污水源热泵在污水处理厂中的应用

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污水源热泵简介

污水源热泵简介

上海某城市污水处理厂能源回收项目
总结词
零排放、高效、资源化利用
VS
详细描述
该项目利用城市污水处理厂的出水作为热 泵的冷热源,通过高效热泵技术提取废水 中的热量,再通过板式换热器将热量传递 给周边居民的供暖系统。相较于传统供暖 方式,污水源热泵具有更高的能效比和更 低的排放,实现了废水的资源化利用,为 城市可持续发展提供了新的解决方案。
技术成熟度不足
目前,污水源热泵技术仍处于发展阶段,尚未完全成熟。
设备投资成本高
由于污水源热泵的设备需要具备高效、稳定、耐用的特点,导致 其投资成本较高。
能效比有待提高
目前,污水源热泵的能效比相对较低,需要进一步改进和完善。
污水源热泵的政策支持及市场推广
政策扶持力度加大
政府对环保产业的支持力度不断加大,将为污水源热泵的发展提供更多的政策支 持和资金保障。
水泵
用于将污水引入换热器,并保证污水 在系统中流动畅通。
污水源热泵的运行特点
01
02
03
适应性强
污水源热泵能够适应不同 的污水水质和运行工况, 具有较强的适应性。
运行成本低
由于污水源热泵利用的是 污水中的热能,因此无需 消耗大量的电能或其他能 源,运行成本相对较低。
智能化控制
污水源热泵采用智能化控 制系统,能够实现自动化 运行和远程监控,方便用 户管理和使用。
03
污水源热泵的市场应用
污水源热泵在建筑供暖中的应用
节能环保
污水源热泵能够利用建筑排放的 废热,减少对传统能源的消耗, 降低碳排放,同时减少对环境的
污染。
高效稳定
污水源热泵具有高效、稳定的供热 性能,能够满足建筑供暖的需求, 提高供热质量。

污水处理厂采用热泵技术实现区域供冷供热的探讨

污水处理厂采用热泵技术实现区域供冷供热的探讨

腐蚀性 , 因此, 热交换器和传热管应使用耐腐蚀材料。 目前 , 国
与冬季燃煤 锅炉供热和夏季单 元式空调器 制冷相比 , 污水 外的城市 污水 源热 泵系统的传热 管材质 ,有的采用价格较贵 源热泵节能量在供热时可达 71 Jd 制冷H- 38 Jd ‘ G /, - , J  ̄达 .G / 。
的钛质材料 , 有的采用镀铝 管材或铜质管材。
753 热 交 换 器 的 防 结 垢 问题 : 市 污 水 的水 源 热 泵 系统 , 城 特
7 应 用 中需 解 决 的 问题

71 针对污水水质特点 , 特别优化设计污水换 热器。 冬季污水 别是使用未经 处理 的城 市污水的水源热泵系统 ,在传热管管
0m ) 理污水作为热源 , 其余 为使用二级 出水或中水。回收的能量主 5 0 等 。
要 用于 污 水 处理 厂 的办 公 建筑 的空 调 ,但 也 有作 为 区域 供 热
的热 源 。
5 热 泵 机 组 对 水 质 的 要 求
为保证 污水源热泵机组 的正 常工作 ,除对热源 水进水温
国外污水源热泵以 日本和北欧国家应用较多。由于 能源危 机和环境 问题 日益突出, 美国、 日本 、 德国等经济发达国家纷纷 投入大量的财力和人力进行此项研究 , 并取得 了一定的成果。
日本是利用污水中热能较早的国家之一 。日本利用污水
中的热能既有利 用未处理 过的污水 ,也有利用二级出水或 中
圈 3 以二 级 出水 或 中 水 为热 源 的 污 水 源 热 秉 系统 流 程 图
( 供热供冷 面积约 9 0 。 、 小河污水 处理 厂 ( 热供 冷面 0 m )北 供
水。东京大区污水管理局从 1 8 7年起启动从污水中回收热 能 积 约 6OO 、卢 沟桥 污水 处理 厂 ( 热 供冷 面 积 约 4 9 O m ) 供 的计划 , 现在 已有 1 2个热泵 系统在 运行 , 其中 4个使 用未 处 5 0 )和 河 北 秦 皇 岛污 水 处 理 厂 ( 热 供 冷面 积 约 3 0 m 供

