一种低能耗的能源内循环污水处理设备及方法与流程

1.本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种低能耗的能源内循环污水处理设备及方法。


背景技术：

2.污水处理，顾名思义就是将不可以直接使用和排放的污水进行净化处理，达到排放和使用标准之后再进行利用的一种处理过程，传统的污水处理流程是集污、除杂、除砂、分离有机物、曝气除菌、净化凝结澄清、光源消毒等步骤，最后检测合格之后就可以排放和使用，对于整个流程中，使用能源较多的是除杂和光源消毒两个过程，其余的流程步骤则需要的能源较少，为了减少能源的使用，让污水处理更加节能环保，设计一种低能耗的能源内循环污水处理设备。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种低能耗的能源内循环污水处理设备及方法，以解决上述技术问题，为实现上述目的本发明采用以下技术方案：一种低能耗的能源内循环污水处理设备，包括废水渠、废水池、除杂装置、除渣装置、待净化水渠、净化后水渠、落差发电机组、沉淀净化装置、微生物除菌装置、澄清净化装置、水流发电机组、排放装置，所述废水渠连接在废水池的上游侧，所述除杂装置设在废水池的一侧，且除杂装置的底端连接在废水池内，所述除渣装置连接在除杂装置的下游侧，所述待净化水渠连接在除杂装置的侧面，且沉淀净化装置的顶侧连接待净化水渠，所述净化后水渠连接在沉淀净化装置的底侧，所述落差发电机组连接在净化后水渠上，所述微生物除菌装置连接在净化后水渠的末端，所述澄清净化装置连接在微生物除菌装置的下游侧，所述水流发电机组连接在澄清净化装置的下游侧，所述排放装置连接在水流发电机组的后侧，所述除杂装置、除渣装置、落差发电机组、沉淀净化装置、微生物除菌装置、澄清净化装置、水流发电机组、排放装置均连接电力网。
4.在上述技术方案基础上，所述除杂装置由螺杆泵、杂污池、净杂池、除杂栏、平行传输带、斜置传输带、水流螺杆、净杂排渠、单发电机、平行电动机、联动电动机、连接齿件、逆变供电器组成，所述杂污池设在净杂池的前侧，所述净杂排渠连接在净杂池的侧面，所述除杂栏设在杂污池和净杂池之间，所述螺杆泵设在杂污池的前侧，且螺杆泵的底端设置在废水池内，所述水流螺杆设在净杂排渠和净杂池的连接处，所述水流螺杆通过连接齿件连接在除杂栏的右侧端，所述平行传输带设置在出净杂池的顶侧，且平行传输带设在除杂栏的后侧，所述斜置传输带设在净杂池的左侧面，且斜置传输带的右上端设在平行传输带的左下侧，所述单发电机设有两组，一组单发电机连接除杂栏右侧端的连接齿件，一组单发电机连接斜置传输带的侧面，所述平行电动机连接在平行传输带的侧面，所述斜置传输带的侧面通过连接齿件连接在除杂栏的左侧端，所述联动电动机连接除杂栏左侧端的连接齿件，所述螺杆泵、单发电机、平行电动机、联动电动机均连接逆变供电器。
5.在上述技术方案基础上，所述落差发电机组和水流发电机组均由并网逆变器、管渠平行接入段、管渠水流落差段、管渠平行排出段、水力涡扇发电机组成，所述管渠平行接入段设在管渠水流落差段的上游端，所述管渠平行排出段设在管渠水流落差段的下游端，所述水力涡扇发电机设在管渠水流落差段的下侧端，所述并网逆变器连接水力涡扇发电机。
6.在上述技术方案基础上，所述电力网通过并网逆变器分别连接除渣装置、落差发电机组、沉淀净化装置、微生物除菌装置、澄清净化装置、水流发电机组、排放装置，所述除杂装置通过逆变供电器连接电力网。
7.与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明优化了污水处理的结构设计，改变传统的污水处理所采用的能源供给方式，改进为结构更加紧凑，并且能够合理利用能源的一种污水处理方式，除杂采用内部能源循环的方式，减少对于外部电力的依赖，另外针对于污水能源的落差，设计发电机组为其他能源消耗较少的设备进行提供电力，节约能源，而且可以在用电高峰缓解用电压力，宜推广使用。
附图说明
8.图1为本发明前侧面状态图。
9.图2为本发明除杂装置俯视平面示意图。
10.图3为本发明落差发电机组和水流发电机组示意图。
11.图4为本发明电力连接示意图。
12.图中：废水渠1、废水池2、除杂装置3、除渣装置4、待净化水渠5、净化后水渠6、落差发电机组7、沉淀净化装置8、微生物除菌装置9、澄清净化装置10、水流发电机组11、排放装置12、电力网13；螺杆泵3-1、杂污池3-2、净杂池3-3、除杂栏3-4、平行传输带3-5、斜置传输带3-6、水流螺杆3-7、净杂排渠3-8、单发电机3-9、平行电动机3-10、联动电动机3-11、连接齿件3-12、逆变供电器3-13；并网逆变器7-1、管渠平行接入段7-2、管渠水流落差段7-3、管渠平行排出段7-4、水力涡扇发电机7-5。
具体实施方式
13.下面结合附图和具体实施对本发明作进一步详细阐述。
