一种适用于海岛的一体化污水处理系统技术方案

本发明专利技术属于水污染处理技术领域，具体涉及一种适用于海岛的一体化污水处理系统。该系统包括微型水力发电系统、污水处理系统、沼气发电系统、总控制系统，所述微型水力发电系统包括引流装置、水轮、旋转轴、发电机、机架、蓄电池，水轮与引流装置连接，旋转轴位于水轮正下方并与水轮连接，水轮通过旋转轴带动发电机，发电机设于机架之上；所述污水处理系统包括排泥装置以及依次连接的旋流式沉砂池、调节池、厌氧池、MBR池、清水池；所述沼气发电系统包括储气柜、气水分离器、沼气发电机组。采用本发明专利技术的污水处理系统，能够对海岛污水中的污染物进行有效去除，达到达标排放，同时不用依赖于外部电力系统给处理系统供电，实现能源的自给自足。

An integrated sewage treatment system for Island

The invention belongs to the technical field of water pollution treatment, in particular to an integrated sewage treatment system applicable to an island. The system comprises a micro hydropower system, a sewage treatment system, a biogas power generation system and a general control system. The micro hydropower system comprises a drainage device, a water wheel, a rotating shaft, a generator, a frame and a battery. The water wheel is connected with the drainage device, the rotating shaft is directly below the water wheel and is connected with the water wheel. The water wheel drives the generator through the rotating shaft, and the generator is arranged in the frame The waste water treatment system includes a sludge discharge device, a rotational flow grit chamber, a regulating tank, an anaerobic tank, an MBR tank and a clean water tank, and the biogas power generation system includes a gas storage tank, a gas-water separator and a biogas power generation unit. The sewage treatment system of the invention can effectively remove the pollutants in the Island sewage, achieve the discharge up to the standard, and at the same time, it does not rely on the external power system to supply power to the treatment system, so as to realize the self-sufficiency of energy.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于海岛的一体化污水处理系统
本专利技术属于水污染处理
，具体涉及一种适用于海岛的一体化污水处理系统。
技术介绍