污水源热泵工作原理及效益分析

污水源热泵工作原理及效益分析

污水源热泵工作原理及效益分析1.污水源:污水源热泵通过污水中的热能来供热或制冷。

这些污水可以来自家庭、厂区、城市污水处理厂等。

2.污水净化:首先,为了保护热泵设备,需要对污水进行初步的净化处理,例如去除大颗粒物、悬浮物等。

3.污水调温:经过预处理后,污水经过调温操作,使其温度尽可能接近热泵的最佳工作温度,一般为5-25摄氏度。

4.污水热能回收:经过调温后的污水通过换热器与热泵之间进行热能交换。

热泵利用换热器中的热能进行蒸发,从而获得蒸发的制冷剂。

5.制冷剂冷却:蒸发的制冷剂通过压缩机被压缩成高温高压气体,并通过冷凝器与室内或室外空气进行热交换,使其冷却变为液体。

6.供热或制冷:冷凝后的制冷剂经过膨胀阀进行膨胀,再次变成低温低压气体,并通过换热器与室内或室外空气进行热交换,使热能传递给室内或室外,实现供热或制冷效果。

1.节能环保:污水源热泵利用了污水中的热能,有效地节约了传统能源的消耗量,减少了温室气体的排放,具有良好的节能环保效益。

2.回收资源:污水中的热能在传统的处理过程中往往被浪费掉,而污水源热泵能够回收这部分热能,大大提高了能源利用效率,并能够减少对环境的负面影响。

3.降低运行成本:相比传统的供热或制冷方式,污水源热泵的运行成本较低。

由于污水源的温度相对稳定,热泵工作稳定可靠,减少了维护和运行成本。

4.解决能源短缺问题:随着能源消耗的增加和能源供应的减少,污水源热泵作为一种新型的能源利用方式,为减轻能源压力提供了新的途径。

5.适用范围广泛:污水源热泵适用于各种污水排放场所,无论是家庭、工厂还是城市污水处理厂,都可以利用污水中的热能来进行供热或制冷,具有广阔的应用前景。

总之,污水源热泵作为一种能源利用的新途径,具有较高的节能环保效益和经济效益,对解决能源短缺和环境污染问题具有重要意义。

对于地区热源紧缺或有大量污水排放的地区来说,污水源热泵是一种理想的能源供热或制冷解决方案。

关于污水源热泵技术的应用探讨

关于污水源热泵技术的应用探讨

8 ℃经 过板 式 换 热 器 换热 后 排 出 温 度约 为 5 ℃ , 统 提 取 污 水 中 的 热 量 作 为 水 源 热 泵 系 机 组 的 低 温 热 源 , 入 热 泵机 组 蒸 发 器 , 进 热 泵 冷凝器 出水作为供 暖系统循环 水 , 回 供 水 温 度 为 5 ~4 ℃。 夏季 处 理 后 污水 温 度 0 5 约 为 1 ℃ , 过 换 热 器 换 热 后 的 排 出 温 度 5 经 为 2 ℃ , 水 带 走 系统 中 的 热量 作 为 水 源 5 污 热 泵机组制 冷时的冷 却水 , 泵 蒸发器 出 热 水 作 为 供 冷 系 统循 环 水 , 回 水温 度 为 7~ 供 l ℃。 用 户 侧供 水通 过 分 、集 水 器 分 别 供 2 到 各单 体建 筑 。 系统 冬 、夏 季 工 况 的 转 换 通 过 切 换 站 房 内 系 统 中 的 阀 门来 实 现 。 本 工 程 设 计利 用 处 理 后 的 污 水 经 过 板 式 换 热 器 与 纯 净 水 换 热 , 把 换 热 后 纯 净 并 水 作 为 水 源 进 行 采 暖 制 冷 , 污 水 源 热 泵 是 系 统 的 一种 形式 。 由 于 处 理后 的污 水 中仍 而 占地 , 约 了 土 地 资 源 。 因 此 , 水 源 热 泵 有 一 定 量 可 沉 淀 物 , 且 处 理 后 的 污 水 仍 节 污 有 一 定 酸 碱 度 , 果 直 接 接 入 水 源 热 泵 机 如 有 着广阔的应用前景 。 组 , 极 易 使 水 源 热 泵 机 组 中 的 换 热 器 产 则 生 腐蚀 , 垢等 现 象 , 结 从而 严 重地 影 响传 热 1工程应 用概 况 沈 阳 市 浑 南 新 区 上 夹 河 污 水 处 理 厂 坐 效 率 及 机 组 使 用 寿 命 。 根 据对 水源 热泵 机 在 当 今 , 持 续 发 展 已 经 成 为 热 门 话 可 题, 环境 因素 作 为 可 持 续 发 展 三 要素 之一 , 已引 起 各 个 方 面 的 关 注 。用 污 水 源 热 泵 系 统 回 收城 市 污 水 中 的 热 能 , 开 发 了 一 种 既 清洁能源 , 同时 又 降低 了城 市 废 热 的 排 放 , 保 护 了环 境 。开 展 城 市 污 水 热 能 利 用 技 术 的 研 究 , 一 项 具 有 节 能 和 环 保 意 义 的应 是 用 技 术研 究 。 污 水 源 热 泵 是 利 用 污 水 处 理 厂 出 水 量 大 , 质 稳 定 , 年 夏 冬 季 水 温 稳 定 等 特 水 常 点 , 污 水 作 为 水 源 进 行 制 冷 、 制 热 循 环 以 的一 种 空 调 装 置 。其 是 实 现 污 水 资 源 化 的 有 效 途 径 之 一 。污 水 源 热 泵 比燃 煤 锅 炉 环 保 , 且 节 省 能 源 , 电锅 炉 加 热 节 省 2 3 并 比 / 以上 的 电能 , 燃 煤 锅 炉 节 省 l 2以 上 的 比 / 燃 料 。 同时 省 去 了与 之 配套 的煤 场 、渣 场 落 于 沈 阳市 浑 南 新 区 上 夹 河 地 区 , 日承 每 担 着 浑 南 新 区 近 4万 1 0 的污 水 的 处理 , _ 厂 内需 采 暖 的建 、构筑 物 建 筑面 积 约 3 0 m 20 ( 合楼 , 房 , 库等 ) 综 厂 车 。热 泵 机 组 在 制 热 时 以 处 理 后 污 水 为 热 源 , 在 制 冷 时 以 处 而

污水源热泵工作原理

污水源热泵工作原理

污水源热泵工作原理
污水源热泵利用污水中的热能,通过循环传热的方式将污水中的热能提取出来,再经过压缩和膨胀等过程进行升温,从而达到供热或供冷的目的。

具体工作原理如下:
1. 污水提取:通过污水管网将污水收集到热泵系统中。

2. 过滤预处理:对污水进行预处理,如过滤、沉淀等,以去除悬浮物和杂质,避免对热泵设备的损坏。

3. 热能提取:将预处理后的污水进入换热器,通过与热交换介质(如工质流体或蒸发冷媒)接触,将污水中的热能传递给热泵系统。

4. 压缩和膨胀:热泵系统中的压缩机将流体压缩,使其温度升高,然后通过膨胀阀放松,使其压力降低,温度下降。

5. 热能释放:高温高压的流体经过冷凝器释放热量,热量通过传热介质(如空气或水)传递给室内供暖或供冷设备。

6. 蒸发循环:冷却的流体经过蒸发器重新吸收热源,通过蒸发过程吸热,然后经过压缩和膨胀等过程,重新进行热能提取和释放的循环。

通过上述循环过程,污水源热泵能够利用污水中的废热能源,
通过传热和压缩循环的方式将其转化为可利用的供热或供冷能源,实现能源的回收利用,提高能源利用效率,同时减少对传统能源的消耗,实现节能减排的效果。

