.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.沈陽市開發(fā)建設管理辦公室，遼寧沈陽10013; 2. 沈陽建筑大學,遼寧沈陽110168)要:闡述城市污水在熱能利用方面的主要特點,分析評價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(tǒng)在應用可能存在的問題及解決措施。關鍵詞:城市污水;水源熱泵;熱能;利用中圖分類號: 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,隨著熱內(nèi)供暖;夏天,溫度較低的水溫又能將循環(huán)水冷泵技術的不斷發(fā)展,城市污水這一低溫能源的開卻,制成冰水,提供夏季空調(diào)服務。發(fā)利用日益受到人們的關注。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(tǒng),以城市污水處理廠二級出量在可以利用的城市熱能中是最高的。據(jù)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行采暖和制冷。2001 年我國500萬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(tǒng)在北京高碑店污水發(fā)電量。吉林建筑工程學院的尹軍教授對我國處理廠投入使用,并通過北京市科委組織的科技47個城市污水中的所賦存熱(冷)量進行了計算成果鑒定。城市污水水源熱泵系統(tǒng)具有良好而可(按1996年有關數(shù)據(jù)),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(shù)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(jié)能的熱泵系統(tǒng)。該熱泵140.28 GJ/d。從北京高碑店污水處理廠的污水系統(tǒng)可用于供暖、空調(diào),還可供生活用水，可應用水源熱泵系統(tǒng)運行結果來看,污水水源熱泵系統(tǒng)于賓館、商場、辦公樓、學校以及別墅住宅等,具有的制冷、制熱系數(shù)可達3.5~4.4。明顯的環(huán)保效益、社會效益和經(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,有廣泛的發(fā)小,利用區(qū)域較廣。城市污水是一種穩(wěn)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(tǒng)評價均能穩(wěn)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(tǒng)的水源,因此,城市污水熱1.1 城市污水主要特點(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,可以四季水溫變化幅度較小,并表現(xiàn)為冬暖夏涼。在根據(jù)需要在城市排水管網(wǎng)的適當?shù)胤桨惭b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(qū)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(jié)(1)污水水源熱泵是一種經(jīng)濟、高效、節(jié)能的.能率比間接利用方式高7 %左右。另外,間接利熱泵系統(tǒng),與以電、燃油和空氣為熱源的供熱系統(tǒng)用方式系統(tǒng)比較復雜,設備投資也較高,因此,實相比,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(jié)省2/3以上電能,比燃料鍋爐節(jié)省1/2以上能源,制冷、制熱系數(shù)可達3.5~4.4污水池]- +[水池與傳統(tǒng)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(diào)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(jié)省抽水井和回灌井的基建投資,還能夠節(jié)省抽水和回灌的運行費用，同時,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(tǒng)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采量不豐富的地區(qū)更為適用。(3)城市污水水源熱泵系統(tǒng)運行穩(wěn)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(tǒng)存在的問達到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,可開發(fā)利用前景廣闊。吉林建筑工程學院的.(1)熱交換器堵塞問題。當采用未經(jīng)處理的尹軍教授對我國47個城市的污水能量利用前景城市污水作為水源時,污水中的懸浮物可能堵塞進行了分析,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篩濾長沙、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(tǒng),傳熱管的材質(zhì)有的115.08 GJ/d,節(jié)能量最大值為84.84 GJ/d。由此采用價格較貴的鈦質(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(tǒng),傳熱管一般采用銅質(zhì)管材或鍍鋁管材。水源熱泵系統(tǒng)是完全可行的。2污水水源熱泵利用城市污水熱能(3)熱交換器的結垢問題。城市污水的水源熱泵系統(tǒng),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(tǒng),在傳熱管管壁上易產(chǎn)生污垢,進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。為了能及時清洗污垢,熱交換器內(nèi)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清洗裝置。目前多采用自動毛污水中的熱量通過熱泵回收后,直接輸送到熱供刷刷洗,一般每日刷洗的次數(shù)為46次。給建筑物,如圖1所示;間接利用方式是指污水通過熱交換器進行熱交換后,再把污水中的熱量通4中國煤化工過熱泵進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。利用水源熱泵技術回收城市污直接利用方式熱的提升值較小,因此,節(jié)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,相關部門應給予足夠的重視。城市污水的水參考文獻源熱泵系統(tǒng)的推廣使用對凈化城市空氣,節(jié)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,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)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(qū),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(shù)減布不均勻,洗滌不徹底。小、洗滌時間縮短,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.進行最后一次壓濾。壓濾時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