统包括给水絮凝处理反应器17、温度传感器Ⅲ19、循环水泵Ⅱ12、换热管15、加药装置13、加药管14、进水管18和出水管20；太阳能热电联产组件1、光电控制器4、蓄电池6依次连接，光电控制器4控制蓄电池6的充放电，蓄电池6分别与循环水泵Ⅰ10、循环水泵Ⅱ12和加药装置13连接，为其提供电能，温度传感器Ⅰ2、太阳能热电联产组件1、循环水泵Ⅰ10和保温水箱8均与循环水管3连通，构成一个封闭的循环，光热控制器7分别与温度传感器Ⅰ2、循环水泵Ⅰ10、温度传感器Ⅱ9、温度传感器Ⅲ19和循环水泵Ⅱ12连接，控制循环水泵Ⅰ和循环水泵Ⅱ的运行，温度传感器Ⅱ9安装于保温水箱8内，温度传感器Ⅲ19安装于给水絮凝处理反应器17内，循环水泵Ⅱ12位于保温水箱8和给水絮凝处理反应器17之间的换热管15上，换热管15的两端均与保温水箱8接通，中间管段铺设于给水絮凝处理反应器17池底，加药管14连通加药装置13，投药口设于给水絮凝反应器17进水口处，进水管18和出水管20均位于给水絮凝处理反应器17的上部。

该装置还包括备用电源16，所述备用电源16分别与循环水泵Ⅰ10、循环水泵Ⅱ12和加药装置13连接，用于当太阳能电力不足时，为循环水泵Ⅰ、循环水泵Ⅱ和加药装置提供电能。

所述太阳能热电联产系统内还设有逆变器5，逆变器5与蓄电池6连接，用于将直流电转化为交流电。

所述保温水箱8内还设置有辅助加热器11，辅助加热器11与光热控制器7连接，由光热控制器控制辅助加热器的运行。

光电控制器4和光热控制器7均具有自动和手动两种控制模式。

所述给水絮凝处理反应器17为上部开口的箱体结构。

太阳能热电联产组件1发电过程中，利用太阳的照射，太阳能热电联产组件1将太阳能转化为电能储存于蓄电池6内，通过逆变器5将直流电转化为交流电，通过光电控制器4为循环水泵Ⅰ10、循环水泵Ⅱ12和加药装置13等提供电能，太阳能热电联产组件1中的光伏电池板温度上升，通过电池背板的热交换装置，将热量传递给循环水管3内的液体，提高循环水温度，降低电池板温度。当循环水管3内的水温达到设定温度时，通过光热控制器7启动循环水泵Ⅰ10，实现水在保温水箱8和太阳能热电联产组件1之间的循环，提高保温水箱8中水的温度。当给水絮凝处理反应器17内原水温度低于15℃时，通过光热控制器7启动循环水泵Ⅱ12，实现水在保温水箱8和换热管15之间的循环，将循环水中的热能经换热管15传递给原水。加药装置13通过加药管14将混凝剂投加到给水絮凝处理反应器17，通过混凝剂的混凝作用，达到给水净化的效果，处理完成后原水由出水管20排出。当太阳能不足时，温度传感器Ⅱ9将温度信号传给光热控制器7，启动辅助加热器11提高保温水箱8内的水温，同时开启备用电源16驱动循环水泵Ⅱ12和加药装置13运转。

Claims (6)

1.一种太阳能热电联产型低温给水絮凝装置，其特征在于：包括太阳能热电联产系统和给水絮凝系统，所述太阳能热电联产系统包括太阳能热电联产组件、光电控制器、蓄电池、光热控制器、温度传感器Ⅰ、循环水泵Ⅰ、循环水管、温度传感器Ⅱ和保温水箱，所述给水絮凝系统包括给水絮凝处理反应器、温度传感器Ⅲ、循环水泵Ⅱ、换热管、加药装置、加药管、进水管和出水管；太阳能热电联产组件、光电控制器、蓄电池依次连接，光电控制器控制蓄电池的充放电，蓄电池分别与循环水泵Ⅰ、循环水泵Ⅱ和加药装置连接，温度传感器Ⅰ、太阳能热电联产组件、循环水泵Ⅰ和保温水箱均与循环水管连通，构成一个封闭的循环，光热控制器分别与温度传感器Ⅰ、循环水泵Ⅰ、温度传感器Ⅱ、温度传感器Ⅲ和循环水泵Ⅱ连接，温度传感器Ⅱ安装于保温水箱内，温度传感器Ⅲ安装于给水絮凝处理反应器内，循环水泵Ⅱ位于保温水箱和给水絮凝处理反应器之间的换热管上，换热管的两端均与保温水箱接通，中间管段铺设于给水絮凝处理反应器池底，加药管连通加药装置，投药口设置于给水絮凝处理反应器进水口处，进水管和出水管均位于给水絮凝处理反应器的上部。

2.根据权利要求1所述的太阳能热电联产型低温给水絮凝装置，其特征在于：该装置还包括备用电源，所述备用电源分别与循环水泵Ⅰ、循环水泵Ⅱ和加药装置连接。

3.根据权利要求1所述的太阳能热电联产型低温给水絮凝装置，其特征在于：所述太阳能热电联产系统内还设有逆变器，逆变器与蓄电池连接，用于将直流电转化为交流电。

4.根据权利要求1所述的太阳能热电联产型低温给水絮凝装置，其特征在于：所述保温水箱内还设置有辅助加热器，辅助加热器与光热控制器连接。

5.根据权利要求1所述的太阳能热电联产型低温给水絮凝装置，其特征在于：所述光电控制器和所述光热控制器均具有自动和手动两种控制模式。

6.根据权利要求1所述的太阳能热电联产型低温给水絮凝装置，其特征在于：所述给水絮凝处理反应器为上部开口的箱体结构。