CN1367142A - 一种污水处理发电技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型污水处理发电技术,污水经过筛滤装置、沉砂池、初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池得到处理后水,通过自行设计的低水头防腐水轮机利用其动能和势能来发电。另外初次沉淀池二次沉淀排出的污泥经过浓缩、一级消化、二级消化、脱水得到脱水污泥和沼气,二者相结合焚烧发电。本发明的污水处理发电技术,在处理污水同时可自行发电,供本系统内部用,从而大大节约了成本。

Description

一种污水处理发电技术
本发明涉及一种污水处理发电技术，具体的说涉及一种利用污水处理过程中产生的水力动能、势能发电及利用污泥和沼气相结合焚烧发电技术。
随着社会经济的不断发展，工业废水、生活废水的排放量与日俱增，污水处理厂的建立也必不可少。污水处理厂的耗电量相当大，但其本身不带发电设备，造成其运行成本很高，严重制约污水处理技术的进一步发展。
在1986年的《汇编论文》讨论了污水潜在能源和污水处理的技术方向，但其主要是对污水处理厂能源平衡的研究，未能对此提出可行性技术方案。
本发明的目的在于一种利用污水处理过程中产生的水力动能、势能及污泥和沼气相结合焚烧发电技术及适合这些发电技术的污水处理技术，从而降低污水处理厂运行成本，促进污水处理技术的发展。
为达到上述目的，本发明将污水引入筛滤装置，将大块污物拦截出来，通过泵房提升水头后流入沉砂池，在沉砂池中去除污水中裹带的砂、石和大颗粒物，出水进入初次沉淀池，污水中的悬浮物沉降去除(去除率约为50％左右，BOD5值可降25％左右)，然后进入曝气池，通过微生物的新陈代谢将污水中的大部分污染物变成CO2和H2O，曝气池内微生物在反应后与水一起源源不断地流入二次沉淀池，活性污泥在沉淀后通过管道和泵回流到曝气池前端，与进水混合，二次沉淀池上层澄清液达到排放标准后排放。在排放水出水口根据一定的落差，装设自行设计的底水头防腐水轮发电机组，输出电能供厂内自用。沉淀池产生的污泥经过浓缩、一级消化、二级消化、机械脱水后，送入锅炉内焚烧。在消化过程中污泥中的部分有机物被消解，产生沼气经收集起来，送入锅炉内燃烧利用。在锅炉内，污泥和沼气按一定的比例送入燃烧，由锅炉产生的高温高压水蒸汽引入汽轮发电机组，输出电能供厂内用。整个过程采用集散系统控制。
本发明的污水发电技术率先利用污水处理过程中的水力能来发电，并将处理过程中产生的污泥和沼气进行综合利用，采用污泥和沼气相结合焚烧发电，从而可解决污水处理厂的大部分用电量，大大降低了污水处理厂的运营成本，同时采用自行设计的新型低水头防腐水轮机，提高水力的发电的功效。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明
附图：污水处理发电技术的典型工艺流程图1、筛滤装置2、泵房3、沉砂池4、初次沉淀池5、曝气池6、二次沉淀池7、水轮机8、发电机组9、污泥浓缩10、一级消化11、二级消化12、脱水13、锅炉14、沼气15、发电机组
1.将污水引入筛滤装置，通过格珊、滤网、捞毛机等隔除原污水中的固体杂质，为避免捞毛机运行过程中由于纤维堵塞网孔造成事故，可在滤网前后安装水位差信号装置，一旦堵塞，水位差信号装置自动发生报警信号。
2.经过第一步筛滤装置处理的污水通过泵房抽至下一工序。
3.由泵房抽来的水进入沉砂池，加压充注二氧化碳达到指定压力状态下的饱和值后，将过饱和液突然降至常压，这时溶解在水中的空气即以非常细小的气泡释放出来，这些数量众多的细微气泡与污水中呈悬浮状态的颗粒产生粘附，使这些夹带了无数细微气泡的颗粒的密度小于水而产生上浮作用，经过此工序将砂土分解，使该沉的沉下去该浮的浮上来。
4.将上一工序的污水抽至初次沉淀池，去除掉污水中的悬浮物(其去除率约为50％，BOD5值可降低25％)。
5.由上一工序处理好的污水进入曝气池，曝气池中的水流呈螺旋状态。污水中的悬浮颗粒相互摩擦碰撞，使粘附在无机颗粒表面的有机物被洗刷下来，最终沉淀的无机颗粒中有机物的含量低于5％，以利于后续处理；同时该装置还具有预曝气、脱臭、除泡等作用。在曝气池中通过微生物的新陈代谢将污水中的大部分污染物变成CO2和H2O，曝气池内微生物在反应后与水一起源源不断地流入二次沉淀池，活性污泥在沉淀后通过管道和泵回流到曝气池前端。
6.进入二次沉淀池的污水其上层澄清液达到排放标准后排放，在排放水出水口根据一定的落差，装设水轮发电机组，输出电能供厂内自用。本水轮机采用自行设计的新型低水头防腐水轮机，适合于2m-25m水头。
7.初次沉淀池和二次沉淀池产生的污泥进入污泥浓缩装置，经过浓缩、一次消化、二次消化、机械脱水后送入锅炉。
8.在一次消化、二次消化过程中污泥中的部分有机物被消解产生沼气收集起来送锅炉。
9.在锅炉内，由前两道工序产生的脱水污泥和沼气按一定的比例混合燃烧。单纯污泥焚烧发电其热值低，还要添加助燃剂，才能稳定燃烧，发电效率低成本高；单纯沼气发电因污泥消化沼气率低，沼气产量不稳定。污泥中部分可消解有机物经消化产生沼气，沼气热值较高，经收集贮存与污泥按一定比例混合在锅炉里燃烧，锅炉的水吸热气化，成为高温高压水蒸汽，在汽轮机内膨胀做功，带动发电机输出电能。利用沼气和污泥相结合焚烧发电，沼气作为污泥的助燃物，这样燃烧稳定，发电效率高，电力输出稳定。

Claims (3)

1.一种污水处理发电技术，在处理污水的同时利用污水处理过程中产生水力动能、势能及污泥和沼气相结合焚烧发电技术，其特征在于：本技术在处理污水的同时利用污水处理过程中产生的水力动能、势能推动自行设计的新型低水头防腐水轮机带动发电机发电；同时污水处理后产生成的污泥经过浓缩，在一次消化、二次消化过程中污泥里的部分有机物被分解产生的沼气和机械脱水后的脱水污泥相结合焚烧发电。
2.根据权利要求1所述的污水处理发电技术，其特征在于：沼气和脱水污泥按一定比例相结合焚烧发电时，沼气作为脱水污泥的助燃物。
3.根据权利要求(1)所述的新型低水头防腐水轮机其特征还在于：其位置可在排放水出水口根据一定的落差来安装。
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