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污水回收利用方案范文1
吳松：余熱回收利用主要是針對有熱源的地方，主要的熱源有鋼鐵廠、熱電廠、化工廠、紡織廠等。余熱回收解決方案通過回收利用熱電廠、企業自備電廠的循環冷卻水，城市污水處理廠的低溫廢水，各種工藝廢水中的低品位熱量，生產高溫熱水，用于市政供暖或工藝加熱，增加熱電廠及供熱站的供暖能力，從而滿足從單體建筑到大型區域等各種情況的集中供冷供熱需求，幫助企業實現節能、減排目標。
江森自控通過技術創新，以高性能產品及創新方案為企業帶來經濟、環境及社會綜合收益，為中國節能、減排事業做出積極貢獻。
《新財經》：江森自控余熱回收的主打產品是什么？在中國市場應用如何？未來將怎么推進？
吳松：江森自控旗下約克品牌的蒸汽驅動離心熱泵系統是江森自控余熱回收領域的主打產品，自1957年在美國問世以來，該系統和設備已在石油化工、區域能源等多領域廣泛應用，其可靠性已得到全球幾千例用戶的驗證。例如，位于美國中西部的Steinberg溜冰場采用多級離心機組來制冰，該機組至今已經安全可靠的運行了50余年。
江森自控相信蒸汽驅動離心式熱泵系統卓越的節能效益已在業內和客戶中獲得相關認可。目前我們已經有成功案例正在應用，客戶反映良好，未來將加大這方面的推進。
《新財經》：請具體介紹一個江森自控余熱回收的典型工程。該工程能給企業帶來多大節能效益？
吳松：江森自控余熱回收應用廣泛，典型的案例不少。例如北方某城市政污水余熱回收集中供暖工程，該工程通過“工業級余熱回收型熱泵技術”回收利用污水處理廠污水中的低品位熱量，制取高溫熱水用于城市集中供暖。江森自控為該項目提供1套制熱量為50兆瓦的蒸汽驅動型多級離心式熱泵系統，實現100萬平方米的供熱能力。熱泵系統從12℃的廢水中提取熱量，制取的熱量將市政管網熱水加熱至90℃。整個采暖期實現節約標煤9200噸，節約能耗費用736萬元。
還有北方某熱電廠余熱回收集中供暖工程，該工程通過回收利用發電汽輪機凝汽器冷卻水中的低品位熱量，制取高溫熱水用于城市集中供暖。江森自控為該項目提供1套制熱量為50兆瓦的蒸汽驅動型多級離心式熱泵系統，從25℃的凝汽器冷卻水中提取熱量，制取的熱量將市政管網熱水加熱至100℃。整個采暖期實現節約標煤5500噸，預計單個供暖季增加供熱收益546萬元。
《新財經》：未來幾年江森自控在余熱回收上將有何推進？
污水回收利用方案范文2
【關鍵詞】能源利用；余熱回收；節能改造
0.前言
互太（番禺）紡織印染有限公司位于廣州市南沙區萬頃沙鎮，是一家生產中高檔針織服裝面料的大型港商獨資企業。隨著節能降耗工作及清潔生產的深入持續開展[1]，互太公司委托廣州烈焰節能技術服務有限公司針對其原有的能源系統進行診斷，挖掘節能潛力。當前，互太公司能源利用方面主要存在以下問題：據2011年統計數據，調節池廢水總量達9543934噸，源廢水平均溫度為42.3℃，如此巨大的余熱未加以回收利用[2，3]。
針對上述問題，互太公司計劃在2012年～2013年實施《能源利用系統節能改造》項目。擬通過在調節池中建設廢水集中深度熱回收系統，對全廠外排源污水進行二次余熱回收，進一步降低污水源水溫度，從而實現能源回收利用的目的。
1.項目概況
1.1項目內容
本節能改造主要是在現有設備和工藝的基礎上進行的，改造后公司的產品種類及數量不會發生較大變化。
本項目為能源利用系統改造，包括兩個子項目：（1）廢水深度余熱回收系統建設：在調節池中新增廢水深度二級余熱回收系統；（2）熱水制冷機組升級改造：新增三臺1740KW制冷量的熱水溴化鋰空調制冷機組。
1.2項目建設目標
項目建成后，預計實現年節能量折合標準煤9970.88噸，節能收益為897.38萬元/年。
1.3項目投資估算
本項目總投資為820萬元，其中購置設備費480萬元，公用工程340萬元。
1.4項目實施時間
為盡量減少改造對企業生產經營的影響，技改安排在正常的檢修期間進行，因此，工程實施時間跨度較大，總的改造時間為0.5年，即2012年7月～2013年1月。
2.節能改造方案
擬在調節池中建設廢水深度二級余熱回收系統，對經過一級余熱回收系統排放的廢水進行二級余熱回收利用，回收利用的熱能用于加熱車間源水或直接用于溴化鋰熱水機組進行集中供冷運作。其供冷系統是一個由現有的四臺1740KW制冷量熱水空調、一臺700KW熱水空調及新增的三臺1740KW制冷量的熱水型溴化鋰空調組成的熱電冷綜合能源利用系統。通過調節池綜合廢水熱能深度回收及溴化鋰熱能制冷系統改造提升，全面深化廠區原有能源利用系統規模，達到節能目的。