随着我国海洋开发战略的实施，海岛旅游观光的兴起，我国沿海岛屿上的居民和游客逐渐增多，不仅造成海岛上淡水资源的短缺，还会产生大量生产、生活污水。而海岛是一个相对独立的生态环境系统，一般也不具备成体系的污水收集管网，如果不对产生的污水进行处理而直接排放到附近的海水中，会影响海岛的环境承载力及水体对污水的自净能力，这对于海岛以及海洋的可持续发展是有害的。因此，加强对海岛污水的治理已经成为海岛开发建设过程中亟待解决的问题。中国专利技术专利CN108128984A公开了一种海岛分散式生活污水处理系统，包括太阳能系统，总控系统，预处理单元，ABR反应池，调节池，生物接触氧化池，排泥系统。海岛生活污水经过该专利技术的系统处理后能够达到达标排放。虽然该专利技术可以利用海岛的太阳能和风能供处理系统运行所使用，还可以产生沼气。但是风能和太阳能存在来源不稳定、不能持续稳定地产生电能的缺陷。中国技术专利CN204022559U公开了海岛污水一体化处理装置，包括缺氧区、好氧膜区、排放区和操作区，其中，所述缺氧区内设有排泥管和回流液布水槽，所述好氧区内设有MBR膜组件、管式曝气系统和回流循环气提装置，所述缺氧区与好氧膜区之间上部通过回流管连通；所述操作区包括电控柜、膜运行装置、提升泵和风机；所述膜运行装置的一端和MBR膜组件相连，另一端接至清水区；所述提升泵出口接至缺氧区中的回流液布水槽；所述风机与管式曝气装置连接。该技术提供的海岛污水一体化处理装置，通过设置缺氧区和好氧膜区两部分生化处理装置，所述缺氧区与好氧膜区之间上部通过回流管连通，通过阀门调节实现不同的回流功能，兼具活性污泥法和MBR优点。但是需要有稳定的电源供应才可以持续稳定运行，如果海岛上的条件不能保证电源的持续供应，则该系统的运行可能会遇到冲击，从而影响处理效果，甚至可能会导致生物处理系统的崩溃。因此，开发一种同时利用水能和沼气能，为处理系统提供能源，从而不需要外部能源，可以有效处理海岛污水，使其达标排放不污染附近水体的处理技术，具有重要的社会效益和环境意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种适用于海岛的一体化污水处理系统，该系统可以利用水能和沼气发电，供水处理系统使用，可以有效处理海岛上产生的生产生活污水，实现就地处理，有利于环境保护。本专利技术解决上述技术问题的具体技术方案如下：一种适用于海岛的一体化污水处理系统，包括微型水力发电系统、污水处理系统、沼气发电系统、总控制系统，其中，微型水力发电系统包括引流装置、水轮、旋转轴、发电机、机架、蓄电池，水轮与引流装置连接，旋转轴位于水轮正下方并与水轮连接，水轮通过旋转轴带动发电机，发电机设于机架之上；污水处理系统包括排泥装置以及依次连接的旋流式沉砂池、调节池、厌氧池、MBR池、清水池；沼气发电系统包括储气柜、气水分离器、沼气发电机组。进一步地，所述发电机与所述蓄电池连接，所述引流装置与所述清水池连接，并且位于清水池下方1～3m处。进一步地，所述引流装置依次设有引流管、螺旋管，所述水轮位于螺旋管中央，所述清水池的出水经过引流管进入螺旋管，推动水轮旋转进行发电。进一步地，所述MBR池设有好氧MBR膜生物反应器，采用鼓风曝气，溶解氧浓度为5.0～10.0mg/L，水力停留时间为24h；膜组件每运行30min，停止15min。更进一步地，所述MBR池中加入次氯酸钠溶液，浓度为30～120mg/L，优选为70mg/L；所述MBR池还设有溶解氧传感器，与总控制系统连接。所述总控制系统包括直流微型电脑。更进一步地，所述发电机、沼气发电机组通过电流感应器与总控制系统连接，所述沼气发电机组还与所述蓄电池连接。更进一步地，所述排泥装置分别与调节池、厌氧池、MBR池连接，排泥装置还设有污泥泵；在调节池、厌氧池、MBR池内设有污泥高度传感器，污泥高度传感器与总控制系统连接。更进一步地，所述厌氧池通过沼气收集管与所述储气柜连接，所述气水分离器分别与储气柜、沼气发电机组相连接。更进一步地，所述沼气发电机组之前还设置一气压缓冲装置，用于稳定沼气气压。更进一步地，所述微型水力发电系统和所述沼气发电系统还可以与外部电器相连接。本专利技术采用的微型水力发电系统，与所述的清水池存在一定的高度差，当水流从清水池流向微型水力发电系统，推动水轮转动进行发电，即实现了重力势能转化为了电能。本专利技术还有另外一套电力供应系统，即沼气发电系统，当厌氧池产生的沼气进入储气柜，经过气水分离器后进入沼气发电机组进行发电，避免了沼气直接排放到环境中，还实现了污水处理系统产生的副产物的资源化利用。两个电力供应系统互相独立，又互为备用，同时还设置有蓄电池，可以将产生的多余电能储备起来，另外还可以与外部电器连接，将产生的多余电能外送出去供给海岛上的居民使用。