[发明专利]一种医疗废水能源化利用的医院综合能源系统

说明书

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。

技术领域

本发明属于能源利用及污水处理技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

为了克服上述现有医疗废水处理能耗高的缺点，本发明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，本发明采用的技术方案是：

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。