一种医疗废水能源化利用的医院综合能源系统，包括：高温高压蒸汽消毒室；近/超临界水氧化反应器，增压空气和加热后的医疗废水在其中进行近/超临界水氧化反应，得到高温高压的气体或者近/超临界状态物质；透平/膨胀机一，连接近/超临界水氧化反应器的出口，带动发电机一发电，透平/膨胀机一的出口分为两路；热电/功转化子系统，连接透平/膨胀机一出口的一路，利用其热源进行热电/功转化，透平/膨胀机一出口的另一路为医疗废水加热以及高温高压蒸汽消毒室提供热源。本发明专利技术还可包括：低温药品保存室；制冷子系统，为低温药品保存室提供冷源。本发明专利技术基于近/超临界水氧化技术及能量梯级利用原理，实现了医疗废水能源化利用。
【技术实现步骤摘要】
一种医疗废水能源化利用的医院综合能源系统
本专利技术属于能源利用及污水处理
，涉及超临界水氧化、中低品位余热发电以及分布式能源应用，特别涉及一种医疗废水能源化利用的医院综合能源系统。
技术介绍
通常情况下，医疗废水的有效处理不仅是避免环境污染的必须措施，特殊情况下更是防止病毒扩散、保证人民生命安全的重要举措。医院产生的废水量为每床每天400-1200升/床/天，平均每天约750升/床。除了污水产生量大之外，医疗废水含有大量的病原细菌、病毒和化学药剂，具有成分复杂、浓度高、毒性大等特点，除了油类、胺类、酸类、破乳剂外，还含有多种难降解的大分子苯环物质，属于难降解有机废水。传统废水处理方法，如电解法、活性炭吸附法、混凝沉淀法和生物处理法等，很难使处理后的水质达到排放标准。因此寻找一种高效实用、环境友好的医药废水处理方法具有重要的现实意义。近/超临界水处理技术可以将工业污水中的多种有机物深度氧化，使这些有机物转化成清洁的水、CO2以及相关元素稳定的无机盐等，是一种针对有毒有害医疗废水处理的有效手段。在近/超临界水氧化过程中这些化学能在氧化过程中将释放大量的热能，合理的利用这些热能可以增加能源的利用率。然而当前利用近/超临界水氧化的高效技术进行医疗废水处理时，未能很好的利用医疗废物降解过程中释放的大量热能。
技术实现思路
为了克服上述现有医疗废水处理能耗高的缺点，本专利技术的目的在于提供一种医疗废水能源化利用的医院综合能源系统，基于近/超临界水氧化技术及能量梯级利用原理，将医疗废水中有机物降解过程中释放的能量进行统筹管理，系统的热负荷、电负荷、冷负荷及污水负荷相互耦合，互相影响，通过初始能量分配、子系统热力参数调整等方式来实现整个系统电负荷、热负荷、冷负荷及污水负荷的协同控制。同时解决能源问题和医疗废水治理问题，满足医院区域用电、用水、用热、用冷问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种医疗废水能源化利用的医院综合能源系统，包括：高温高压蒸汽消毒室31；近/超临界水氧化反应器6，其入口连接多级空气压缩机的出口和加热后的医疗废水出口，增压空气和加热后的医疗废水在其中进行近/超临界水氧化反应，得到高温高压的气体或者近/超临界状态物质；透平/膨胀机一7，连接近/超临界水氧化反应器6的出口，带动发电机一8发电，透平/膨胀机一7的出口分为两路；热电/功转化子系统，连接透平/膨胀机一7出口的一路，利用其热源进行热电/功转化，透平/膨胀机一7出口的另一路为医疗废水加热以及高温高压蒸汽消毒室31提供热源。进一步地，所述高温高压蒸汽消毒室31的出口连接缓冲罐30，缓冲罐30有医疗废水入口39和水入口一40，缓冲罐30的出口通过水泵一29连接换热器一28的冷源侧入口，换热器一28的冷源侧出口连接近/超临界水氧化反应器6的入口；所述透平/膨胀机一7出口的另一路连接换热器一28的热源侧入口，换热器一28的热源侧出口连接换热器二33的热源侧入口，换热器二33的热源侧出口连接换热器三16的热源侧入口，换热器二33的冷源侧入口通过水泵二34连接水入口二35，换热器二33的冷源侧出口连接高温高压蒸汽消毒室31的蒸汽喷头。