城市污水热能回收与利用评价指标体系的探讨

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《2024年城市污水再生利用系统的构建理论与方法》范文

《城市污水再生利用系统的构建理论与方法》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城市污水问题日益突出，对环境及人类生活产生严重影响。

因此，构建一个高效、科学的城市污水再生利用系统显得尤为重要。

本文旨在探讨城市污水再生利用系统的构建理论与方法，以期为城市水资源的可持续利用提供参考。

二、城市污水再生利用系统的理论基础1. 水资源循环利用理论水资源循环利用理论是城市污水再生利用系统的理论基础之一。

该理论强调水资源的循环利用，将污水经过处理后，再次用于工业、农业、市政等领域的理念。

通过循环利用，减少对新鲜水源的依赖，降低水资源消耗，达到节约水资源、保护环境的目的。

2. 生态学原理生态学原理为城市污水再生利用系统提供了生态保护和修复的思路。

在构建系统时，应充分考虑生态系统的自净能力和生物多样性，通过生物技术、生态技术等手段，将污水中的有害物质转化为无害物质，提高水质，实现生态环境的改善。

三、城市污水再生利用系统的构建方法1. 污水处理技术污水处理是城市污水再生利用系统的核心环节。

常用的污水处理技术包括物理法、化学法、生物法等。

物理法主要通过物理手段去除污水中的悬浮物、沉淀物等；化学法利用化学反应将有害物质转化为无害物质；生物法利用微生物的代谢作用降解有机物、氮、磷等污染物。

在实际应用中，应根据污水的性质和排放标准，选择合适的处理方法。

2. 再生水利用途径再生水主要用于工业用水、农业用水、市政用水等领域。

在工业用水方面，可替代新鲜水源，用于冷却、洗涤等；在农业用水方面，可用于灌溉、养殖等；在市政用水方面，可用于景观用水、道路冲洗等。

通过合理利用再生水，减少对新鲜水源的消耗，实现水资源的节约和高效利用。

3. 系统建设与运营管理城市污水再生利用系统的建设与运营管理是系统成功的关键。

在建设阶段，应合理规划布局，选择合适的处理工艺和设备，确保系统的稳定运行。

在运营阶段，应加强设备的维护和保养，确保设备的正常运行；同时，建立健全的监管机制，对再生水的质量进行监测和评估，确保其符合使用标准。

污水处理过程中的能源回收与利用

污水处理过程中的能源回收与利用随着城市化的不断推进和人口的增长，污水处理成为保障水资源安全和保护环境的重要环节。

然而，传统的污水处理方式往往会耗费大量的能源，造成资源浪费和环境负荷。

为了提高污水处理的效率和可持续性，研究人员们开始关注污水处理过程中能源的回收与利用。

本文将从污水处理过程中的能源回收技术、能源利用途径以及未来展望等几个方面进行讨论。

一、污水处理过程中的能源回收技术1. 生物质能源回收技术生物质能源回收技术是将污水中的有机物通过厌氧发酵、甲烷发酵等方式，转化为沼气或生物柴油等能源形式。

这种技术不仅能够降低污水处理所需能源，还能够减少温室气体排放，具有较好的环境效益。