城市污水处理中的能源利用如何提高能源效率

城市污水处理中的能源利用如何提高能源效率

城市污水处理中的能源利用如何提高能源效率随着城市化进程的加速,城市污水处理成为了保障城市环境和公共卫生的重要环节。

然而,污水处理过程往往伴随着高能耗的问题,这不仅增加了运营成本,也对环境造成了一定的压力。

因此,如何在城市污水处理中提高能源效率,实现能源的有效利用,成为了当前亟待解决的重要课题。

城市污水处理中的能耗主要集中在污水的提升、曝气、搅拌以及污泥处理等环节。

污水提升需要消耗大量的电能来将污水输送到处理设施中;曝气过程则是为了给微生物提供充足的氧气以分解有机物,这也是能耗的主要来源之一;搅拌用于保持反应池内物质的均匀混合,同样需要消耗能量;而污泥处理包括浓缩、脱水和干化等步骤,也都离不开能源的支持。

为了提高城市污水处理中的能源效率,可以从以下几个方面入手。

首先,优化污水处理工艺是关键。

选择合适的处理工艺可以在保证处理效果的前提下降低能耗。

例如,采用生物膜法代替传统的活性污泥法,生物膜法具有占地面积小、能耗低、抗冲击负荷能力强等优点。

此外,通过改进曝气系统,采用精确曝气控制技术,根据实际需求调节曝气量,避免过度曝气造成的能源浪费。

还可以优化搅拌方式,采用更高效的搅拌设备,提高搅拌效率,降低能耗。

其次,充分利用污水中的潜在能源。

污水中蕴含着丰富的化学能和热能,通过合适的技术手段可以将其回收利用。

例如,利用污水中的有机物进行厌氧发酵产生沼气,沼气可用于发电或供热,实现能源的自给自足。

同时,采用污水源热泵技术,提取污水中的热能,为周边建筑提供供暖或制冷服务,既能降低能源消耗,又能减少对传统能源的依赖。

再者,提高设备的运行效率也是重要的途径之一。

定期对污水处理设备进行维护和保养,确保设备处于良好的运行状态,减少因设备故障导致的能源浪费。

选用高效节能的设备,如节能型水泵、风机等,能够有效地降低能耗。

此外,利用智能化控制系统对设备进行实时监测和调控,根据处理水量和水质的变化自动调整设备的运行参数,实现精准控制,提高能源利用效率。

污水源热泵技术的应用实例及可行性分析

污水源热泵技术的应用实例及可行性分析

中主要还是消 火栓 十 自动喷淋 系统 的灭火 方式 ( 大型汽 车库 中、
地下汽车库 的喷头的布置 , 常规 的做法 是 以面积多少 和喷头 采用泡 沫喷淋系统 , 喷泡沫 再 喷水 ) 先 。土建在 地下 汽车库 设计
之间的距离均匀布置 , 果汽车停放部 位不在喷 头的直接保 护下 中一 般采用 8m~9i 跨距 , 结 I T 这给 我们 消 防喷淋的喷头 布置带来 面, 当汽车发生火灾 时 , 喷头保 护不到 , 灭火效果 差 。其实 喷头 的
资料表明 , 我国暖通能耗 占建筑总能耗 的 5 %以上。建筑节能正 该厂 内原 先 的锅 炉 为 2 8 MW 的 层 燃 链 条 锅 炉 , 烧 效 率 为 5 . 燃 成为 我 国及世 界最 为关注 的 问题 之一 。节 约能源 、 护环境 、 保 实 6 %, 8 使用 的为太原煤 , 发热量 为 590k a k , 0 cl g 太原 地区冬季 供 /
一Байду номын сангаас
定 困难 , 既要满足 车位 又要满 足梁 柱 的距 离要 求 , 甚至在 大梁
布置 , 不光取决于停 车位 的布 置形式 , 取决 于结 构梁 的布 置形 中间还有次梁 , 还 使我们 在 喷头布 置上更 为 困难 , 因此 在实 际的设 式。在具体设 计工 作 中, 将结 构梁插 入建 筑 图中 , 提高喷 头布 计 过程 中不仅要使 本专业 的设 计满足 国家规 范的规定 , 可 进一步协
城市 生活污水 是 一种 很好 的 可 再生 能源 , 洗浴 等用 水 有 近 统进行改造 , 再使用燃 煤 , 改用 既能供 热又 能制 冷的污水 源 不 而 4 %的热量排入 污水 中 , 0 每立方 米 的生活 污水 中有 50 0ka~ 热泵系统 。对整个污 水处 理厂 内体形 系数 较大且 围护 结构 达不 0 cl

污水源热泵工程设计与应用研究

污水源热泵工程设计与应用研究

图1
1 方案设计依据 污水处理厂日处理污水量为 60000 吨 / 天,考虑尖峰和
低谷的因素,按平均小时排水量 1250m3/h 计算,以此水量进 行换热器选型计算依据。污水源热泵机组夏季冷凝器设计温 度为 45/40℃,冬季蒸发器设计温度为 9/6℃,污水进行换 热器时,冬季参数较为不利,因此,以冬季工况进行选型计算。
中国设备工程 2020.03 (上) 183
Research and Exploration 研究与探索·工程技术与创新
=9℃;
污水侧冷水流量 G1=1250000kg/h;污水冷却流入温度
t2′=11℃;污水冷却流入出温度 t2〞=10℃。
(2)计算温度及物性参数:
污水冷却水的定性温度 t2=(t1′+t1〞)/2=(10+11)/2=10.5℃; 冷却水的密度查物性表得 ρ2=992.9kg/m3; 冷却水的比热查物性表得 Cp2=4.174kJ/kg.℃;
运西污水现场实际情况是污水经过处理后,通过一段污 水排放池后,排入市政污水管道。这段排放池长 40 多米, 宽 2 米,内设紫外线消毒渠、巴氏计量槽,该装置对污水排 放流道有一定要求,如图示。考虑这种特殊要求,将专门的 污水源换热器设置在污水进入排放池的前面,充分利用污水 自身流速进行换热(如图 1)。
关键词:污水源热泵;污水源换热器;传热系数 中图分类号:TU83 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2020)03(上)-0183-03
某污水处理厂污水源热泵工程位于沧州市迎宾大道以 西,经一路与渤海路交口西南角的位置,小流津河东岸。一 期工程的厂区综合楼、污泥脱水间、加药间、配电室值班等 室内需要供暖,供暖面积 3000 余平米。原设计采用市政热源, 通过厂区新建换热站为厂区提供热媒。一次网供回水温度为 105/55℃,二次网供 / 回水温度 70/45℃。

