[發明專利]熱電聯供的城市社區污水處理站

在審

• 申請號: 201710390402.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN108928991A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 向華
• 申請（專利權）人: 廣東合即得能源科技有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F11/04
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 劉克寬

本發明涉及城市污水處理技術領域，具體涉及熱電聯供的城市社區污水處理站，其包括污水處理模塊、糞便處理模塊和熱電控制模塊，污水處理模塊包括格柵池、MBR生物膜反應器和清水收集罐，糞便處理模塊包括CSTR厭氧發酵罐、甲烷提取裝置、甲醇合成裝置，熱電控制模塊包括甲醇水制氫重整器、換熱器、燃料電池、高溫余氣收集裝置和控制裝置。本發明集供電、供熱以及社區內的污水處理于一體，污水在社區內就近處理并實現電能、熱能的高效轉化和利用，可降低運輸成本和城市污水集中處理的負擔，并且不受場地限制。

技術領域

本發明涉及城市污水處理技術領域，具體涉及熱電聯供的城市社區污水處理站。

背景技術

人類生活過程中產生的污水，主要是糞便和洗滌污水，是水體的主要污染源之一。隨著城市化的發展以及城市污水管網的普及，越來越多的城市采用糞便處理站對糞便經預處理后，再與城市污水處理廠或垃圾衛生填埋場合并處理的方式，即處理后的上清液進入污水處理系統，糞渣進入污泥處置系統或與垃圾一起填埋。 但現有的城市生活污水集中處理方式仍存在以下亟待解決的問題：（1）需要運糞車定期將城市內各個化糞池內的糞便進行清理并運輸至糞便處理站進行預處理，然后再將預處理后的糞渣運輸至污泥處理廠或者垃圾填埋場處理，該過程中，糞便的收集、清理和運輸成本非常高，而且化糞池和糞便處理站產生大量對人體有害的臭氣，工作環境差；（2）雖然地級以上城市建有污水處理廠，但覆蓋率不足，導致城市污水處理率較低，隨著生活污水的逐年增長，絕大多數城市的污水處理能力滿足不了實際需求，運行負荷重；（3）現有的糞便、污水處理設備的運行主要依靠電能，其能耗非常高，而且目前供電方式為接入城市電網的集中式高壓輸電，因而污水處理廠和糞便預處理站的分布位置受到地域的限制；（4）經過處理后的糞渣與垃圾填埋的方式對地下水源等生活環境也會造成污染，不利于可持續發展。

發明內容

針對現有技術存在上述技術問題，本發明的目的在于提供一種熱電聯供的城市社區污水處理站，該系統集供電、供熱以及社區內的污水處理于一體，社區內就近處理，降低運輸成本和城市污水集中處理的負擔，并且不受場地限制。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

提供熱電聯供的城市社區污水處理站，包括分布于社區內的若干個化糞池，化糞池的污水出口連接污水管道，還包括污水處理模塊、糞便處理模塊、熱電控制模塊，其中：

所述污水處理模塊包括依次連通的帶有蓋板的格柵池、MBR生物膜反應器和清水收集罐，所述格柵池通過所述污水管道與化糞池的污水出口連通，所述MBR生物膜反應器的底部設置有曝氣裝置；

所述糞便處理模塊包括依次連接的CSTR厭氧發酵罐、甲烷提取裝置、甲醇合成裝置、甲醇水溶液儲罐，所述化糞池內的糞便通過污水泵與CSTR厭氧發酵罐的進料口連接，所述MBR生物膜反應器的污泥出口通過污泥泵與所述CSTR厭氧發酵罐的進料口連接，所述CSTR厭氧發酵罐內設置有攪拌裝置；

所述熱電控制模塊包括甲醇水制氫重整器、換熱器、燃料電池、高溫余氣收集裝置和控制裝置，所述甲醇水制氫重整器設置有重整室、分離室和供甲醇水重整制氫反應所需溫度的電加熱器，所述控制裝置包括控制器和用于向外輸出電能的電力輸出端口，其中：所述甲醇水溶液儲罐內的甲醇與水的混合溶液通過輸送泵輸送至所述重整室內發生甲醇和水的重整制氫反應制得氫氣和高溫余氣的混合氣，然后混合氣經分離室分離出的氫氣經所述換熱器降溫后輸送至燃料電池產生電能，該電能通過電力輸出端口為系統中所有用電設備供電；經分離室分離出的高溫余氣收集至高溫余氣收集裝置并通過管路為所述MBR生物膜反應器、CSTR厭氧發酵罐以及甲醇合成裝置供熱。

其中，所述MBR生物膜反應器的側壁設置有加熱盤管，所述加熱盤管通過第一加熱管路與所述高溫余氣收集裝置連接，所述第一加熱管路設置有與控制器連接的調節閥，所述MBR生物膜反應器內設置有與控制器連接的溫度傳感器。