2. 热能回收技术污水中所含的热能可以通过换热器等设备进行回收利用。

例如，将热能转化为热水，供应给周边居民使用，或者用于温室花卉的培养等。

这样不仅可以减少能源的消耗，还可以提高能源利用效率。

3. 电能回收技术在污水处理过程中，电能是不可或缺的能源之一。

然而，传统的污水处理方式通常需要消耗大量的电力。

通过采用微型水力发电等技术，可以将污水处理过程中流动的水能转化为电能，以供污水处理厂内部或者周边地区使用。

二、污水处理过程中的能源利用途径1. 自给自足通过在污水处理厂内部回收利用能源，实现自给自足。

例如，利用生物质能源回收技术和热能回收技术，将污水中的有机物和热能转化为电能和热能，以满足污水处理厂内部的能源需求。

2. 外部供能将污水处理厂产生的能源输送到周边地区供能。

例如，将污水处理过程中产生的热水供应给附近的居民、企事业单位或温室花卉种植园等，以解决能源供应问题。

三、未来展望随着能源问题的日益凸显和环境意识的增强，污水处理过程中能源回收与利用的研究将会得到更多的关注和推广。

未来，可以进一步开发创新的能源回收技术，提高能源回收效率和利用率。

同时，加强政府的政策支持和资金投入，鼓励企业和科研机构开展相关研究与合作。

通过多方合作，共同推动污水处理过程中能源回收与利用的发展，为建设资源节约型和环境友好型社会做出贡献。

城市污水热能的回收利用

第２６卷第３期甘肃科技％ｆ．２６Ｎｏ．３２０１０年２月ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＦｅｂ．２０１０城市污水热能的回收利用丁晓妹，李向阳（兰州大学资源环境学院，甘肃兰州７３００００）摘要：根据热泵发展的情况，通过利用污水源热泵系统回收城市污水中的低温热能以供采暖和制冷之用的节能、经济、环保的效果分析，说明应用该系统不仅可以节省煤、石油等一级能源的需求，而且可以实现能源的回收利用。

关键词：城市污水；热能；热泵系统；回收利用中图分类号：Ｘ１２４随着经济的快速增长，人口的不断膨胀和社会事业的不断进步，我国面临着能源危机和环境污染破坏难题。

今天的中国已经达到ＧＤＰ人均１０００美元的小康目标，按照预定的经济发展目标，２０２０年将全面实现小康，达到中等发达国家的水平，人均ＧＤＰＩｏｏｏｏ美元。

从其他发达国家的发展历程来看，ＧＤＰ达到１００００美元时能源消耗量是人均标准油４ｔ／ａ，折合标准煤５．６ｔ／ａ。

这样到２０２０年我国人口达到１５亿，将需要标准油６０亿ｔ，折合标准煤８４亿ｔ，这是世界目前能源生产能力的６０％，是一个无论如何也不能达到的目标【ＩＪ。

２００５年，国家主席胡锦涛强调加强可再生能源开发利用是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。

人们在保护和利用好现有能源的基础上，正努力寻找新能源的出路。

以兰州市为例，２００９年２月２６日在甘肃省召开的市政府常务会议上明确提出兰州市今年实施节能减排类工程１０项，估算投资约为１３亿，占当年投资总额的２６％，以提高城市污水处理率和增加城市污水处理厂为提高能源利用率的主要内容，切实把国家规定落向实处。

