專(zhuān)利名稱(chēng)：一種兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳低污染物排放的污水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理系統(tǒng)，特別涉及一種兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳低污染物排放的污水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水資源短缺、水和水環(huán)境污染、二氧化碳等溫室氣體排放造成的危害性氣候以及能源短缺是人類(lèi)面臨的幾個(gè)十分重要的問(wèn)題，一方面隨著人口的增加人均水資源、能源越來(lái)越缺少，另一方面隨著人類(lèi)活動(dòng)范圍越來(lái)越廣、深度越來(lái)越深，水環(huán)境和大氣環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重。為了解決上述問(wèn)題，人類(lèi)經(jīng)過(guò)上百年探索努力，在污水處理和大氣治理方面已取得了巨大的成就，但是隨著人類(lèi)對(duì)自然認(rèn)識(shí)的加深，人們認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有的污水處理技術(shù)在很多方面并不符合節(jié)能環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的要求，以城鎮(zhèn)污水處理為例具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1、存在較為嚴(yán)重的二次污染物排放?，F(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)除存在污泥產(chǎn)生二次污染物排放外，還普遍存在二氧化碳等溫室氣體排放，據(jù)有關(guān)專(zhuān)家報(bào)告指出城鎮(zhèn)污水處理，每處理一頓污水向大氣排放0. 29Kg 二氧化碳。2、污水中所含的可利用能源利用率低。污水中所含的可利用能源主要存在于以下兩個(gè)方面(1)污水中有機(jī)物質(zhì)所含的能源。( 污水溫度與環(huán)境溫度差所形成的可利用能源。在現(xiàn)有污水處理過(guò)程中污水中有機(jī)物所含能量很大一部分被生物氧化所消耗，雖然污泥厭氧處理和污泥焚燒可回收一部分能量，但這只是污水中有機(jī)物所含能量的一小部分而。僅就污泥燃燒熱值看，經(jīng)生物氧化的消化污泥其燃燒熱值僅為未經(jīng)生物氧化的生污泥的1/2。在城鎮(zhèn)污水處理中，由于污水的濃度很低，水體很大，所以，不能直接用厭氧消化處理產(chǎn)生沼氣，一般只對(duì)污泥進(jìn)行厭氧處理，但是對(duì)污泥進(jìn)行厭氧處理也存在著以下問(wèn)題
(1)、污泥的濃度也較低，污泥體量大，要求沼氣池的體積大，導(dǎo)致建設(shè)成本高，另外，中溫、 高溫沼氣發(fā)酵效率最好，但對(duì)低濃度污泥加溫時(shí)，大體量的污泥加溫能耗很大，很不經(jīng)濟(jì)。
(2)、污水經(jīng)生物處理后產(chǎn)生的活性污泥很多有機(jī)質(zhì)已被消耗，因此活性污泥厭氧處理的沼氣產(chǎn)量比未經(jīng)生物氧化處理的生污泥的沼氣產(chǎn)量低很多。由于(1)、冬季采暖時(shí)和夏季制冷時(shí)，污水溫度與室外環(huán)境溫度的差值較大且較為穩(wěn)定。( 、污水水體很大，所以污水具有很高的能源利用價(jià)值，這也為熱泵技術(shù)的應(yīng)用提供了良好的空間，目前用污水提供熱源或冷源，利用熱泵供暖或供冷的技術(shù)已應(yīng)用于生活場(chǎng)所和辦公場(chǎng)所。