污水源热泵的应用及思考

污水源热泵的应用及思考

车辆工程技术156理论研究0 引言 污水源通常包含两类污水:(1)原生污水(简称原水),城区市政排水管网中未经处理的污水;(2)中水,城区市政排水经污水处理厂处理后达到国家排放标准的污水。

随着城市规模的扩大及居民生活条件的改善,城市污水量大量增加。

在城市污水中蕴含着大量的低位热(冷)能资源,污水源热泵技术可以有效地提取这些低位热(冷)能用于城市供暖(冷)。

近些年,污水源热泵技术在乌鲁木齐市及周边地区逐步得到推广应用,在应用中出现了各种问题。

笔者通过部分应用实例,对这些问题进行分析探讨,探索总结解决方案和措施,使这项技术的应用更加普及和高效。

1 污水源热泵供热方案 热泵是一种能量利用装置,该装置以消耗部分能量为代价,使热量由低温物体转移到高温物体。

根据热力学第二定律,热量不会自动实现“逆向”传递,即不可能自动由低温物体向高温物体传递,热泵必须具有驱动能才能实现热量的“逆向”传递。

热泵虽然消耗了部分驱动能,但是热泵所制取的热能要高于所消耗能量。

热泵所制取的热能与消耗的驱动能之比,称之为热泵性能系数,简称COP。

热泵所制取的热能永远大于热泵所消耗的驱动能,即COP恒大于1,所以说热泵是一种节能装置。

污水源热泵的工作原理是利用污水源热泵压缩机系统,消耗少量的电能,使热泵系统内循环介质压缩至高温高压状态,从而具有“吸收”低温热源中热能的能力,把存在于污水中的低位热能“提取”出来,为用户供热,供热量为消耗的电能和由低温热源吸收的热量之和。

污水源热泵供热系统主要由污水系统、热泵系统、热网水系统三部分相连接组成。

根据污水是否直接进热泵机组可以将供热系统分为直接利用和间接利用两种方式。

直接利用方式是指污水主干渠内的污水在污水泵的作用下直接进入热泵机组,在热泵机组内“换热”降温后再回到污水干渠,热网水在热网循环泵的作用下进入热泵机组,在机组内“换热”升温后再回到热用户(简称直进式);间接利用方式是指污水先通过污水换热器进行热交换,将热量传递给中介水,中介水再进入热泵机组“换热”,热网水侧与直接利用方式相同。

污水源热泵原理

污水源热泵原理

污水源热泵原理污水源热泵是一种利用污水中的热能进行能量转换的环保节能设备。

它通过污水中的热能,实现了对建筑物供暖和制冷的效果,同时减少了对传统能源的依赖,降低了能源消耗和环境污染。

下面我们来详细了解一下污水源热泵的工作原理。

1. 污水采集,首先,污水源热泵需要从污水管道中采集污水。

污水管道中的污水温度相对稳定,且具有一定的热量,适合作为热泵的热源。

2. 污水预处理,采集到的污水需要经过一定的预处理,包括去除污物、杂质和沉淀物等,以保证热泵系统的正常运行和延长设备寿命。

3. 热能提取,经过预处理的污水进入热泵系统,通过换热器将污水中的热能传递给热泵工质。

热泵工质在低温下蒸发吸收热量,然后被压缩升温,释放高温热量用于建筑供暖或者制冷。

4. 热能利用,释放的高温热量通过供暖系统或制冷系统传递到建筑物内部,满足建筑物的供暖或制冷需求。

5. 冷凝回收,热泵工质释放热量后变成液态,再次进入换热器吸收污水中的热量,形成闭合循环,实现了对污水热能的充分利用。

通过上述过程,污水源热泵实现了对污水中热能的提取和利用,达到了节能环保的效果。

同时,污水源热泵还具有运行稳定、维护成本低、使用寿命长等优点,逐渐成为建筑供暖和制冷领域的热门选择。

除此之外,污水源热泵还可以与其他能源设备相结合,形成多能源互补的供暖制冷系统,提高能源利用效率,降低运行成本,为建筑节能减排做出积极贡献。

总的来说,污水源热泵作为一种新型的能源利用设备,具有巨大的应用前景和发展空间。

它不仅可以为建筑节能环保做出贡献,还可以推动能源结构调整和绿色发展,是一种具有广泛推广价值的新型能源设备。

希望随着科技的不断进步和创新,污水源热泵能够得到更广泛的应用,为人类创造更加美好的生活环境。

污水源热泵供热的工程应用及分析

污水源热泵供热的工程应用及分析

污水源热泵供热的工程应用及分析曲云霞1,杨勇1,李爱景1,刘文波1,王伟华2 (1、山东建筑大学,山东济南250101;2、中国石化齐鲁有限公司供排水厂,山东淄博255411)0 前言作为城市废热之一而排放的城市污水,由于是具有稳定的水量和水温,易于收集,污水中所贮存的热能较高,可作为清洁能源在低温区利用等一系列优点,正在受到越来越多的重视。