据文献［２］，目前，供给城市的能量大部分最终都被作为废热排到大气或河海中。

这些废热中大部分是５０℃以下的低温废热，但热量很大。

在尚未有效利用的低温能源中，城市污水因一年四季温度变化小，数量稳定，具有冬暖夏凉的温度特性，而且赋存着大量热量，易于通过城市污水管道进行收集。

城市生活污水回收再利用分析

城市生活污水回收再利用分析随着城市化进程的加快，城市生活污水的回收再利用变得越来越重要。

城市生活污水可以通过一系列处理工艺，如生物处理、膜技术和化学处理等，使其达到再利用的标准。

下面将对城市生活污水的回收再利用进行分析。

城市生活污水的回收再利用可以有效地解决水资源紧缺的问题。

随着人口的增加和城市化的发展，水资源变得越来越稀缺。

而城市生活污水中含有大量的水和营养物质，经过处理后可以成为可再利用的水源。

回收再利用城市生活污水可以减缓对自然水资源的依赖，从而实现水资源的可持续利用。

城市生活污水的回收再利用可以减少对环境的污染。

城市生活污水中含有大量的有机物、悬浮物和营养物质等，如果直接排放到水体中会对水环境造成污染。

而通过合适的处理工艺，可以将其中的有害物质和污染物去除，使其达到再利用的标准。

这样一来，不仅可以减少对水环境的污染，还可以减少对水体的需求，保护生态环境。

城市生活污水的回收再利用可以实现资源的有效利用。

城市生活污水中含有大量的营养物质和有机物，可以用于农田灌溉、城市绿化和工业用水等方面。

适当利用这些资源，可以减少对化肥的使用，提高土壤肥力，降低农业生产成本。

城市生活污水中还含有一定的能量，可以通过适当的处理工艺，如厌氧消化和沼气发酵，将有机物转化成沼气，用于发电和供热。

城市生活污水的回收再利用可以促进经济的发展。

回收再利用城市生活污水可以建立废水处理厂和回用系统，创造就业机会，提高经济效益。

回收再利用的水可以降低用水成本，减少对自然水资源的需求，从而节约水资源，促进经济可持续发展。

城市生活污水回收再利用分析

城市生活污水回收再利用分析随着城市化进程的不断加深，城市生活污水处理和再利用问题成为城市可持续发展的重要课题。

城市生活污水不仅包含了大量的水资源，而且还含有许多可再利用的物质和能源，因此对城市生活污水的回收再利用具有重要意义。

本文将从城市生活污水回收再利用的现状、意义和挑战等方面进行分析，以期可以更好地认识和推动城市生活污水的回收再利用。

目前，城市生活污水回收再利用在全球范围内已经得到了广泛推广和应用。

根据《联合国世界水发展报告》，全球约有超过2.8亿人口生活在地下水枯竭地区，城市生活污水回收再利用成为这些地区的重要水资源补充方式。

据统计，全球已有超过100个国家或地区实施城市生活污水回收再利用项目，其中以以色列、澳大利亚、新加坡、美国、中国等国家和地区为代表的多个国家在城市生活污水回收再利用方面取得了丰硕的成果。

在中国，城市生活污水回收再利用也得到了积极推动和广泛关注。

根据国家统计局发布的数据显示，在中国城市生活污水处理率已经达到了85%，而其中约有三分之一的城市生活污水得到了回收再利用。

北京市、上海市、广州市等多个城市也相继实施了污水回收再利用工程，其中以北京市为例，其污水回收再利用率已经超过了30%。

随着《城市污水处理厂污泥资源化利用技术导则》的出台，城市生活污水的再利用管网也在逐步建设中。

二、城市生活污水回收再利用的意义城市生活污水回收再利用的意义在于解决城市面临的水资源紧缺问题，实现水资源的可持续利用。

城市生活污水可以通过回收再利用的方式减轻城市的用水压力，提高城市水资源的利用效率。

城市生活污水中含有大量的有机物质、氮、磷等营养物质，这些物质可以通过再利用的方式用于农业灌溉和城市绿地养护，减少了化肥的使用，同时提高了土壤的肥力。

城市生活污水中还含有大量的能源，例如甲烷等，可以通过污泥发酵产生生物燃气，为城市的能源供给提供了新的途径。

城市生活污水回收再利用还可以减少污染物的排放，改善环境质量，为城市的可持续发展提供了有力支持。

沈阳市城市污水中的热能回收及利用研究

经济效益，出了沈阳建立污水源热泵系统的对策及建议。提
关键词
城市污水
热能回收及利用
对策及建议
ＡｂｔｃＴａｉｇｔｅｎｒｈｗａｔｗａｅｒａｍｅｔｐａｔｆｒｅａｌ，ａｄａｅｎｔｅｐａｆＳｅｙｎｒａｓｒｔａｋｎｈｏｔｓｅｔｒｔｅｔｎｌｎｘｍｐｅｎｂｓｄｏｈｌｎｏｈｎａｇｕｂｎｏ
ｓｕｃｅｔｐｍｐｓｓｅｉｈｎａｇｏｒｅｈｕｙｔｍｎＳｅｙｎ．ａ
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《2024年城市污水再生利用系统的构建理论与方法》范文

《城市污水再生利用系统的构建理论与方法》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城市水资源日益紧张，而城市污水作为重要的水资源之一，其再生利用对于缓解水资源压力、保护环境、促进可持续发展具有重要意义。