然而，在污水非常集中的污水處理廠，在現(xiàn)有的污水處理工藝面前，熱泵技術(shù)的應(yīng)用卻遇到了障礙在冬季，熱泵熱交換裝置于曝氣前會(huì)使污水溫度降低不利于后面的有機(jī)物生物氧化，置于曝氣后，污水溫度經(jīng)過(guò)曝氣水溫降低能量回收價(jià)值降低。3、污水中可回收利用的物質(zhì)利用率低。污水中含有大量的含氮、磷和有機(jī)質(zhì)，這些物質(zhì)本來(lái)可以作為很好的有機(jī)肥料加以利用的，而在現(xiàn)有的污水處理過(guò)程中，氮被還原成氮?dú)?、碳被轉(zhuǎn)化成二氧化碳排入大氣。在現(xiàn)有的污水處理工藝中，雖然，厭氧工藝可回收一部氮、磷、有機(jī)質(zhì)并以沼渣、沼液的形式生產(chǎn)肥料，但是，由于城鎮(zhèn)污水濃度低且不穩(wěn)定，所以，厭氧工藝僅在極少數(shù)污水處理廠用于污泥的消化處理，且經(jīng)濟(jì)效益并不好。4、存在大氣污染?，F(xiàn)有的污水處理工藝(包括目前最先進(jìn)的MBR工藝)大都采用曝氣技術(shù)，在曝氣過(guò)程中污水中的臭氣會(huì)排放到大氣中污染大氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳低污染物排放的污水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有污水的凈化、能源和有價(jià)值物質(zhì)的高效回收、低大氣污染物排放的功效，可用于市政污水、小區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水、養(yǎng)殖污水和部分工業(yè)污水的高效率處理。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、污水中的有機(jī)物在生物氧化、厭氧消化前通過(guò)污水分離高倍濃縮系統(tǒng)進(jìn)行了高效截留和高倍濃縮，因此避免了曝氣產(chǎn)生的污水與環(huán)境的溫度差的降低，可以有效地保持污水因與環(huán)境的溫度差而具有的熱能和冷能。另外，由于換熱器置于污水分離高倍濃縮系統(tǒng)之后，經(jīng)污水分離高倍濃縮系統(tǒng)的污水水質(zhì)好，可降低因結(jié)垢導(dǎo)致的換熱器換熱效率的下降。2、由于是將經(jīng)過(guò)污水一級(jí)處理系統(tǒng)和污水分離高倍濃縮系統(tǒng)處理后產(chǎn)生的高濃度污水或污泥進(jìn)行了兩級(jí)厭氧消化，可大大降低建設(shè)成本和中高溫厭氧消化時(shí)污水或污泥加熱的能源消耗成本。3、污水中的氮、磷在污水高倍濃縮時(shí)被高效截留，在兩級(jí)厭氧消化過(guò)程中大多數(shù)被保留在沼渣和沼液中并制成固體肥料、液體肥料進(jìn)行再利用。4、無(wú)曝氣產(chǎn)生的臭氣污染，保護(hù)了環(huán)境。本發(fā)明采用超重力膜分離技術(shù)作為污水分離高倍濃縮系統(tǒng)的核心技術(shù)時(shí)的工作原理是經(jīng)污水一級(jí)處理的污水經(jīng)保安過(guò)濾一進(jìn)入超重力膜分離機(jī)進(jìn)行膜分離濃縮其透過(guò)液進(jìn)入集水池、其截留液與經(jīng)粉碎的污水一級(jí)處理產(chǎn)生的污泥、保安過(guò)濾一產(chǎn)生的截留物、 深度處理產(chǎn)生的污泥一同進(jìn)入一級(jí)厭氧消化裝置、二級(jí)厭氧消化裝置，一級(jí)厭氧消化裝置、 