3.節能分析與計算
3.1廢水深度余熱回收系統節能量分析與計算
廢水深度二級余熱回收系統，對經過一級余熱回收系統排放的廢水進行二級余熱回收利用，回收的熱能用于加熱車間源水或直接用于溴化鋰熱水機組進行集中供冷運作。因此，廢水深度余熱回收系統回收的熱能便是能源利用系統的節能量。根據2011年調節池廢水水量和水溫統計的數據得，廢水總量達9543934噸，源廢水平均溫度42.3℃，預計二級廢水余熱回收系統建設完成后，調節池廢水溫度可從42.3℃下降至34℃，預計年節能量為10233.47噸標準煤，其年節能量計算如下所示。
年節能量=調節池廢水水量×調節池廢水溫差×水的比熱×熱交換效率×1000÷（4.18×7000×1000）
=9543934t×（42.3℃-34℃）×4.2kJ/（kg℃）×90%×1000÷（4.18×7000×1000）
=10233.47tce
3.2能源利用系統的能源消耗分析與計算
能源利用系統的能源削減主要來自于新增二級換熱系統能源消耗及溴化鋰機組能源消耗。造成能源削減的用能設備包括：①二級廢水余熱回收系統中的污水泵，額定功率20KW；②溴化鋰熱水機組，額定功率553.5KW。二級廢水余熱回收系統新增的設備運作時間跟生產時間同步，按全年300天計算，而溴化鋰空調機組主要在五月至十月使用，按半年150天算。這些設備的年耗能量為262.59噸標準煤，其能源消耗計算如下所示。
年能耗=（二級余熱回收系統設備的耗電量+溴化鋰熱水機組耗電量）×ηc
=（二級余熱回收系統設備機組額定功率×年運行時間+溴化鋰熱水機組額定功率×年運行時間）×ηc
=（20KW×300d×24h÷10000+553.5KW×150d×24h÷10000） ×1.229tce/萬KWh
=262.59tce
3.3項目年總節能量
能源利用系統的年總節能量為廢水深度余熱回收系統節能量減去新增用能設備的能源消耗量，即：E總=10233.47-262.59=9970.88（tce）。
4.經濟效益分析
4.1節能收益
項目完成后年總節能量9970.88噸標準煤，煤價格按900元/噸計算，年節能收益可達897.38萬元。
4.2成本費用估算
本項目改造前后成本費用發生變化的項目有以下三方面：
（1）設備及建筑折舊費。設備部分按10年折舊，公用工程部分按20年折舊，殘值率按5%計算，折余值在期末回收。折舊費總共61.75萬元。
（2）運行費用。本項目能源利用系統改造新增的用能設備需消耗電能，以運行新增設備的耗電量213.66萬KWh計算，每千瓦時電費均價0.8元，則新增電能耗費170.93萬元。
（3）維修費用。按折舊費的20%計算，得12.35萬元。
綜上所述，項目運行的年總成本為245.03萬元。
4.3利潤估算
（1）利潤總額。節能收益扣除總成本費用后為利潤總額，該項目達產期，每年新增利潤總額652.35萬元。
（2）凈利潤。新增利潤總額扣除所得稅后為凈利潤。年新增所得稅為163.09萬元，新增凈利潤為489.26萬元。
4.4項目盈利能力分析
項目靜態投資回收期2.18年（含建設期），盈虧平衡點27.31%，總投資收益率79.55%，資本金凈利潤率59.67%。項目投資效果良好，財務可行，項目完成后，不僅增加企業的盈利，而且較大地降低能耗水平。
5.結語
5.1項目技術可行
本項目實施的能源利用系統改造方案，應用廣泛，技術成熟可靠，風險小。
5.2項目投資回報可觀
該項目總投資為820萬元，改造后可實現年節能量9970.88噸標準煤，節能收益897.38萬元/年，項目投資回報可觀，節能效果顯著。
【參考文獻】
[1]解金良.聯合站中污水余熱的回收利用[J].中國高新技術企業，2011，（3）：92-93.
污水回收利用方案范文3
Abstract： This article discusses the water saving situation and water usage status of thermal power plants， taking power plants as cases， and mainly proposes corresponding water saving scheme according to industrial water reuse technology. It has been proved that the scheme is feasible and the reuse rate has been improved， and remarkble water saving effect has been achieved.