特别是热泵技术的不断发展,使城市污水热能利用系统日趋成熟。

日本是较早利用污水中热能的国家之一。

日本不仅利用未处理过的污水作为热源,而且也利用二级出水或中水作为热源。

东京大区污水管理局从1987年起启动从污水中回收热能的计划,现在已有12个热泵系统在运行,其中4个使用未处理污水作为热源,其余为使用二级出水或中水作热源。

回收的能量主要用于污水处理厂办公建筑的空调,也有作为区域供热的热源。

瑞典斯德哥尔摩有40%的建筑物采用热泵技术供热,其中10%利用污水处理厂的出水作热源。

在我国随着人民生活水平的提高,在空调和热水供应方面所消耗的能源显著增加,节约能源已经成为2l世纪的首要任务。

因此,可再生能源的利用已经成为目前研究的热点。

污水源热泵是利用污水处理厂中水或原生污水作为热源进行制冷、制热循环的一种空调装置。

它具有热量输出稳定、COP值高、换热效果好、机组结构紧凑等优点,是实现污水资源化的有效途径。

目前,利用污水源热泵系统为建筑物供冷、供热已有一些应用的实例。

1 污水源热泵系统类型污水源热泵系统按照其使用的污水的处理状态可分为以未处理过的污水作为热源/热汇的污水源热泵系统和以二级出水或中水作为热源/热汇的污水源热泵系统;根据污水与热泵的热交换部分是否直接进行热交换,可分为间接利用系统和直接利用系统。

从工况转换方式上看,大体可分为两种:一种是制冷剂流向的切换,即通过四通换向阀的换向来实现制热工况和制冷工况的转换:另一种是水切换式,即通过阀门改变水流方向来实现工况转换。

由于考虑到污水水质及污水中污物对热泵机组的影响,目前国内多采用间接式污水源热泵系统。

污水源热泵用于城市污水处理厂污泥干化分析

污水源热泵用于城市污水处理厂污泥干化分析

0 引 言
随着 城 市污水 处 理率 的提 高 ,污水 厂 的污 泥 产量 大 幅增 长 ,污 泥经 过浓 缩 、消化 、机械 脱 8 0 %左右) 、强度低 、 持水能力强、散发恶臭等问题。污泥处理达不到最终 处置的要求 , 填埋场拒收污水厂污泥 ,已直接影响了 污水 处理 厂 的正 常运行 ,污泥 干 化成 为必 需 。污 水 源 热泵 技术 作 为一种 新 能源 技术 ,可 以用来 为 污泥 干 化 提供 热量 ,是 实现 污 水综 合利 用 的有 效 途径 ,可 以代 替一 部分 高位 能 源 ( 如煤 、石 油 、天 然气 、电能 等 ) , 相比于燃煤 、燃气供热来说 ,省去了锅炉房和空气冷 却塔等设施 ,也大大削减 了 C O 、N O 、S O 及粉尘 的
Ab s t r a c t :U r b a n s e wa g e i s r e n e wa b l e e n e r g y w h i c h h a s n o t b e e n d e v e l o p e d a n d u t i l i z e d o n a l a r g e s c a l e . I t s u p p l i e s h e a t i n g t o t h e b u i l d i n g s b y t h e u s e o f h e a t p u mp wi t h r a w s e wa g e a s a h e a t s o u r c e ma i n l y .Ho we v e r ,s e c o n d a r y e lu f e n t f r o m s e wa g e t r e a t - me n t p l a n t s a w a y f r o m t h e u r b a n a r e a i s n o t a p p r o p r i a t e f o r b u i l d i n g h e a t i n g , S O w e c a n t a k e a d v a n t a g e o f i t s l o w— t e mp e r a t u r e t o d y r s l u d g e , wh i c h i s s i g n i f i c a n t or f s a v i n g e n e r g y a n d r e d u c i n g e mi s s i o n s . Ke y wo r d s :s e w a g e h e a t p u mp; s l u d g e d e wa t e r i n g ;w a s t e w a t e r t r e a t me n t p l a n t

污水处理厂中水用于集中供热的研究和应用

污水处理厂中水用于集中供热的研究和应用
污水处理厂中水用于集中供热的研究和应用
摘要:在二十世纪九十年代以后,随着可持续发展和公众环保意识的提高,世界和中国能源利用的结构都正在转变,从原有的煤、石油取暖过渡到以天然气及电等清洁能源。替代能源虽然可以部分解决大气污染的问题,但天然气和石油等都属于不可再生的能源,从可持续发展的角度看,必须提高能源利用效率或者寻找可以再生的能源。城市中水热能则是当前尚未大规模开发和利用的可再生能源,回收中水热能来用于集中供热是当今研究的重点话题。
3.4与中水水质相应的热泵的技术发展
中水水质的特殊性,使得中水在流经换热器的时候,换热器会产生严重的堵塞、结垢和腐蚀等现象。这就要求针对中水水质的热泵设计技术的提高,寻找适合中水性质的热泵内换热器的形式和材质。使得热泵的设计在满足不堵塞、不结垢的条件下,取得最佳的换热效果。如前所述,国外在解决该问题的采用的是自动筛滤器、自动除垢装置以及昂贵的抗腐蚀材料,这些显然在当前是不符合我国国情。所以,研制和开发低成本高效率的中水热泵和经济节能耐腐蚀的传热散热设备,会推动中水水源热泵系统的更好应用。
1污水处理厂中水作为集中供热热源的特点
①冬暖夏凉,水温适宜。中水与环境温度相比,表现为冬暖夏凉。例如,北京地区以高碑厂污水处理厂为例,其二级出水温度在冬季约为13.5~16.5℃,比环境温度高出15℃左右,冬季为22—25℃,比环境温度低了10℃左右⋯。因此,在冬季,中水可作为热源使用,而夏季,中水则可以用作冷源。②受气温影响较小,变化幅度不大。城市中水温度变化幅度较小,以哈尔滨某排水厂的排水温度为例,冬季排水温度最低为11℃,夏季排水温度最高为24℃左右,最高温差相差约12℃。而空气与河水在冬季和夏季的温差相差均在20℃左右。因此,与河水和空气相比,中水全年可获得相对稳定的水温。可作为稳定的热源。③热能赋存量较高。中水中所含热能为5.6亿,可相当于23亿kw的发电量或5亿m3的液化气。由此可见,中水中所含的热量是巨大的,利用热泵来回收中水中的热能是工业企业节能的主要途径。