因此，构建一套高效、稳定、可持续的城市污水再生利用系统显得尤为重要。

本文将详细探讨城市污水再生利用系统的构建理论与方法。

二、城市污水再生利用系统的构建理论1. 水资源循环利用理论城市污水再生利用系统是基于水资源循环利用理论构建的。

该理论主张将污水经过处理后，达到一定的水质标准，再用于非饮用水领域，如农业、工业、景观等，从而实现水资源的循环利用。

2. 可持续发展理论城市污水再生利用系统的构建应遵循可持续发展理论。

该理论强调在满足当代人需求的同时，不损害后代人满足需求的能力。

因此，在构建城市污水再生利用系统时，应注重系统的长期稳定性、可持续性以及环境友好性。

三、城市污水再生利用系统的构建方法1. 污水收集与预处理城市污水主要包括生活污水、工业废水等。

首先，需要建立完善的污水收集系统，将各类污水收集起来。

然后，进行预处理，去除污水中的大颗粒杂质、悬浮物等，为后续处理做好准备。

2. 物理处理物理处理主要包括沉淀、过滤、吸附等方法。

通过这些方法，进一步去除污水中的杂质、有机物等，使水质得到提升。

3. 生物处理生物处理是城市污水再生利用系统的核心环节。

通过生物反应器、活性污泥法、生物膜法等方法，利用微生物的新陈代谢作用，将污水中的有机物转化为无机物，使水质达到更高的标准。

4. 消毒处理为了保障再生水的安全性，需要进行消毒处理。

常用的消毒方法包括物理法（如紫外线消毒）、化学法（如氯气消毒）等。

消毒后的水质达到国家相关标准后，方可进行后续利用。

5. 再生水利用途径经过上述处理后的再生水，可以用于农业灌溉、工业用水、景观用水等领域。

在利用过程中，应根据不同领域的需求，选择合适的水质标准。

四、结论城市污水再生利用系统的构建对于缓解水资源压力、保护环境、促进可持续发展具有重要意义。

城市污水回收利用研究

城市污水的回收利用研究摘要：本文通过对城市污水可利用性、城市污水回收与利用发展状况，简单介绍污水源热泵技术。

通过城市污水回收利用的经济效益、社会效益和环境效益分析，说明开展对城市污水回收利用的研究开发和应用，是人类获取能源的一种新型手段。

关键词：城市污水；污水源热泵；节能；回收利用1、引言城市污水热能回收与利用是把赋存在城市污水中的热量回收后并进行有效利用的一项技术。

近年来，作为城市废热之一而排放的城市污水，由于具有稳定的水量和水温，易于收集，污水中所赋存的热能较高，可作为清洁能源在低温区利用等一系列优点，其热能回收与利用的研究和应用正在受到国内外的广泛关注。

2、城市污水2.1 城市污水的特点(1)水温相对稳定：城市污水水温高且稳定，具有冬暖夏凉的特征，温度全年在10℃-25℃之间，适合对建筑物冬季供热和夏季供冷。

(2)水量不稳定：城市污水主要为生活污水，水量日变化与人的生活规律有很大关系，主干渠变化较小，中干渠变化一般，小干渠变化很大。

(3)热能潜力大：我国每年污水排放量为464??08m3/a，可利用的热量可供采暖空调面积为5亿m2以上。

以黑龙江省为例，2000年全年污水排放量为11.4??08m3/a，若考虑70%可用，可利用的热量可供暖面积为1100万m2[1]。

2.2 城市污水的可利用性2000年尹军，韦新东[2]建立了污水当量供热(制冷)量、当量耗电量、供热系数、制冷系数与污水进出口温差之间的关系及热泵成立条件，并对我国回收污水热能的若干问题进行了探讨。

结果表明,污水源热泵与空气源热泵相比，可以节约能量，具有可行性。

根据上述城市污水性质介绍及城市污水利用的可行性分析，我们知道回收利用城市污水不仅节能、经济，而且环保，将城市污水资源化是一种具有光明前景的先进技术。

3、城市污水源热泵3.1 城市污水源热泵系统城市污水源热泵系统将城市污水作为提取和储存能量的基本载体，利用污水源热泵实现对建筑物的冬季供热和夏季制冷，具有双重作用。