關鍵詞： 火電廠；節水；節水分析；節水措施；重復利用技術
Key words： thermal power plant；water saving；water saving analysis；water saving measures；reuse technology
中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）20-0109-02
1 節水形勢
我國一方面水資源緊缺，而另一方面又存在用水效率低和嚴重浪費現象。目前，我國萬元工業增加值取水量是發達國家的5至10倍，灌溉水利用率僅為40%至45%，距世界先進水平還有較大差距，節水潛力很大。
而為了緩解長期存在的嚴重缺電局面，消除電力對國民經濟和社會發展的“瓶頸”制約，“九五”以來，電力工業繼續保持快速發展勢頭，發電裝機容量年均增長8%，到2000年底，全國發電裝機容量達到31932萬千瓦，而其中火電23754萬千瓦，占74.4%。因此加強火電廠的節水管理，在新建火電廠推廣應用成熟的節水和廢水回收技術，加大對現有火電廠節水技術改造的投入，加強對新的節水技術和工藝的研究開發，是發展節約經濟，發展循環經濟的重要措施。
2 火電廠的用水情況分析
現以滎陽市煤矸石電廠為例對火力發電廠的用水耗水情況進行分析。
2.1 供水情況 滎陽市煤矸石電廠為新建，設計規模為2×60MW抽汽凝汽式機組，加1臺25MW抽汽凝汽式機組，配兩臺260t/h循環流化床鍋爐。對外供汽50t/h，不考慮凝結水回收。全廠工業水采用勝利渠及楚樓水庫水，為地表水，地表水可保證的供水量為630t/h。鍋爐補給水及生活消防供水水源采用深井水，廠區內打3眼井，總供水量為240t/h。
2.2 用水分析 該工程凝汽器循環水量根據廠址氣象條件，冷卻倍率夏季為65倍，冬季為45倍。夏季純凝工況下運行的循環水量最大，見表1。
該工程設計中采取了如下幾種節水措施：
①空冷、油冷用水均循環使用；②工業用水充分利用循環水排污；③輸煤系統、除灰等系統用水均使用循環水排污水；④冷卻塔設除水器，減小風吹損失。
按夏季純凝工況下計算的水量統計表見表2。
其中化水車間排放廢水55t/h。
根據水務管理流程圖及以上水量計算表，設計最大耗水量為788噸/小時，電廠最大耗水量為0.219m3/s，折合1.51m3/（s*GW）。
循環水系統耗水最大，占全廠用水量的78.4%，損失水量為618t/h，其中循環水的排污水量為225t/h，經回收用于工業水，但排放量仍很大。
化學車間用水為135t/h，化學水采用反滲透處理系統，整個系統運行過程中排放的沖洗廢水、再生廢水、濃水總計達50t/h左右，一般中和后直接排放。
3 工業用水重復利用技術分析
3.1 節水技術措施的提出 節約用水的核心是提高用水效率和效益。為了實現新的節水目標，發展循環經濟，縮小與發達國家的差距，國家發改委等部門聯合了《中國節水技術政策大綱》，提倡“大力發展和推廣工業用水重復利用技術，提高水的重復利用率是工業節水的首要途徑。大力發展循環用水系統、串聯用水系統和回用水系統。”工業用水重復利用技術是節水措施中很重要的一種方法，是供水專業采取節水措施最基本的思考內容。供水專業在各個用水水量一定的條件下進行水務管理優化，提高重復利用率。
仍舊以滎陽煤矸石電廠為例進行分析，對水務管理實行優化，減少耗水量，并提出相應的節水措施。該設計中已經考慮了一定的節水措施，但其用水指標較高。根據以上用水量分析，考慮重復利用，最終達到節約用水的目的，有以下幾個方面值得思考：①工業用水量為195t/h，水量較大，其主要為軸承的冷卻用水，未考慮循環使用；②循環水的排污量較大，為225t/h，且排污水重復利用率低；③化水車間水處理過程中的排放廢水量較大，未考慮綜合利用。④生活用水中相對較少，但其中包括了部分道路綠化澆灑用水，這部分可考慮綜合利用廢水。
以上水務管理流程有如下幾點改進：
①工業用水采用循環水，循環使用；②提高循環水的濃縮倍率，降低排污；③循環排污水回收利用，作為化水車間的水源；④除灰、輸煤、灰渣場噴灑系統等用水采用化水車間排放的中和廢水；⑤輸煤水處理后用來澆灑道路。
3.2 該措施的節水效果 以上措施，冷卻水均循環使用，減少了直接的排放，深井水減少了140t/h，地表水的用量也減少了90t/h，總節水230t/h；而以排污水作為化水車間的水源，大大減少了深井水的用量。采取措施后，設計最大耗水量為558噸/小時，電廠最大耗水量為0.155m3/s，折合1.069m3/（s*GW），比原設計節水29.2%。
3.3 該措施的技術可行性分析
3.3.1 工業用水的循環使用 工業用水主要為軸承的冷卻用水，進行循環使用，對其自身系統的重復利用率大大提高，而且節省了循環水排污水，可使其作為其它系統的水源。工業水采用循環水作為水源，冷卻后的工業水回到循環水泵吸水前池，從而循環使用。