二級(jí)厭氧消化裝置產(chǎn)生的沼液經(jīng)保安過(guò)濾二進(jìn)入膜過(guò)濾器、膜過(guò)濾器、保安過(guò)濾二的截留液返回到一級(jí)厭氧消化裝置，膜過(guò)濾器的透過(guò)液可進(jìn)入到配料混合池一，也可經(jīng)膜濃縮器濃縮后進(jìn)入到配料混合池二，一級(jí)厭氧消化裝置、二級(jí)厭氧消化裝置產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫脫水裝置進(jìn)入燃?xì)忮仩t、沼氣發(fā)電機(jī)，燃?xì)忮仩t、沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的煙氣經(jīng)熱交換器進(jìn)入到尾氣吸收裝置，尾氣吸收裝置產(chǎn)生的吸收液和脫硫脫水產(chǎn)生的殘液進(jìn)入到配料混合池一、配料混合池二，尾氣吸收裝置產(chǎn)生的尾氣進(jìn)入到超重力膜分離機(jī)后排空，集水池內(nèi)裝有的換熱器通過(guò)給水管、回水管與水源熱泵相連，水源熱泵產(chǎn)生的熱水和燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的熱水、熱交換器產(chǎn)生的熱水一同進(jìn)入熱水池，水源熱泵產(chǎn)生的冷水進(jìn)入冷水池，一級(jí)厭氧消化內(nèi)裝有泥漿熱交換器，熱水池的熱水經(jīng)泥漿熱交換器換熱后進(jìn)入到燃?xì)忮仩t。本發(fā)明采用磁分離技術(shù)作為污水分離高倍濃縮系統(tǒng)的核心技術(shù)時(shí)的工作原理是 經(jīng)污水一級(jí)處理的污水經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池進(jìn)入磁過(guò)濾器，經(jīng)磁過(guò)濾器分離的污水可達(dá)到二級(jí)以上的排放要求，磁過(guò)濾器產(chǎn)生的截留物經(jīng)磁鼓分離器分離出的磁加載物進(jìn)入反應(yīng)池重復(fù)利用，經(jīng)磁鼓分離器產(chǎn)生的高濃度污泥和經(jīng)粉碎的污水一級(jí)處理產(chǎn)生的污泥、深度處理產(chǎn)生的污泥一同進(jìn)入一級(jí)厭氧消化裝置、二級(jí)厭氧消化裝置，一級(jí)厭氧消化裝置、二級(jí)厭氧消化裝置產(chǎn)生的沼液經(jīng)保安過(guò)濾二進(jìn)入膜過(guò)濾器、膜過(guò)濾器、保安過(guò)濾二的截留液返回到一級(jí)厭氧消化裝置，膜過(guò)濾器的透過(guò)液可進(jìn)入到配料混合池一，也可經(jīng)膜濃縮器濃縮后進(jìn)入到配料混合池二，一級(jí)厭氧消化裝置、二級(jí)厭氧消化裝置產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫脫水裝置進(jìn)入燃?xì)忮仩t、沼氣發(fā)電機(jī)，燃?xì)忮仩t、沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的煙氣經(jīng)熱交換器進(jìn)入到尾氣吸收裝置，尾氣吸收裝置產(chǎn)生的吸收液和脫硫脫水產(chǎn)生的殘液進(jìn)入到配料混合池一、配料混合池二，尾氣吸收裝置產(chǎn)生的尾氣排空，集水池內(nèi)裝有的換熱器通過(guò)給水管、回水管與水源熱泵相連，水源熱泵產(chǎn)生的熱水和燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的熱水、熱交換器產(chǎn)生的熱水一同進(jìn)入熱水池， 水源熱泵產(chǎn)生的冷水進(jìn)入冷水池，一級(jí)厭氧消化內(nèi)裝有泥漿熱交換器，熱水池的熱水經(jīng)泥漿熱交換器換熱后進(jìn)入到燃?xì)忮仩t。


