[發明專利]一種可再生能源儲能和零碳排污水處理耦合系統

在審

• 申請號: 202310199228.7
• 申請日: 2023-02-28
• 公開（公告）號: CN116514302A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 蔡偉偉;韓翔宇;姚宏;張靜靜;梅寧;韓寶紅;李冬梅;王麗
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;F23G7/07;H02J3/28;H02J3/32;H02J15/00;H02J7/35;H01M8/04029;H01M8/16;H01M8/04007;H01M8/0662;H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04701;H01
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 霍苗

1.一種可再生能源儲能和零碳排污水處理耦合系統，其特征在于，包括產氫單元、氫熱聯產單元和污水處理單元；

所述產氫單元包括風-光發電單元(1)、無線供電裝置(2)和MEC單元(3)；所述風-光發電單元(1)通過無線供電裝置(2)為MEC單元(3)供電；

所述氫熱聯產單元包括儲氫裝置(4)、氫氣輸運裝置(5)、換熱器A(7)、燃料電池(8)、催化燃燒器(9)、供熱裝置(10)和換熱器B(11)；所述MEC單元(3)與儲氫裝置(4)連接；所述儲氫裝置(4)、燃料電池(8)、催化燃燒器(9)和供熱裝置(10)依次連接連接；所述儲氫裝置(4)、燃料電池(8)、換熱器B(11)和供熱裝置(10)依次連接，且所述燃料電池(8)和換熱器B(11)之間互聯；所述述儲氫裝置(4)、催化燃燒器(9)和供熱裝置(10)依次連接；所述儲氫裝置(4)、催化燃燒器(9)和供熱裝置(10)依次連接；所述催化燃燒器(9)與換熱器A(7)連接為MEC單元(3)保溫；

所述污水處理單元包括待處理污水單元(12)、前處理單元(13)、深度脫氮單元(14)、深度處理單元(15)、膜過濾單元(16)、沼氣儲運裝置(17)和達標污水排放單元(18)；所述燃料電池(8)依次與前處理單元(13)和沼氣儲運裝置(17)電路連接；所述燃料電池(8)依次與深度脫氮單元(14)電路連接；所述燃料電池(8)與深度處理單元(15)電路連接；所述燃料電池(8)和膜過濾單元(16)電路連接；所述待處理污水單元(12)和前處理單元(13)連接；所述膜過濾單元(16)與所述MEC單元(3)連通；所述前處理單元(13)與所述MEC單元(3)連通；所述MEC單元(3)與所述深度脫氮單元(14)連通。

2.如權利要求1所述的可再生能源儲能和零碳排污水處理耦合系統，其特征在于，所述風-光發電單元(1)與無線供電裝置(2)之間、所述燃料電池(8)與前處理單元(13)之間、所述燃料電池(8)與深度脫氮單元(14)之間、所述燃料電池(8)與深度處理單元(15)之間以及所述燃料電池(8)與膜過濾單元(16)之間均設置有電源轉換器。

3.如權利要求1所述的可再生能源儲能和零碳排污水處理耦合系統，其特征在于，所述可再生能源儲能和零碳排污水處理耦合系統還包括儲能電池(19)；

所述風-光發電單元(1)與儲能電池(19)連接；

所述儲能電池(19)依次與前處理單元(13)和沼氣儲運裝置(17)連接；所述儲能電池(19)依次與污水處理單元中的深度脫氮單元(14)、深度處理單元(15)和膜過濾單元(16)連接；且所述儲能電池(19)與無線供電裝置(2)相連；

所述風-光發電單元(1)與儲能電池(19)之間設置有電源轉換器。

4.如權利要求1所述的可再生能源儲能和零碳排污水處理耦合系統，其特征在于，所述可再生能源儲能和零碳排污水處理耦合系統還包括輔助設備(6)；

所述風-光發電單元(1)與所述輔助設備(6)連接；

所述風-光發電單元(1)與所述輔助設備(6)之間還設置有電源轉換器。

5.如權利要求1所述的可再生能源儲能和零碳排污水處理耦合系統，其特征在于，所述前處理單元(13)包括格柵和沉砂池；

或所述前處理單元(13)包括格柵、沉砂池和厭氧消化單元。

6.如權利要求1所述的可再生能源儲能和零碳排污水處理耦合系統，其特征在于，所述MEC單元(3)包括≥1個微生物電解池；

每個微生物電解池之間并聯連接，所述每個微生物電解池包括陽極室和陽極室；所述陽極室與所述前處理單元(13)連接用于流通污水；所述陰極室與所述膜過濾單元(16)連通。