CN209367925U - 恒温装置及水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒温装置，其用于对污水进行厌氧消化处理，其包括设备区和厌氧区，设备区用于安置工作设备，厌氧区用于对污水进行厌氧消化处理；设备区内设置有用于向后续污水处理装置输送气体的气体输送装置，气体输送装置的出风管道经过厌氧区以与厌氧区内的水体进行热交换。本实用新型的恒温装置及水处理设备实现了能源的充分利用，同时保证了设备区内的所有设备能正常运行和厌氧区内可以对污水进行很好的厌氧消化处理。

Description

恒温装置及水处理设备

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别地，涉及一种恒温装置及水处理设备。

背景技术

厌氧消化处理是污水处理过程中重要的环节，为了保证良好的厌氧消化处理效果，厌氧池的水温需求较高。但是由于在污水处理过程中，污水在厌氧池内停留的时间较长，厌氧池的水温会逐渐下降，从而导致抑制厌氧消化速度，甚至会破坏厌氧消化处理过程。

另外，现在的污水处理设备中采用了空压机压缩气体，空压机在工作过程中会产生大量的热量，其出风管道的外壁温度很高，不仅会影响其它设备的正常运行，而且这部分热量也被白白浪费了。

实用新型内容

本实用新型提供了一种恒温装置及水处理设备，以解决现有的厌氧池存在的由于水温下降导致的厌氧消化处理效果差的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种恒温装置，其用于对污水进行厌氧消化处理，其包括设备区和厌氧区，设备区用于安置工作设备，厌氧区用于对污水进行厌氧消化处理；设备区内设置有用于向后续污水处理装置输送气体的气体输送装置，气体输送装置的出风管道经过厌氧区以与厌氧区内的水体进行热交换。

优选地，设备区的顶部设置有用于与厌氧区的进水进行初步热交换的热交换组件。

优选地，设备区内设置有用于提供高温高压气体的压缩机和用于对设备区进行降温的蒸发器，厌氧区内设置有用于与厌氧区内的污水进行热交换的冷凝器；冷凝器分别与压缩机和蒸发器连通。

优选地，设备区内设置有控制器和用于检测设备区内温度的第一温度传感器，控制器分别与第一温度传感器、冷凝器、压缩机和蒸发器连接，控制器用于根据第一温度传感器的检测结果控制冷凝器、压缩机和蒸发器的工作状态。

优选地，厌氧区内设置有用于检测厌氧区内水温的第二温度传感器，控制器分别与第二温度传感器和气体输送装置连接，控制器用于根据第二温度传感器的检测结果控制气体输送装置的工作频率。

优选地，设备区还设置有用于对厌氧区的进水进行加热的电控加热装置，电控加热装置与控制器连接，控制器用于当第二温度传感器检测到厌氧区内的水温低于厌氧消化处理所需温度值时控制电控加热装置对厌氧区的进水进行加热。

优选地，控制器通过控制电控加热装置的加热温度以精准调节厌氧区的进水温度。

优选地，厌氧区的顶部设置有与其密封式连接的除臭装置，除臭装置包括壳体、用于防止厌氧区内的污水进入壳体的保护层、用于对厌氧区内产生的臭气进行物理吸附的物理吸附层、用于对物理吸附层进行热脱附再生的加热组件和用于将经过物理吸附层吸附处理后的气体排放至大气的排气阀；壳体与厌氧区密封式连接，壳体的底部开设有透气通道，保护层和物理吸附层收容在壳体内，保护层位于壳体底部，物理吸附层位于保护层上方，排气阀设置在壳体的顶部。

优选地，厌氧区还包括与排气阀连通并用于对厌氧区内产生的甲烷进行回收利用的甲烷回收装置。

本实用新型还提供一种水处理设备，其包括如上所述的恒温装置。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的恒温装置利用气体输送装置的出风管道与厌氧区内的水体进行热交换，提高了厌氧区内的水温，并同时对气体输送装置的出风管道进行降温，从而确保厌氧区内的水温保持在一个较高的温度值以满足对污水进行快速厌氧消化的需求。本实用新型的恒温装置实现了能源的充分利用，同时保证了设备区内的所有设备能正常运行和厌氧区内可以对污水进行很好的厌氧消化处理。

本实用新型的水处理设备同样具有上述优点。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的恒温装置的结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例的图1中的厌氧区的结构示意图。