圖1是以超重力膜分離機(jī)作為污水分離和高倍濃縮的一種兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳低污染物排放的污水處理系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。圖2是以磁分離技術(shù)作為污水分離和高倍濃縮的一種兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳低污染物排放的污水處理系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示一種兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳、低污染物排放的污水處理系統(tǒng)，其特征在于由污水一級(jí)處理系統(tǒng)、污水分離高倍濃縮系統(tǒng)、集水池、厭氧消化系統(tǒng)、 液體復(fù)合肥料制作系統(tǒng)、大氣污染控制系統(tǒng)、能源回收利用系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng)組成；其中污水分離高倍濃縮系統(tǒng)的進(jìn)口與污水一級(jí)處理系統(tǒng)的一個(gè)出口連接，污水分離高倍濃縮系統(tǒng)的一個(gè)出口與集水池的進(jìn)口相連，另一個(gè)出口與厭氧消化系統(tǒng)的進(jìn)口連接，污水一級(jí)處理系統(tǒng)的另一個(gè)出口還與厭氧消化系統(tǒng)的進(jìn)口連接；厭氧消化系統(tǒng)由一級(jí)厭氧消化池、二級(jí)厭氧消化池和沼渣脫水池依次連接組成；液體復(fù)合肥料制作系統(tǒng)由保安過(guò)濾器二、 膜過(guò)濾器、膜濃縮器、配料混合池一和配料混合池二組成，保安過(guò)濾器二的一個(gè)出口與一級(jí)厭氧消化池的另一個(gè)進(jìn)口連接，保安過(guò)濾器二的另一個(gè)出口與膜過(guò)濾器的進(jìn)口相連，膜過(guò)濾器的一個(gè)出口與配料混合池一的進(jìn)口連接，另一個(gè)出口與膜濃縮器的進(jìn)口相連，膜濃縮器的出口與配料混合池二的進(jìn)口連接；大氣污染控制系統(tǒng)由脫硫脫水裝置和尾氣吸收裝置組成，脫硫脫水裝置的進(jìn)口與一級(jí)厭氧消化裝置和二級(jí)厭氧消化裝置的出口連接，脫硫脫水裝置的一個(gè)出口與配料混合池一、配料混合池二連接；能源回收利用系統(tǒng)由燃?xì)忮仩t、沼氣發(fā)電機(jī)、熱交換器、熱水池、水源熱泵和冷水池組成，燃?xì)忮仩t和沼氣發(fā)電機(jī)的進(jìn)口各自與脫硫脫水裝置的另一出口連接，燃?xì)忮仩t和沼氣發(fā)電機(jī)的各自的一個(gè)出口均與熱交換器的進(jìn)口連接，熱交換器的一個(gè)出口與尾氣吸收裝置的進(jìn)口連接，尾氣吸收裝置的一個(gè)出口與超重力膜分離機(jī)連接，另一個(gè)出口與配料混合池一、配料混合池二連接；熱交換器的另一出口與熱水池的進(jìn)口相通，熱水池的一組進(jìn)口和出口與水源熱泵的出口和進(jìn)口答應(yīng)連接， 水源熱泵進(jìn)口和出口與冷水池出口和進(jìn)口對(duì)應(yīng)連接。
上述污水分離高倍濃縮系統(tǒng)由保安過(guò)濾器一、超重力膜分離機(jī)和消泡池依次連接組成，保安過(guò)濾器一的進(jìn)口與污水一級(jí)處理系統(tǒng)的輸出端連接，超重力膜分離機(jī)的一個(gè)輸出端與集水池連接，另一個(gè)輸出端與消泡池連接，消泡池的輸出端與一級(jí)厭氧消化池連接。上述上述污水分離高倍濃縮系統(tǒng)由反應(yīng)池、沉淀池、磁過(guò)濾器和磁鼓分離器依次組成，其中磁過(guò)濾器的一個(gè)輸出端與集水池連接；磁鼓分離器的一個(gè)出口與一級(jí)厭氧消化池連接。上述集水池內(nèi)裝有換熱器。上述集水池內(nèi)安換熱器進(jìn)口和出口與水源熱泵的出口和進(jìn)口對(duì)應(yīng)連接。