城市生活污水回收再利用分析

城市生活污水回收再利用分析城市生活污水回收再利用是指对城市居民生活污水进行处理和回收，以再利用的方式应用于农田灌溉、城市绿化、景观水体等方面。

相对于传统的污水处理方式，生活污水回收再利用具有多种优势，包括减少水资源的消耗、减轻污水处理压力、保护环境、促进可持续发展等。

本文将从环境、经济、社会等角度对城市生活污水回收再利用进行分析。

从环境角度来看，城市生活污水回收再利用能够减少对自然水资源的压力。

城市居民生活产生的污水中含有大量的有机物、氮、磷等营养物质，如果直接排放到水体中，会导致水体富营养化、水质恶化，危害生态环境。

而通过回收再利用，可以有效地降低这些物质对水环境的污染程度，减少水体富营养化的风险，保护水生态系统。

从经济角度来看，城市生活污水回收再利用可以降低城市用水成本。

传统的自来水供应需要投入大量的资金用于水源调查、水厂建设和管网铺设等，同时也需要消耗大量的电力和化学药剂。

而通过生活污水回收再利用，可以降低对自来水的依赖，减少用水成本。

城市生活污水回收再利用也能够为农业提供可靠的灌溉水资源。

水是农业生产的基础，而城市生活污水中含有丰富的养分，可以代替传统的灌溉水。

通过合理的处理和利用，可以将生活污水中的有机物、氮、磷等营养物质转化为植物生长所需要的营养物，提高土壤肥力，促进农业生产。

城市生活污水回收再利用还能够促进城市绿化和景观水体建设。

通过生活污水的处理和利用，可以为城市提供大量的灌溉水源，满足城市绿化和景观水体的需求。

在城市建设和规划中，可以将生活污水回收再利用作为重要的考虑因素，合理规划水资源的利用，打造生态友好型城市。

城市生活污水回收再利用也面临一些挑战和问题。

技术和设施建设的成本较高。

生活污水回收再利用需要投入大量的资金用于处理设备的采购、运行维护等方面。

水质监管和管理体系建设尚不完善。

对于生活污水的处理和再利用，需要建立健全的水质监测和管理体系，以确保再利用水的安全性和可靠性。

关于城市污水回用技术和发展策略的探讨

科技风2016年3月下应用技术关于城市污水回用技术和发展策略的探讨边伟李晓亮哈尔滨绿怡工程评价与检测有限责任公司黑龙江哈尔滨150090摘要：随着我国经济的发展，城市水资源日益缺乏，同时生态环境遭到严重的破坏也进一步加剧了城市水资源的短缺，因此需要应用城市污水回用技术，解决当前水资源短缺的困境。本文首先介绍了城市污水回用的途径，其次分析了目前城市污水回用的主要技术，最后提出城市污水回用的发展策略，以供参考。关键词：城市；污水回用；技术；发展策略随着我国城市化进程的加快，城市居民生产和生活对于水资源的需求量迅速增长，但是目前地下水和地表水资源受到不同程度的污染，造成水资源短缺的问题，制约着我国经济的发展。城市污水的特点是水量大和水质稳定等，寻找合适方法将城市污水进行处理后再进行利用，是解决目前水资源短缺的重要途径。污水回用的成本较低，如果能大规模的进行城市污水回用，那么则可以有效的解决城市淡水资源缺乏的问题。1城市污水回用的途径1.1工业生产城市污水经过一定的处理后，也可用于工业生产中，如生产工艺用水、锅炉用水和冷却水等。在发达国家，工业用水占整个城市用水量的一半以上。随着水资源的短缺和水价的上调，为避免因用水问题导致企业的经济效益受到影响，各企业急需解决用水难题。主要方法就是对污水进行处理后再利用，提升水的利用率。工业用水由于对水质的要求普遍不高，需根据用途的不同，对城市污水进行处理后在进行合理利用。1.2补充现有水源城市污水经过处理后可以排入地表水，对城市污水进行稀释。对于城市地下水被过于使用造成的地表沉降现象，可以通过城市污水回用对地下水进行补充，但前提是城市污水经过处理且达到相关的标准要求。城市污水回用于地表水则可以有效降低污水排放量，满足社会发展的可持续性。1.3农业灌溉农业灌溉的用水量极大，其灌溉对于水质的要求较低，因此城市污水回用可以广泛的应用在农业灌溉领域。城市污水中含有大量的污染物，如果将未经处理的城市污水直接用于灌溉会污染土壤，因此需要对城市污水进行处理后在进行灌溉利用，且城市污水中含有氮磷和有机物可以当做肥料，土壤和植物的净化作用也可降低污水的污染，一举两得。