公布日：2023.12.19
申请日：2023.08.15
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/06(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种一体化节能污水处理系统，涉及污水处理技术领域，包括污水预处理单元、热管式集热单元与污水闪蒸冷凝单元；所述污水预处理单元包括格栅收集池，所述括格栅收集池的下端通过水管连通有斜板沉淀池，所述斜板沉淀池的一侧连通有净化池，所述净化池的一侧设置有出水口，所述净化池的另一侧设置有进水口，所述出水口通过管道连通有第一储水箱，所述第一储水箱通过管道连通第二储水箱，所述第二储水箱内部设置有电加热器；所述热管式集热单元包括热管式集热器，所述热管式集热器电性连接有控制器；本发明可以解决现有方案中污水处理能耗过高的问题，同时采用热管式集热单元提供电能，解决能源问题。
权利要求书
1.一种一体化节能污水处理系统，其特征在于，包括污水预处理单元、热管式集热单元与污水闪蒸冷凝单元；所述污水预处理单元包括格栅收集池，所述括格栅收集池的下端通过水管连通有斜板沉淀池，所述斜板沉淀池的一侧连通有净化池，所述净化池的一侧设置有出水口，所述净化池的另一侧设置有进水口，所述出水口通过管道连通有第一储水箱，所述第一储水箱通过管道连通第二储水箱，所述第二储水箱内部设置有电加热器；所述热管式集热单元包括热管式集热器，所述热管式集热器电性连接有控制器，所述控制器的一端电性连接有电池，所述控制器的另一端电性连接有逆变器；所述污水闪蒸冷凝单元包括板式冷凝器、所述板式冷凝器的一端连通有闪蒸器，所述闪蒸器的上端设置有真空泵。
2.根据权利要求1所述的一种一体化节能污水处理系统，其特征在于，所述净化池与斜板沉淀池通过进水口连通，所述净化池的顶端固定安装有挡板，所述净化池的两侧内壁之间设置有秸秆滤芯板。
3.根据权利要求2所述的一种一体化节能污水处理系统，其特征在于，所述秸秆滤芯板倾斜角度为30°至60°，所述挡板的下端与秸秆滤芯板的下端贴合，所述净化池的内部由挡板与秸秆滤芯板分隔为左净化室、右净化室与下腔。
4.根据权利要求1所述的一种一体化节能污水处理系统，其特征在于，所述污水预处理单元与污水闪蒸冷凝单元通过闪蒸器与第二储水箱相连通，所述闪蒸器的一侧通过管道与第二储水箱相连通，所述闪蒸器的下端通过管道与斜板沉淀池相连通。
5.根据权利要求1所述的一种一体化节能污水处理系统，其特征在于，所述污水预处理单元与热管式集热单元通过第一储水箱与热管式集热器相连通，所述热管式集热器的换热器入口与第一储水箱相连通，所述热管式集热器的换热器出口与第一储水箱相连通。
6.根据权利要求1所述的一种一体化节能污水处理系统，其特征在于，所述热管式集热单元的污水处理的发电量，包括：计算所述热管式集热器分配到电池与逆变器转换的发电量，表达式为：P＝HAηK其中，P表示为热管式集热器中光伏电池的发电量，H表示为太阳的辐射能，η表示为电池的转换效率，K表示为修正系数。
7.根据权利要求1所述的一种一体化节能污水处理系统，其特征在于，所述污水预处理单元与热管式集热单元的对流换热量，包括：Qx＝M2CWΔT其中，Qx表示为污水预处理单元与热管式集热单元的对流换热量，M2表示为热管式集热器中流道换热器进出口流体质量流量，CW表示为污水的比热容，ΔT表示为热管式集热器中流道换热器进出口的温差。
8.根据权利要求1所述的一种一体化节能污水处理系统，其特征在于，所述污水预处理单元与污水闪蒸冷凝单元的污水处理率，包括：计算所述板式冷凝器的污水处理速度，表达式为：