图例说明：

11、设备区；12、厌氧区；111、气体输送装置；112、冷凝器；113、热交换组件；20、进水管；1111、出风管道；40、除臭装置；41、壳体；42、保护层；43、物理吸附层；45、加热组件；46、排气阀；411、把手。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本实用新型的优选实施例提供一种恒温装置，其包括相邻设置的设备区11和厌氧区12，所述设备区11用于安置多个工作设备，所述厌氧区12用于对污水进行厌氧消化处理。所述厌氧区12内的水温需求较高，如果是中温厌氧消化的话，温度需要达到30℃～36℃，如果是高温厌氧消化的话，温度需要达到50℃～55℃。并且，由于污水在厌氧区12内停留的时间较长，而厌氧区12内的水体温度会下降，从而会抑制厌氧消化的速度，甚至破坏厌氧消化。因此，需要将厌氧区12内的水体保持在一个合适的温度值以确保厌氧消化的顺利进行。所述设备区11中设置有气体输送装置111、热交换组件113和其它设备，所述热交换组件113设置在设备区11的顶部，所述气体输送装置111用于向后续污水处理装置输送气体，所述气体输送装置111的出风管道 1111经过厌氧区12与后续污水处理装置连通。可以理解，所述气体输送装置111可以是风机或者空压机。进水管20经过设备区11的顶部通入到厌氧区12中，所述热交换组件113用于与进水管 20进行热交换以提升进水管20内流动的污水的温度，进而确保通入厌氧区12内的污水具有一定的初始温度。具体的，所述热交换组件113为一流水保温层，由于气体输送装置111在工作过程中会产生大量的热量，从而导致设备区11内的温度较高，设备区11内的热量可以通过设备区11的顶部壁板传递至流水保温层，然后流水保温层再与进水管20内通入的污水进行热交换。另外，热交换组件113设置在设备区11的顶部，在外界阳光充足的条件下，设备区11顶部的避免被太阳光所照射也会产生很多热量，可以通过热交换组件113将太阳照射产生的热量传输至进水管20内通入的污水。可以理解，作为一种变形，所述热交换组件113也可以是安装在设备区11顶部的热交换器，例如板式热交换器或者管式热交换器。所述气体输送装置111的出风管道1111会带走气体输送装置111在工作中产生的大部分热量，因此出风管道1111的温度很高，其外壁温度甚至可以达到65℃。所述出风管道1111经过厌氧区12时与厌氧区12内的水体进行热交换，从而达到提高厌氧区12水温和对设备区11降温的作用，实现了能源的充分利用，同时保证了设备区11内的所有设备能正常运行和厌氧区12内对污水进行很好的厌氧消化处理。可以理解，所述热交换组件113 可以省略。

本实用新型的恒温装置，通过设备区11顶部的热交换组件113与进水管20通入的污水进行初步热交换以提升通入到厌氧区12内的污水的初始温度，再利用气体输送装置111的出风管道 1111与厌氧区12内的水体进行进一步热交换，再次提高了厌氧区12内的水温，并对气体输送装置111的出风管道1111进行降温，从而确保厌氧区12内的水温保持在一个较高的温度值以满足对污水进行快速厌氧消化的需求。本实用新型的恒温装置实现了能源的充分利用，同时保证了设备区11内的所有设备能正常运行和厌氧区12内可以对污水进行很好的厌氧消化处理。

可以理解，作为优选的，所述设备区11内还设置有蒸发器114和压缩机115，所述厌氧区12 内设置有冷凝器112，所述冷凝器112分别与压缩机115和蒸发器114连通。所述压缩机115用于产生高温高压的压缩气体并通入到冷凝器112中，所述冷凝器112用于与厌氧区12内的污水进行热交换，所述蒸发器114用于对设备区11进行降温。当所述设备区11内的温度过高，可能会影响设备区11内设备正常运行时，所述压缩机115开启工作并向冷凝器112中通入高温高压的气体，冷凝器112内的高温高压气体与厌氧区12中的污水进行热交换，冷凝器112内的高温气体经过热交换后温度有所下降，温度下降后的气体通至蒸发器114，蒸发器114对设备区11进行降温，以保证设备区11内的所有设备都能正常运行，还能与厌氧区12内的污水进行进一步的热交换，实现了热量的充分利用。

