CN204824524U - 一种污水处理与污水源热泵、三联供耦合系统 - Google Patents

Abstract

一种污水处理与污水源热泵、三联供耦合系统，先将沉淀池通过管道分别与生物处理设备和厌氧罐连接，生物处理设备通过管道与污水源热泵连接，污水源热泵产生的冷热水通过冷热管网与用户连接，厌氧罐产生的沼气和发酵后的污泥分别通过管道与沼气柜和脱水机连接，沼气柜中的沼气通过管道送进沼气发电机中，沼气发电机出来的缸套水通过管道与水-水板式换热器连接，沼气发电机产生的烟气通过排烟管道与余热直燃机连接；本实用新型的有益效果是：在污水处理过程中引入污水源热泵与燃气冷热电技术，通过污水源热泵回收了污水中大量的低品位热能，又通过燃气三联供技术将水处理过程中产生的沼气这种副产品梯级利用，提高了整体的能源利用率，节能减排。

Description

一种污水处理与污水源热泵、三联供耦合系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理和节能减排技术领域，属于一种污水处理与污水源热泵、三联供耦合系统，它对于污水中存在的大量的低品位能和污泥处理问题，通过污水源热泵、冷热电三联供、厌氧消化技术三种技术耦合，既回收了污水中低品位能，又去处了污泥中的有机物，同时还回收利用了污泥处理中的副产品—沼气。

背景技术

城市污水处理厂污水量大，且污水夏季比环境温度低，平均温度一般在25℃，冬季比环境温度高，平均温度一般在15℃，含有大量的低品位热能，如果这部分能量被利用，将节省大量化石能源，节能减排效果显著。通过采用污水源热泵，在夏季把热量排到污水中、冬季从污水中提取出来，从而将这部分低品位能利用为其他用户供冷供热。

同时，在污水处理中会产生大量的污泥，污泥中含有大量有机物，通过采用厌氧消化技术可以将这些有机物降解为无机物，而降解过程中产生的沼气可以作为冷热电三联供中沼气发电机的一次能源，来发电，为污水源热泵提供电力支持，发电机余热一部分可满足厌氧消化工艺对热量的需求，一部分进入余热直燃机来供冷和供热。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种污水处理与污水源热泵、三联供耦合系统，它基于污水源热泵、燃气三联供、厌氧消化为一体的系统，来回收污水中大量的低品位热能，从而实现节能减排；同时，处理掉污水处理产生的污泥中的有机物，并将产生的沼气合理利用，为热泵和污水处理厂提供电力需求，还可为污水处理厂和周边用户供冷供热，降低污水处理厂的能耗，提高污水处理厂盈利能力，因此，该技术具有较高的实用价值。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种污水处理与热泵、三联供耦合系统，它包括：沉淀池(1)、生物处理设备(2)、污水源热泵(3)、厌氧罐(4)、沼气柜(5)、沼气发电机(6)、余热直燃机(7)、脱水机(8)、水-水板式换热器(9)，其特征在于：

沉淀池(1)通过管道分别与生物处理设备(2)和厌氧罐(4)连接，生物处理设备(2)通过管道与污水源热泵(3)连接，污水源热泵(3)产生的冷热水通过冷热管网与用户连接，厌氧罐(4)产生的沼气和发酵后的污泥分别通过管道与沼气柜(5)和脱水机(8)连接，沼气柜(5)中的沼气通过管道送进沼气发电机(6)中，沼气发电机(6)产生的电通过电网送到污水源热泵(3)和用户，沼气发电机(6)出来的缸套水通过管道与水-水板式换热器(9)连接，沼气发电机(6)产生的烟气通过排烟管道与余热直燃机(7)连接，水-水板式换热器(9)产生的热水通过管道送到厌氧罐(4)，余热直燃机(7)产生的冷热水通过冷热管网为用户供冷、供热。

其中，所述的余热直燃机(7)为溴化锂吸收式制冷机。

本实用新型的有益效果是：通过污水源热泵回收了污水中大量的低品位热能，又通过燃气三联供技术将水处理过程中产生的沼气这种副产品梯级利用，同时污水源热泵与燃气三联供两种技术进行耦合，由沼气发电机为污水源热泵供电，电力就近消纳，市电作为备用，提高了用电安全性，此外，污水源热泵与燃气三联供共同为附近用户供冷、供暖，具有较好的经济效益。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更好地理解本实用新型，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，其中：

