[發明專利]一種用于管流發電的污水預處理設備

有效

• 申請號: 202010157593.8
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111359302B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 柏轉;孫小慶;胡俊;張慧;鄒慧;鄧碩哲;單云
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01D36/04
• 分類號: B01D36/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發明公開了一種用于管流發電的污水預處理設備，其包括溢流式多級過濾集水箱環形斜板接觸強化式沉降水室，N個與對應溢流管連接的環形斜板接觸強化式沉降水室，磁吸合式封水塞排水器，磁吸合式封水塞排水器底部的排水口連接吸氣加速管路。本發明可以建設在各類高層建筑物中實現對生活污水的過濾、沉降、傳遞和加速，以及通過下接的渦輪機附件模塊進行發電，能夠有效收集并利用起高位水體的水力勢能，并使其發揮可觀的經濟價值。污水在經過過濾、沉降后，經過排水器噴出到達吸氣加速管路，再利用水流自身的勢能達到管流充分加速的發電預處理目的。

技術領域

本發明涉及一種用于管流發電的污水預處理設備，屬于水處理設備技術領域。

背景技術

有學者指出：到目前為止,世界水力發電的潛力只開發了13.6％。美國1982 年公布一種新的小型水力發電裝置，其為一種漂浮結構,其有空氣室和壓載室,直流擴散管,水輪機和裝在空腔內的發電機。整個裝置安裝在過流道(溢流壩的放水孔、水閘、渠道,等等)上,供發電之用。日本鋼神電機公司開發了超小型公斤級的徑流水力發電裝置，其可作為山間一般家庭或養魚場等的電源,而且有助于工廠利用排水發電實現節能，該類型的小型發電機以10～20kW級為主。在此基礎上，有學者又研發出0.5kW和1kW兩種產品,均由永磁發電裝置、電池組以及擁有逆變器的控制裝置等構成,只需有2L/s以上的水量即可。日本經濟產業省開展有關工業用水潛在發電能力的基礎調查。利用工業用水管道,由上游的水庫等通過管道向各企業送水的設施,有望作為水力能源的潛在能源,而現狀幾乎都未被利用。

國內像文長明等人提出的虹吸式水力發電裝置(專利號：CN209067405U)，解秀忠提出的虹吸式水力發電系統(專利號：CN107435611A)，朱安心提出的高壩水電站虹吸式水力發電系統(專利號：CN106836155A)及寇賢偉等人提出的一種虹吸式發電系統(專利號：CN206092277U)，方案主要包括高壩水庫、虹吸管、主流管、軸流式發電機、沖擊式水力發電機和深井泵,其利用高壩水庫的水壓與虹吸出水管出水口的壓差,將水庫的水快速吸入所述虹吸管,進而流入主流管。主流管上安裝有多臺軸流式發電機,軸流式發電機呈階梯式排布,主流管的底端安裝有沖擊式水力發電機,將水庫高程蓄水的動能轉化為電能,實現虹吸式水力發電。方案中的管道可以預見應為大直徑管道，其需要大量的水體。此外，使用多級軸流式發電機將增加水阻并且沿程流速損失增加，這暴露出想要通過多級利用實現發電的局限性。此外，馬成果等人提出的一種污水虹吸發電裝置(專利號： CN104251180A)，以直接利用污水在虹吸管中流動的水流對內軸承裝置起到清水潤滑作用為切入點考慮了污水虹吸發電裝置中與污水接觸的金屬表面塑膠保護層，但其未具體考慮水體的復雜性。針對于污水過濾沉降的相關理論已經在現有專利技術中被提及，但現有技術中的結構設計過于復雜，不便于設計制造和投入使用，并且過于密集的結構給后勤維護增加了困難。此外，在現有的管流加速技術中，有內置螺旋肋的空氣柱法，也有常見的水射流法。水射流原理中水流的初始速度起著至關重要的作用，而初始速度相對較小的管流將難以通過水射流法實現對水流的加速。因此設計一種內部結構便捷有序，能減小維護困難的適于此類情形發電的裝置是十分有必要的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：現有污水預處理設備多場合應用適應性不強，后勤維護過于頻繁的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種用于管流發電的污水預處理設備，其特征在于，包括：

溢流式多級過濾集水箱，其內部從上至下依次為進水區、集水區、污泥區，進水區與集水區之間設有過濾罩，集水區與污泥區之間設有隔污圓盤，污泥區底部設有排污口，排污口端部設有除污封口蓋；污泥區內設有導流管，導流管的上端穿過隔污圓盤與N通管的一個端口連通，導流管內設有濾芯，N通管的其它端口分別連接一溢流管，溢流管的出口端從溢流式多級過濾集水箱中露出；