公布日：2024.05.28

申請日：2024.04.10

分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F11/12(2019.01)N;C02F11/04(2006.01)N

摘要

本發明提出一種碳中和污水綜合處理系統，涉及污水處理技術領域，包括污水收集單元和處理水收集單元，污水收集單元和處理水收集單元之間依次設置有預處理單元、生化處理單元，能源利用單元和能源供應單元，預處理單元包括粗格柵過濾模塊、細格柵過濾模塊、篩網式除砂模塊以及調節池模塊，生化處理單元的輸出端與處理水收集單元連接，生化處理單元包括厭氧MBR模塊和膜蒸餾處理模塊，能源利用單元包括沼氣反應模塊、沼氣凈化模塊、污泥脫水模塊和污泥處理模塊，本發明在污水綜合處理過程中的能源，能夠自給自足，并將多種污水處理技術結合，在去除污染物的同時，提高處理效率，降低處理成本，達到碳中和的目標，節約能源，降低對環境的污染。

權利要求書

1.一種碳中和污水綜合處理系統，包括污水收集單元和處理水收集單元，其特征在于：所述污水收集單元和處理水收集單元之間依次設置有預處理單元、生化處理單元，能源利用單元和能源供應單元，所述預處理單元的輸入端與污水收集單元的輸出端連接，且預處理單元包括粗格柵過濾模塊、細格柵過濾模塊、篩網式除砂模塊以及調節池模塊，所述生化處理單元的輸入端與預處理單元的輸出端連接，且生化處理單元的輸出端與處理水收集單元連接，所述生化處理單元包括厭氧MBR模塊和膜蒸餾處理模塊，所述能源利用單元包括沼氣反應模塊、沼氣凈化模塊、污泥脫水模塊和污泥處理模塊，所述沼氣反應模塊的輸入端與污泥脫水模塊的輸出端連接，所述污泥脫水模塊的輸出端與污水收集單元的輸入端連接，所述膜蒸餾處理模塊的輸出端與處理水收集單元的輸入端連接，所述能源供應單元包括能源存儲模塊、能源收集模塊以及能源產生模塊，所述能源產生模塊與沼氣凈化模塊連接。

2.根據權利要求1所述的一種碳中和污水綜合處理系統，其特征在于：所述粗格柵過濾模塊的輸出端與細格柵過濾模塊的輸入端連接，所述細格柵過濾模塊的輸出端與篩網式除砂單元的輸入端連接，且篩網式除砂單元的篩網孔徑小于細格柵過濾模塊的細格柵孔徑，所述篩網式除砂模塊的輸出端與調節池模塊的輸入端連接，所述調節池模塊內設有pH監測模塊。

3.根據權利要求1所述的一種碳中和污水綜合處理系統，其特征在于：所述污水收集單元包括污水收集模塊和第一泵送模塊，所述污水收集模塊的輸出端與第一泵送模塊的輸入端連接，所述第一泵送模塊的輸出端與粗格柵過濾模塊連接，且第一泵送模塊與能源存儲模塊電連接。

4.根據權利要求1所述的一種碳中和污水綜合處理系統，其特征在于：所述處理水收集單元包括處理水收集模塊和第二泵送模塊，所述處理水收集模塊的輸出端與第二泵送模塊的輸入端連接，所述第二泵送模塊與能源存儲模塊電連接。

5.根據權利要求1所述的一種碳中和污水綜合處理系統，其特征在于：所述粗格柵過濾模塊、細格柵過濾模塊及篩網式除砂模塊內產生的污泥通過污泥泵與污泥脫水模塊連接，所述污泥脫水模塊通過輸料泵與沼氣反應模塊連接，所述沼氣反應模塊與污泥處理模塊連接。

6.根據權利要求1所述的一種碳中和污水綜合處理系統，其特征在于：所述沼氣反應模塊與沼氣凈化模塊連接，所述沼氣反應模塊產生的沼氣進入沼氣凈化模塊內，所述沼氣凈化模塊對進入的沼氣進行脫硫處理。

7.根據權利要求1所述的一種碳中和污水綜合處理系統，其特征在于：所述能源產生模塊和能源收集模塊的輸出端均與能源存儲模塊電連接，所述能源產生模塊為沼氣發電機，所述能源收集模塊為太陽能光伏板。