本發(fā)明的工作過(guò)程是經(jīng)市政污水管網(wǎng)收集的城鎮(zhèn)污水進(jìn)入污水一級(jí)處理后經(jīng)保安過(guò)濾一后進(jìn)入超重力膜分離機(jī)進(jìn)行膜分離，膜分離的透過(guò)液進(jìn)入集水池，進(jìn)入集水池的經(jīng)膜分離處理的污水已經(jīng)達(dá)到二級(jí)排放和農(nóng)田灌溉水的質(zhì)量要求，可作為中低級(jí)別用水， 對(duì)于高級(jí)別用水需經(jīng)深度處理，根據(jù)高級(jí)別用水的質(zhì)量要求可選用不同的處理工藝；膜分離的截留液和深度處理產(chǎn)生的污泥、保安過(guò)濾一產(chǎn)生的截留物以及經(jīng)粉碎的污水一級(jí)處理產(chǎn)生的污泥、經(jīng)消泡池消泡的消泡液一同進(jìn)入一級(jí)厭氧消化裝置。保安過(guò)濾一是為了防止大顆粒物質(zhì)進(jìn)入超重力膜分離機(jī)損壞分離膜，超重力膜分離機(jī)通入空氣(通氣量很小對(duì)透過(guò)液水溫影響很小)可脫出透過(guò)液中的殘留氣味、增加透過(guò)液的含氧量、使透過(guò)液產(chǎn)生氣泡實(shí)現(xiàn)透過(guò)液的泡沫分離從而進(jìn)一步分離出透過(guò)液中的洗滌劑成分、微小顆粒物和金屬離子，超重力膜分離機(jī)中通入尾氣吸收產(chǎn)生的尾氣除了可產(chǎn)生通入空氣產(chǎn)生的效果外，還可以讓透過(guò)液進(jìn)一步吸收尾氣中的二氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等溫室氣體。由于超重力膜分離可實(shí)現(xiàn)污水中有機(jī)物的高效截留和高倍濃縮，所以，污水經(jīng)污水一級(jí)處理、 保安過(guò)濾一、超重力膜分離污水中的有機(jī)物除了部分可溶解的有機(jī)物外大多數(shù)被保留在截留物(液)、污泥中，作為厭氧消化的進(jìn)料其濃度很高，體積很小。污泥經(jīng)一級(jí)厭氧消化裝置和二級(jí)厭氧消化裝置處理后轉(zhuǎn)化為沼氣、沼渣和沼液。 沼渣經(jīng)沼渣脫水產(chǎn)生的脫水沼渣可作為固體肥料用于林木的施肥，沼渣的脫出水返回到一級(jí)厭氧消化。沼液進(jìn)入到保安過(guò)濾二和膜過(guò)濾器，保安過(guò)濾二和膜過(guò)濾器的截留液返回到一級(jí)厭氧消化裝置，這樣可以保持厭氧消化的有益菌的濃度，有利于厭氧消化的效率提高， 膜過(guò)濾器的透過(guò)液可進(jìn)入配料混合池一與添加劑、尾氣吸收裝置的吸收液、脫硫脫水裝置產(chǎn)生的殘液混合制成復(fù)合液體肥料，也可以進(jìn)入到膜濃縮，經(jīng)膜濃縮器產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)入配料混合池二與添加劑、尾氣吸收裝置的吸收液、脫硫脫水裝置產(chǎn)生的殘液混合制成高濃度復(fù)合液體肥料。集水池中裝有換熱器，冬季集水池里水溫高于室外空氣溫度，集水池里的水具有熱能，通過(guò)給水管和回水管集水池里的熱能源源不斷地傳遞給水源熱泵，水源熱泵提升熱水池回水的溫度，將熱水池的水不斷加熱。夏季集水池里的水的溫度低于室外空氣溫度，集水池里的水具有冷能，同樣，水源熱泵能將集水池里的水的冷能提升以冷水的形式儲(chǔ)存在冷水池中。在冬季當(dāng)水溫較低時(shí)生物氧化效率很低，所以，當(dāng)深度處理采用生物氧化的工藝時(shí)其進(jìn)水應(yīng)取自超重力膜分離機(jī)的出水端。