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)113;2.沈陽(yáng)建筑大學(xué),遼寧沈陽(yáng)10168)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)m3/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)投人使用,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92.82GJ/d,所賦存的冷量最大值為44,是一種經(jīng)濟、高效、節能的熱泵系統。該熱泵140.28GJ/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3.5-44。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1.1城市污水主要特點(diǎn)也可以用做熱泵系統的水源,因此,城市污水熱(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℃,高出日常氣溫20水熱泵系統,使利用區域大大擴展?！?夏天,污水水溫為22~25℃,又比日常氣溫低了10℃。因此,城市污水是一種適宜的熱泵水著(zhù)銅費:2F(1m-),男,工程師。第35卷第11期李寧,等;城市污水中熱能的回收12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與傳統空氣源熱泵相比,要高出40%左右,運行污水池}熱系」一水池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,污水水源熱泵圖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統不用抽取地下水,因此,對地下水水位較低,地污水池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,安全圖2間接利用方式可靠。夏季可使室溫達到21-26℃,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℃。(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92.82CJ/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1402386/a,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110GJ/d,節能量最大值為84.84CJ/d。由此.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,傳熱管水源熱泵系統是完全可行的。般采用銅質(zhì)管材或鍍鋁管材。2污水水源熱泵利用城市污水熱能熱泵系統,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結語(yǔ)過(guò)熱泵進(jìn)行回收輸送到熱供給建筑物,如圖2所城市污水中賦存著(zhù)巨大能源潛力,是一種潔凈的可再生能源。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006年11月物,相關(guān)部門(mén)應給予足夠的重視。城市污水的水源熱泵系統的推廣使用對凈化城市空氣,節約供參考文獻熱(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,2001,17(4):2628技術(shù),有廣泛的發(fā)展前景,值得大力推廣應用[2]王宏哲.城市污水熱能利用的探討[門(mén)].環(huán)境保護2001,26(1):4445Recovery of Thermal in Municipal Waste WaterL Ning, L Ya-feng,JIN Ya-bin2(1. Shengyang management office of development and construction, Shenyang 110013, China;2. Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168, China)Abstract: The main characteristics of municipal wastewater in the Thermal utilization aspect were discussed; the feasibility of using municipal wastewater as the water source heat pump was analyzed and evaluated; the means that water source heat pump utilized the thermalof municipal wastewater were introduced; problems and the solutions relating to the application of wastewater heat pump were discussed inKey words: Municipal wastewater: Water source heat pump; Thermal; Utilization(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。滌碳酸結沉淀完全后立即將懸漁液壓人壓濾機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, uI Qing-ge(1. Department of Biochemical Engineering, Chaoyang Normal College, Chaoyang 122000, China;2, Chaoyang Zhenghe Chemical Co, Ltd, Chaoyang 122000, ChinaAbstract: The process of washing and purifying cobalt carbonate sediment was discussed in this paper a new suck-filtration technologi-al methodforward which used two submerge pumps, only one of which was attached to a suck-filter and the other not. The twosubmerge pumps altematively worked to backflushes suck- filter without the sediment settled down. The efficiency was promoted by200%. The technology can put to use in various of washing and purifying every sedimentsKey words: Cobalt carbonate sediment; Washing: Suck-filtration: Improvement