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污水热能利用


 
       污水含有可被抽提的热能。但很少情况污水有足够的热量,直接加热家庭用水或住房。但通过热泵,可从污水中抽提热能。
       热泵的工作方式和冰箱一样,从冷介质中抽提热能,将这些热能传递到热介质内。这两种介质之间的温差愈小,则热泵的效率系数就愈高。效率系数是指热泵产生的热量和电流消耗之间的比例关系,在利用污水热能(作为低温热能)时这些参数是在 4 和 6之间。

       在回收利用污水热能时,我们提供以下处理方案
       1、小区域水资源循环(非集中型热能回收)
       在污水产生源地,不仅可以再生利用污水,而且还可以就近从污水中抽提热能,从而节省水资源和能源。这些技术不仅适合市政污水,也能用于工业废水。在污水产生源地,水温一般远高于下水道污水,这是因为温度较低的外来水和雨水也会混入下水道。
       原则上有以下二种方法利用污水热能
       就地清理热污水,并直接作为热中水再生利用。优点是可以同时再生利用热水和热能,在小区域内进行物质和能源循环利用;
       另一种方法是通过热交换器和热泵技术抽提污水热能,然后将热能提温传递至中水。这一技术的优点是我们可以获得较高的温度。
       根据具体情况,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和再生利用技术,而且也提供热能再生利用和循环利用的整套处理系统。
       家庭污水:来自浴缸以及洗衣和洗碗的灰水一般都是热水。如果将这些灰水分离收集和清理,不仅可以再生利用灰水,而且还能回收利用其中所含的热能。原则上,对混合污水也可以采用这种处理方法,但所含热能要比灰水少得多。绝大多数就地产生的中水用于灌溉和冲洗厕所,不需要热水。因此可采用一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抽提热能并产生水。
       服务行业污水:这里可以洗衣坊举例说明。与餐具洗涤水比较,流出的洗衣水很热,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行热能回收。
       生产工业废水:在许多工业生产过程会产生热能和热水,例如在饮料和食品工业。在很多场合甚至要求污水事先进行冷却处理或者掺混冷污水,才能达到排放下水道的允许温度 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,可以采用就地清理和循环利用的污水处理技术,并额外进行热能回收利用。解决方案则必须根据具体情况而确定。

       2、下水道热能抽提
       在马路地下,隐藏着许多能源。市政污水中含有低温热能,整年温度是在 10 和 20 °C之间。因此,可为热泵经济运转提供条件,向附近的建筑物(例如学校、体育馆、游泳池)供热。但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。因此还必须铺设新的下水道管。市场上也有提供特殊的热交换器,可以安装在污水渠道底部。但这些热交换器只能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,而且保养和检查工作很难进行。
       从水渠内抽提污水,进行过滤,然后泵送到地上安装的热交换器,降温之后的污水连同栅渣一起返回污水渠。因为泵送的污水已经过滤处理,所采用的热交换器结构紧凑,价格低廉。在换热装置内,明确定义的湍流状态保证了良好的传热过程。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,然后通过降温后的回流污水重新返送回下水道。
       优点
       能源始终存在,供热安全
       就近分散型免费能源
       自旱季流量约 10 l/s开始,装置便具有经济意义
       对后续污水处理几乎没有影响(污水只是降温 1 至 2 °C)
       和水渠直径无关
       采用结构紧凑,效率高,价格低廉的热交换器
       热交换器可安装在构筑物内(安装和保养十分容易)
       建筑措施少(在污水渠旁挖一口小井)
       对已经建成的下水道影响很少(只是钻二个洞)

       3、采用污水热能进行污泥干化处理(在中央污水处理厂)
       市政污泥干化所需要的场地和时间主要是和为干化过程所能提供的热源有关。
       太阳能干化利用太阳辐射的免费热能,但因为季节或气候原因,不是所有地方整天阳光明媚。
       为了降低太阳能干化所需要的面积和/或整年进行干化处理,除了利用可再生的太阳能之外,还可以采用其他可再生热能。
处理工艺
       一种可再生热能是污水中含有的低温热能。虽然水温不高,但在每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 的有效热能。
2022/02/11 10:59:22 119 次

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