一級(jí)厭氧消化裝置和二級(jí)厭氧消化裝置產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫脫水裝置后進(jìn)入燃?xì)忮仩t和沼氣發(fā)電機(jī)，燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的熱水進(jìn)入熱水池，沼氣發(fā)電產(chǎn)生的電能可供污水處理廠自用。燃?xì)忮仩t和沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的尾氣經(jīng)熱交換器進(jìn)行熱交換，熱交換器產(chǎn)生的熱水進(jìn)入熱水池。經(jīng)熱交換器換熱后的尾氣進(jìn)入尾氣吸收裝置，尾氣吸收裝置內(nèi)加入吸收劑，尾氣吸收產(chǎn)生的吸收液加入到配料混合池一和配料混合二，尾氣吸收裝置產(chǎn)生的尾氣經(jīng)超重力膜分離機(jī)進(jìn)一步吸收溫室氣體后排空。經(jīng)此工藝過(guò)程本發(fā)明專(zhuān)利涉及的污水處理系統(tǒng)可最大限度地降低溫室氣體的排放。冷水池的冷水可用于夏季的空調(diào)制冷，熱水池的熱水進(jìn)入泥漿熱交換器給一級(jí)厭氧消化裝置中的污泥加熱可實(shí)現(xiàn)中溫、高溫厭氧消化，其回水進(jìn)入燃?xì)忮仩t加熱后進(jìn)入熱水池。熱水池中的熱水也可用于冬季的室內(nèi)采暖。上述超重力膜分離機(jī)可采用專(zhuān)利1、一種在超重力條件下工作的膜組件 ZL200820141700.2;2、依靠剛性可轉(zhuǎn)動(dòng)桶體作支撐在超重力條件下工作的膜組件 ZL200810054213. 7 ；3、超重力膜分離機(jī)ZL200920096834. 1 ；4、旋轉(zhuǎn)離心超重力膜分離機(jī)ZL 200910068949. 4 ；5、一種在超重力條件下工作的膜分離機(jī)ZL200920098497. 4 ；6、由多個(gè)獨(dú)立的固定在轉(zhuǎn)盤(pán)上的膜組件構(gòu)成的超重力膜分離機(jī)ZL200910070253. 5。如圖2所示經(jīng)市政污水管網(wǎng)收集的城鎮(zhèn)污水進(jìn)入污水一級(jí)處理后經(jīng)反應(yīng)池、沉淀池、磁過(guò)濾器進(jìn)入集水池；磁過(guò)濾器產(chǎn)生的截留物和沉淀池產(chǎn)生的沉淀進(jìn)入磁鼓分離器， 磁鼓分離器分離出的磁加載物返回到反應(yīng)池，反應(yīng)池內(nèi)加入混凝劑和助凝劑，磁鼓分離器產(chǎn)生的高濃度污泥和經(jīng)粉碎的污水一級(jí)處理產(chǎn)生的污泥、深度處理產(chǎn)生的污泥一同進(jìn)入一級(jí)厭氧消化池。磁分離器處理過(guò)的污水進(jìn)入集水池，進(jìn)入集水池的經(jīng)磁過(guò)濾器處理的污水已經(jīng)達(dá)到二級(jí)排放和農(nóng)田灌溉水的質(zhì)量要求，可作為中低級(jí)別用水，對(duì)于高級(jí)別用水需經(jīng)深度處理，根據(jù)高級(jí)別用水的質(zhì)量要求可選用不同的處理工藝。污泥經(jīng)一級(jí)厭氧消化池和二級(jí)厭氧消化池處理后轉(zhuǎn)化為沼氣、沼渣、沼液。沼渣經(jīng)沼渣脫水產(chǎn)生的脫水沼渣可作為固體肥料用于林木的施肥，沼渣的脫出水返回到一級(jí)厭氧消化池。沼液進(jìn)入到保安過(guò)濾器2和膜過(guò)濾，保安過(guò)濾器2和膜過(guò)濾的截留液返回到一級(jí)厭氧消化池(這樣可以保持厭氧消化的有益菌的濃度，有利于厭氧消化的效率提高)，膜過(guò)濾的透過(guò)液可進(jìn)入配料混合池1與添加劑、尾氣吸收的吸收液、脫硫脫水產(chǎn)的殘液混合制成復(fù)合液體肥料，也可以進(jìn)入到膜濃縮，經(jīng)膜濃縮產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)入配料混合池2與添加劑、 尾氣吸收的吸收液、脫硫脫水產(chǎn)生的殘液混合制成高濃度復(fù)合液體肥料。