污水源热泵空调在某污水处理厂中的设计应用

污水源热泵空调在某污水处理厂中的设计应用

介绍 了该项 目污 水源热泵 空 调系统 的技术 设计特 点及 运行 效果 , 出了设 计环节 应注 意 的 问题 , 指 并对 污水源 热 泵空 调系统 的推广 前景做 出展望 。 关键 词 : 污水源 热泵 系统 ; 设计 ; 能 节
1 引 言
3 空 调 系统 设 计
随 着 我 国经 济 的发 展 ,对 能 源 的需 求 不 断 增 加 ,
季采 暖 。
3 1 冷 、 负 荷 的 计 算 . 热
冷 、 负 荷 须 考虑 以下 影 响 因 素 : 热 () 项 目位 于海 边 , 围没 有 建 筑 群 的 遮 挡 , 1本 周 冬 季季 风 大 , 境 温 度 偏 低 ; 环 () 筑 建 成 时 间较 早 , 筑 保 温 效 果不 理 想 ; 2建 建
作 间 需 要 夏 季 制 冷 、 季 采 暖 , 他 设 备 间只 考 虑 冬 冬 其
热 点 。 市 污 水 是 一 种蕴 含 丰 富低 位 热 能 的 可 再生 热 城
能 资 源 , 着 热 泵 技 术 的发 展 , 市 污 水 热 能 的 利 用 随 城 系 统 也 日趋 增 多 , 水 源 热 泵 是 利用 污 水 处 理 厂 的 中 污
对 可 再 生 能 源 的 利 用 开 发 被 提 到 了议 事 日程 上 。因 究 的重 点 和 开
本 工 程 空 调 主 要 用 于 综 合 办 公 楼 、 活 楼 、 备 生 设
工作 间等 建 筑 , 中 综 合 办 公楼 、 其 生活 楼 、 分 设 备 工 部
水 或 原 生污 水 作 为 热 源 进 行 冬季 供 热 、 季 供 冷 和 全 夏
年 供应 生 活热 水 的重 要 技 术 ,具 有热 量 输 出稳 定 、 机

污水源热泵系统及其应用

污水源热泵系统及其应用
用 于 较 小 型 的 建 筑 和 其 他 有 适 当 土 地 条 件 的 地 方 ; 直 埋 管 污水温度冬 夏会有较大变化 ,由此 引起 的能耗 变化在 系统 设 竖 施 工 难 度 大 , 地 质 条 件 要 求 较 高 。 水 源 热 泵根 据 冷 热 源 的 计 时应加 以考虑。 对 形 式 可 分 为地 表 水 系 统 和 地 下 水 系 统 , 由于 地 表 水 系统 受 地
w h m p e ihta to al enco ard w t rdi n i HVAC y t , e enw ihta iin e tp s s em v t r dto al a um ps s em So i s ud be c si r d f s l h ti h y t t ho l on de e i t w en i s r y
供 暖, 夏季可利用大气、 土壤、 地下水或者地表水作为空调 系统
的冷源。热泵系统 的基本工作原理如图 1 所示。 空 气 源 热 泵在 外 界 环 境 温 度 较低 的冬 季 应用 效率 较
低 , 至 因 结 霜 严 重 不 能 正 常 工 作 , 此 在 寒 冷 的 北 方 应 甚 因
Ab t c S wa e s u c e t u pu i e h x a s e t n s wa et u pyh a i n o l g I h so vo s u e i ry s r t e g o re h a m t i s ee h u th a e g s p l e t g a d c o i t a b iu l s p r i a p l t z i o n n y ot
图 1 热 泵基 本 原理
宋建 华 ,9 4年 1月 生 ,硕 士 ) 究 生 , 师 17 ( 研 讲

南方某地埋污水厂污水源热泵系统案例应用与解析

南方某地埋污水厂污水源热泵系统案例应用与解析

南方某地埋污水厂污水源热泵系统案例应用与解析南方某地埋污水厂污水源热泵系统案例应用与解析随着人口的快速增长和城市化进程的加快,污水处理厂的建设和运营变得越来越重要。

处理污水不仅能够保护环境,还可以回收利用其中的能源。

在南方某地,一家污水处理厂应用了污水源热泵系统,以实现热能的回收和利用。

本文将对该案例进行分析与解析。

一、污水源热泵系统的工作原理污水源热泵系统利用污水中的热能进行空气或水的供热或供冷。

其工作原理主要包括以下几个环节:1. 污水收集与提升:首先,通过收集系统将进入污水处理厂的污水集中起来,并利用提升设备提升至合适的高度。

2. 污水预处理:进入预处理环节,污水首先经过格栅除去大颗粒的杂质,并通过沉砂池去除悬浮物。

3. 污水源热泵:经过预处理的污水进入热泵系统。

该系统分为蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀等组成。

在蒸发器中,污水中的热能被吸热剂吸收,使其从液态变为气态;压缩机将吸热剂中的热能压缩,并增加其温度;然后,热能通过冷凝器传递给空气或水,从而供热或供冷;最后,吸热剂经膨胀阀展开膨胀,回到蒸发器循环使用。

4. 污水处理与排放:热能回收后的污水经过进一步处理,以达到环保的排放标准。

二、南方某地污水厂污水源热泵系统的应用情况1. 系统运行情况:该污水处理厂污水源热泵系统于2018年开始应用。

经过两年的运行,系统表现出良好的稳定性和高效性能,能够满足厂区的热水供应需求。

2. 成本与效益:相较于传统的供热系统,污水源热泵系统具有更低的能耗和更高的能源回收效率。

根据数据显示,每年通过该系统回收的热能相当于节约了大量电力资源,降低了能源消耗成本。

3. 环境保护:该系统的运行可以有效减少温室气体的排放,降低对环境的污染。

同时,通过对污水的处理,还可以提高水资源的再利用率,达到节约用水的目的。

三、案例分析与解析1. 污水源热泵系统的优势:与传统的供热系统相比,污水源热泵系统具有以下几个优点:- 能源回收高效:通过回收污水中的热能,提高能源利用效率,减少能源的浪费。