3.3.2 提高循環水的濃縮倍率，降低排污 從節水角度看，循環冷卻水濃縮倍率愈高愈好。但根據《火力發電廠化學設計技術規程》，敞開式循環水系統的濃縮倍率宜為3～5。根據濃縮倍率和排污率的關系和電廠循環水處理的方式，濃縮倍率可以提高到5倍，再進一步提高濃縮倍率的節水效益較小，意義不大。滎陽煤矸石電廠循環水的補充水為地表水，一般情況下，采用加防垢防腐藥劑及加酸處理補充水時，濃縮倍率可控制在3.0以上；采用石灰加酸及旁濾加藥處理補充水時，濃縮倍率可控制在4.5左右；采用弱酸樹脂等方式處理補充水時，濃縮倍率也可控制在4.5左右。由于原工藝中工業水水量大，利用循環水排污水，不考慮回收，因此僅采用加防垢防腐藥劑處理，濃縮倍率為2.46，排污損失率為0.86%，其排污量基本滿足工業用水及其它用水量?，F考慮減少排污，但要滿足化水車間用水。化水車間用水為135t/h，根據其水質計算，濃縮倍率采用3.27，排污率為0.52%，加防垢防腐藥劑及加酸處理。如果繼續提高濃縮倍率，化水車間的水源就比較復雜，總的用水量也不會減少。
3.3.3 循環排污水的回收利用 循環排污水相對于補充的地表水，其含鹽量很高，由于循環周期較長，還有一定量不易沉降的懸浮物。利用排污水作為化水車間水源，其水質比較穩定，且水量保證率高，與火電廠的運行可作到同步。
3.3.4 化水車間水處理 由于循環排污水含鹽量很高，還有一定量不易沉降的懸浮物。為了滿足鍋爐補給水的水質要求，它的回收利用必須經過過濾及脫鹽處理，以除去懸浮物，降低含鹽量。
RO系統對高含鹽量水質的處理有優勢?；囬g原處理系統為RO，水源為深井水，含鹽量為347mg/L。濃縮后的循環排污水含鹽量達到1059mg/L，作為化水車間水源，RO系統必須采用新的工藝組合方式?，FRO系統擬采用二級二段處理方式，二段濃水回收至一段前繼續進行處理，一段濃水可收集用來作為過濾器的反洗水源，采用這種方式，滿足出力的情況下，化水車間的用水量小于135t/h（現暫按135t/h計算）。這種處理方式的投資相對于原系統肯定增加。而隨著RO的普及，處理設備的投資會逐漸下降，每噸水的處理成本也在不斷下降。
3.3.5 化水車間的中和水廢水綜合利用 化水車間排放的廢水中和后pH值在7左右。除灰、輸煤、灰渣場沖洗、噴淋系統用水對水質要求比較低，可以利用化水車間的中和廢水作為水源。中和后的廢水收集到沖洗水池，采用工業水泵供給除灰、輸煤、灰渣場沖洗、噴淋系統的水源。
3.3.6 輸煤系統排水回收利用 輸煤系統的排水必須經沉淀、過濾方能達到排放要求，而經過過濾處理后的廢水除含鹽量較高外，濁度較低，可用于道路澆灑，但不可用于綠化澆灑用水。
以上措施都是目前比較成熟的技術，從技術方案上是可行的。
3.4 該技術措施需要說明的情況 以上措施均未進行經濟技術全面比較，僅從技術方案上考慮了其可行性。工藝改進增加的投資必須和水費、運行費用等進行比較。目前工業用水價格呈上漲趨勢，但根據該工程投產時的水價：地下水0.70元/噸，地表水0.44元/噸，僅節省的水費粗略估計每年近117萬，而隨著用水價格的上漲，該技術措施有實施的價值?？衫玫乃Y源作為人類寶貴的財產正在逐漸變少，其潛在價值無法估量，因此必須節約每一滴水。由于該電廠機組為抽凝機組，存在對外供汽，且不回收，因此循環水的濃縮倍率再提高沒有意義。若考慮回收凝結水，用水量則為50t/h左右，循環水的濃縮倍率可提高到4.5左右，可減少用水量約60t/h。而回收蒸汽冷凝水需和相關工藝專業結合，分析回收再利用技術的可能性。
4 結語
火力發電廠的用水情況大同小異，節水措施大的原則基本相同，提高水的重復利用率是工業節水的首要途徑。
但針對具體的工程必須根據其用水情況進行水務流程具體分析，繪制合理的水務流程圖，增加串聯用水系統長度，提高重復利用率。
總之，火力發電廠要大力發展重復利用技術，提高工業用水的重復利用率，最終達到節約用水的目的。
參考文獻：
[1]國家發展改革委員會、科技部 水利部、建設部、農業部聯合.中國節水技術政策大綱，2005.
污水回收利用方案范文4
近年來，我國各大城市人口數量增長迅速，特別是大量城市外人口的涌進情況較為突出，北京、上海、廣州等一線城市外來人口占據了城市人口總數的50%以上。龐大的居民數量給市政給水排水系統帶來了較大的壓力，特別是在用水方面，我國淡水資源較為匱乏，大量人口聚集城市也使得用水量的分布情況很不均勻。另一方面，一些城市重工業發達，水污染情況較為嚴重，部分企業工業廢水未經處理直接排放在水系中，造成城市缺水問題更加嚴重，甚至部分城市已經出現了生活用水的限制情況。而在生活用水方面，由于相當一部分城市居民還缺乏較好的節水意識，水資源浪費情況突出，并且一些城市的給水排水系統中也缺乏較好的節水措施，從長遠來開，這一問題所產生的影響是巨大的。因而對于現有的市政給水排水系統進行改造優化，采取各方面的節水措施，在可持續發展觀下合理使用水資源，對于保障城市的長遠發展就有著十分重要的意義。這也需要針對當前市政給水排水系統中所存在的問題積極進行解決，一方面在市政給水排水系統中采取相應的節水措施，另一方面也應當提高居民的節水意識，保護水資源。