进一步地，所述多级空气压缩机采用级间冷却方式，包括依次串接的空气压缩机一2、级间冷却器一12、空气压缩机二3、级间冷却器二13和空气压缩机三4，空气压缩机一2的入口连接空气入口1，空气压缩机三4的出口连接近/超临界水氧化反应器6的入口，级间冷却器一12和级间冷却器二13的冷源侧入口均连接冷却水入口11，冷源侧出口均连接换热器三16的冷源侧入口。进一步地，所述热电/功转化子系统包括热功/电转换循环冷凝器15和热功/电转换循环蒸发器19，所述透平/膨胀机一7出口的一路连接热功/电转换循环蒸发器19的热源侧入口，热功/电转换循环蒸发器19的热源侧出口连接换热器三16的热源侧入口，热功/电转换循环冷凝器15的冷源侧入口连接冷却水入口11，冷源侧出口连接换热器三16的冷源侧入口，热功/电转换循环冷凝器15的热源侧出口通过工质泵20连接热功/电转换循环蒸发器19的冷源侧入口，热功/电转换循环蒸发器19的冷源侧出口连接带发电机二10的透平/膨胀机二9的入口，透平/膨胀机二9的出口连接热功/电转换循环冷凝器15的热源侧入口。进一步地，本专利技术还可包括：低温药品保存室24；制冷子系统，为所述低温药品保存室23提供冷源。进一步地，所述制冷子系统包括制冷循环冷凝器14和制冷循环蒸发器21，所述制冷循环冷凝器14的冷源侧入口连接冷却水入口11，冷源侧出口连接换热器三16的冷源侧入口，所述制冷循环蒸发器21的热源侧入口连接制冷循环冷凝器14的热源侧出口，制冷循环蒸发器21的热源侧出口连接空气压缩机四5的入口，空气压缩机四5的出口连接制冷循环冷凝器14的热源侧入口，制冷循环蒸发器21的冷源侧出口分为两路，分别连接低温药品保存室冷源23和医院社区冷用户冷源26，低温药品保存室冷源23和医院社区冷用户冷源26的出口连接制冷循环蒸发器21的冷源侧入口。进一步地，所述换热器三16的冷源侧出口连接医院社区热用户热源38，热源侧出口连接气液分离器18。进一步地，所述制冷循环蒸发器21的热源侧入口与制冷循环冷凝器14的热源侧出口之间设置有制冷循环节流阀22。进一步地，所述热电/功转化子系统为有机朗肯循环系统或超临界二氧化碳循环系统；其工质为水、制冷剂、有机物和二氧化碳中的一种或者多种，所述制冷子系统，其工质为单一成分制冷剂或多种制冷剂的混合物。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术实现医疗废水处理的同时实现其能源化利用，将医疗废水中有机物降解过程中释放的能量进行统筹管理，同时解决能源问题和医疗废水治理问题，兼顾医院社区的特殊性，为高温高压蒸汽消毒室、低温药品保存室提供蒸汽及冷量，满足医院区域用电、用水、用热、用冷问题。(2)本专利技术提出的综合能源系统的热负荷、电负荷、冷负荷及污水负荷相互耦合，互相影响，通过初始能量分配、子系统热力参数调整等方式来实现整个系统电负荷、热负荷、冷负荷及污水负荷的协同控制。(3)本专利技术的系统简单，运行灵活，稳定运行时可实现自给自足，可无需外部提供电能。附图说明图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。本专利技术为一种医疗废水能源化利用的医院综合能源系统，基于能量梯级利用的原理，将医疗污染物降解过程中释放出的大量能量合理利用，实现医疗废水的能源化，变废为宝。