污水源热泵技术在污水处理厂中的应用

污水源热泵技术在污水处理厂中的应用
i B o i ,h r c l adds no eSw g o reH a P m (S P t h ooyw r it dcd adte n a d g tepi i e n ei fh e a eS uc et u p S H )e n lg ee n ou e, n n n p g t c r h
第2 9卷 第 4期 21 0 0年 8月 文章 编 号 :0 30 4 (0 0 0 .4 . 10 —3 42 1 )40 33
建 筑 热 能 通 风 空 调
Bul i e g & En io idngEn ry vr nme t n
V0 .9 No4 12 .
Au . 043- 5 g 201 . 4
图1 为运行原理图 。
K e w or s e g o r ehe t mp c a- r db i r s l i o i o n , c n m i n l ss y d :s wa es u c a pu , o lf e o l , pi arc ndt nig e o o ca ay i i e t i
iv sm e t o ta d te o e ai gc s r ac ae f r n Re ei r v m e , n h c n m i n lssw a n e t n s n p rtn o t c h we ec lult dbeo e a d a rt mp o e nta dt ee o o c a ay i s h m a e b t e n te s w a e s u c e tp mp a d t e c a— r d b ie n pl i o d t nig tp it d o tt tt d ew e h e g o r e h a u n h o lf e o lra d s i arc n ii n .I on e u ha he i t o s wa e s u c e tp m p tc oo y h st e a v n a e fe eg a i g n io m e tlp o e t n a d lw pea ig e g o r eh a u e hn lg a h d a t g so n r s v n ,e vr n n a r tc i n o o r t y o n c s, s e ilys tbl o e g ip a a tr , n rh t o ua ii ga da plig. o t e p cal ui ef rt s wa ed s os l co a he f y a di wo t op p lrzn n p yn s

污水源热泵系统及其应用

污水源热泵系统及其应用

活污水 , 一种 巨大的低 温余热 原 , 是 现
代化城市的污水处 理设施十 分完善 , 每 天 排 放 大 量 的 净 化 后 的 污 水 , 热 泵 系 是
此 , 水 与 热 泵 一 起 使 用 为 区 域 供 热 供 污 冷 提 供 一 种理 想 的 热 源 / 汇 。 热
污 水 源 热 泵 系 统 其 供 暖 系 统 原 理
统的理想低温热源。
1 3污水 热能 资 源化 具有 明显经 济 效 .

由于 取 消 锅 炉 房 和 冷 却 塔 等 设 施
和 设 备 ,污 水 热 能 利 用 系 统 可 以 将 污 水
11与其他热 泵系统 的简单 比较 .
空 气 源 热 泵 在 外 界 环 境 温 度 较 低 的 冬 季 应 用 效 率 较 低 , 甚 至 因 结 霜 严 重 不 能 正 常 工 作 , 因 此 在 寒 冷 的 北 方 应 用 受 到 限 制 。 壤 源 热 泵 根 据埋 管 的 土 形式可 以分为水平埋管和 垂直埋 管, 水
水热能系统 , 以降低 污水排放温 度, 可
1 2污 水热 能 资源 化具 有 明显节 能 效 .
1污 水源 热 泵
城 市 污 水 热 能 利 用 系 统 是 以 城 市 污 水作 为 提 取 和储 存能 量 的 基 源体 , 通 过 水 源 热 泵 来 实 现 对 建 筑 物 的 冬 季 供 热 和 夏 季 制 冷双 重 要 求 的 系 统 , 也叫
约 可 削 减 cO 、Nox、SO 粉 尘 发 生 2 2 及
量 2 %~ 0 0 3 %左 右 。 由于 取 消 了冷 却 塔 ,
-侯亚芹 司建伟 重庆市中设市政工程设计有限公 司

污水源(再生利用)热泵集中供热(冷)运行及能效的提高

污水源(再生利用)热泵集中供热(冷)运行及能效的提高

污水源(再生利用)热泵集中供热(冷)运行及能效的提高摘要:本文介绍污水源(再生利用)热泵的特点。

通过对空气、地源热泵、锅炉和污水源热泵的分析比较,显示了污水源热泵采暖系统的经济性、环保节能效果。

详细介绍西安大兴新区污水源(再生利用)热泵集中供热、冷系统组成、运行情况分析及提高利用率。

关键词:污水再生利用水源热泵;节能减排;低碳环保;高效经济一、污水源(再生利用)热泵系统特点与优势污水源(再生利用)热泵系统是利用城市污水(生活废水、工业废水、工业设备及生产工艺排放的废水),经过处理的污水,通过系统污水换热器与中介水进行热交换,通过中介水进入热泵主机,主机做功消耗少量的电能,机组在冬天将污水资源中的低品质热能“汲取”出来,由空调管网供给室内采暖系统(或生活热水系统);夏天,将室内的热量带走,并通过空调水系统热交换,再释放到污水中,给室内制冷系统。

由于城市污水中所赋存的热能是一种可回收和利用的清洁能源,因此,利用其中的热能,是城市污水资源化利用的有效途径。

污水处理厂的出水量大,水质稳定,常年温度在 13~25℃,污水源(再生利用)热泵是以污水作为热源进行制冷、制热循环的一种空调设备;热泵机组具有热量输出稳定,COP值高,换热效果好等优点。

因此它具有广阔的发展前景,特别是对于北方冬季采暖,如西安城市排放污水,它的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低。

这种介质温度特性使得污水源热泵比传统空调系统运行效率更高,节能和节省运行费用效果显著。

应该大力推广应用。

根据相关资料对不同供冷(供热)方式的经济分析费用比较,污水源热泵系统与传统的制冷加锅炉系统相比,可节约40%的运行费用,解决了锅炉采暖燃烧过程产生的排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音;比空气源热泵系统节约30%;水源热泵系统的初投资为地源热泵的70%左右。