2市政給水排水系統節水措施
2.1推行節水系統推行節水系統主要是是指在居民生活用水中鼓勵居民使用更加節水的系統，包括給水排水管道、衛生器具等方面。居民生活中的一些小問題，匯集起來都可能造成大的水資源浪費，便如水龍頭的滴漏現象，普通水龍頭使用時間較長后可能就會出現滴漏問題，并且也易于損壞。因而可以推行高質量的節水型水龍頭，在推廣方面可以出臺一些相關的優惠措施。在給水排水本身系統方面，也應當積極引進一些先進的節水系統、節水設備，如智能水壓控制設備等，在技術方面控制水資源的浪費問題。在給水輸送方面，可以在管道中加設減壓閥，根據不同區域的用水需求制定更加具有彈性化的供水方案，防止出現水壓過?，F象。事實證明，在給水管道中裝設減壓設施，能夠在節水方面取到較好的效果，并且實施起來較為方便、簡單。通過在多方面推行節水系統，能夠取得較好的效果，相關技術技術的選擇應當針對具體情況加以選擇和改變，制定出更加合理的給水系統應用方案。
2.2充分進行廢水回收利用充分進行廢水的回收利用也是市政給水排水系統中節水的重要途徑，從國外的中水回收利用應用情況來看，已經取得了較好的應用效果，相關中水處理技術也較為成熟。中水也就是指對城市污水進行處理后回收利用的水，中水雖然并不能直接利用，但是依然可以作為工業用水中的冷卻、農田灌溉以及生活中的沖廁等。近年來，在城市公園中的人造景觀中也大量使用了中水?？梢姡瑢τ谖鬯幚砗笮纬傻闹兴兄鴱V泛的用途，在很大程度上替代了上水，這也節約了部分淡水資源。因而在市政給水排水系統中，應當充分進行廢水的回收利用，目前我國市政給水排水系統中大多數都對廢水進行處理后再利用，但是從污水處理廠的建設情況來看，還遠遠不能滿足需求。特別是部分城市所產生的污水量較大，污水處理廠的處理速度有待提高。同時，應當在利用中水的規程中加強基礎性設施的建設，拓寬中水的使用途徑，提高污水處理能力，以在更大程度上使得中水替代上水。建立起較好的水資源循環系統，這對于保護水資源有著十分重要的積極意義。
2.3控制滲漏在市政給水排水系統中，由于滲漏造成的水資源浪費問題是較為突出的一個問題，如管道材料問題、閥門質量問題、施工問題、設計問題、維修養護問題等等都可能造成滲漏現象。因而應當嚴格控制滲漏問題，在管道設計方面進行優化，防止出現由于設計缺陷造成的滲漏問題。嚴格控制管道材料和閥門等構件的質量，在施工中采取更加先進的工藝，提高施工水平，對于施工過程中可能出現滲漏問題的焊接等應當提高重視。在管道材料選擇方面，可以針對具體需求選擇更加適宜的管道，如PEX管道、CPVC管道、PB管道等等，目前管道材料眾多，在選擇管道材料中應當嚴格控制滲漏。其次，應當加強對管道的維護保養，定期進行管道檢測，特別是對于易出現滲漏問題的區域，應當加強檢查。制定完善的管道滲漏應對措施，一旦發現出現管道滲漏問題，應當第一時間進行維修，防止出現大量的水資源浪費現象。
3提高居民節水意識
為了更好的做好節水工作，積極依靠在市政給水排水系統中進行技術優化和設備優化是遠遠不夠的，還應當在管理和宣傳方面進行加強，例如制定更加完善的水資源使用制度，加強節水知識的宣傳等等。這對于提高居民節水意識有著重要作用。提高居民節水意識，是保證市政給水排水系統中節水效果的重要途徑，應當指出，居民的節水意識強弱往往在更大程度上影響著節水措施效果。在生活中，居民普通的節水習慣長此以往都會節約大量的水資源，并且還能影響他人。因而相關部門應當積極深入社區開展節水宣傳，定期組織宣傳人員宣講節水知識和節水的重要性，呼吁居民一起參與到節水行動來，以自己的實際行動保護水資源。提高居民節水意識還可以在水價方面進行更加完善的調整，實行階梯化水價，對于用水量超過一定范圍的用戶，適當提高單位水價，這對于提高居民節水意識也有著重要作用。組織居民學習節水知識，為居民講述一些“節水妙招”，號召居民在生活中適當的多使用中水，如在拖地、洗衣服等方面。
4結論
污水回收利用方案范文5
【關鍵詞】溫室氣體；低碳；污水系統；碳尺；節能減排；
前言
