[發明專利]一種醫療廢水能源化利用的醫院綜合能源系統

有效

• 申請號: 202010986825.0
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112209549B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 程繼文;席奐
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;F25B1/00;A61L2/07
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種醫療廢水能源化利用的醫院綜合能源系統，包括：高溫高壓蒸汽消毒室；近/超臨界水氧化反應器，增壓空氣和加熱后的醫療廢水在其中進行近/超臨界水氧化反應，得到高溫高壓的氣體或者近/超臨界狀態物質；透平/膨脹機一，連接近/超臨界水氧化反應器的出口，帶動發電機一發電，透平/膨脹機一的出口分為兩路；熱電/功轉化子系統，連接透平/膨脹機一出口的一路，利用其熱源進行熱電/功轉化，透平/膨脹機一出口的另一路為醫療廢水加熱以及高溫高壓蒸汽消毒室提供熱源。本發明還可包括：低溫藥品保存室；制冷子系統，為低溫藥品保存室提供冷源。本發明基于近/超臨界水氧化技術及能量梯級利用原理，實現了醫療廢水能源化利用。

技術領域

本發明屬于能源利用及污水處理技術領域，涉及超臨界水氧化、中低品位余熱發電以及分布式能源應用，特別涉及一種醫療廢水能源化利用的醫院綜合能源系統。

背景技術

通常情況下，醫療廢水的有效處理不僅是避免環境污染的必須措施，特殊情況下更是防止病毒擴散、保證人民生命安全的重要舉措。醫院產生的廢水量為每床每天400-1200升/床/天，平均每天約750升/床。除了污水產生量大之外，醫療廢水含有大量的病原細菌、病毒和化學藥劑，具有成分復雜、濃度高、毒性大等特點，除了油類、胺類、酸類、破乳劑外，還含有多種難降解的大分子苯環物質，屬于難降解有機廢水。傳統廢水處理方法，如電解法、活性炭吸附法、混凝沉淀法和生物處理法等，很難使處理后的水質達到排放標準。因此尋找一種高效實用、環境友好的醫藥廢水處理方法具有重要的現實意義。

近/超臨界水處理技術可以將工業污水中的多種有機物深度氧化，使這些有機物轉化成清潔的水、CO₂以及相關元素穩定的無機鹽等，是一種針對有毒有害醫療廢水處理的有效手段。在近/超臨界水氧化過程中這些化學能在氧化過程中將釋放大量的熱能，合理的利用這些熱能可以增加能源的利用率。然而當前利用近/超臨界水氧化的高效技術進行醫療廢水處理時，未能很好的利用醫療廢物降解過程中釋放的大量熱能。

發明內容

為了克服上述現有醫療廢水處理能耗高的缺點，本發明的目的在于提供一種醫療廢水能源化利用的醫院綜合能源系統，基于近/超臨界水氧化技術及能量梯級利用原理，將醫療廢水中有機物降解過程中釋放的能量進行統籌管理，系統的熱負荷、電負荷、冷負荷及污水負荷相互耦合，互相影響，通過初始能量分配、子系統熱力參數調整等方式來實現整個系統電負荷、熱負荷、冷負荷及污水負荷的協同控制。同時解決能源問題和醫療廢水治理問題，滿足醫院區域用電、用水、用熱、用冷問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種醫療廢水能源化利用的醫院綜合能源系統，包括：

高溫高壓蒸汽消毒室31；

近/超臨界水氧化反應器6，其入口連接多級空氣壓縮機的出口和加熱后的醫療廢水出口，增壓空氣和加熱后的醫療廢水在其中進行近/超臨界水氧化反應，得到高溫高壓的氣體或者近/超臨界狀態物質；

透平/膨脹機一7，連接近/超臨界水氧化反應器6的出口，帶動發電機一8發電，透平/膨脹機一7的出口分為兩路；

熱電/功轉化子系統，連接透平/膨脹機一7出口的一路，利用其熱源進行熱電/功轉化，透平/膨脹機一7出口的另一路為醫療廢水加熱以及高溫高壓蒸汽消毒室31提供熱源。

進一步地，所述高溫高壓蒸汽消毒室31的出口連接緩沖罐30，緩沖罐30有醫療廢水入口39和水入口一40，緩沖罐30的出口通過水泵一29連接換熱器一28的冷源側入口，換熱器一28的冷源側出口連接近/超臨界水氧化反應器6的入口；所述透平/膨脹機一7出口的另一路連接換熱器一28的熱源側入口，換熱器一28的熱源側出口連接換熱器二33的熱源側入口，換熱器二33的熱源側出口連接換熱器三16的熱源側入口，換熱器二33的冷源側入口通過水泵二34連接水入口二35，換熱器二33的冷源側出口連接高溫高壓蒸汽消毒室31的蒸汽噴頭。