本专利技术系统结构如图1所示，主要包括：缓冲罐30，暂时储存调配医疗废水，其带有医疗废水入口39和水入口一40，缓冲罐30的出口通过水泵一29连接换热器一28的冷源侧入口；高温高压蒸汽消毒室31，利用高温高压蒸汽进行消毒，其出口与缓冲罐30连接；多级空气压缩机，采用级间冷却方式，本实施例中，其包括依次串接的空气压缩机一2、级间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种医疗废水能源化利用的医院综合能源系统，其特征在于，包括：/n高温高压蒸汽消毒室(31)；/n近/超临界水氧化反应器(6)，其入口连接多级空气压缩机的出口和加热后的医疗废水出口，增压空气和加热后的医疗废水在其中进行近/超临界水氧化反应，得到高温高压的气体或者近/超临界状态物质；/n透平/膨胀机一(7)，连接近/超临界水氧化反应器(6)的出口，带动发电机一(8)发电，透平/膨胀机一(7)的出口分为两路；/n热电/功转化子系统，连接透平/膨胀机一(7)出口的一路，利用其热源进行热电/功转化，透平/膨胀机一(7)出口的另一路为医疗废水加热以及高温高压蒸汽消毒室(31)提供热源。/n
【技术特征摘要】
1.一种医疗废水能源化利用的医院综合能源系统，其特征在于，包括：
高温高压蒸汽消毒室(31)；
近/超临界水氧化反应器(6)，其入口连接多级空气压缩机的出口和加热后的医疗废水出口，增压空气和加热后的医疗废水在其中进行近/超临界水氧化反应，得到高温高压的气体或者近/超临界状态物质；
透平/膨胀机一(7)，连接近/超临界水氧化反应器(6)的出口，带动发电机一(8)发电，透平/膨胀机一(7)的出口分为两路；
热电/功转化子系统，连接透平/膨胀机一(7)出口的一路，利用其热源进行热电/功转化，透平/膨胀机一(7)出口的另一路为医疗废水加热以及高温高压蒸汽消毒室(31)提供热源。
2.根据权利要求1所述医疗废水能源化利用的医院综合能源系统，其特征在于，所述高温高压蒸汽消毒室(31)的出口连接缓冲罐(30)，缓冲罐(30)有医疗废水入口(39)和水入口一(40)，缓冲罐(30)的出口通过水泵一(29)连接换热器一(28)的冷源侧入口，换热器一(28)的冷源侧出口连接近/超临界水氧化反应器(6)的入口；所述透平/膨胀机一(7)出口的另一路连接换热器一(28)的热源侧入口，换热器一(28)的热源侧出口连接换热器二(33)的热源侧入口，换热器二(33)的热源侧出口连接换热器三(16)的热源侧入口，换热器二(33)的冷源侧入口通过水泵二(34)连接水入口二(35)，换热器二(33)的冷源侧出口连接高温高压蒸汽消毒室(31)的蒸汽喷头。
3.根据权利要求1所述医疗废水能源化利用的医院综合能源系统，其特征在于，所述多级空气压缩机采用级间冷却方式，包括依次串接的空气压缩机一(2)、级间冷却器一(12)、空气压缩机二(3)、级间冷却器二(13)和空气压缩机三(4)，空气压缩机一(2)的入口连接空气入口(1)，空气压缩机三(4)的出口连接近/超临界水氧化反应器(6)的入口，级间冷却器一(12)和级间冷却器二(13)的冷源侧入口均连接冷却水入口(11)，冷源侧出口均连接换热器三(16)的冷源侧入口。
4.根据权利要求1所述医疗废水能源化利用的医院综合能源系统，其特征在于，所述热电/功转化子系统包括热功/电转换循环冷凝器(15)和热功/电转换循环蒸发器(19)，所述透平/膨胀机一(7)出口的一路连接热功/电转换循环蒸发器(19)的热源侧入口，热功...
【专利技术属性】
技术研发人员：程继文，席奂，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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