作为优选的，所述设备区11内设置有第一温度传感器(图未示)和控制器(图未示)，控制器分别与第一温度传感器、冷凝器112、蒸发器114和压缩机115连接，所述第一温度传感器可以实时检测设备区11内的温度值并生成反馈信息传递至控制器，控制器根据该反馈信息控制冷凝器 112、蒸发器114和压缩机115开启工作或者停止工作。例如，控制器中预先存储有设备区11内所有设备都能正常运行的温度阈值，当第一温度传感器检测到的设备区11内的温度值超过该温度阈值时，控制器控制冷凝器112、蒸发器114和压缩机115开启工作以对设备区11进行降温；当第一温度传感器检测到设备区11内的温度值低于或者等于该温度阈值时，控制器控制冷凝器112、蒸发器114和压缩机115停止工作。本实用新型通过设置温度传感器来检测设备区11内的温度，控制根据检测结果控制冷凝器112的工作状态，从而实现设备区11内温度的自动化控制。可以理解，所述控制器为PLC控制柜。

所述厌氧区12对于温度的控制要求十分严格，当厌氧区12的温度变化超过3℃时，将会抑制厌氧区12中的厌氧消化速度，当厌氧区12的温度变化超过5℃时，就会突然停止产气，有机酸大量积累而导致破坏厌氧消化。因此，为了保证厌氧区12可以正常地对污水进行厌氧消化处理，必须控制厌氧区12的温度保持恒定或者温度变化波动不大。作为优选的，所述厌氧区12内设置有第二温度传感器(图未示)，第二温度传感器与控制器连接，控制器还与气体输送装置111连接。所述第二温度传感器可以实时检测厌氧区12内的水温，并生成反馈信息传输至控制器，控制器中预先存储有对应于最佳厌氧消化处理效果的温度区间值，当第二温度传感器检测到的厌氧区12内的水温在该温度区间内时，控制器控制气体输送装置111按照当前的频率工作；当第二温度传感器检测到的厌氧区12内的水温低于该温度区间时，控制器控制加大气体输送装置111的工作频率，从而使气体输送装置111产生更多的热量通过出风管道1111与厌氧区12内的水体进行热交换以保持厌氧区12内的水温保持恒定或者波动较小；当第二温度传感器检测到的厌氧区12内的水温高于该温度区间时，控制器控制减小气体输送装置111的工作频率，从而使气体输送装置111产生的热量变少，减少了出风管道1111传递给厌氧区12内水体的热量，从而使厌氧区12的温度可以逐渐下降。或者控制器还同时控制冷凝器112开启工作，从而使设备区11内的温度降低，进而降低气体输送装置111的工作温度，同样也可以减少出风管道1111传递给厌氧区12水体的热量。可以理解，还可以通过选择不同壁厚的出风管道1111来调整出风管道1111与厌氧区12水体的热交换程度，同样可以实现对厌氧区12水温的调整。

可以理解，作为一种变形，所述设备区11还可以设置有用于对厌氧区12的进水进行加热的电控加热装置(图未示)，所述电控加热装置与控制器连接，并可在控制器的控制下精准调整加热温度。当第二温度传感器检测到厌氧区12内水温偏低时，即水温低于正常厌氧消化处理所需温度值，控制器控制电控加热装置开启工作以对通入至厌氧区12内的污水进行加热，同时还可以精准控制电控加热装置的加热温度以实现对厌氧区12的进水温度进行准确调整。例如，电控加热装置上设置有不同的档位，每个档位都对应一种加热温度，控制器可以根据第二温度传感器的检测结果控制电控加热装置调整到对应的档位，从而实现对厌氧区12的进水温度精准、快速的调节。

另外，可以理解，本实用新型的厌氧区12在对污水进行厌氧消化过程中会产生硫化氢、氨气等有臭味的气体、甲烷、二氧化碳和水蒸汽，其中硫化氢、氨气等有臭味的气体属于有害气体，需要将其去除后才能将厌氧消化过程产生的气体排往大气，另外，甲烷属于一种燃料气体，可以对它进行回收利用。因此，所述厌氧区12设置有除臭装置40和甲烷回收装置(图未示)，所述除臭装置40设置在厌氧区12的顶部并与之密封式连接，所述甲烷回收装置与除臭装置40连接，所述甲烷回收装置与大气环境连通。所述除臭装置40用于去除厌氧区12在厌氧消化过程中产生的混合气体中的硫化氢气体，所述甲烷回收装置用于对混合气体中的甲烷进行回收利用，厌氧区12 内产生的混合气体经过除臭装置40去除臭气气体和甲烷回收装置对甲烷进行回收利用后排往大气环境，不仅防止对大气环境造成污染，还实现了能源的回收利用。

