CN106167327A - 污水发电自净***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污水发电自净***及方法。***包括污水集中池、拦污格栅、水轮发电机、反应池、污水电化学反应设备、电动分离机、电磁场吸附装置、强电场吸附装置等部分，污水发电自净方法是污水首先经过拦污格栅过滤，污水所蕴含的大部分机械能通过水轮发电机转换成电能，与太阳能发电和风能发电互补供给污水电化学反应设备、电动分离机、电磁场吸附装置和强电场吸附装置，从而实现污水自净处理。本发明具有运行费用低、结构简单、投资节省、操作方便、经济和社会效益显著等优点，在城市化、工业化快速发展和能源、水资源、水环境危机的背景下极具研究推广价值。
Description
技术领域
本发明属于污水处理、非常规水资源开发和可再生能源利用领域，特别涉及一种污水发电自净***及方法。
背景技术
随着城市化和工业化的发展，人类生产生活每天产生大量的污水，这些以点源为特征的工业废水和生活污水对人类的生存环境和水资源质量带来严重威胁，是造成水环境恶化和水质性缺水的主要原因，因此需要对这些污水进行有效的处理。寻求低廉高效的污水处理技术对于改善人类生存的水环境质量和缓解水资源危机具有重要的意义。污水本身具有的丰富机械能和输运过程产生的势能，通过污水发电将这些能量进行有效处置利用，结合风能、太阳能等互补可再生能源，将发出的电能用于污水自净处理，实现污水的“自产自消”，提高入河水质，对绿色城市建设和经济社会的可持续发展有着巨大的实用价值。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种污水发电自净***及方法。
污水发电自净***，其特征在于包括：污水集中池、拦污格栅、进水管、流量控制阀、污水处理站、水轮发电机、第一中间管、反应池、污水电化学反应设备、排污孔、排污孔控制阀、支架、第二中间管、电动分离机、排污管、第三中间管、电磁场吸附装置、第四中间管、强电场吸附装置、出水管、出水控制阀、污水处理站屋面、太阳能电池板、风力发电机、自备电源、配电单元、输电线、供电线路、输出线路，进水管一端与污水集中池相连，之间设有拦污格栅，进水管另一端与水轮发电机相连，进水管设有流量控制阀，水轮发电机与反应池通过第一中间管相连，反应池安置在支架之上，并设有污水电化学反应设备，反应池底部设有排污孔，排污孔设有排污孔控制阀，反应池与带有排污管的电动分离机通过第二中间管相连，电动分离机与电磁场吸附装置通过第三中间管相连，电磁场吸附装置与强电场吸附装置通过第四中间管相连，强电场吸附装置与带有出水控制阀的出水管相连，水轮发电机、反应池、电动分离机、电磁场吸附装置、强电场吸附装置、自备电源和配电单元集中布置在污水处理站内，在污水处理站屋面上布置有太阳能电池板和风力发电机，水轮发电机、太阳能电池板、风力发电机和自备电源通过输电线与配电单元相连，配电单元通过供电线路与污水电化学反应设备、电动分离机、电磁场吸附装置和强电场吸附装置相连，配电单元接有输出线路。
所述的污水集中池所处的地势高于污水处理站。
一种利用所述***的污水发电自净方法：蕴含丰富机械能的污水汇集排放到污水集中池，经过污水集中池调压后的污水通过拦污格栅过滤后从进水管进入水轮发电机，推动水轮发电机发电，然后污水经过第一中间管进入反应池，在污水电化学反应设备的作用下发生电化学反应，经过第一次净化后的污水经过第二中间管进入电动分离机，污水中原有杂质和电化学反应产生的杂质经过离心作用部分从排污管中分离出去，之后污水分别经由第三中间管和第四中间管依次进入电磁场吸附装置和强电场吸附装置，经过电磁场和强电场吸附作用后，污水中的杂质进一步得到去除，净化后的污水通过出水管排出，水轮发电机、太阳能电池板和风力发电机所发出的电力在配电单元的控制下互补提供给污水电化学反应设备、电动分离机、电磁场吸附装置和强电场吸附装置，不足的电力由自备电源提供，多余的电力通过输出线路向外输出，对拦污格栅拦截下来的固体废弃物进行定期清理，反应池沉淀下来的杂质通过打开排污孔控制阀由排污孔排出，电磁场吸附装置和强电场吸附装置吸附的杂质也需要进行定期清理，污水发电自净***的处理流量和关闭检修由流量控制阀和出水控制阀配合控制。