開展污水和污泥處理系統低碳技術研究, 目的是在我國污水處理工作向中小城鎮快速推進時, 在排水規劃、工藝技術選擇方面, 不僅僅關注工程造價, 也不僅僅采取包含運行費用后的全壽命方案比較, 而應在更高層次上關注低碳技術的研發。近期應特別關注污水系統碳排放指標研究, 在方案選擇中注重污水輸送、污水處理和污泥處理的全過程整體性考慮; 注重分析污水輸送的方式, 工藝技術的原位排放和異位排放, 污泥處理過程的能源資源回收;注重分析低碳運行指標; 采用碳尺進行方案比較, 推動我國低碳污水系統的建立和發展, 使城鎮污水系統的建設運行實現低消耗、低污染、低排放目標。
一、污水輸送過程溫室氣體排放問題分析
在污水輸送過程中, 溫室氣體的直接排放主要途徑是排水管道厭氧環境產生 CH4, 間接排放則包括污水提升所用電耗等。有研究表明, 污水在壓力管道中停留的時間越長, 產生的 CH4 量越大, 管道的管徑越大, 產生的 CH4量越大,壓力管道中的 CH4濃度接近甚至超過標準狀態下CH4的飽和濃度 22mg/ L, 這些溶解于污水中的 CH4, 通過放氣閥、有壓流轉換為重力流或者進入污水處理廠后, 釋放到空氣中。
二、污水、污泥處理過程中溫室氣體排放研究
1、溫室氣體排放途徑。污水處理是溫室氣體的主要分散排放源之一。就污染物去除過程而言, 主要產生 CO2、CH 4 和 N2 O, 對能量供給過程來說, 發電、燃料生產會排放 CO2。按照溫室氣體產生位置劃分, 污水處理的溫室氣體可分為原位排放和異位排放兩種類型。原位排放是指污水和污泥處理過程中排放的溫室氣體, 異位排放主要是指污水處理廠現場消耗的電能、燃料和化學物質在生產和運輸過程中排放的溫室氣體, 除此以外, 還包括尾水排放至自然水體中污染物降解產生的溫室氣體, 以及污泥運輸和處置過程排放的溫室氣體。但因缺乏 N2O 排放的準確數據, 現有的溫室氣體排放量研究主要集中在 CO2和 CH4排放方面。
2、污水處理過程溫室氣體的排放。污水處理過程涉及到的溫室氣體產生環節較多,需要限定的邊界條件也很多。對好氧工藝而言, 其碳排放量與工藝泥齡和進水 BODu濃度均呈正相關。比較好氧和厭氧工藝, 在進水 BODu濃度小于 300 mg/ L 時,由于厭氧工藝可回收利用的 CH4對碳排放的削減不足以抵消其處理出水中溶解的 CH4 量, 此時, 三種好氧工藝的碳排放量均低于厭氧工藝。當進水BODu 濃度超過 300 mg / L , 厭氧工藝通過回收沼氣, 一方面可減少 CH4排放, 另一方面降低化石燃料消耗, 使處理過程的碳排放少于好氧工藝, 此時,進水 BODu越高, 厭氧工藝的優勢越明顯。
3、污泥處理過程溫室氣體的排放。污水中的有機碳有相當部分轉移到污泥中, 計算和評估污泥處理處置過程中溫室氣體排放量已成為美國、英國等國家的污水處理廠削減碳排放和評價項目長期可持續性的重要組成部分。在重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮 3 種濃縮工藝中, 離心濃縮的碳排放量最大, 氣浮濃縮次之, 重力濃縮最少; 通過回收厭氧消化過程產生的沼氣, 厭氧消化反而降低了碳排放量; 在板框壓濾、離心脫水和帶式壓濾等 3 種機械脫水技術中, 碳排放總量從高到低次序依次為: 帶式壓濾板、離心脫水和板框壓濾; 對焚燒/ 熔融技術來說, 沸騰爐的碳排放量最高, 流化爐次之, 熔融最低。由此可見, 污泥厭氧消化過程的沼氣回收對減少污泥處理處置過程的碳排放量貢獻較大。
三、溫室氣體減排途徑分析研究
1、樹立低碳規劃理念。污水系統規劃最為關鍵的問題是科學選擇排水體制和處理模式, 實際規劃中應在綜合考慮城市規模和布局、受納水置、環境容量等因素的基礎上, 評估不同方案并統籌考慮污水再生利用和污泥資源利用的方向和規模。顯然, 就污水收集系統而言, 采用分散處理的方案, 既有利于污水的再生回用, 又可降低污水長距離輸送過程中的能耗和 CH4排放。
2、選擇低碳水處理技術。（1）選擇生物處理降低藥劑用量。在污水生物處理中, 藥劑消耗所排放的溫室氣體量超過污水處理廠排放總量的 50% , 是生物處理原位排放量的 2倍, 是電力消耗排放量的 4 倍。而化學處理往往需要消耗比生物處理更多的藥劑, 藥劑制備和運輸過程產生的溫室氣體更多, 因此, 生物處理比化學處理更低碳。（2）選擇節碳工藝減少外加碳源。選擇節碳工藝, 避免外加碳源, 是減少生物處理過程碳排放的關鍵。短程硝化反硝化和反硝化脫氮除磷技術是兩種廣受關注的節碳工藝。短程硝化反硝化是通過創造亞硝酸菌優勢生長條件, 將氨氮氧化穩定控制在亞硝化階段, 使亞硝酸鹽氮成為硝化的終產物和反硝化的電子受體, 短程硝化反硝化技術可節約 25%左右的需氧量和 40%左右的碳源, 減少 50%左右的污泥量; 反硝化脫氮除磷是利用反硝化聚磷菌在缺氧狀態下以硝酸鹽為電子受體, 同時完成過量吸磷和反硝化脫氮過程, 可節省 30%左右的需氧量和 50%左右的碳源, 減少 50%左右的污泥產量。（3）高濃度污水可選擇厭氧工藝。污水厭氧反應產生 CH4的量隨著進水有機物濃度的增大而增大, 污水濃度越高, 采用厭氧處理所回收的沼氣越多, 經過收集利用后削減溫室氣體排放的貢獻越大,當減碳量足以抵消厭氧處理出水中溶解的 CH4量時, 厭氧處理技術較好氧技術更低碳。