8.根據權利要求1所述的一種碳中和污水綜合處理系統，其特征在于：所述能源利用單元還包括有碳捕捉模塊，所述碳捕捉模塊的輸入端與厭氧MBR模塊連接，且碳捕捉模塊的輸出端與沼氣凈化模塊連接。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提出一種碳中和污水綜合處理系統，該種碳中和污水綜合處理系統具有自給自足、降低碳排放的優點，解決現有技術中存在的問題。

為實現本發明的目的，本發明通過以下技術方案實現：一種碳中和污水綜合處理系統，包括污水收集單元和處理水收集單元，所述污水收集單元和處理水收集單元之間依次設置有預處理單元、生化處理單元，能源利用單元和能源供應單元，所述預處理單元的輸入端與污水收集單元的輸出端連接，且預處理單元包括粗格柵過濾模塊、細格柵過濾模塊、篩網式除砂模塊以及調節池模塊，所述生化處理單元的輸入端與預處理單元的輸出端連接，且生化處理單元的輸出端與處理水收集單元連接，所述生化處理單元包括厭氧MBR模塊和膜蒸餾處理模塊，所述能源利用單元包括沼氣反應模塊、沼氣凈化模塊、污泥脫水模塊和污泥處理模塊，所述沼氣反應模塊的輸入端與污泥脫水模塊的輸出端連接，所述污泥脫水模塊的輸出端與污水收集單元的輸入端連接，所述膜蒸餾處理模塊的輸出端與處理水收集單元的輸入端連接，所述能源供應單元包括能源存儲模塊、能源收集模塊以及能源產生模塊，所述能源產生模塊與沼氣凈化模塊連接。

進一步改進在于：所述粗格柵過濾模塊的輸出端與細格柵過濾模塊的輸入端連接，所述細格柵過濾模塊的輸出端與篩網式除砂單元的輸入端連接，且篩網式除砂單元的篩網孔徑小于細格柵過濾模塊的細格柵孔徑，所述篩網式除砂模塊的輸出端與調節池模塊的輸入端連接，所述調節池模塊內設有pH監測模塊。

進一步改進在于：所述污水收集單元包括污水收集模塊和第一泵送模塊，所述污水收集模塊的輸出端與第一泵送模塊的輸入端連接，所述第一泵送模塊的輸出端與粗格柵過濾模塊連接，且第一泵送模塊與能源存儲模塊電連接。

進一步改進在于：所述處理水收集單元包括處理水收集模塊和第二泵送模塊，所述處理水收集模塊的輸出端與第二泵送模塊的輸入端連接，所述第二泵送模塊與能源存儲模塊電連接。

進一步改進在于：所述粗格柵過濾模塊、細格柵過濾模塊及篩網式除砂模塊內產生的污泥通過污泥泵與污泥脫水模塊連接，所述污泥脫水模塊通過輸料泵與沼氣反應模塊連接，所述沼氣反應模塊與污泥處理模塊連接。

進一步改進在于：所述沼氣反應模塊與沼氣凈化模塊連接，所述沼氣反應模塊產生的沼氣進入沼氣凈化模塊內，所述沼氣凈化模塊對進入的沼氣進行脫硫處理。

進一步改進在于：所述能源產生模塊和能源收集模塊的輸出端均與能源存儲模塊電連接，所述能源產生模塊為沼氣發電機，所述能源收集模塊為太陽能光伏板。

進一步改進在于：所述能源利用單元還包括有碳捕捉模塊，所述碳捕捉模塊的輸入端與厭氧MBR模塊連接，且碳捕捉模塊的輸出端與沼氣凈化模塊連接。

本發明的有益效果為：該種碳中和污水綜合處理系統在污水綜合處理過程中的能源，能夠自給自足，并將多種污水處理技術結合，在去除污染物的同時，提高處理效率，降低處理成本，達到碳中和的目標，節約能源，降低對環境的污染，繼而通過設置的篩網式除砂單元，整體效率得到了提升，且采用機械結構，避免不必要的能源損耗，其次，通過在調節池內，對預處理后的污水進行pH調節，避免pH值過高或過低影響到微生物的活性，保障后續污水處理的效果，進一步的，在預處理過程中產生的污泥，對其進行脫水，脫水所產生的污水進行再次處理，避免了資源浪費，而脫水后的污泥則進行厭氧消化，產生沼氣和剩余污泥，繼而分別進行資源利用，其次，在生化處理的過程中，引入碳捕捉技術，資源化利用更多樣化。

（發明人：王澎飛;王麗穎）