综合考虑初投资和运行费用等因素,污水源热泵系统的经济性、节能效果和环保效果最为显著。

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污水源热泵在污水处理厂的应用
[摘要] 伴随着污水处理行业在我国的飞速发展和广泛重视,污水源热泵技术的发展更形成了一个新的高潮,目前面临着全球性质的能源危机,多项节能环保的技术及措施得到了各国的认可与推崇,水源热泵技术占有着一席之地,其中在全国范围内,污水源热泵技术已广泛的应用在各大污水处理厂之中。

[关键词] 污水源热泵;污水处理厂;热泵技术的应用
伴随着污水处理行业在我国的飞速发展和广泛重视,污水源热泵技术的发展更形成了一个新的高潮,目前面临着全球性质的能源危机,多项节能环保的技术及措施得到了各国的认可与推崇,水源热泵技术占有着一席之地,其中在全国范围内,污水源热泵技术已广泛的应用在各大污水处理厂之中。

污水源热泵系统利用污水中的能量,以污水作为热源,通过热泵机组将低品位水中难以直接利用的能源提取出来,供冬季供暖或夏季制冷使用。

按照其使用的污水的状态可分为以原生水或二级出水或中水作为热源,一般污水处理厂采用二级出水作为热源。

一、污水源热泵技术的特点
(1)使用污水源热泵技术供热采暖或制冷对大气及环境无任何污染,而且高效节能,属于绿色环保技术和装置,符合目前我国能源、环保的基本政策,对用户本身也无形中起到自我宣传的作用。

以周边供暖面积157万平方米的沈阳北部污水处理厂为例,按冬季供暖室内温度达到16℃、以每平方米平均耗煤45公斤的经验值估算,仅这157万平方米的供暖面积改用污水源热泵供暖后,一个采暖期就可以减少使用燃冬季供暖室内温度达到16℃、以每平方米平均耗煤45公斤的经验值估算,仅这157万平方米的供暖面积改用污水源热泵供暖后,一个采暖期就可以减少使用燃煤7万吨,减排二氧化硫700吨、烟尘500吨、二氧化碳14万吨。

(2)热泵机组可以达到一机两用的效果,即冬季利用热泵采暖,夏季进行制冷。

既节约了制冷机组的费用,有节省了锅炉房的占地面积,同时达到了环保。

污水源热泵比燃煤锅炉环保,污染物的排放比空气源热泵减少40%以上,比电供热减少70%以上。

它节省能源,比电锅炉加热节省2/3以上的电能,比燃煤锅炉节省1/2以上的燃料。

由于污水源热泵的热源温度全年较为稳定,其制冷、制热系数比传统的空气源热泵高出40%左右,运行费用仅为普通中央空调的30%~55%。

(3)污水源热泵具有热量输出稳定、COP值高、换热效果好、环保效益显著,水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,无燃烧过程,避免了排烟、排污等污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。

所以,水源热泵机组运行无任何污染,无燃烧、无排烟,不产生废渣、废水、废气和烟尘,不会产生城市热岛效应,对环境非常友好,是理想的绿色环保产品。

二、热泵技术在污水处理厂中的应用
(1)污水源热泵系统的工作原理
污水源热泵系统,是利用其压缩机的作用,通过消耗一定的辅助能量(如电能),在污水中吸取较低温热能,然后转换为较高温热能释放至循环介质(如水、空气)中成为高温热源输出。

在此因压缩机的运转做工而消耗了电能,压缩机的运转使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生的不同的变化状态和不同的效果
(即蒸发吸热和冷凝放热),从而达到了回收低温热源制取高温热源的作用和目的,这种装置即可用作供热采暖设备,又可用作制冷降温设备,从而达到一机两用的目的。

其原理图如下:
(2)污水的水质分类
污水处理厂中的污水一般分成三类,即原生水、二级出水、中水。

原生污水就是未经任何处理的城市污水,它的主要优点是污水温度比较接近于排放点的温度,所赋存的热能多,缺点是污水水质不稳定,水质中所包含大量的污染物比较多,各种微生物及化学成分比较复杂,水质恶劣。

二级出水是指原生水经过简单的过滤和沉淀等物理处理后,再经活性污泥或生物膜法、二次沉淀等深度处理后,进行集中排放的污水。

中水是指二次出水经过再次净化处理后达到一定水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水,可以用来冲洗便器、汽车,清洗道路、绿化灌溉,还可以用在工业冷却水、城市系统补充用水。

(3)污水源的前期处理
污水处理厂利用二次出水作为污水源,在水质符合国家相关标准的前提下,为了更有效的保护污水源热泵机组的使用寿命,降低机组故障频率,一般的做法是污水源不直接在机组中运行,采用换热装置(如板式换热器)将污水中的热能转换至换热装置中的介质(可以选用自来水、地下水等)中,这样就有效的保证了热泵机组的使用寿命,大大降低了维修费用,虽然在换热的过程中会损失了一部分的热能,但不会影响到正常的供暖及制冷效果。

一般北方污水处理厂的二次出水冬季水温能达到13-16℃,夏季能达到22-25℃,通过换热过程,水温损失在1℃左右,完全能满足热泵机组的水温要求。

(4)热泵机组选址及管路铺设
热泵机组选址一般首选供暖区域中间位置,但一般污水处理厂出水位置在整体水厂布局的一侧,这样就要求利用最短的供水管线来保证热泵机组的位置,力求达到最佳的供暖效果,这就要求设计人员在实地考察中找到各水厂的“黄金分割点”。

北方供暖管线一般选用钢制发泡管,直埋式地下1.2米以下位置,一般使用寿命为10年。

总之,污水源热泵技术具有节水、节能、环保的特点,是利用城市污水进行供暖、制冷的空调新形势,符合世界各国城市污水再利用和城市水源问题的大趋势,对节能减排、资源利用具有重要意义。

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