14.一种低能耗的能源内循环污水处理设备，包括废水渠1、废水池2、除杂装置3、除渣装置4、待净化水渠5、净化后水渠6、落差发电机组7、沉淀净化装置8、微生物除菌装置9、澄清净化装置10、水流发电机组11、排放装置12，所述废水渠1连接在废水池2的上游侧，所述除杂装置3设在废水池2的一侧，且除杂装置3的底端连接在废水池2内，所述除渣装置4连接在除杂装置3的下游侧，所述待净化水渠5连接在除杂装置3的侧面，且沉淀净化装置8的顶侧连接待净化水渠5，所述净化后水渠6连接在沉淀净化装置8的底侧，所述落差发电机组7连接在净化后水渠6上，所述微生物除菌装置9连接在净化后水渠6的末端，所述澄清净化装置10连接在微生物除菌装置9的下游侧，所述水流发电机组11连接在澄清净化装置10的下游侧，所述排放装置12连接在水流发电机组11的后侧，所述除杂装置3、除渣装置4、落差发
电机组7、沉淀净化装置8、微生物除菌装置9、澄清净化装置10、水流发电机组11、排放装置12均连接电力网13。
15.所述除杂装置3由螺杆泵3-1、杂污池3-2、净杂池3-3、除杂栏3-4、平行传输带3-5、斜置传输带3-6、水流螺杆3-7、净杂排渠3-8、单发电机3-9、平行电动机3-10、联动电动机3-11、连接齿件3-12、逆变供电器3-13组成，所述杂污池3-2设在净杂池3-3的前侧，所述净杂排渠3-8连接在净杂池3-3的侧面，所述除杂栏3-4设在杂污池3-2和净杂池3-3之间，所述螺杆泵3-1设在杂污池3-2的前侧，且螺杆泵3-1的底端设置在废水池2内，所述水流螺杆3-7设在净杂排渠3-8和净杂池3-3的连接处，所述水流螺杆3-7通过连接齿件3-12连接在除杂栏3-4的右侧端，所述平行传输带3-5设置在出净杂池3-3的顶侧，且平行传输带3-5设在除杂栏3-4的后侧，所述斜置传输带3-6设在净杂池3-3的左侧面，且斜置传输带3-6的右上端设在平行传输带3-5的左下侧，所述单发电机3-9设有两组，一组单发电机3-9连接除杂栏3-4右侧端的连接齿件，一组单发电机3-9连接斜置传输带3-6的侧面，所述平行电动机3-10连接在平行传输带3-5的侧面，所述斜置传输带3-6的侧面通过连接齿件3-12连接在除杂栏3-4的左侧端，所述联动电动机3-11连接除杂栏3-4左侧端的连接齿件3-12，所述螺杆泵3-1、单发电机3-9、平行电动机3-10、联动电动机3-11均连接逆变供电器3-13。
16.所述落差发电机组7和水流发电机组11均由并网逆变器7-1、管渠平行接入段7-2、管渠水流落差段7-3、管渠平行排出段7-4、水力涡扇发电机7-5组成，所述管渠平行接入段7-2设在管渠水流落差段7-3的上游端，所述管渠平行排出段7-4设在管渠水流落差段7-3的下游端，所述水力涡扇发电机7-5设在管渠水流落差段7-3的下侧端，所述并网逆变器7-1连接水力涡扇发电机7-5。
17.所述电力网13通过并网逆变器7-1分别连接除渣装置4、落差发电机组7、沉淀净化装置8、微生物除菌装置9、澄清净化装置10、水流发电机组11、排放装置12，所述除杂装置3通过逆变供电器3-13连接电力网13。
18.利用本发明低能耗的能源内循环污水处理设备的处理方法：本设备的使用主要分为两个显著节能效果，一为除杂过程降低能耗的联动，二为水流发电对整体流程的效益。
19.一为除杂过程降低能耗的联动，在除杂过程中，首先需要从废水池内抽取废水进行第一步的除杂，主要目的是将废水中的漂浮物、垃圾进行剔除，除杂的过程中，设计可以提高废水重力势能的结构，可以增加运行设备的内能量循环，减少电力能源的支出，通过螺杆泵抽取废水，在杂污池内流动的特性，通过除杂栏的除杂和捞取，使其废水变成无杂的污水，垃圾经过平行传输带和斜置传输带运送，污水在净杂池内流动，再利用污水带动水流螺杆的作用，为除杂栏提供动能，另外一方面，水流螺杆的转动还可以进行发电使用，将其发电的电能并网进行利用，也可以作为平行电动机的动力来源，另一侧的斜置传输带因为垃圾的重力作用，带动斜置传输带的运转，进而也可以为除杂栏提供动能和并网发电，在除杂栏运转初始，杂污池、净杂池没有污水的状态下，则需要并网的电力为联动电动机提供电力进行初始驱动，这样才可以保证整个除杂过程的运转。
20.二为水流发电对整体流程的效益，在落差发电机组和水流发电机组所发出的电能，进行逆变并网利用，可以将其电能利用在除渣装置、落差发电机组、沉淀净化装置、微生物除菌装置、澄清净化装置、水流发电机组、排放装置上，为其提供电能，整个过程的主要能量来源就是通过螺杆泵抽取废水对废水提供的重力势能，并且在通过沉淀净化装置、澄清
净化装置的储蓄作用，保证污水重力势能的集中，并且在对于用电高峰进行释放，其后侧的水力涡扇发电机再次利用污水的重力势能转化为电能进行使用，减少其对于电网电力的依赖。
21.以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。