专利名称：可再生能源供电的污水处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及污水处理领域，特别是一种由可再生能源供电的污水处理系统。
背景技术：
电解法污水处理(电化学法污水处理)是污水处理的一种重要方法，由于电化学处理过程中使用最洁净的“电子”为反应试剂，使得电化学污水处理方法成为一种安全、操作简单并且是环境调和的污水处理方法。特别是近年来国内外开始研究将金刚石电极引入污水处理过程，克服了传统电极存在的电极表面由于反应物及反应中间体的吸附导致电极活性下降，降低了电极的电解效率，同时也缩短了电极的使用寿命等问题，而且其氧化能力强，从而为电化学处理有机污染废水开辟了新的方向，显示了广阔的前景。但是，利用金刚石电极电解法进行污水处理耗电量较大，而目前应用的电化学处理污水的方法都使用的是常规能源的电能供电，电解污水处理过程中产生的氢也没有得到利用。因此这种污水处理方法同时也消耗和浪费了大量能源。
发明内容本发明的目的是为了提供一种节约环保的使用可再生能源供电的污水处理系统，该系统在利用太阳能供电的同时，又根据电解法的特点，有效利用了氢能，通过燃料电池循环使用这部分能源，是一种充分环保，无污染的绿色水处理系统。
本发明为解决上述问题所采用的方案是设计一种可再生能源供电的污水处理系统。包括电解污水处理槽，其特征在于所说的污水处理系统中至少还包括一个太阳能电池，一个氢气提纯装置，一个储氢罐和一个燃料电池机组；所说的电解污水处理槽的阴极腔是密闭的，其上部出口通过管路依次连接氢气提纯装置和储氢罐，再连接到燃料电池机组的燃料进口；所说的电解污水处理槽的电极与相并联的太阳能电池和燃料电池机组连接，且太阳能电池与燃料电池机组间有控制开关。
本发明的系统不仅利用太阳能电池将太阳能转换为电能进而为金刚石电极供电。同时将电解污水过程中阴极产生的氢气通过收集提纯，作为燃料电池机组的能源，送入燃料电池机组，燃料电池又将氢能转化为电能，这样燃料电池又反过来为电解电极提供电能。不仅利用了可再生的能源为电解供电，节省了电厂的电力，又在处理污水的同时做到了没有污染，从整个系统上做到了绿色环保。此发明的可再生能源供电的污水处理系统拓展了太阳能、氢能的使用范围，而且电源的匹配性好(都是直流电无需交流转换，而且电压范围适合)，节约了电网的电力，充分环保，无污染，开辟了电解法污水处理的新的功能途径。
图1可再生资源供电的污水处理系统示意图。
以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式可再生能源供电的污水处理系统装置由污水处理槽、电极、太阳能电池1、氢气提纯装置2、储氢罐3、燃料电池机组4和控制系统等组成。电解污水处理槽的阴极腔是密闭的，其上部出口通过管路依次连接氢气提纯装置和储氢罐，再连接到燃料电池机组的燃料进口。电解污水处理槽的电极可以是金刚石电极，电极与相并联的太阳能电池和燃料电池机组连接，且太阳能电池与燃料电池机组间有控制开关。装置中的太阳能电池可以是太阳能光伏电源。
装置启动时由太阳能电源供给污水处理槽中的电极电源，进行污水电解处理，阳极氧化，阴极还原，阴极由于氢离子得到了电子而产生氢气，这部分氢气经过分离提纯进入了储氢罐，氢气在储氢罐内达到基本量(可以连续输出氢气)后，进入燃料电池进行氢—电能的转换。燃料电池输出的电能反回污水电解处理槽为电极供电。
燃料电池为电极供电是根据污水处理的量和时间进行的。当污水处理时间超过日照时间时，燃料电池在有日照时不工作，在无日照时工作，以保证污水电解处理的正常进行。也就是说当太阳能无法提供电能时，由有太阳能供电进行电解处理污水处理过程中存储的氢气通过燃料电池提供电能。另外一种情况是污水处理的时间不长，在白天日照充足时即可处理完毕，但需要处理的量较大，这样的条件下，进行分组处理，一组由太阳能电池提供电能，另一组由燃料电池提供电能。
权利要求
1一种可再生能源供电的污水处理系统，包括电解污水处理槽，其特征在于所说的污水处理系统中至少还包括一个太阳能电池，一个氢气提纯装置，一个储氢罐和一个燃料电池机组；所说的电解污水处理槽的阴极腔是密闭的，其上部出口通过管路依次连接氢气提纯装置和储氢罐，再连接到燃料电池机组的燃料进口；所说的电解污水处理槽的电极与相并联的太阳能电池和燃料电池机组连接，且太阳能电池与燃料电池机组间有控制开关。
2按照权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于所说的太阳能电池是太阳能光伏电源。
3按照权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于所说的电解污水处理槽的电极是金刚石电极。
全文摘要
本发明公开了一种可再生能源供电的污水处理系统。包括电解污水处理槽，其特征在于所说的污水处理系统中至少还包括太阳能电池，氢气提纯装置，储氢罐和燃料电池机组；所说的电解污水处理槽的阴极腔上部出口通过管路依次连接氢气提纯装置和储氢罐，再连接到燃料电池机组的燃料进口；所说的电解污水处理槽的电极与相并联的太阳能电池和燃料电池机组连接。本发明的系统不仅利用太阳能电池供电，同时将电解污水过程中产生的氢气通过收集提纯，作为燃料电池机组的能源，燃料电池又将氢能转化为电能为电解电极提供电能。不仅利用了可再生的能源为电解供电，节省了电厂的电力，又在处理污水的同时做到了没有污染，从整个系统上做到了绿色环保。
文档编号C25B1/04GK1778699SQ200510015350
公开日2006年5月31日 申请日期2005年10月10日 优先权日2005年10月10日
发明者江菊元, 崔明贤, 宋蔚, 田禾, 刘力健 申请人:天津理工大学