可以理解，所述除臭装置40与厌氧区12共同形成一个密闭空间，厌氧区12内的混合气体仅能通过除臭装置40除臭处理后再经过甲烷回收装置回收处理后才能排至大气当中。所述除臭装置 40包括壳体41、保护层42、物理吸附层43、加热组件45和排气阀46，保护层42用于防止厌氧区12内的污水进入壳体41内，物理吸附层43用于对厌氧区12内上浮的有臭味的气体进行物理吸附，加热组件45用于物理吸附层43进行热脱附再生，排气阀46与甲烷回收装置连通。壳体41 与厌氧区12的箱体密封式连接，所述保护层42和物理吸附层43收容在壳体41内，所述壳体41 的底部设置开设有透气通道以让厌氧区12产生的臭气通入到壳体41内，保护层42位于壳体41 底部，所述物理吸附层43设置在保护层42上，加热组件45设置在壳体41上，所述排气阀46设置在壳体41的顶部且位于物理吸附层43的位置处。可以理解，所述壳体41底部的透气通道可以是透气孔，或者壳体41底部镂空设置。可以理解，作为一种变形，所述甲烷回收装置可以省略，所述排气阀46直接将经过物理吸附层43吸附处理后的气体排放至大气中。

厌氧区12内产生的混合气体经过壳体41底部的透气孔通入到壳体41内，先经过保护层42，然后再经过物理吸附层43的吸附处理后通过排气阀46排放到甲烷回收装置中。可以理解，所述物理吸附层43中的吸附材料为活性炭，活性炭可以对硫化氢、氨气等有臭味的气体进行物理吸附。还可以理解，所述活性炭的孔隙结构以中孔和大孔为主，平均孔径为1.5nm～2.5nm，优选为 1.5nm～2nm，活性炭的孔隙结构的平均孔径在此范围内时，物理吸附层43的物理吸附效果最佳。加热组件45为太阳能板，可以吸收光能以对物理吸附层43进行加热，从而实现活性炭的热脱附再生过程。可以理解，所述加热组件45也可以设置在壳体41内，但需壳体41在加热组件45的位置处为透明状，此时可以将加热组件45设置在物理吸附层43的两侧或四周。可以理解，所述保护层42为半透膜；或者保护层42为板状件，板状件上开设有孔径尺寸为0.1mm～0.6mm的小孔，小孔的孔径尺寸优选为0.1～0.5mm。所述保护层42仅允许厌氧区12内上浮的混合气体进入壳体 41内，而将厌氧区12内的污水阻隔在壳体41外，防止污水进入到壳体41内对物理吸附层43的活性炭吸附结构造成破坏，和/或对加热组件45造成损坏。

本实用新型的除臭装置40，厌氧区12内上浮的臭气先通过保护层42，保护层42可以防止厌氧区12内的污水进入壳体41内，然后再通过物理吸附层43对有臭味的气体进行物理吸附后再排放到甲烷回收装置中，而且可以通过加热组件45对物理吸附层43的吸附材料进行热脱附再生，物理吸附层43可以实现反复使用，即使长时间使用仍然具有良好的吸附效果，无需定期更换物理吸附层43的吸附材料，降低了运营成本。

可以理解，所述除臭装置40与厌氧区12固定连接或者可拆卸式连接，可拆卸式连接方式可以是卡扣式连接、螺纹式紧固连接、磁吸连接或者过盈配合连接等。所述壳体41上还设置有便于提拉的把手411。具体地，所述把手411设置在壳体41的顶部，当将除臭装置40从厌氧区12上拆卸下来时，便于用手提拉除臭装置40。

可以理解，作为优选的，所述除臭装置40还包括废气处理装置(图未示)，其用于对物理吸附层43热脱附再生产生的废气进行清洁处理，实现废气无害化排放。当加热组件45吸收太阳能对物理吸附层43进行加热时，物理吸附层43内的活性炭实现热脱附再生，热脱附再生过程中产生的废气经过排气阀46通入到废气处理装置中经过清洁处理后再排放到大气当中。例如，所述废气处理装置为光催化装置，其通过光催化分解实现废气无害化排放。

