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汙水熱能利用
汙水含有可被抽提的熱能(néng)。但很少情況汙水有足夠的熱量,直接加熱家(jiā)庭用水或住房。但通過熱泵,可從汙水中抽提熱能(néng)。
熱泵的工作(zuò)方式和冰箱一(yī)樣,從冷介質中抽提熱能,將這些熱能傳遞到熱(rè)介質內。這兩種介質之間的溫差(chà)愈小,則熱泵的效率係數就愈高(gāo)。效(xiào)率係數是(shì)指熱泵產生的熱量和電流消(xiāo)耗之間的比例關係,在利用汙水熱能(作為低溫熱能)時這些參數是在 4 和 6之間。
在回收利用汙水熱能時,我們提供以下處理方案
1、小區(qū)域水資源循環(非集中型熱能回收)
在汙水產生源地,不僅可以(yǐ)再生利用汙(wū)水,而且還可以就近從汙水中(zhōng)抽提熱能,從而節省水資源和(hé)能源。這些(xiē)技(jì)術不僅適合市政汙水,也能用於工業廢水。在汙水產生源地,水溫一般遠高於下水道汙水,這是因為溫度較低的外(wài)來(lái)水和雨水也(yě)會混入下水道。
原則上有(yǒu)以下二(èr)種方法(fǎ)利用汙水熱能
就地清理熱汙水,並直接作為熱中水再生利用。優點是可以(yǐ)同時再生利用熱(rè)水和熱能,在小區域內進行物質(zhì)和能源循環利用;
另一種方(fāng)法是通過熱交換器和熱泵技術抽提汙水熱(rè)能,然後將熱能(néng)提溫傳遞至中水。這一技術的優點是我(wǒ)們可以獲得(dé)較高的溫度。
根據具體情況,可以有效選擇其中的處理(lǐ)方案或者(zhě)這(zhè)二種方案結合使用。
小區域(yù)循(xún)環利用的舉例說明:作為汙水技術領域的專家,我們不僅提供市政汙水和工業廢水的處理技術和再生利用技術,而且也提供熱能再生利用(yòng)和循環利用的整套處(chù)理係統。
家庭汙水:來自浴缸以及洗衣和洗碗的灰水一般都是熱水。如果將這些灰水分離收集和清理,不僅可以再生利用灰水,而且還能回收利用其中所含的熱能。原則上,對混(hún)合汙水也可以采用這種處理方法,但所含熱能要比灰水少得(dé)多。絕大多數就地產生的中水用於灌溉和衝洗(xǐ)廁所,不需要熱水。因此可采用一體化裝置來清理灰水和混合汙水,並(bìng)從(cóng)清理後的灰水或混合汙水中抽提熱能並產生水。
服務行(háng)業汙水(shuǐ):這裏可以洗衣坊(fāng)舉例說明。與餐具洗滌水比較,流出的洗衣水很熱,並且幾乎(hū)以連續方式流出。可以在就地(dì)采用化學-物理方法清理這些熱洗衣水,並(bìng)循環利用,這樣不僅(jǐn)節省新鮮水和熱能,還能(néng)節省洗滌劑。此外,可以采用熱泵,對不可避免排出的(de)汙水進行熱能回收。
生產工業廢水:在許多工業生產過程會產生熱能和熱水,例(lì)如在飲料和食品(pǐn)工業。在很多場合甚至要求汙水事先進行冷(lěng)卻處理或者摻混冷汙水,才能達到排放下水道的允許溫度 35°C。多數(shù)情況是一些汙染程度較低的洗滌用(yòng)書。在(zài)這種(zhǒng)情(qíng)況(kuàng)下(xià),可以采用(yòng)就(jiù)地清理和循環利用的汙水處理(lǐ)技術,並額外進行熱(rè)能回收利用(yòng)。解決(jué)方案則必須根據具體情況而確定。
2、下水道熱能抽(chōu)提
在馬路地下,隱藏著許多能(néng)源。市政汙水中含(hán)有低溫(wēn)熱能,整年(nián)溫度是在(zài) 10 和 20 °C之間。因此,可為熱泵經(jīng)濟運轉提供條件,向附近的建築(zhù)物(例如學(xué)校、體(tǐ)育館、遊泳池)供熱。但問題是如何才能(néng)從汙水抽提熱能。
目前市場上(shàng)提供的款式中,熱(rè)交換器單元是安裝(zhuāng)在下水道管壁之內。因此還必須鋪設新的下水道管。市場上也有提供特殊的熱交換器,可以安裝在汙水渠道底部。但這些熱交換器隻能安裝在大型水渠之內,大量產生的生物膜還會影響傳熱效果。不僅安裝工(gōng)作十分困難,而且保養和(hé)檢查工作(zuò)很難進行。
從(cóng)水渠內抽提汙(wū)水,進行過濾,然後泵送到地上安裝的熱交換器,降溫之後的汙水連同柵渣一起返(fǎn)回汙水渠。因為泵送的汙水已經過(guò)濾處(chù)理,所采用的(de)熱交換器(qì)結構緊湊,價格低(dī)廉(lián)。在換熱裝置內,明確定義的湍流狀態保證了良好的傳熱過程。過濾汙水時,我們采用了結構緊(jǐn)湊,垂直(zhí)安裝的汙水井(jǐng)過濾裝置 RoK 4,在汙水(shuǐ)過濾同時,篩渣通過垂直提升螺杆向(xiàng)上運輸至出料槽,然後通(tōng)過(guò)降溫後的回流汙水重新返送回(huí)下水(shuǐ)道(dào)。
優點
能源始終存在,供熱安全(quán)
就近分散型免費能源
自旱季流量約 10 l/s開始,裝置便具有經濟意義
對後續汙水處理幾乎沒有影(yǐng)響(汙水隻是降溫 1 至 2 °C)
和水渠直徑無關
采用結(jié)構緊湊,效率高(gāo),價格低廉的熱交換器
熱交換器可(kě)安裝在構築物內(安裝和保養十分容易(yì))
建築措施少(在汙水渠旁挖一(yī)口小井)
對已經建成(chéng)的下水道影響很少(隻是(shì)鑽二個(gè)洞)
3、采用(yòng)汙水熱能進行汙泥(ní)幹化處理(在中央汙水處理廠)
市政汙泥幹化所需要的場地和時間主(zhǔ)要是和為幹化過程所能提供(gòng)的熱源有關。
太陽能幹化(huà)利用太陽輻射的(de)免費熱能,但因為季節或氣候原因,不是所(suǒ)有地方整天陽光明媚。
為了降低太陽能幹化所需要的麵積和/或整年進(jìn)行幹(gàn)化處理,除(chú)了利用(yòng)可再生的太陽能之外,還可以采用其他可再生(shēng)熱能。
處理工藝
一種可再生熱能是(shì)汙水中含有的低溫熱能。雖然水溫不高,但在每個汙水處理廠都總是足量存在。通過熱泵(bèng)技術,可將溫度提(tí)高到一定程度,使得(dé)我們在進行低溫汙泥幹化時能夠有效可靠地利用這些熱(rè)能。
通過熱泵,每 kWh 電流可以產生 4 至 6 kWh 的有效熱能。
2022/02/11 10:59:22
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提供水,汙水和汙泥處理領域的技術方案,在大型集中式汙水處理廠享有豐富經驗
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