集热电污水处理于一体的洒水车的制作方法

本实用新型涉及洒水车技术领域，具体涉及集热电污水处理于一体的洒水车。

背景技术：

洒水车是用于对城市道路、树木、绿化带等区域进行冲洗，以达到美化环境的作用。现有洒水车的结构主要包括水罐、带喷头的喷水装置和水泵，水泵抽取水罐内的水并在一定水压下通过喷头喷射出去。目前洒水车水源来自水罐内的清水，当水罐内清水用完后，洒水车行使到取水地点向水罐内再补充水源，因此，洒水车的清水用量巨大，造成水资源的浪费。另一方面，人类生活中随处会产生各种厨房用水、洗涤用水和卫生间用水所产生的生活污水，是水体的主要污染源之一。其中，对于建设有较为系统的污水管网的城市，这些生活污水统一排放至污水处理系统集中处理。但对于尚没有建立全面有效的排水渠道和污水处理系统等生活污水水源分布较分散的居民区、高速公路服务区、旅游风景区、路边餐饮店等，这些区域的生活污水一部分采用分散式的污水处理设施进行处理，但处理后的污水达标后直接排放，没有得到充分的回收利用，而另一部分的生活污水则未经处理直接排放到周围的河道，进而流到地势处于低洼的河流、湖泊和池塘等地表水体中，严重污染各类水源。

技术实现要素：

针对现有技术存在上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种集热电污水处理于一体的洒水车，该洒水车兼具污水处理功能，利用经过处理后的生活污水作为洒水水源，既环保又节能。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

提供集热电污水处理于一体的洒水车，包括底盘、设置于底盘的发动机以及喷水装置，所述喷水装置包括水泵和与水泵连接的喷嘴，所述水泵通过取力器与所述发动机驱动连接，所述洒水车还包括热电控制室和污水处理室，其中：

所述污水处理室内设置有依次连接的污水泵、污水箱、固液分离器、隔油器、MBR生物膜反应器和清水回收罐，所述清水回收罐的出水口与所述水泵的进水口连接，所述MBR生物膜反应器的底部设置有曝气装置；

所述热电控制室设置有甲醇水存储罐、甲醇水制氢重整器、换热器、燃料电池、空气余气混合器和控制装置，所述甲醇水制氢重整器设置有重整室、分离室和供甲醇水重整制氢反应所需温度的电加热器，所述控制装置包括控制器和用于向外输出电能的电力输出端口，其中：所述甲醇水存储罐内的甲醇与水的混合溶液通过输送泵输送至所述重整室内发生甲醇和水的重整制氢反应制得氢气和高温余气，然后经分离室分离出的氢气经所述换热器降温后输送至燃料电池产生电能，该电能通过电力输出端口为发动机、输送泵、污水泵、电加热器以及其他所有用电设备供电；经分离室分离出的高温余气与外界空气在所述空气余气混合器内混合后的混合气为所述MBR生物膜反应器供热。

其中，所述空气余气混合器包括用于通入高温余气的高温余气进气口、用于通入外界空气的空气进口和用于输出混合气的混合气出口；所述MBR生物膜反应器的侧壁设置有加热盘管，所述加热盘管通过加热管路与所述空气余气混合器的混合气出口连通。

其中，所述加热管路设置有与控制器连接的调节阀，所述MBR生物膜反应器内设置有与控制器连接的温度传感器。

其中，所述分离室与所述空气余气混合器之间的连接管路上设置有换向阀，在混合气对MBR生物膜反应器进行加热过程中，分离室分离出的高温余气经换向阀进入空气余气混合器；在停止加热过程中，分离室分离出的高温余气经换向阀排向外界。