当所述的总控制系统检测到微型水力发电系统或沼气发电系统所产生的电能不足以提供污水处理系统所需功率时，向所述的蓄电池发出指令，将蓄电池里的电能加入使用，以保证污水处理系统的持续稳定运行。当所述的总控制系统检测到微型水力发电系统或沼气发电系统所产生的电能高于污水处理系统所需功率时，将所多出来的电转存至所述的蓄电池。本专利技术所述的污水处理系统可用于海岛污水的处理。海岛污水属于典型的酒店生活污水，主要来源于海岛居民及游客的日常生活用水，特点是油脂类和表面活性剂类污染物含量较高，污水水量与水质随旅游淡旺季而较有规律的变化，主要污染物为COD(Cr)、BOD5、TN、TP、SS、油脂、表面活性剂等。本专利技术主要采用厌氧池和好氧MBR膜生物反应器去除污水中的污染物。厌氧池是利用厌氧菌的作用，去除污水中的有机物，可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段。因此，沼气即是在厌氧池产生的。膜生物反应器，是一种将膜分离技术和生物反应器的生物降解作用集于一体的生物反应系统，它以浸没式膜组件替代传统活性污泥法中的二沉池实现泥水分离，取代了传统工艺中的二沉池，可以高效地进行固液分离，得到直接使用的稳定中水。相对于活性污泥系统而言，膜生物反应器具有如下显著的优点：高容积负荷、更强的抗毒能力和耐负荷冲击能力、无须污泥回流且处理设施紧凑，集成式设施占地面积小，具备投资费用低、操作简单、出水水质稳定等特点。因此，好氧MBR的使用，不仅具有传统的好氧生物法的反应速度快、停留时间短、有机物分解效果好等优点，还改善了泥水分离效率低、污泥流失、生物量少等问题。另外，针对膜生物反应器可能存在的膜污染问题，本专利技术采用次氯酸钠抑制丝状菌的生长，从而达到防止膜污染的目的。次氯酸钠的氧化作用可以截断微丝菌的菌丝，次氯酸钠投加量越多，污泥中断裂的菌丝越多，伸出活性污泥絮体表面的菌丝越短，对丝状菌的抑制作用越明显。另一方面，次氯酸钠的适当投加能够有效的改善污泥的沉降性能，但是如果投加量过大，由于断裂的菌丝游离在污泥中，会严重的影响污泥沉降性能。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于海岛的一体化污水处理系统，包括微型水力发电系统、污水处理系统、沼气发电系统、总控制系统，其特征在于，所述微型水力发电系统包括引流装置、水轮、旋转轴、发电机、机架、蓄电池，水轮与引流装置连接，旋转轴位于水轮正下方并与水轮连接，水轮通过旋转轴带动发电机，发电机设于机架之上；所述污水处理系统包括排泥装置以及依次连接的旋流式沉砂池、调节池、厌氧池、MBR池、清水池；所述沼气发电系统包括储气柜、气水分离器、沼气发电机组。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于海岛的一体化污水处理系统，包括微型水力发电系统、污水处理系统、沼气发电系统、总控制系统，其特征在于，所述微型水力发电系统包括引流装置、水轮、旋转轴、发电机、机架、蓄电池，水轮与引流装置连接，旋转轴位于水轮正下方并与水轮连接，水轮通过旋转轴带动发电机，发电机设于机架之上；所述污水处理系统包括排泥装置以及依次连接的旋流式沉砂池、调节池、厌氧池、MBR池、清水池；所述沼气发电系统包括储气柜、气水分离器、沼气发电机组。


2.如权利要求1所述的一种适用于海岛的一体化污水处理系统，其特征在于，所述发电机与所述蓄电池连接，所述引流装置与所述清水池连接，并且位于清水池下方1～3m处。


3.如权利要求1所述的一种适用于海岛的一体化污水处理系统，其特征在于，所述引流装置依次设有引流管、螺旋管，所述水轮位于螺旋管中央，所述清水池的出水经过引流管进入螺旋管，推动水轮旋转进行发电。


4.如权利要求1所述的一种适用于海岛的一体化污水处理系统，其特征在于，所述MBR池设有好氧MBR膜生物反应器，采用鼓风曝气，溶解氧浓度为5.0～10.0mg/L，水力停留时间为24h；膜组件每运行30min，停止15min。


5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭晓春，蒋乐群，
申请(专利权)人：广东中瑞海洋生态环境研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44