3、關注污泥處理處置能源回收。（1）選擇厭氧消化回收能源。在污泥處理方面, 厭氧消化是一種較為低碳的污泥處理技術, 在生物降解有機物質的同時回收沼氣, 實現污泥能源回收。沼氣可以用于發電和加熱, 沼氣發電可補充污水處理廠 20%～ 30% 的電耗, 發電過程還可從內燃機熱回收系統回收 40%～ 50% 的能量。（2）避免污泥填埋降低碳排放量。污泥填埋不僅占用大面積土地, 且填埋過程會產生大量無法有效收集的 CH4, 在污泥處置中屬于高碳排放工藝。因此, 在工藝選擇時應避免采用填埋。
4、加強低碳運行措施。（1）提高收集輸送系統的有效性。排水管道的作用是將污染物輸送至污水處理廠, 因此必須提高輸送系統的效率。管道淤積將增加 CH4的產生, 而管道滲漏將影響污水管道的污染物輸送能力。因此, 建立日常養護制度, 借鑒國外先進養護技術和修復技術, 減少管道污染物沉積量和滲漏量是污水收集系統低碳運行的關鍵。（2）改善曝氣處理過程的精確性。污水處理廠的各種能耗中, 曝氣系統日常運行的能量消耗中占40% ～ 50% , 曝氣系統的節能效果直接決定污水處理廠的溫室氣體排放水平。精確曝氣系統是對污水處理過程的精細化控制, 能夠實現按需曝氣、降低電能消耗、穩定生化環境等功能。以上海桃浦污水處理廠為例, 通過在 3 組生化處理單元中, 選擇一組作為試驗池（2 萬 m3/ d）進行精確曝氣控制試驗, 連續監測數據表明, 曝氣量可節約 30. 51% 左右。
污水回收利用方案范文6
關鍵詞：煙氣深度余熱利用；水質平衡器；除鐵過濾器；節水減排；燃氣鍋爐 文獻標識碼：A
中圖分類號：TK223 文章編號：1009-2374（2016）21-0087-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.21.042
1 概述
資源節約和環境保護是我國的基本國策，節能減排是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇。近年來，隨著社會的日益發展與進步，國家對資源節約、環境保護、能源的綜合利用等方面的要求逐步提高。
在供熱行業，燃氣鍋爐相對于燃煤鍋爐具有污染更小、熱效率更高等優勢，因此在北京，燃氣鍋爐基本已經替代燃煤鍋爐作為供熱的主要熱源存在。天然氣在鍋爐中燃燒過程中，約92%左右能量轉化為熱量、1%左右表面散熱損失掉，其余7%左右為排煙熱損失。因此深度回收煙氣的余熱，是現在燃氣鍋爐清潔節能改造的重中之重。煙氣中的余熱有很大一部分存在于水蒸氣潛熱之中，在降低煙氣溫度、回收顯熱的同時，將煙氣中的水蒸氣潛熱回收才能做到真正的煙氣全熱回收。燃氣鍋爐高溫煙氣的水蒸氣處于未飽和的狀態，因而必須通過降溫使水蒸氣冷凝析出。
深度余熱利用是指以天然氣作為驅動源，采用回收型熱泵機組，將鍋爐排煙從80℃降至30℃，回收煙氣中大量的水蒸氣冷凝潛熱，加熱熱網回水，從而節省燃氣鍋爐的燃氣耗量，達到節能減排的雙重效果，并大幅消減PM2.5霧霾形成物的排放。
天然氣主要成分為烷類、氮氣及二氧化碳，因此燃氣鍋爐在煙氣降溫過程中，煙氣冷凝水的pH為酸性。經過幾個熱源廠的調研，大部分運行方只把冷凝水收集，簡單處理后直接排入市政污水系統，造成水資源的嚴重浪費。
本文以北京市某熱源廠實際運行情況為例，通過對燃氣鍋爐的煙氣進行分析，煙氣在經過深度余熱利用機組后，溫度從76.5℃降至30℃時，伴隨煙氣中的水蒸氣大量冷凝析出。通過對煙氣冷凝水的化學分析，采用加堿、除鐵等方式深度水處理后，作為燃氣熱水鍋爐的熱網補水。在回收煙氣余熱的同時，回收利用大量冷凝水，不僅提高了鍋爐的供熱效率，還減少了熱源廠的自來水耗量，節約了運行成本，具有良好的環境效益、社會效益和經濟效益。
2 煙氣冷凝水水質分析
以北京某熱源廠為例，場內安裝3臺116MW燃氣熱水鍋爐，額定設計壓力為P=2.45MPa，熱網運行供回水溫度為130℃/70℃。每臺鍋爐尾部設計安裝一個換熱型的煙氣冷凝器，排煙溫度約80℃。為了進一步回收煙氣廢熱，來年增設一套供熱量9MW的煙氣深度余熱回收機組。煙氣深度余熱回收機組以熱源廠上一供暖季的試運行參數為設計工況：鍋爐實際供回水溫度為95℃/55℃，鍋爐煙氣冷凝回收裝置后進入余熱回收機組的排煙溫度76.5℃。進入機組的煙氣流量按
39929Nm3/h設計，回收的鍋爐煙氣熱量約3.0MW。在實際運行工況下，煙氣降溫過程產生約4t/h的冷凝水。熱源廠運行方只是把冷凝水簡單加藥處理后直接排入市政，造成大量水資源的浪費。
