申请日2018.01.12
公开(公告)日2018.04.20
IPC分类号C02F9/14; F28F27/02
摘要
本发明的一种污水热能自循环系统，包括调节池、变频提升泵、毛发聚集器、生化池、清水池、产水增压泵、一级换热器、二级换热器、热泵、循环水泵。本污水热能自循环系统，采用换热器及热泵组合的方式，随着温度逐渐降低，不直接启动热泵，而是设置一台或多台一级换热器作为过渡，降低能源消耗，既解决出水水质不达标的问题，又节约了能源。
权利要求书
1.一种污水热能自循环系统，其特征在于：包括调节池1，变频提升泵2，毛发聚集器3，一级换热器4，二级换热器5，热泵6，循环水泵7，生化池8，清水池9和产水增压泵10;
所述调节池1入水口连接经过预处理后的原污水，调节池1内有变频提升泵2，变频提升泵2的出水口连接毛发聚集器3的入水口;
所述毛发聚集器3的产水口分成两路，一路连接一级换热器4的冷水进口，另一路连接生化池8的1#入水口;
所述一级换热器4的冷水出口分成两路，一路直接与生化池8的2#入口连接，另一路与二级换热器5的冷水入口连接;
所述二级换热器5的冷水出口连接生化池8的1#入水口，生化池8的出水口连接清水池9的入水口;
所述清水池9的产水口分成两路，一路与排放口相连接，另一路通过产水增压泵10与所述一级换热器4的热源水入口相连;
所述一级换热器4的热源水出口分成两路，一路与产水排放口相连，另一路与热泵6的原水入口相连;
所述热泵6原水出口与产水排放口相连，热泵6的循环水入口通过循环水泵7与二级换热器5的循环水出口连接，热泵6的循环水出口与二级换热器5的循环水入口相连。
2.所述污水热能自循环系统的各管路中均设有自动控制阀门。
3.所述一级换热器4可以是多台并联，根据温度、水质调节各台一级换热器的启停。
4.所述生化池8的入水口可以分成1#、2#，也可以是同一个入水口或多个入水口。
5.所述热能自循环系统，其特征在于：随着温度变化调节换热器和热泵的启停，(1)当原污水水温较高时，污水处于生化性能良好的温度范围，原污水经过提升泵2直接送入到后续的生化处理池8，进行生物处理;(2)当原污水水温逐渐降低，污水的生化性能变差，需要启动一级换热器4进行换热;(3)随着原污水水温进一步降低，污水基本上丧失了可生化降解性能，并且伴随着温度推动力减少，通过污水之间的换热也不能达到进一步提升污水温度的目的，此时启动热泵6。
说明书
一种污水热能自循环系统及其控制方法
技术领域
本发明属于保护环境节约能源技术领域，具体地说，本发明涉及一种污水热能自循环系统及其控制方法。
背景技术
在市政污水常规的处理流程中，通常包括污水的预处理，生物处理及后续的深度处理流程。其中生化处理是市政污水主要的污染物降解过程，其处理效果除了受污水本身的可生化性能影响外，外界条件如温度等也对其有着重要的影响。尤其是在我国北方，冬季气温低，持续时间长，直接导致污水温度低于15摄氏度，从而活性污泥的活性大大降低，甚至丧失降解污染物的功能。本发明采用换热器及热泵组合的方式，结合时间顺序上的相应转换控制，达到维持水处理温度的目的，解决北方污水处理厂冬季生化处理失败，出水水质不达标的难题。
发明内容
本发明的目的是克服或改善现有技术的缺点，提供一种污水热能自循环系统，通过采用换热器及热泵组合的方式，结合时间顺序上的相应转换控制，达到维持水处理温度的目的，解决北方污水处理厂冬季生化处理失败，出水水质不达标的难题。
本发明的一种污水热能自循环系统，包括调节池、变频提升泵、毛发聚集器、生化池、清水池、产水增压泵、一级换热器、二级换热器、热泵、循环水泵;所述调节池入水口连接经过预处理后的原污水，调节池内有变频提升泵，变频提升泵的出水口连接毛发聚集器的入水口，所述毛发聚集器的产水口分成两路，一路连接一级换热器的冷水进口，另一路连接生化池的1#入水口;所述一级换热器的冷水出口分成两路，一路直接与生化池2号入口连接，另一路与二级换热器的冷水入口连接;二级换热器的冷水出口连接生化池的1#入水口，生化池的出水口连接清水池的入水口;所述清水池的产水口分成两路，一路与排放口相连接，另一路通过产水增压泵与所述一级换热器的热源水入口相连;所述一级换热器的热源水出口分成两路，一路与产水排放口相连，另一路与热泵原水入口相连;所述热泵原水出口与产水排放口相连，热泵循环水入口通过循环水泵与二级换热器的循环水出口连接，热泵循环水出口与二级换热器的循环水入口相连。
所述污水热能自循环系统的各管路中均设有自动控制阀门。所述一级换热器可以是多台并联，根据温度、水质调节各台一级换热器的启停，所述生化池的入水口可以分成1#、2#，也可以是同一个入水口或多个入水口。
本系统以进水温度随时间的变化为调节依据，分别采取不同的热量循环方式，达到稳定系统水温的目的。(1)当原污水水温较高时，如大于20℃时，污水处于生化性能良好的温度范围，其经过提升泵直接送入到后续的生化处理池，进行生物处理。(2)随着原污水水温逐渐降低，如处于15℃~20℃时，污水的生化性能变差，需要启动一级换热器进行换热。由于处理后的污水温度还处于较高的温度，而原污水温度低，利用两者之间的温差，采用对流换热技术，提高污水进水温度。这样可以有效减缓进水水温变低的时间，延长一年当中的可生化处理时间比例，同时拖后热泵的启动时间，降低用电能耗。(3)随着原污水水温进一步降低，如低于15℃时，污水基本上丧失了可生化降解性能，并且伴随着温度推动力减少，通过污水之间的换热器换热也不能达到进一步提升污水温度的目的，所以此时启动热泵。热泵的热量来源为生化处理后又经过一级换热器的出水，热泵吸取生化产水热量加热循环水，循环水的热量通过二级换热器传递给经过一级换热器的污水。利用热泵的高效热量提升作用，将处理后的产水中的热量传递到原污水中，达到提升水温的目的。随着水温的调节不是绝对的，根据实际设置调节范围，可以是20°C、18°C等。
本发明的污水热能自循环系统，采用换热器及热泵组合的方式，结合时间顺序上的相应转换控制，达到维持水处理温度的目的，解决北方污水处理厂冬季生化处理失败，出水水质不达标的难题。