图1是本实用新型一种污水处理与污水源热泵、燃气三联供耦合系统示意图。

具体实施方式

参见图1所示：一种污水处理与污水源热泵、三联供耦合系统，它包括：沉淀池1、生物处理设备2、污水源热泵3、厌氧罐4、沼气柜5、沼气发电机6、余热直燃机7、脱水机8、水-水板式换热器9，具体实施方式如下。

污水首先进入沉淀池1中进行物理沉淀，经过一定时间沉淀后的污水通过管道进入生物处理设备2进一步处理，从而去除污水中的有机物质，从生物处理设备2出来的水通过管道进入污水源热泵3。夏季，污水源热泵3将供冷管网中的热量释放到污水中，从而降低冷冻水温度，为用户供冷；冬季，污水源热泵3从污水中提取热量然后通过换热将热量释放到供热管网中，提高供热管网中热水的温度，然后向用户供暖。

沉淀池1中沉淀下来的污泥通过管道送进厌氧罐4中进行厌氧消化，厌氧消化产生的沼气通过管道送进沼气柜5中储存起来，厌氧罐4中污泥经过一定时间的厌氧消化以后，里面的有机质被分解成无机质，将这部分污泥通过管道送进脱水机8中进行脱水干燥，由脱水机8出来的污泥可以作为肥料或者建筑材料来使用。沼气柜5中的沼气通过气体管道送进沼气发电机6，沼气在沼气发电机6中燃烧做功，推动发电机转动产生电力，这部分电力一部分通过电线送到污水源热泵3，满足污水源热泵3运行所需电力，一部分通过电网送给附近的用户就近消纳。

沼气发电机6运行中产生的高温缸套水通过管道与水-水板式换热器9连接，在水-水板式换热器9中，高温缸套水与来自厌氧罐4的回水进行换热，厌氧罐中的微生物在一个特定的温度下具有较高的反应速率，水-水板式换热器9中加热后的热水通过管道与厌氧罐4连接，使厌氧罐4维持在这一特定的温度，保证厌氧消化处在一个较高的反应速率下。

沼气发电机6运行中产生的高温烟气通过管道与余热直燃机7连接，烟气进入余热直燃机7以后，与换热介质换热，在冬季提供适宜温度的热水，通过供热管网为用户供暖，在夏季产生出一定温度的冷水，通过供冷管网为用户供冷。与沼气发电机6相连的余热直燃机7为溴化锂吸收式制冷机。

本实用新型的优势在于：在污水处理过程中引入污水源热泵与燃气冷热电技术，通过污水源热泵回收了污水中大量的低品位热能，又通过燃气三联供技术将水处理过程中产生的沼气这种副产品梯级利用，提高了整体的能源利用率，节能减排。同时污水源热泵与燃气三联供两种技术进行耦合，由沼气发电机为污水源热泵供电，电力就近消纳，市电作为备用，提高了用电安全性，此外，污水源热泵与燃气三联供共同为附近用户供冷、供暖，具有较好的经济效益，综上所述，该实用新型具有较高的应用价值。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (2)

1.一种污水处理与污水源热泵、三联供耦合系统，它包括：沉淀池(1)、生物处理设备(2)、污水源热泵(3)、厌氧罐(4)、沼气柜(5)、沼气发电机(6)、余热直燃机(7)、脱水机(8)、水-水板式换热器(9)；其特征在于：沉淀池(1)通过管道分别与生物处理设备(2)和厌氧罐(4)连接，生物处理设备(2)通过管道与污水源热泵(3)连接，污水源热泵(3)产生的冷热水通过冷热管网与用户连接，厌氧罐(4)产生的沼气和发酵后的污泥分别通过管道与沼气柜(5)和脱水机(8)连接，沼气柜(5)中的沼气通过管道送进沼气发电机(6)中，沼气发电机(6)产生的电通过电网送到污水源热泵(3)和用户，沼气发电机(6)出来的缸套水通过管道与水-水板式换热器(9)连接，沼气发电机(6)产生的烟气通过排烟管道与余热直燃机(7)连接，水-水板式换热器(9)产生的热水通过管道送到厌氧罐(4)，余热直燃机(7)产生的冷热水通过冷热管网为用户供冷、供热。

2.根据权利要求1所述的污水处理与污水源热泵、三联供耦合系统，其特征在于：所述的余热直燃机(7)为溴化锂吸收式制冷机。