1.4城市生活城市居民的用水量逐年提高。如果对于淡水资源的使用不加以区别，则会造成极大的浪费。因此可以根据不同的需求对城市污水进行处理，然后进行科学的利用，如用于城市绿化、道路清洗、消防和建筑施工等。2城市污水回用技术城市污水按照污水处理的程度可分为三个级别，分别是一级、二级和三级处理。一级处理主要去除污水中的大块漂浮物和油脂等，采用格栅、沉淀和气浮等设备；二级处理主要是生物处理，通过微生物的作用将污染物去除。一级和二级处理对于悬浮物、有机物的去除效果较好，但是对于细小悬浮物、难降解有机物和可溶性无机物等去除效率较低，因此通过二级处理后污水并不能满足所有的要求。如果想要污水达到回用标准，则还需对二级处理后的污水进行三级处理，进一步去除水中的污染物且进行污水消毒。城市污水处理按处理方法划分主要分为：物理化学法和生物处理法。物理化学法是通过物理和化学综合作用使污水中污染物得以去除，例如常用的吸附和离子交换法等。生物处理法主要是利用微生物作用对污水中的污染物进行降解和转化，特点是适用领域广、处理费用低。3城市污水回用的发展策略3.1提高认识水平污水回用的推广应加大相关知识的普及和宣传，只有让大家都意识到城市污水回用的必要性才能更好的推动城市污水回用，促进城市的可持续发展。首先要加大城市污水回用的居民参与度，提升居民对城市污水回用的正确理解；其次我国是水资源较为缺乏的国家，需要加强人们对于我国水资源现状的了解，加大宣传力度，使居民对于水资源危机有充分的认识。随着人口增长过快，全世界各国对面临水资源短缺的问题，因此发展城市污水回用十分必要。3.2科学规划城市污水回用对城市污水回用规划时，需要充分将污水回用工艺和污水处理工艺融合，使污水处理和污水回用能够同步规划，减少浪费。其次应该制定科学合理的污水回用技术标准和规范，对各类用途的水质制定标准，同时参考国外先进的污水回用经验，保证污水回用的科学性，提升污水处理率和回用率。3.3完善法律法规制度需建立完善的法律法规制度，保证城市污水回用效果，并制定合理的价格体系。政府方面需要对选择城市污水回用的企业给予一定的优惠。城市污水回用需要与市场接轨，保障管理者、投资者等各方的利益。还需要建立城市污水建设基金，提升城市污水回用投资效益。3.4完善管理体制建立专门的部门对城市污水回用进行统一管理，并明确利益各方的责任和义务，使城市污水回用的管理更加科学和合理。利用现代化的技术监控城市水资源和污水，并建立城市污水回用评价体系，规范城市污水回用体系，提升城市污水回用管理水平，保证城市发展的可持续性。4结语目前我国的城市水资源十分紧张，同时人口的增长、生态环境的恶化都对城市污水回用提出了更高的要求。城市污水回用技术是城市可持续发展的基础，我们应不断的寻找科学合理的污水回用方法，大力推广城市污水再利用技术。随着我国科学技术的发展，城市污水回用技术必定会得到更快的发展，从而造福人类。参考文献：[1]王超,袁张静.城市污水回用系统的分析[J].科技信息,2013(25).[2]梁启.城市污水回用及可持续发展[J].技术与市场,2013(12).[3]徐冬英,何浙波.城市污水回用及其可持续发展[J].中国城市经济,2012(02).[4]王佳莹.城市污水回用技术发展探讨[J].绿色科技,2011(06).作者简介：边伟（1983-），男，汉族，硕士，工程师，主要从事环境影响评价工作。

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文章编号:1008-0058(2001)04-0382-03

城市污水热能回收与利用评价指标体系的探讨

王宏哲,尹　军(吉林建筑工程学院,吉林长春　130021)

摘要:城市污水中赋存着巨大的热能,有效回收与利用城市污水热能具有明显的节能性、经济性和环保性。根据近年来的一些初步研究成果和应用技术实例,从节能、经济和环保的角度提出并建立了城市污水热能回收与利用的比较系统、技术评价指标体系及其计算方法,并进行了分析。关键词:城市污水;热能;回收;利用;评价指标体系中图分类号:X703 文献标识码:A