可以理解，作为优选的，本实用新型的除臭装置40还可以实现自动化检测并控制气体排放的功能。所述除臭装置40进一步包括控制器和检测装置，所述排气阀46为电磁阀，所述电磁阀和检测装置均与控制器连接，所述控制器还与加热组件45连接以控制加热组件45开启工作。所述检测装置可以检测经过物理吸附层43吸附处理后的气体的成分，并将检测结果反馈至控制器，控制器中根据排放标准预设有各种气体成分的含量阈值，当控制器比对出经过物理吸附层43吸附处理后的气体成分符合排放标准时，控制器控制电磁阀打开，经过吸附处理后的气体经排气阀46排放至大气当中；当控制器比对出经过物理吸附层43吸附处理后的气体成分不符合排放标准时，证明此时物理吸附层43的吸附效果大大降低，无法对臭气进行很好的物理吸附，控制器控制电磁阀关闭，并控制加热组件45开启工作，物理吸附层43中的活性炭进行热脱附再生，然后将排气阀与废气处理装置连通，控制器控制电磁阀打开，物理吸附层43热脱附再生产生的废气以及厌氧区 12的气体通入到废气处理装置中经过清洁处理后再排放至大气中。可以理解，所述控制器可以是 PLC控制柜，所述检测装置为气体分析仪。本实用新型的除臭装置40通过检测装置和控制器可以实现臭气的自动化检测并智能化排放，确保了除臭装置40具有良好的除臭效果。

可以理解，作为一种变形，所述加热组件45还可以是用于对物理吸附层43进行加热的电加热板或电加热管(图未示)，所述电加热板或电加热管优选设置在物理吸附层43的上方，所述电加热板可以进一步地对物理吸附层43进行加热，与加热组件45协同工作，加快物理吸附层43的热脱附再生过程。

本实用新型的另一实施例还提供一种水处理设备，其包括如上所述的恒温装置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种恒温装置，其用于对污水进行厌氧消化处理，其特征在于，

其包括设备区(11)和厌氧区(12)，

设备区(11)用于安置工作设备，厌氧区(12)用于对污水进行厌氧消化处理；

设备区(11)内设置有用于向后续污水处理装置输送气体的气体输送装置(111)，气体输送装置(111)的出风管道(1111)经过厌氧区(12)以与厌氧区(12)内的水体进行热交换。

2.如权利要求1所述的恒温装置，其特征在于，

设备区(11)的顶部设置有用于与厌氧区(12)的进水进行初步热交换的热交换组件(113)。

3.如权利要求1所述的恒温装置，其特征在于，

设备区(11)内设置有用于提供高温高压气体的压缩机(115)和用于对设备区(11)进行降温的蒸发器(114)，厌氧区(12)内设置有用于与厌氧区(12)内的污水进行热交换的冷凝器(112)；

冷凝器(112)分别与压缩机(115)和蒸发器(114)连通。

4.如权利要求3所述的恒温装置，其特征在于，

设备区(11)内设置有控制器和用于检测设备区(11)内温度的第一温度传感器，

控制器分别与第一温度传感器、冷凝器(112)、压缩机(115)和蒸发器(114)连接，

控制器用于根据第一温度传感器的检测结果控制冷凝器(112)、压缩机(115)和蒸发器(114)的工作状态。

5.如权利要求4所述的恒温装置，其特征在于，

厌氧区(12)内设置有用于检测厌氧区(12)内水温的第二温度传感器，

控制器分别与第二温度传感器和气体输送装置(111)连接，

控制器用于根据第二温度传感器的检测结果控制气体输送装置(111)的工作频率。

6.如权利要求5所述的恒温装置，其特征在于，

设备区(11)还设置有用于对厌氧区(12)的进水进行加热的电控加热装置，

电控加热装置与控制器连接，

控制器用于当第二温度传感器检测到厌氧区(12)内的水温低于厌氧消化处理所需温度值时控制电控加热装置对厌氧区(12)的进水进行加热。

7.如权利要求6所述的恒温装置，其特征在于，

控制器通过控制电控加热装置的加热温度以精准调节厌氧区(12)的进水温度。

8.如权利要求1所述的恒温装置，其特征在于，

厌氧区(12)的顶部设置有与其密封式连接的除臭装置(40)，

除臭装置(40)包括壳体(41)、用于防止厌氧区(12)内的污水进入壳体(41)的保护层(42)、用于对厌氧区(12)内产生的臭气进行物理吸附的物理吸附层(43)、用于对物理吸附层(43)进行热脱附再生的加热组件(45)和用于将经过物理吸附层(43)吸附处理后的气体排放至大气的排气阀(46)；

壳体(41)与厌氧区(12)密封式连接，壳体(41)的底部开设有透气通道，保护层(42)和物理吸附层(43)收容在壳体(41)内，保护层(42)位于壳体(41)底部，物理吸附层(43)位于保护层(42)上方，排气阀(46)设置在壳体(41)的顶部。

9.如权利要求8所述的恒温装置，其特征在于，

厌氧区(12)还包括与排气阀(46)连通并用于对厌氧区(12)内产生的甲烷进行回收利用的甲烷回收装置。

10.一种水处理设备，其特征在于，其包括如权利要求1～9任一项所述的恒温装置。