經對本熱源廠的煙氣冷凝水水質報告中可以看出，水質pH值偏低，硬度及濁度偏高，全鐵超標。其成分見表1煙氣冷凝水中化學成分含量表：
3 煙氣冷凝水處理方案及回收效果分析
3.1 煙氣冷凝水處理方案
本方案擬對冷凝水加堿、除鐵等深度處理后，作為燃氣熱水鍋爐補水進入熱網。處理后的水質滿足《工業鍋爐水質》（GB/T 1576-2008）中熱水鍋爐鍋外加藥標準。見表2采用鍋外水處理的熱水鍋爐水質。
根據進水水質條件和出水水質要求，并結合項目投資成本和長期運行費用的綜合平衡比較，確保設備長期運行的可靠和穩定為前提下，確定以水質平衡器加吸附除鐵過濾器水處理工藝為冷凝水處理方案。其主要工藝流程如下：煙氣冷凝水來水收集pH調節裝置冷凝水箱+水質平衡器過濾增壓泵吸附除鐵過濾器全自動軟水器軟化水箱除氧水泵除氧器熱網補水泵熱網。
其中軟化水箱及以后水處理設備可與原廠區水處理設備共用。
輔助工藝流程：
過濾器反洗系統：集水容器反洗水泵過濾器反洗進口。
過濾器氣洗系統：壓縮空氣除鐵過濾器進氣口。
水質平衡器溶氣系統：風機水質平衡器溶氣進
氣口。
3.1.1 pH調節裝置。通過在產水中加入NaOH，調節pH值至7～11，滿足低壓熱水鍋爐進水pH要求。
pH調節裝置設置計量泵及溶液箱。配置必要的閥門及管路。
該加藥裝置與系統供水實現連鎖控制。
3.1.2 水質平衡器。水質平衡器及其輔助設備，包括水質平衡器及其內部裝置、外部裝置、就地儀表、閥門、管系等。
水質平衡器是包含曝氣氧化和水質分層分離的水處理工藝，主要針對水源水體中二價鐵和三價鐵，通入大量新鮮空氣，使水中的氧氣迅速氧化二價鐵轉變成不溶于水的三價鐵，然后經后續的過沉淀方式除去，二氧化鐵轉化為三氧化鐵的轉化率大于95%。
3.1.3 除鐵過濾器。除鐵過濾器表面極易吸附冷凝水中的Fe（OH）3沉淀物，在填料表面逐漸形成一層鐵質濾膜作為活性濾膜，對Fe2+起到氧化催化作用?；钚詾V膜是由R型羥氫化鐵R-FeO（OH）所構成，它能迅速與水中Fe2+進行離子交換反應，并置換出等當量的氫
離子。
Fe2++FeO（OH）=FeO（OFe）++2H+
結合到化合物中二價鐵，隨即迅速地進行氧化和水解反應，又重新生成羥其氧化鐵，使填料表面的催化物質不斷得到再生。
Fe0（OFe）++O2+H2O=2FeO（OH）+H+
新生成的羥基氧化鐵作為活性濾膜物質又參與新催化除鐵過程中，所以活性濾膜除鐵過程也是一個自動催化過程。
除鐵過濾器下布水采用多孔板、上布水采用喇叭口形式，配套壓力儀表和必備的閥門。
3.1.4 全自動軟水器。酸性冷凝水經加堿、除鐵后，進入軟水器軟化，再除氧加壓作為補水進入熱網。軟水器與廠區原有軟水器分開，是為了避免自來水與冷凝水串水問題。
3.2 煙氣冷凝水處理效果分析
水質平衡器加吸附除鐵過濾器工藝處理后的冷凝水水質完全滿足燃氣熱水鍋爐鍋外水處理的補水要求，減少了熱源廠的自來水消耗。由水處理工藝來看，冷凝水回收利用只有加堿、除鐵等兩項主系統，主要系統能耗只有設備的耗電量及化學藥劑的耗量。還以北京某熱源廠為例，冷凝水回收利用工藝全年的經濟性分析如下：
按北京市全年采暖天數123來計，全年采暖平均負荷率為0.726，全年可回收冷凝水量為4×123×24×0.726=8572.6t/a，年節約水費為8572.6×5.6=48006.56元，其中自來水水費按工業自來水價格計。
經核算此水處理工藝設備投資約10萬，冷凝水加藥處理成本為0.5元/t，冷凝水處理耗電電費為0.5元/t。全年水處理運行費用為（0.5+0.5）×8572.6=8572.6元。
在不考慮人工費用、設備折舊及排污費的情況下，鍋爐房連續運行時，冷凝水水處理項目投資回收期約10×10000÷（48006.56-8572.6）=2.6年。
4 結語
隨著2013年9月17日環保部、發展改革委等六部門聯合印發《京津冀及周邊地區落實大氣污染防治行動計劃實施細則》的頒布，鍋爐房清潔節能改造即煙氣深度余熱利用項目越來越多。項目通過進一步回收燃氣鍋爐煙氣廢熱，提高了熱源廠能源綜合利用效率。在降低能源消耗的同時，也伴隨著偏酸性的煙氣冷凝水大量產生，如果不加以對冷凝水的利用，直接簡單加堿之后排入市政污水管網，是對水資源的極大浪費。
根據北京市某熱源廠燃氣鍋爐煙氣深度余熱利用項目的實際運行情況，并分析煙氣冷凝水的化學成分，在經過加堿、除鐵等深度水處理后，冷凝水完全滿足燃氣熱水鍋爐鍋外水處理的補水水質要求。同時大量冷凝水回收利用可減少熱源廠的自來水耗量，節約運行成本，具有良好的環境效益、社會效益和經濟效益。
參考文獻
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