其中，hm表示为为大气压下未饱和热水的焓值，hn表示为闪蒸压力、温度下的饱和水的焓值，X表示为闪蒸气化率，V表示为板式冷凝器的污水处理速度；计算所述污水处理率，表达式为：
其中，S表示为污水处理率，M表示为污水处理的总量，T表示为污水处理的时间。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种一体化节能污水处理系统，可以解决现有方案中污水处理能耗过高的问题，同时采用热管式集热单元提供电能，解决能源问题。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种一体化节能污水处理系统，包括污水预处理单元、热管式集热单元与污水闪蒸冷凝单元；
所述污水预处理单元包括格栅收集池，所述括格栅收集池的下端通过水管连通有斜板沉淀池，所述斜板沉淀池的一侧连通有净化池，所述净化池的一侧设置有出水口，所述净化池的另一侧设置有进水口，所述出水口通过管道连通有第一储水箱，所述第一储水箱通过管道连通第二储水箱，所述第二储水箱内部设置有电加热器；
所述热管式集热单元包括热管式集热器，所述热管式集热器电性连接有控制器，所述控制器的一端电性连接有电池，所述控制器的另一端电性连接有逆变器；
所述污水闪蒸冷凝单元包括板式冷凝器、所述板式冷凝器的一端连通有闪蒸器，所述闪蒸器的上端设置有真空泵。
优选地，所述净化池与斜板沉淀池通过进水口连通，所述净化池的顶端固定安装有挡板，所述净化池的两侧内壁之间设置有秸秆滤芯板。
优选地，所述秸秆滤芯板倾斜角度为30°至60°，所述挡板的下端与秸秆滤芯板的下端贴合，所述净化池的内部由挡板与秸秆滤芯板分隔为左净化室、右净化室与下腔。
优选地，所述污水预处理单元与污水闪蒸冷凝单元通过闪蒸器与第二储水箱相连通，所述闪蒸器的一侧通过管道与第二储水箱相连通，所述闪蒸器的下端通过管道与斜板沉淀池相连通。
优选地，所述污水预处理单元与热管式集热单元通过第一储水箱与热管式集热器相连通，所述热管式集热器的换热器入口与第一储水箱相连通，所述热管式集热器的换热器出口与第一储水箱相连通。
优选地，所述热管式集热单元的污水处理的发电量，包括：
计算所述热管式集热器分配到电池与逆变器转换的发电量，表达式为：
P＝HAηK
其中，P表示为热管式集热器中光伏电池的发电量，H表示为太阳的辐射能，η表示为电池的转换效率，K表示为修正系数。
优选地，所述污水预处理单元与热管式集热单元的对流换热量，包括：
Qx＝M2CWΔT
其中，Qx表示为污水预处理单元与热管式集热单元的对流换热量，M2表示为热管式集热器中流道换热器进出口流体质量流量，CW表示为污水的比热容，ΔT表示为热管式集热器中流道换热器进出口的温差。
优选地，所述污水预处理单元与污水闪蒸冷凝单元的污水处理率，包括：
计算所述板式冷凝器的污水处理速度，表达式为：
其中，hm表示为为大气压下未饱和热水的焓值，hn表示为闪蒸压力、温度下的饱和水的焓值，X表示为闪蒸气化率，V表示为板式冷凝器的污水处理速度；
计算所述污水处理率，表达式为：
其中，S表示为污水处理率，M表示为污水处理的总量，T表示为污水处理的时间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过污水预处理单元将污水进行净化过滤处理，处理之后通过热管式集热单元与污水闪蒸冷凝单元对水进行冷凝收集，在污水处理过程中由热管式集热单元进行供能，从而可以解决现有方案中污水处理能耗过高的问题，同时采用热管式集热单元提供电能，解决能源问题。
（发明人：田兵建;李海燕;陈熠）
