應用方案

污水熱能利用
發布時(shí)間:2024-10-22 浏覽:452


 

       污水含有可被抽提的(de)熱能。但很少情況污水有足夠的(de)熱量,直接加熱家庭用水或住房。但通過熱泵,可從污水中抽提熱能。
       熱泵的(de)工作方式和(hé / huò)冰箱一(yī / yì /yí)樣,從冷介質中抽提熱能,将這(zhè)些熱能傳遞到(dào)熱介質内。這(zhè)兩種介質之(zhī)間的(de)溫差愈小,則熱泵的(de)效率系數就(jiù)愈高。效率系數是(shì)指熱泵産生的(de)熱量和(hé / huò)電流消耗之(zhī)間的(de)比例關系,在(zài)利用污水熱能(作爲(wéi / wèi)低溫熱能)時(shí)這(zhè)些參數是(shì)在(zài) 4 和(hé / huò) 6之(zhī)間。

       在(zài)回收利用污水熱能時(shí),我們提供以(yǐ)下處理方案
       1、小區域水資源循環(非集中型熱能回收)
       在(zài)污水産生源地(dì / de),不(bù)僅可以(yǐ)再生利用污水,而(ér)且還可以(yǐ)就(jiù)近從污水中抽提熱能,從而(ér)節省水資源和(hé / huò)能源。這(zhè)些技術不(bù)僅适合市政污水,也(yě)能用于(yú)工業廢水。在(zài)污水産生源地(dì / de),水溫一(yī / yì /yí)般遠高于(yú)下水道(dào)污水,這(zhè)是(shì)因爲(wéi / wèi)溫度較低的(de)外來(lái)水和(hé / huò)雨水也(yě)會混入下水道(dào)。
       原則上(shàng)有以(yǐ)下二種方法利用污水熱能
       就(jiù)地(dì / de)清理熱污水,并直接作爲(wéi / wèi)熱中水再生利用。優點是(shì)可以(yǐ)同時(shí)再生利用熱水和(hé / huò)熱能,在(zài)小區域内進行物質和(hé / huò)能源循環利用;
       另一(yī / yì /yí)種方法是(shì)通過熱交換器和(hé / huò)熱泵技術抽提污水熱能,然後将熱能提溫傳遞至中水。這(zhè)一(yī / yì /yí)技術的(de)優點是(shì)我們可以(yǐ)獲得較高的(de)溫度。
       根據具體情況,可以(yǐ)有效選擇其中的(de)處理方案或者這(zhè)二種方案結合使用。
       小區域循環利用的(de)舉例說(shuō)明:作爲(wéi / wèi)污水技術領域的(de)專家,我們不(bù)僅提供市政污水和(hé / huò)工業廢水的(de)處理技術和(hé / huò)再生利用技術,而(ér)且也(yě)提供熱能再生利用和(hé / huò)循環利用的(de)整套處理系統。
       家庭污水:來(lái)自浴缸以(yǐ)及洗衣和(hé / huò)洗碗的(de)灰水一(yī / yì /yí)般都是(shì)熱水。如果将這(zhè)些灰水分離收集和(hé / huò)清理,不(bù)僅可以(yǐ)再生利用灰水,而(ér)且還能回收利用其中所含的(de)熱能。原則上(shàng),對混合污水也(yě)可以(yǐ)采用這(zhè)種處理方法,但所含熱能要(yào / yāo)比灰水少得多。絕大(dà)多數就(jiù)地(dì / de)産生的(de)中水用于(yú)灌溉和(hé / huò)沖洗廁所,不(bù)需要(yào / yāo)熱水。因此可采用一(yī / yì /yí)體化裝置來(lái)清理灰水和(hé / huò)混合污水,并從清理後的(de)灰水或混合污水中抽提熱能并産生水。
       服務行業污水:這(zhè)裏可以(yǐ)洗衣坊舉例說(shuō)明。與餐具洗滌水比較,流出(chū)的(de)洗衣水很熱,并且幾乎以(yǐ)連續方式流出(chū)。可以(yǐ)在(zài)就(jiù)地(dì / de)采用化學-物理方法清理這(zhè)些熱洗衣水,并循環利用,這(zhè)樣不(bù)僅節省新鮮水和(hé / huò)熱能,還能節省洗滌劑。此外,可以(yǐ)采用熱泵,對不(bù)可避免排出(chū)的(de)污水進行熱能回收。
       生産工業廢水:在(zài)許多工業生産過程會産生熱能和(hé / huò)熱水,例如在(zài)飲料和(hé / huò)食品工業。在(zài)很多場合甚至要(yào / yāo)求污水事先進行冷卻處理或者摻混冷污水,才能達到(dào)排放下水道(dào)的(de)允許溫度 35°C。多數情況是(shì)一(yī / yì /yí)些污染程度較低的(de)洗滌用書。在(zài)這(zhè)種情況下,可以(yǐ)采用就(jiù)地(dì / de)清理和(hé / huò)循環利用的(de)污水處理技術,并額外進行熱能回收利用。解決方案則必須根據具體情況而(ér)确定。