集水池中裝有換熱器，冬季集水池里的水的水溫高于室外空氣溫度，集水池里的水具有熱能，通過(guò)給水管、回水管，集水池里的熱能源源不斷地傳遞給水源熱泵，水源熱泵提升熱水池回水的溫度將熱水池的水不斷加熱。夏季集水池里的水的溫度低于室外空氣溫度，集水池里的水具有冷能，同樣，水源熱泵能將集水池里的水的冷能提升以冷水的形式儲(chǔ)存在冷水池中。在冬季當(dāng)水溫較低時(shí)生物氧化效率很低，所以，當(dāng)深度處理采用生物氧化工藝時(shí)， 其進(jìn)水應(yīng)取自磁過(guò)濾器的出水端。一級(jí)厭氧消化池和二級(jí)厭氧消化池產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫脫水后進(jìn)入燃?xì)忮仩t和沼氣發(fā)電機(jī)，燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的熱水進(jìn)入熱水池，沼氣發(fā)電產(chǎn)生的電能可供污水處理廠自用。燃?xì)忮仩t和沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的尾氣進(jìn)入熱交換器進(jìn)行熱交換，熱交換器產(chǎn)生的熱水進(jìn)入熱水池。
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經(jīng)熱交換器換熱后的尾氣進(jìn)入尾氣吸收，尾氣吸收裝置內(nèi)加入吸收劑，尾氣吸收產(chǎn)生的吸收液加入到配料混合池1和配料混合池2，尾氣吸收裝置產(chǎn)生的尾氣排空。經(jīng)此工藝過(guò)程本發(fā)明專(zhuān)利涉及的污水處理系統(tǒng)可最大限度地降低溫室氣體的排放。冷水池的冷水可用于夏季的空調(diào)制冷，熱水池的熱水進(jìn)入泥漿熱交換器給一級(jí)厭氧消化池中的污泥加熱，可實(shí)現(xiàn)中溫、高溫厭氧消化，其回水進(jìn)入燃?xì)忮仩t加熱后進(jìn)入熱水池。熱水池中的熱水也可用于冬季的室內(nèi)采暖。由于以上兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例均未采用曝氣工藝，所以不會(huì)產(chǎn)生因曝氣而產(chǎn)生大氣污染。
權(quán)利要求
1.一種兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳、低污染物排放的污水處理系統(tǒng)，其特征在于由污水一級(jí)處理系統(tǒng)、污水分離高倍濃縮系統(tǒng)、集水池、厭氧消化系統(tǒng)、液體復(fù)合肥料制作系統(tǒng)、大氣污染控制系統(tǒng)、能源回收利用系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng)組成；其中污水分離高倍濃縮系統(tǒng)的進(jìn)口與污水一級(jí)處理系統(tǒng)的一個(gè)出口連接，污水分離高倍濃縮系統(tǒng)的一個(gè)出口與集水池的進(jìn)口相連，另一個(gè)出口與厭氧消化系統(tǒng)的進(jìn)口連接，污水一級(jí)處理系統(tǒng)的另一個(gè)出口還與厭氧消化系統(tǒng)的進(jìn)口連接；厭氧消化系統(tǒng)由一級(jí)厭氧消化池、二級(jí)厭氧消化池和沼渣脫水池依次連接組成；液體復(fù)合肥料制作系統(tǒng)由保安過(guò)濾器二、膜過(guò)濾器、膜濃縮器、配料混合池一和配料混合池二組成，保安過(guò)濾器二的一個(gè)出口與一級(jí)厭氧消化池的另一個(gè)進(jìn)口連接，保安過(guò)濾器二的另一個(gè)出口與膜過(guò)濾器的