其中，所述水泵与所述喷嘴的连接管路上设置有电磁阀，所述电磁阀和所述水泵分别与所述控制器电连接。

其中，所述喷水装置还包括用于调整所述喷嘴喷水角度的角度调整器，所述角度调整器与所述控制器电连接。

其中，所述曝气装置包括射流曝气器、与所述射流曝气器通过管路连接的压缩机，所述管路上设置有与控制器连接的气体流量控制阀。

其中，所述甲醇水制氢重整器设置有启动装置，所述启动装置在甲醇水制氢重整器启动过程中为所述电加热器和输送泵供电。

本实用新型的有益效果：

发明的集热电污水处理于一体的洒水车，包括底盘、设置于底盘的发动机以及喷水装置，还包括热电控制室和污水处理室，污水处理室设置有依次连接的污水泵、污水箱、固液分离器、隔油器、MBR生物膜反应器和清水收集，热电控制室设置有甲醇水存储罐、甲醇水制氢重整器、换热器、燃料电池、空气余气混合器和控制装置。工作时，洒水车将分散的生活污水通过污水泵抽至污水箱，先经过固液分离器除去较大颗粒物和悬浮物，然后经隔油器去掉污水中的浮油、散油以及菜渣等小型固体杂物，再经MBR生物膜反应器在一定温度和曝气条件下对生活污水深度处理后，获得水质达到排放标准并可以直接回用的清水，这部分清水作为洒水车水源回用至喷水装置用于清洗道路、绿化带等区域；同时，热电控制室以甲醇与水的混合溶液作为原料，输送至甲醇水制氢重整器进行甲醇水重整制氢反应，经分离获得氢气和高温余气，其中的氢气再输送至燃料电池产生电能，该电能为发动机、输送泵、污水泵、电加热器以及其他所有用电设备供电，其中的高温余气的温度高达300~600℃，这部分高品质的热能与空气混合至合适的温度后为污水处理室内的MBR生物膜反应器提供曝气条件下生物反应所需的热能，由此实现电能和热能的高效转化和利用。因此，与现有技术相比，本实用新型的集热电污水处理于一体的洒水车具有以下优点：（1）利用洒水车快速移动的便利性，可以行使至任意地点对分散的在短期或移动性排放的生活污水水源进行及时有效地处理，处理后的清水得到回收再利用，既能够避免分散的生活污水直接排放对环境的污染，又能够节约水资源，具有节能环保的优点；（2）污水处理过程中，采用MBR生物膜反应器对生活污水进行深度处理所获得的出水水质较好，可以直接作为清洗路面、绿化灌溉非饮用水的回用，而且MBR生物膜反应器产生的剩余污泥量少，省去后续的污泥处理工序；（3）本实用新型利用甲醇水-重整制氢反应-燃料电池的过程实现了电能、热能的高效转化和利用，一方面所产生的电能直接为所有用电设备供电，实现自给自足，无需外来供电，而且该系统输出的电能为直流电，无需转换即可直接供直流电机使用；另一方面，在甲醇水重整制氢反应过程所产生大量高品质的热能（高温余气的温度高达300~600℃），这部分热能得到充分的利用，直接为MBR生物膜反应器提供所需的热能，而且甲醇原料便宜，甲醇水重整制氢反应产生的高温余气为二氧化碳和少量未反应的甲醇和水蒸气，余量可以直接排放，不产生对环境有害的物质，其相比传统汽车采用汽柴油的发电的方式，具有随用随发、不受场地限制和节能环保的优点。

附图说明

图1为本实用新型的集热电污水处理于一体的洒水车的结构示意图。

图2为本实用新型的集热电污水处理于一体的洒水车的系统原理示意图。

图3为本实用新型的集热电污水处理于一体的洒水车的喷水装置的结构示意图。

附图标记：

底盘1、发动机2；

喷水装置3、水泵31、喷嘴32、电磁阀33、角度调整器34、取力器35；

污水处理室4、污水泵41、污水箱42、固液分离器43、隔油器44、MBR生物膜反应器45、清水回收罐46；

热电控制室5、空气余气混合器51、输送泵52、甲醇水制氢重整器53、重整室531、电加热器532、分离室533、燃料电池54、换热器55、控制装置56、换向阀57；

射流曝气器6、压缩机7；

加热管路10、调节阀20、气体流量控制阀30。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细说明。

集热电污水处理于一体的洒水车，如图1和图2所示，包括底盘1、设置于底盘1的发动机2以及喷水装置3，喷水装置3包括水泵31和与水泵31连接的喷嘴32，水泵31通过取力器35与发动机2驱动连接，洒水车还包括热电控制室5和污水处理室4，其中：污水处理室4内设置有依次连接的污水泵41、污水箱42、固液分离器43、隔油器44、MBR生物膜反应器45和清水回收罐46，清水回收罐46的出水口与水泵31的进水口连接，MBR生物膜反应器45的底部设置有曝气装置，曝气装置包括射流曝气器6、与射流曝气器6通过管路连接的压缩机7，管路上设置有与控制器连接的气体流量控制阀30，通过曝气装置为MBR生物膜反应器45内的生物反应提供所需的溶氧量。工作时，洒水车将分散的生活污水通过污水泵41抽至污水箱42，先经过固液分离器43除去较大颗粒物和悬浮物，然后经隔油器44去掉污水中的浮油、散油以及菜渣等小型固体杂物，再经MBR生物膜反应器45在一定温度（约30~35℃）和曝气条件下对生活污水深度处理后，获得水质达到排放标准并可以直接回用的清水，这部分清水作为洒水车水源回用至喷水装置3用于清洗道路、绿化带等区域。上述污水处理过程中，采用MBR生物膜反应器45对生活污水进行深度处理所获得的出水水质较好，可以直接作为清洗路面、绿化灌溉非饮用水的回用，而且MBR生物膜反应器45产生的剩余污泥量少，省去后续的污泥处理工序。

热电控制室5内设置有甲醇水存储罐56、甲醇水制氢重整器53、换热器55、燃料电池54、空气余气混合器51和控制装置，甲醇水制氢重整器53设置有重整室531、分离室533和供甲醇水重整制氢反应所需温度的电加热器532，控制装置包括控制器和用于向外输出电能的电力输出端口，其中：甲醇水存储罐56内的甲醇与水的混合溶液作为原料，通过输送泵52输送至重整室531内发生甲醇和水的重整制氢反应制得氢气和高温余气，然后经分离室533分离出的氢气经换热器55降温后输送至燃料电池54产生电能，该电能通过电力输出端口为发动机2、输送泵52、污水泵41、电加热器532以及其他所有用电设备供电；经分离室533分离出的高温余气与外界空气在空气余气混合器51内混合后的混合气为MBR生物膜反应器45供热。本实用新型利用甲醇水-重整制氢反应-燃料电池54的过程实现了电能、热能的高效转化和利用，一方面所产生的电能直接为所有用电设备供电，实现自给自足，无需外来供电，而且该系统输出的电能为直流电，无需转换即可直接供直流电机使用；另一方面，在甲醇水重整制氢反应过程所产生大量高品质的热能（高温余气的温度高达300~600℃），这部分热能得到充分的利用，直接为MBR生物膜反应器45提供所需的热能，而且甲醇原料便宜，甲醇水重整制氢反应产生的高温余气为二氧化碳和少量未反应的甲醇和水蒸气，余量可以直接排放，不产生对环境有害的物质，其相比传统汽车采用汽柴油的发电的方式，具有随用随发、不受场地限制和节能环保的优点。

具体的，空气余气混合器51包括用于通入高温余气的高温余气进气口、用于通入外界空气的空气进口和用于输出混合气的混合气出口。MBR生物膜反应器45的侧壁设置有加热盘管，加热盘管通过加热管路10与空气余气混合器51的混合气出口连通。加热管路10设置有与控制器连接的调节阀20，MBR生物膜反应器45内设置有与控制器连接的温度传感器。通过温度传感器和调节阀20实现对MBR生物膜反应器45内生物反应温度的自动调控。

具体的，分离室533与空气余气混合器51之间的连接管路上设置有换向阀57，在混合气对MBR生物膜反应器45进行加热过程中，分离室533分离出的高温余气经换向阀57进入空气余气混合器51；在停止加热过程中，分离室533分离出的高温余气经换向阀57排向外界。

本实施例中，甲醇水制氢重整器53设置有启动装置。首先，启动装置在甲醇水制氢重整器53启动过程中，为输送泵52和电加热器532供电，以使甲醇水重整制氢反应启动，获得氢气和高温余气，氢气进入燃料电池54，燃料电池54工作产生电能，由此热电控制模块5产生电能和热能，再为整个系统供电供热，从而形成循环系统。具体的，启动装置为蓄电池；或者为燃烧式启动装置，其通过燃烧甲醇为重整室531加热；或者为贮氢瓶，该贮氢瓶可在甲醇水制氢重整器53启动过程中，为燃料电池54输入氢气，使燃料电池54工作产生电能，进而为输送泵52及电加热器532供电。

本实施例中，如图3所示，水泵31与喷嘴32的连接管路上设置有电磁阀33，电磁阀33和水泵31分别与控制器电连接。通过电磁阀33和水泵31可自动控制喷嘴32的出水。喷水装置3还包括用于调整喷嘴32喷水角度的角度调整器34，角度调整器34与控制器电连接。工作时，发动机2通过取力器35的啮合带动水泵31运转，水泵31从清水回收罐46抽取处理后的清水，当电磁阀33打开，喷嘴32出水，角度调整器34可调整喷嘴32的喷水角度，从而清洗路面并将路面上的垃圾冲洗至路边缘。

与现有技术相比，本实用新型的集热电污水处理于一体的洒水车，利用洒水车快速移动的便利性，可以行使至任意地点对分散的在短期或移动性排放的生活污水水源进行及时有效地处理，处理后的清水得到回收再利用，既能够避免分散的生活污水直接排放对环境的污染，又能够节约水资源，具有节能环保的优点。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。