本发明具有运行费用低、结构简单、投资节省、操作方便、经济和社会效益显著等优点，在城市化、工业化快速发展和能源、水资源、水环境危机的背景下极具研究推广价值，它能有效地处理工业和生活污水，改善入河水质，并为当地的生产生活补充提供电力供应。
附图说明
图1是污水发电自净***示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步阐述，以便本领域技术人员更好地理解本发明的实质。
如图1所示，污水发电自净***包括污水集中池1、拦污格栅2、进水管3、流量控制阀4、污水处理站5、水轮发电机6、第一中间管7、反应池8、污水电化学反应设备9、排污孔10、排污孔控制阀11、支架12、第二中间管13、电动分离机14、排污管15、第三中间管16、电磁场吸附装置17、第四中间管18、强电场吸附装置19、出水管20、出水控制阀21、污水处理站屋面22、太阳能电池板23、风力发电机24、自备电源25、配电单元26、输电线27、供电线路28、输出线路29，进水管3一端与污水集中池1相连，之间设有拦污格栅2，进水管3另一端与水轮发电机6相连，进水管3设有流量控制阀4，水轮发电机6与反应池8通过第一中间管7相连，反应池8安置在支架12之上，并设有污水电化学反应设备9，反应池8底部设有排污孔10，排污孔10设有排污孔控制阀11，反应池8与带有排污管15的电动分离机14通过第二中间管13相连，电动分离机14与电磁场吸附装置17通过第三中间管16相连，电磁场吸附装置17与强电场吸附装置19通过第四中间管18相连，强电场吸附装置19与带有出水控制阀21的出水管20相连，水轮发电机6、反应池8、电动分离机14、电磁场吸附装置17、强电场吸附装置19、自备电源25和配电单元26集中布置在污水处理站5内，在污水处理站屋面22上布置有太阳能电池板23和风力发电机24，水轮发电机6、太阳能电池板23、风力发电机24和自备电源25通过输电线27与配电单元26相连，配电单元26通过供电线路28与污水电化学反应设备9、电动分离机14、电磁场吸附装置17和强电场吸附装置19相连，配电单元26接有输出线路29。
污水发电自净方法是：蕴含丰富机械能的污水汇集排放到污水集中池1，经过污水集中池1调压后的污水通过拦污格栅2过滤后从进水管3进入水轮发电机6，推动水轮发电机6发电，然后污水经过第一中间管7进入反应池8，在污水电化学反应设备9的作用下发生电化学反应，经过第一次净化后的污水经过第二中间管13进入电动分离机14，污水中原有杂质和电化学反应产生的杂质经过离心作用部分从排污管15中分离出去，之后污水分别经由第三中间管16和第四中间管18依次进入电磁场吸附装置17和强电场吸附装置19，经过电磁场和强电场吸附作用后，污水中的杂质进一步得到去除，净化后的污水通过出水管20排出，水轮发电机6、太阳能电池板23和风力发电机24所发出的电力在配电单元26的控制下互补提供给污水电化学反应设备9、电动分离机14、电磁场吸附装置17和强电场吸附装置19，不足的电力由自备电源25提供，多余的电力通过输出线路29向外输出，对拦污格栅2拦截下来的固体废弃物进行定期清理，反应池8沉淀下来的杂质通过打开排污孔控制阀11由排污孔10排出，电磁场吸附装置17和强电场吸附装置19吸附的杂质也需要进行定期清理，污水发电自净***的处理流量和关闭检修由流量控制阀4和出水控制阀21配合控制。
本发明选择污水量较大的地区，首先建设污水集中池，将城市污水管网连接到污水集中池，然后尽量在地势低的地区建设污水处理站，里面分别安装水轮发电机、反应池、污水电化学反应设备、电动分离机、电磁场吸附装置、强电场吸附装置、自备电源和配电单元等，在污水处理站屋面上布置安装太阳能电池板和风力发电机，进行管道和线路的正确连接，形成污水发电自净***。当需要进行污水发电自净时，打开流量控制阀和出水控制阀，调节它们使得***的处理流量和反应池的处理水位大小合适，即可进行***的工作运行，并对拦污格栅拦截下来的固体废弃物进行定期清理，将反应池沉淀下来的杂质通过打开排污孔控制阀由排污孔按时排出，另外对电磁场吸附装置和强电场吸附装置吸附的杂质也需要进行定期清理。
本发明既适用于工业污水自净处理，也适用于生活污水自净处理；既适用于山地丘陵地区，也适用于平原地区，在地势变化较大的地区优势更为明显。它可以极大地降低污水处理成本，提高污水处理效率，对于促进城市化和工业化发展，改善人类生存的水环境质量和缓解水资源危机具有重要的意义；对绿色城市建设和经济社会的可持续发展也有着巨大的实用价值。