       2、下水道(dào)熱能抽提
       在(zài)馬路地(dì / de)下,隐藏着許多能源。市政污水中含有低溫熱能,整年溫度是(shì)在(zài) 10 和(hé / huò) 20 °C之(zhī)間。因此,可爲(wéi / wèi)熱泵經濟運轉提供條件,向附近的(de)建築物(例如學校、體育館、遊泳池)供熱。但問題是(shì)如何才能從污水抽提熱能。
       目前市場上(shàng)提供的(de)款式中,熱交換器單元是(shì)安裝在(zài)下水道(dào)管壁之(zhī)内。因此還必須鋪設新的(de)下水道(dào)管。市場上(shàng)也(yě)有提供特殊的(de)熱交換器,可以(yǐ)安裝在(zài)污水渠道(dào)底部。但這(zhè)些熱交換器隻能安裝在(zài)大(dà)型水渠之(zhī)内,大(dà)量産生的(de)生物膜還會影響傳熱效果。不(bù)僅安裝工作十分困難,而(ér)且保養和(hé / huò)檢查工作很難進行。
       從水渠内抽提污水,進行過濾,然後泵送到(dào)地(dì / de)上(shàng)安裝的(de)熱交換器,降溫之(zhī)後的(de)污水連同栅渣一(yī / yì /yí)起返回污水渠。因爲(wéi / wèi)泵送的(de)污水已經過濾處理,所采用的(de)熱交換器結構緊湊,價格低廉。在(zài)換熱裝置内,明确定義的(de)湍流狀态保證了(le/liǎo)良好的(de)傳熱過程。過濾污水時(shí),我們采用了(le/liǎo)結構緊湊,垂直安裝的(de)污水井過濾裝置 RoK 4,在(zài)污水過濾同時(shí),篩渣通過垂直提升螺杆向上(shàng)運輸至出(chū)料槽,然後通過降溫後的(de)回流污水重新返送回下水道(dào)。
       優點
       能源始終存在(zài),供熱安全
       就(jiù)近分散型免費能源
       自旱季流量約 10 l/s開始,裝置便具有經濟意義
       對後續污水處理幾乎沒有影響(污水隻是(shì)降溫 1 至 2 °C)
       和(hé / huò)水渠直徑無關
       采用結構緊湊,效率高,價格低廉的(de)熱交換器
       熱交換器可安裝在(zài)構築物内(安裝和(hé / huò)保養十分容易)
       建築措施少(在(zài)污水渠旁挖一(yī / yì /yí)口小井)
       對已經建成的(de)下水道(dào)影響很少(隻是(shì)鑽二個(gè)洞)

       3、采用污水熱能進行污泥幹化處理(在(zài)中央污水處理廠)
       市政污泥幹化所需要(yào / yāo)的(de)場地(dì / de)和(hé / huò)時(shí)間主要(yào / yāo)是(shì)和(hé / huò)爲(wéi / wèi)幹化過程所能提供的(de)熱源有關。
       太陽能幹化利用太陽輻射的(de)免費熱能,但因爲(wéi / wèi)季節或氣候原因,不(bù)是(shì)所有地(dì / de)方整天陽光明媚。
       爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)降低太陽能幹化所需要(yào / yāo)的(de)面積和(hé / huò)/或整年進行幹化處理,除了(le/liǎo)利用可再生的(de)太陽能之(zhī)外,還可以(yǐ)采用其他(tā)可再生熱能。
處理工藝
       一(yī / yì /yí)種可再生熱能是(shì)污水中含有的(de)低溫熱能。雖然水溫不(bù)高,但在(zài)每個(gè)污水處理廠都總是(shì)足量存在(zài)。通過熱泵技術,可将溫度提高到(dào)一(yī / yì /yí)定程度,使得我們在(zài)進行低溫污泥幹化時(shí)能夠有效可靠地(dì / de)利用這(zhè)些熱能。
       通過熱泵,每 kWh 電流可以(yǐ)産生 4 至 6 kWh 的(de)有效熱能。