收稿日期:2001-06-18

作者简介:王宏哲(1964-),男,吉林省通榆县人,副教授,主要从事水资源与环境方面的研究1

城市污水热能回收与利用是把赋存在污水中的热量回收后并进行有效利用的一项技术。在全球面临能源危机和环境污染日益严重的形势下,城市污水中赋存的热能已被公认为是尚未有效开发和利用的清洁能源[1]。城市污水热能回收与利用的研究和应用正在受到国内外的广泛关注。尽管在发达国家的少数地区初步应用了该项技术,但还存在许多需要亟待解决的技术问题,还没有形成系统、科学的研究、评价和应用体系;我国对该项技术的研究尚处于起步阶段,无应用实例。根据我们近年来研究的一些初步成果和应用技术实例,从节能、经济和环保的角度提出并建立了城市污水热能回收与利用的比较系统、技术评价指标体系及其计算方法,并进行了分析,以利于深入开展城市污水热能回收与利用的研究工作。1　评价方法为了从节能、经济和环保的角度建立城市污水热能回收与利用技术评价指标体系及其计算方法,并进行分析,按照一般城市热供给系统,设定了城市污水热能回收与利用系统及其比较系统[2]。A)未利用城市污水热能的采暖系统煤—→锅炉—→热交换器—→制热B)未利用城市污水热能的采暖制冷系统电力—→空气源热泵—→→制热→制冷C)利用城市污水热能的采暖制冷系统

处理污水未处理污水→热交换器

↓电力—→水源热泵—→→制热→制冷

2　评价指标根据我们近年来的研究成果和应用实例,从节能、经济和环保的角度提出并建立了城市污水热能回收与利用的评价指标体系,如图1所示。2.1　节能性评价指标的建立、计算与分析节能性的评价指标主要考虑城市污水中赋存的热(冷)量、可利用的热(冷)量,投入能量削减量、节能量,可利用热量密度和城市热需要指数等因素。根据设定的城市污水热能回收与利用系统及其比较系统,节能性评价指标的计算与分析为:

(1)城市污水中赋存的热(冷)量

A=B・C。式中,A:城市污水中赋存的热(冷)量(kJ/d);

B:污水流量(m3/d);C:污水进出口温差(℃)。(2)城市污水中赋存的可利用冷量

第31卷　第4期2001年10月长春科技大学学报JOURNALOFCHANGCHUNUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY Vol.31　No.4Oct.2001　

D=A・F/(F+1)。式中,D:城市污水中赋存的可利用冷量(kJ/d);F:热泵制冷系数。(3)城市污水中赋存的可利用热量G:G=A・H/(H-1)。式中,G:城市污水中赋存的可利用热量(kJ/d);H:热泵制热系数。(4)与空气源热泵相比,污水源热泵制冷(热)时投入能量削减量I:I=D(G)・[1/J-1/F(H)]。式中,I:与空气源热泵相比,污水源热泵制冷(热)时投入能量削减量(kJ/d);J:空气源热泵制冷(热)系数。(5)与锅炉系统相比的节能量K:K=[1/L-1/(M・N)]・G。式中,K:与锅炉相比的节能量(kJ/d);L:锅炉效率;M:电力输入效率;N:与锅炉相比的节省运转费用(元/d)。(6)城市污水中赋存的可利用热量密度R:R=G/S。式中,R:城市污水中赋存的可利用热量密度(kJ/d・km2);S:地区面积(km2)。(7)城市热需要指数T:T=S′(18-t)。式中,T:城市热需要指数;S′:城市建筑面积(km2);t:城市1月份平均气温(℃);18:满足人们生产、生活所需要的室内温度。一般情况下,可能利用热量密度越高,热需要指数越高,城市污水热能有效利用的可能性就越大,反之亦然。2.2　经济性评价指标的建立、计算与分析经济性的评价指标主要考虑了节省运行费用因素,以说明城市污水热能回收与利用的经济效果。根据设定的城市污水热能回收与利用系统及其比较系统,经济性评价指标的计算与分析为:

城市污水热能回收与利用系统与以往锅炉系统相比,其节省运行费用N计算式为N=(1/L-P/H)・G・Q。式中,N:与锅炉相比的节省运转费用(元/d);

G:城市污水中赋存的可利用热量(kJ/d);H:热泵制热系数;L:锅炉效率;P:电力单价/燃料单价;Q:燃料单价。2.3　环保性评价指标的建立、计算与分析环保性的评价指标主要考虑了CO

2、NOx、SOx

及粉尘等污染物削减量和CO

2削减密度等因素。

同时,设定了系统的机器效率和污染物的排放定额以及没有考虑污水输送动力,从宏观上说明城市污水热能回收与利用的环保效果。根据设定的城市污水热能回收与利用系统及其比较系统,环保性评价指标的计算与分析为:

(1)与B系统相比,城市污水热能回收与利用

系统的污染物削减量Z计算式为Z=a・b/[c・(1-d)]

。

式中,Z:与B系统相比污染物削减量(kg/d);

A系统相比,城市污水热能回收与利用

系统的污染物削减量Y计算式为Y=a・e。式中,Y:与A系统相比污染物削减量(kg/d);

e:节能量(kJ/d)。

(3)CO

2削减密度X计算式为

X=Z′/m。式中,X:CO

2削减密度(kg/d・

2);

Z′:CO2削减量(kg/d);

m:市区面积(km2)。

一般情况下,污染物的削减密度越高,城市污水热能有效利用的可能性就越大,反之亦然。3　应用实例根据建立的该评价指标体系、确定的计算方法和我国国家统计局公布的1996年国内各大中城市污水排放量等有关统计数据,同时,采用了日本城市污水处理厂污水热能回收与利用的实际运行结果,对我国北京、上海等47个主要城市污水中所赋存的可利用热能状况以及利用城市污水中所赋存的热能对减轻大气污染的作用进行了计算、分析与预测。一是计算了北京等47个主要城市污水中赋存的热(冷)量、可利用的热(冷)量、投入能量的削减量、节能量、可节省的运行费用、可利用热量密度及各城市的热需要指标。其计算结果为:北京等47个大中城市的污水中赋存热量为(0.84～92.53)×106kJ/d,赋存冷量为(1.26～139.84)×106kJ/d,赋存的可利用热量为(1.26～132.30)×106kJ/d,赋存的可利用冷量为(1.26～114.72)×106kJ/d,投入能量削减量则为,制热时(0.08～7.12)×106kJ/d,制冷时(0.42～3.77)×106kJ/d,节能量为(0.84～84.57)×106kJ/d,可节省的运行费用为4～390元/d。可利用热量密度为(0.84～64.48)×103kJ/d・km2,平均值为16.75×103kJ/d・km2,而城市热需要指数为(-0.3～13.0)m2・℃/1000km2,平均值为5.7m2・℃/1000km2。一般来说,城市污水中赋存的可利用热量密度和城市的热需要指数越高,利用城市污水热能的可能性也就越大[2]。二是计算了北京等47个主要城市在利用污水中所赋存的热能时,CO

2、NOx、SOx、粉尘等的削减

量,CO

2的削减量密度。结果表明,利用城市污水热

能对削减CO

2、NOx、SOx及粉尘,减轻大气污染效

果是较为明显的,特别是与我国普遍采用的A系统相比,这一效果更加突出。通过上述计算和分析,认为在我国城市污水热能回收与利用具有可行性、必要性和资源潜力,具有明显的节能性、经济性和环保性。也就是说,我国城市污水中赋存的能量潜力很大,而且是一种不会产生污染的清洁开发过程,具有广阔的发展前景。

参考文献:

[1]　尹军.城市污水中的热能回收与利用[J].中国给水排水,1998,14(2):53-54.

[2]　尹军,韦新东.我国主要城市污水中可利用热能状况初探[J].中国给水排水,2001,17(4):27-30.

DISCUSSIONABOUTRECLAIMINGANDUSINGTHEURBANSEWAGEHEATENERGYWITHAPPRAISINGINDEXSYSTEMWANGHong-zhe,YINJun(JilinInstituteofArchitectureandCivilEngineering,Changchun130021,China)

Abstract:Therehavetremendousheatenergyintheurbansewage,toreclaimandusetheurbansewageheatenergyeffectivelyhaveobviousqualityofsavingenergy,economicandenvironmentprotec2tion.Inthispaper,webringinandbuildacomparesystem,technologyappraisingindexsystemandthecomputingmethodofreclaimingandusingtheurbansewageheatenergyfromtheangleofsavingener2gy,economicandenvironmentprotectionwiththeprimaryresultandapplicationtechnologyexampleswehaveresearchedrecently.Keywords:urbansewage;heatenergy;reclaim;use;appraisingindexsystem