需要注意的是，以上实施方式中，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种污水发电自净***，其特征在于包括：污水集中池(1)、拦污格栅(2)、进水管(3)、流量控制阀(4)、污水处理站(5)、水轮发电机(6)、第一中间管(7)、反应池(8)、污水电化学反应设备(9)、排污孔(10)、排污孔控制阀(11)、支架(12)、第二中间管(13)、电动分离机(14)、排污管(15)、第三中间管(16)、电磁场吸附装置(17)、第四中间管(18)、强电场吸附装置(19)、出水管(20)、出水控制阀(21)、污水处理站屋面(22)、太阳能电池板(23)、风力发电机(24)、自备电源(25)、配电单元(26)、输电线(27)、供电线路(28)、输出线路(29)，进水管(3)一端与污水集中池(1)相连，之间设有拦污格栅(2)，进水管(3)另一端与水轮发电机(6)相连，进水管(3)设有流量控制阀(4)，水轮发电机(6)与反应池(8)通过第一中间管(7)相连，反应池(8)安置在支架(12)之上，并设有污水电化学反应设备(9)，反应池(8)底部设有排污孔(10)，排污孔(10)设有排污孔控制阀(11)，反应池(8)与带有排污管(15)的电动分离机(14)通过第二中间管(13)相连，电动分离机(14)与电磁场吸附装置(17)通过第三中间管(16)相连，电磁场吸附装置(17)与强电场吸附装置(19)通过第四中间管(18)相连，强电场吸附装置(19)与带有出水控制阀(21)的出水管(20)相连，水轮发电机(6)、反应池(8)、电动分离机(14)、电磁场吸附装置(17)、强电场吸附装置(19)、自备电源(25)和配电单元(26)集中布置在污水处理站(5)内，在污水处理站屋面(22)上布置有太阳能电池板(23)和风力发电机(24)，水轮发电机(6)、太阳能电池板(23)、风力发电机(24)和自备电源(25)通过输电线(27)与配电单元(26)相连，配电单元(26)通过供电线路(28)与污水电化学反应设备(9)、电动分离机(14)、电磁场吸附装置(17)和强电场吸附装置(19)相连，配电单元(26)接有输出线路(29)。
2.如权利要求1所述的污水发电自净***，其特征在于所述的污水集中池(1)所处的地势高于污水处理站(5)。
3.一种利用权利要求1所述***的污水发电自净方法，其特征在于：污水汇集排放到污水集中池(1)，经过污水集中池(1)调压后的污水通过拦污格栅(2)过滤后从进水管(3)进入水轮发电机(6)，推动水轮发电机(6)发电，然后污水经过第一中间管(7)进入反应池(8)，在污水电化学反应设备(9)的作用下发生电化学反应，经过第一次净化后的污水经过第二中间管(13)进入电动分离机(14)，污水中原有杂质和电化学反应产生的杂质经过离心作用部分从排污管(15)中分离出去，之后污水分别经由第三中间管(16)和第四中间管(18)依次进入电磁场吸附装置(17)和强电场吸附装置(19)，经过电磁场和强电场吸附作用后，污水中的杂质进一步得到去除，净化后的污水通过出水管(20)排出，水轮发电机(6)、太阳能电池板(23)和风力发电机(24)所发出的电力在配电单元(26)的控制下互补提供给污水电化学反应设备(9)、电动分离机(14)、电磁场吸附装置(17)和强电场吸附装置(19)，不足的电力由自备电源(25)提供，多余的电力通过输出线路(29)向外输出，对拦污格栅(2)拦截下来的固体废弃物进行定期清理，反应池(8)沉淀下来的杂质通过打开排污孔控制阀(11)由排污孔(10)排出，电磁场吸附装置(17)和强电场吸附装置(19)吸附的杂质也需要进行定期清理，污水发电自净***的处理流量和关闭检修由流量控制阀(4)和出水控制阀(21)配合控制。
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- 2016-08-15 CN CN201610675567.8A patent/CN106167327A/zh active Pending
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |