城市污水中熱能的回收

.第35卷第11期遼寧化工Vol.35,No.112006年11月Liaoning Chemical IndustryNovember ,2006城市污水中熱能的回收李寧,李亞峰2，金亞斌2(1.沈陽(yáng)市開(kāi)發(fā)建設管理辦公室，遼寧沈陽(yáng)10013; 2. 沈陽(yáng)建筑大學(xué),遼寧沈陽(yáng)110168)要:闡述城市污水在熱能利用方面的主要特點(diǎn),分析評價(jià)城市污水用做熱泵水源的可行性,介紹污水水源熱泵利用城市污水熱能的方式,討論了城市污水水源熱泵系統在應用可能存在的問(wèn)題及解決措施。關(guān)鍵詞:城市污水;水源熱泵;熱能;利用中圖分類(lèi)號: x78文獻標識碼: A文章編號: 1004 -0935(2006)11 -0666 -03城市污水是一種潔凈的低溫能源,是目前開(kāi)源,冬季從污水中吸取熱量,將循環(huán)水加熱用于室發(fā)利用較少的一種可再生能源。近幾年,隨著(zhù)熱內供暖;夏天,溫度較低的水溫又能將循環(huán)水冷泵技術(shù)的不斷發(fā)展,城市污水這一低溫能源的開(kāi)卻,制成冰水,提供夏季空調服務(wù)。發(fā)利用日益受到人們的關(guān)注。日本已建有多套城(2)所賦存熱(冷)量較高。城市污水中的熱市污水水源熱泵系統,以城市污水處理廠(chǎng)二級出量在可以利用的城市熱能中是最高的。據日本東水或未經(jīng)處理的城市污水作為熱源或冷源,有效京都下水道局的測算,如果東京的污水量按照地利用城市污水進(jìn)行采暖和制冷。2001 年我國500萬(wàn)m2/c計算,其所含熱能為年均37億kW的第一套城市污水水源熱泵系統在北京高碑店污水發(fā)電量。吉林建筑工程學(xué)院的尹軍教授對我國處理廠(chǎng)投入使用,并通過(guò)北京市科委組織的科技47個(gè)城市污水中的所賦存熱(冷)量進(jìn)行了計算成果鑒定。城市污水水源熱泵系統具有良好而可(按1996年有關(guān)數據),其中城市污水中所賦存熱靠的制冷、供熱效果,制冷、制熱系數可達3.5~量最大值為92. 82 GJ/d, 所賦存的冷量最大值為4.4,是-種經(jīng)濟、高效、節能的熱泵系統。該熱泵140.28 GJ/d。從北京高碑店污水處理廠(chǎng)的污水系統可用于供暖、空調,還可供生活用水，可應用水源熱泵系統運行結果來(lái)看,污水水源熱泵系統于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校以及別墅住宅等,具有的制冷、制熱系數可達3.5~4.4。明顯的環(huán)保效益、社會(huì )效益和經(jīng)濟效益,是一種可(3)污水中熱(冷)量的利用受氣候影響較以在污水處理行業(yè)推廣的創(chuàng )新技術(shù),有廣泛的發(fā)小,利用區域較廣。城市污水是一種穩定的熱展前景,值得大力推廣應用。(冷)源,熱(冷)量利用受氣候因素影響較小,無(wú)論1城市污水用做熱泵水源的分析與是晴天、雨天,還是冬天、夏天,污水水源熱泵系統評價(jià)均能穩定工作。另外,由于未經(jīng)處理的城市污水也可以用做熱泵系統的水源,因此,城市污水熱1.1 城市污水主要特點(diǎn)(1)水溫適宜,變化幅度小。城市污水一年(冷)量的利用就不局限于城市污水處理廠(chǎng),可以四季水溫變化幅度較小,并表現為冬暖夏涼。在根據需要在城市排水管網(wǎng)的適當地方安裝城市污冬季,污水水溫達13~ 17 C,高出日常氣溫20水熱估利田區城女士壙展。中國煤化工C;夏天,污水水溫為22~.25心,又比日常氣溫低THCNMHG了10 C。因此,城市污水是一種適宜的熱泵水作者簡(jiǎn)介:奪寧(1977-),男,工程師。第35卷第11期李寧,等:城市污水中熱能的回收1.2 城市污水用做熱泵水源的可行性分析果比間接利用方式要好。一般直接利用方式的節(1)污水水源熱泵是一種經(jīng)濟、高效、節能的.能率比間接利用方式高7 %左右。另外,間接利熱泵系統,與以電、燃油和空氣為熱源的供熱系統用方式系統比較復雜,設備投資也較高,因此,實(shí)相比,污水水源熱泵具有明顯優(yōu)勢。污水水源熱際工程應優(yōu)先選擇直接利用方式。泵比用電鍋爐節省2/3以上電能,比燃料鍋爐節省1/2以上能源,制冷、制熱系數可達3.5~4.4污水池]- +[水池與傳統空氣源熱泵相比,要高出40 %左右,運行水泵費用僅為普通中央空調的50 %~ 60 %。(2)與地下水水源熱泵相比,污水水源熱泵圄1直接利用方式不用從地下抽取地下水，也不用將循環(huán)水回灌地下,因此,不僅節省抽水井和回灌井的基建投資,還能夠節省抽水和回灌的運行費用，同時(shí),也避免循環(huán)水泵了回灌水對地下水的污染。由于污水水源熱泵系8:統不用抽取地下水，因此,對地下水水位較低,地水泵熱交換器下水可開(kāi)采量不豐富的地區更為適用。(3)城市污水水源熱泵系統運行穩定,安全圈2間接利用方式可靠。夏季可使室溫達到21~26 C,冬季室溫可3城市污水水源熱泵系統存在的問(wèn)達到18~24 C。(4)我國城市污水中所賦存的熱(冷)量巨題及解決措施.大,可開(kāi)發(fā)利用前景廣闊。吉林建筑工程學(xué)院的.(1)熱交換器堵塞問(wèn)題。當采用未經(jīng)處理的尹軍教授對我國47個(gè)城市的污水能量利用前景城市污水作為水源時(shí),污水中的懸浮物可能堵塞進(jìn)行了分析,其中城市污水中賦存熱量較大的城熱交換器。因此,對這類(lèi)污水除了用格柵攔截粗市有石家莊南京、蘇州、上海、南通杭州、合肥、大的漂浮物外,還應在熱交換器前設置自動(dòng)篩濾長(cháng)沙、南昌、西安、廣州、汕頭、北京、青島、鄭州、濟器,截留污水中的毛發(fā)、紙片等纖維類(lèi)懸浮物。南、武漢、溫州、重慶、福州、成都等。這些城市中(2)熱交換器的腐蝕問(wèn)題。由于城市污水水污水賦存的熱量最大值為92. 82 GJ/d,賦存的冷質(zhì)有一定的腐蝕性,因此,熱交換器特別是傳熱量最大值為140.28 CJ/d,賦存的可利用熱量最大管,應使用耐腐蝕材料。目前,國外使用未經(jīng)處理值為132.72GJ/d,賦存的可利用冷量最大值為的城市污水的水源熱泵系統,傳熱管的材質(zhì)有的115.08 GJ/d,節能量最大值為84.84 GJ/d。由此采用價(jià)格較貴的鈦質(zhì)材料,有的采用鍍鋁管材;使可以看出,在我國的一些城市推廣應用城市污水.用處理后的城市污水的水源熱泵系統,傳熱管一般采用銅質(zhì)管材或鍍鋁管材。水源熱泵系統是完全可行的。2污水水源熱泵利用城市污水熱能(3)熱交換器的結垢問(wèn)題。城市污水的水源熱泵系統,特別是使用未經(jīng)處理的城市污水的水的方式源熱泵系統,在傳熱管管壁上易產(chǎn)生污垢,進(jìn)而降污水水源熱泵利用城市污水熱能有直接利用低傳熱效率。為了能及時(shí)清洗污垢,熱交換器內方式和間接利用方式兩種。直接利用方式是指將應設置傳熱管自動(dòng)清洗裝置。目前多采用自動(dòng)毛污水中的熱量通過(guò)熱泵回收后,直接輸送到熱供刷刷洗,一般每日刷洗的次數為46次。給建筑物,如圖1所示;間接利用方式是指污水通過(guò)熱交換器進(jìn)行熱交換后,再把污水中的熱量通4中國煤化工過(guò)熱泵進(jìn)行回收輸送到熱供給建筑物,如圖2所MH.CNMHSa源潛力,是一種潔.示。凈的可再生能源。利用水源熱泵技術(shù)回收城市污直接利用方式熱的提升值較小,因此,節能效水中的熱能尚處于起步階段,在我國還是新生事668遼寧化工2006年11月物,相關(guān)部門(mén)應給予足夠的重視。城市污水的水參考文獻源熱泵系統的推廣使用對凈化城市空氣,節約供熱(供冷)能源,減輕對地下水源的污染均具有重[1] 尹軍,韋新東.我國主要城市污水中可利用熱能狀況初要作用，是一種可以在污水處理行業(yè)推廣的創(chuàng )新;探[J].中國給水排水,001,17(4):26-28[2] 王宏哲. 城市污水熱能利用的探討[J].環(huán)境保護，技術(shù),有廣泛的發(fā)展前景,值得大力推廣應用。2001 ,26(11):4445Recovery of Thermal in Municipal Waste Wateru Ning' , u Ya-feng', JIN Ya-bin2(1. Shengyang management ffice of development and construction, Shenyang 110013, China; .2. Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168 , China)Abstract: The main characleristics of municipal wastewater in the Themmal utilization aspect were discussed; the feasibility of using mu-nicipal wastewater as the water source heat pump was analyzed and evaluated; the means that water source heat pump utilized the themmalof municipal wastewater were introduced; problems and the solutions relating to the application of wastewaler heat pump were discussed inthe end.Key words: Municipal wastewater; Water source heat pump; Themal; Uilization(上接第644頁(yè))產(chǎn)生研磨粉碎作用,二者共同作用的結果是粒子由于壓濾機濾箱有洗滌盲區,洗滌水在濾餅中分更加微小,沉降速度更小。雖然總的洗滌次數減布不均勻,洗滌不徹底。小、洗滌時(shí)間縮短,但所需人工增加,物料損耗和(2)壓濾,不經(jīng)沉降澄清,反復打漿分散洗勞動(dòng)強度增大,操作費用上升。滌。碳酸鈷沉淀完全后立即將懸濁液壓人壓濾機4結論中過(guò)濾,將濾餅取出放到漂洗罐中打漿,分散洗.吸濾洗滌能大幅度縮短沉淀洗滌時(shí)間,提高滌,壓濾。重復上面洗滌操作,直到雜質(zhì)離子合格洗滌生產(chǎn)效率2倍,可廣泛用于各種精細化工生.進(jìn)行最后一次壓濾。壓濾時(shí)濃漿泵葉輪對懸濁液產(chǎn)中的沉淀洗滌操作。使用的設備簡(jiǎn)單,機修人粒子有強烈研磨作用,分散打漿對沉淀粒子同樣員均能制作。A Improvement of Technological Method for Washingand Purifying Cobalt Carbonate sedimentWANG Xin-man' , YUANG Jing' ，U Qing-ge2(1. Department of Biochemical Engineering, Chaoyang Normal College, Chaoyang 12000, China;2. Chaoyang Zhenghe Chemical Co, Id. , Chaoyang 12000, China)Abstract: The process of washing and purifying cobalt carbonate sediment was dliscussed in this paper a new suck - filtration technologi-cal method was put forward which used two submerge pumps, only one of whicthe other not. The twosubmerge pumps alernatively worked to backlushes suck - filter without the中國煤化工:ieney was pomoledd by200% . The teehnology can pul lo use in various of washing and purifying eYHCNMHGKey words: Cobalt carbonate sedimnent; Washing; Suck - filration; Improvement