進(jìn)口相連，膜過(guò)濾器的一個(gè)出口與配料混合池一的進(jìn)口連接，另一個(gè)出口與膜濃縮器的進(jìn)口相連，膜濃縮器的出口與配料混合池二的進(jìn)口連接；大氣污染控制系統(tǒng)由脫硫脫水裝置和尾氣吸收裝置組成，脫硫脫水裝置的進(jìn)口與一級(jí)厭氧消化裝置和二級(jí)厭氧消化裝置的出口連接，脫硫脫水裝置的一個(gè)出口與配料混合池一、配料混合池二連接；能源回收利用系統(tǒng)由燃?xì)忮仩t、沼氣發(fā)電機(jī)、熱交換器、熱水池、水源熱泵和冷水池組成，燃?xì)忮仩t和沼氣發(fā)電機(jī)的進(jìn)口各自與脫硫脫水裝置的另一出口連接，燃?xì)忮仩t和沼氣發(fā)電機(jī)的各自的一個(gè)出口均與熱交換器的進(jìn)口連接，熱交換器的一個(gè)出口與尾氣吸收裝置的進(jìn)口連接，尾氣吸收裝置的一個(gè)出口與超重力膜分離機(jī)連接，另一個(gè)出口與配料混合池一、配料混合池二連接；熱交換器的另一出口與熱水池的進(jìn)口相通，熱水池的一組進(jìn)口和出口與水源熱泵的出口和進(jìn)口答應(yīng)連接，水源熱泵進(jìn)口和出口與冷水池出口和進(jìn)口對(duì)應(yīng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳、低污染物排放的污水處理系統(tǒng)，其特征在于上述污水分離高倍濃縮系統(tǒng)由保安過(guò)濾器一、超重力膜分離機(jī)和消泡池依次連接組成，保安過(guò)濾器一的進(jìn)口與污水一級(jí)處理系統(tǒng)的輸出端連接，超重力膜分離機(jī)的一個(gè)輸出端與集水池連接，另一個(gè)輸出端與消泡池連接，消泡池的輸出端與一級(jí)厭氧消化池連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳、低污染物排放的污水處理系統(tǒng)，其特征在于上述上述污水分離高倍濃縮系統(tǒng)由反應(yīng)池、沉淀池、磁過(guò)濾器和磁鼓分離器依次組成，其中磁過(guò)濾器的一個(gè)輸出端與集水池連接；磁鼓分離器的一個(gè)出口與一級(jí)厭氧消化池連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳、低污染物排放的污水處理系統(tǒng)，其特征在于上述集水池內(nèi)裝有換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳、低污染物排放的污水處理系統(tǒng)，其特征在于上述集水池內(nèi)安換熱器進(jìn)口和出口與水源熱泵的出口和進(jìn)口對(duì)應(yīng)連接。
全文摘要
一種兼具能源和有價(jià)值物質(zhì)回收的低碳、低污染物排放的污水處理系統(tǒng)，由污水一級(jí)處理系統(tǒng)、污水分離高倍濃縮系統(tǒng)、集水池、厭氧消化系統(tǒng)、液體復(fù)合肥料制作系統(tǒng)、大氣污染控制系統(tǒng)、能源回收利用系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng)組成；本發(fā)明專(zhuān)利具有污水的凈化、能源和有價(jià)值物質(zhì)的高效回收、低大氣污染物排放的功效，可用于市政污水、小區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水、養(yǎng)殖污水和部分工業(yè)污水的高效率處理。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102276105SQ20111012889
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者周志杰 申請(qǐng)人:周志杰