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污水热能利用
污水(shuǐ)含有可被抽提的热能。但很少情况污水有足够的热量,直接加(jiā)热家庭用水或住房(fáng)。但通过热(rè)泵,可从污(wū)水中抽提热能。
热泵的工作方式和冰箱一样,从冷介质中抽(chōu)提(tí)热能,将这些热能传递(dì)到热介质内。这两种介质之间的温差愈小,则热泵的效率(lǜ)系(xì)数就愈高。效率系数是(shì)指热泵产生的热(rè)量(liàng)和电流(liú)消耗之间的比例关系,在利用污水热(rè)能(作为(wéi)低温热能)时这些参数是在 4 和 6之间。
在(zài)回收利用污水热能时,我们提供以下处理方(fāng)案
1、小区域水(shuǐ)资源循环(非集中型热能回收(shōu))
在污水产生源地,不仅可以再生利用污水,而(ér)且还可以就近从污水中抽提热能(néng),从而节省水(shuǐ)资源和能源。这些技术(shù)不仅适合(hé)市政污(wū)水,也能(néng)用于工业废水。在污水产生源地,水温一般远高于下水道污水,这是因为温(wēn)度较低(dī)的外来水和雨水也会(huì)混入下水道。
原则上有以下二种方法利用污水热(rè)能
就地清理热污水,并直接(jiē)作为热中水再生利用。优点是可以同时(shí)再生利用热水和(hé)热(rè)能,在小区域内进行物质和能源循环利用;
另一种方法(fǎ)是通过热交换器和热泵技(jì)术抽提污水热能,然后将热能提温传递至中水。这一技术(shù)的优点是我们可以(yǐ)获得较高的温度。
根据具体情况(kuàng),可以有效选择其中的处理方案或者这二种方案结合使用。
小区域循环利用(yòng)的举例说明:作为污水技术领域的专家,我们不仅提供市政污水和工业废水的处理技术(shù)和再生利用技(jì)术,而且也提供热(rè)能再生利用和循环利用的整套(tào)处理系统。
家庭(tíng)污水:来自浴缸(gāng)以及洗衣(yī)和洗碗的灰水一般都是热水(shuǐ)。如果将(jiāng)这些灰水分离收(shōu)集和清理,不仅可以再生(shēng)利(lì)用灰水,而且还能回收(shōu)利用其中所含的热能。原则(zé)上,对混合污水也可以(yǐ)采用这种处理方法,但所含热能要比灰水少得多。绝大多数就地产生的(de)中(zhōng)水用于灌溉和冲洗(xǐ)厕所,不需要热水。因此(cǐ)可(kě)采用一(yī)体化装置来清理灰水和混合污水,并从清理后的灰水或混合污水中(zhōng)抽提热能并产生水。
服务行(háng)业污水:这(zhè)里可(kě)以洗衣坊举(jǔ)例说明(míng)。与餐具洗涤水比较(jiào),流出的洗(xǐ)衣水很热,并且几乎以连续方式流出。可以在就地采用化学-物理(lǐ)方法清理这些热洗衣水,并循环利用,这样不仅节省新鲜水和热能,还能节省洗涤剂。此外,可以采用热泵,对不可避免排出的污水进(jìn)行热能回收。
生产工业废水:在许多工业生(shēng)产过(guò)程会产生热能和热水,例(lì)如(rú)在饮料和(hé)食品工业。在很多场合甚至要求污(wū)水事先进行冷却处理或者掺混冷污(wū)水,才能达到排放下水道的(de)允许温度 35°C。多数情况是一些污染程度较低的洗涤用书。在这种情况下,可以采(cǎi)用(yòng)就地清理和循环利(lì)用的污水(shuǐ)处理技术,并额外进行热能回收利用(yòng)。解决方案则必(bì)须根据(jù)具体情况而确定。
2、下水道热能抽提
在马路地下,隐藏着许多能源。市政污(wū)水中含有低温热能,整年温度是在(zài) 10 和 20 °C之间(jiān)。因此,可为(wéi)热泵经济运转提供条件,向附近的建筑物(例如学校、体育馆(guǎn)、游泳池)供热。但(dàn)问题是如何才能从污水抽提热能。
目前市场上提供的款式中,热交换器单元是安装在下水道管壁之内。因此(cǐ)还必须铺设(shè)新的下水道管。市场上也有提供(gòng)特殊的热交换器,可以安装在污水渠道底部(bù)。但这(zhè)些热交换(huàn)器只能(néng)安装在大型水渠之内,大量产生的生物膜还会影响传热效果。不仅安装工作十分困难,而且保养(yǎng)和(hé)检查工作很难进行。
从水渠(qú)内(nèi)抽提污水,进行过滤,然后泵送到地上安装的热交(jiāo)换器,降温之后的污水连同栅渣(zhā)一起返回污(wū)水渠。因为泵送(sòng)的污水已经(jīng)过滤处理,所采用的热交换器结构紧凑,价格低廉。在(zài)换热装置内,明确定义的湍流状态保证了良(liáng)好的传热过(guò)程。过滤污水时,我们采用了结构紧凑,垂直安装的污水井过滤装置 RoK 4,在污水(shuǐ)过滤同时,筛渣通过垂直提升螺杆向上运输至出料槽,然后通过降温(wēn)后的回流污水重新(xīn)返送回下水道。
优(yōu)点
能源始终存在(zài),供热安全
就近分散型免费能源
自旱季流量(liàng)约 10 l/s开始,装置便具有经济意(yì)义
对后续污水(shuǐ)处理几乎没有影响(xiǎng)(污水只是降温 1 至 2 °C)
和水渠直径无关
采(cǎi)用(yòng)结构紧凑,效率高,价格低廉的热(rè)交换器
热(rè)交(jiāo)换器可安装在构筑物内(安装(zhuāng)和保养十分容易(yì))
建筑措施少(在污水渠(qú)旁挖一口小(xiǎo)井)
对已经建成的下水道影响很少(只是钻二个洞)
3、采用污水(shuǐ)热能进行污泥干化处理(在(zài)中(zhōng)央污水处理厂)
市政污泥干(gàn)化所需要的场地(dì)和时间主要(yào)是和为干化过(guò)程(chéng)所能提(tí)供的热源有关。
太阳能干化利用太阳辐射的免费热能,但因为季节(jiē)或(huò)气候原因,不是所有地方整(zhěng)天阳光明媚。
为了降低(dī)太阳能干化所需要的面积和/或整年进行干化处(chù)理,除了利用可再生的太阳(yáng)能之外,还可以采用其他(tā)可再生热能。
处(chù)理工艺
一种可再生(shēng)热能是污水中含有的低温热能。虽然水温不高,但在每(měi)个污水处理厂都总是足量存在。通过热泵技术,可将温度提高到一定程度,使得我们在进行低温污泥干化时能够有效可靠地利用这些热能。
通过热泵,每 kWh 电流可以产生 4 至 6 kWh 的有效(xiào)热能。
2022/02/11 10:59:22
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