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污水回收利用方案范文1
吴松：余热回收利用主要是针对有热源的地方，主要的热源有钢铁厂、热电厂、化工厂、纺织厂等。余热回收解决方案通过回收利用热电厂、企业自备电厂的循环冷却水，城市污水处理厂的低温废水，各种工艺废水中的低品位热量，生产高温热水，用于市政供暖或工艺加热，增加热电厂及供热站的供暖能力，从而满足从单体建筑到大型区域等各种情况的集中供冷供热需求，帮助企业实现节能、减排目标。
江森自控通过技术创新，以高性能产品及创新方案为企业带来经济、环境及社会综合收益，为中国节能、减排事业做出积极贡献。
《新财经》：江森自控余热回收的主打产品是什么？在中国市场应用如何？未来将怎么推进？
吴松：江森自控旗下约克品牌的蒸汽驱动离心热泵系统是江森自控余热回收领域的主打产品，自1957年在美国问世以来，该系统和设备已在石油化工、区域能源等多领域广泛应用，其可靠性已得到全球几千例用户的验证。例如，位于美国中西部的Steinberg溜冰场采用多级离心机组来制冰，该机组至今已经安全可靠的运行了50余年。
江森自控相信蒸汽驱动离心式热泵系统卓越的节能效益已在业内和客户中获得相关认可。目前我们已经有成功案例正在应用，客户反映良好，未来将加大这方面的推进。
《新财经》：请具体介绍一个江森自控余热回收的典型工程。该工程能给企业带来多大节能效益？
吴松：江森自控余热回收应用广泛，典型的案例不少。例如北方某城市政污水余热回收集中供暖工程，该工程通过“工业级余热回收型热泵技术”回收利用污水处理厂污水中的低品位热量，制取高温热水用于城市集中供暖。江森自控为该项目提供1套制热量为50兆瓦的蒸汽驱动型多级离心式热泵系统，实现100万平方米的供热能力。热泵系统从12℃的废水中提取热量，制取的热量将市政管网热水加热至90℃。整个采暖期实现节约标煤9200吨，节约能耗费用736万元。
还有北方某热电厂余热回收集中供暖工程，该工程通过回收利用发电汽轮机凝汽器冷却水中的低品位热量，制取高温热水用于城市集中供暖。江森自控为该项目提供1套制热量为50兆瓦的蒸汽驱动型多级离心式热泵系统，从25℃的凝汽器冷却水中提取热量，制取的热量将市政管网热水加热至100℃。整个采暖期实现节约标煤5500吨，预计单个供暖季增加供热收益546万元。
《新财经》：未来几年江森自控在余热回收上将有何推进？
污水回收利用方案范文2
【关键词】能源利用；余热回收；节能改造
0.前言
互太（番禺）纺织印染有限公司位于广州市南沙区万顷沙镇，是一家生产中高档针织服装面料的大型港商独资企业。随着节能降耗工作及清洁生产的深入持续开展[1]，互太公司委托广州烈焰节能技术服务有限公司针对其原有的能源系统进行诊断，挖掘节能潜力。当前，互太公司能源利用方面主要存在以下问题：据2011年统计数据，调节池废水总量达9543934吨，源废水平均温度为42.3℃，如此巨大的余热未加以回收利用[2，3]。
针对上述问题，互太公司计划在2012年～2013年实施《能源利用系统节能改造》项目。拟通过在调节池中建设废水集中深度热回收系统，对全厂外排源污水进行二次余热回收，进一步降低污水源水温度，从而实现能源回收利用的目的。
1.项目概况
1.1项目内容
本节能改造主要是在现有设备和工艺的基础上进行的，改造后公司的产品种类及数量不会发生较大变化。
本项目为能源利用系统改造，包括两个子项目：（1）废水深度余热回收系统建设：在调节池中新增废水深度二级余热回收系统；（2）热水制冷机组升级改造：新增三台1740KW制冷量的热水溴化锂空调制冷机组。
1.2项目建设目标
项目建成后，预计实现年节能量折合标准煤9970.88吨，节能收益为897.38万元/年。
1.3项目投资估算
本项目总投资为820万元，其中购置设备费480万元，公用工程340万元。
1.4项目实施时间
为尽量减少改造对企业生产经营的影响，技改安排在正常的检修期间进行，因此，工程实施时间跨度较大，总的改造时间为0.5年，即2012年7月～2013年1月。
2.节能改造方案
拟在调节池中建设废水深度二级余热回收系统，对经过一级余热回收系统排放的废水进行二级余热回收利用，回收利用的热能用于加热车间源水或直接用于溴化锂热水机组进行集中供冷运作。其供冷系统是一个由现有的四台1740KW制冷量热水空调、一台700KW热水空调及新增的三台1740KW制冷量的热水型溴化锂空调组成的热电冷综合能源利用系统。通过调节池综合废水热能深度回收及溴化锂热能制冷系统改造提升，全面深化厂区原有能源利用系统规模，达到节能目的。
3.节能分析与计算
3.1废水深度余热回收系统节能量分析与计算
废水深度二级余热回收系统，对经过一级余热回收系统排放的废水进行二级余热回收利用，回收的热能用于加热车间源水或直接用于溴化锂热水机组进行集中供冷运作。因此，废水深度余热回收系统回收的热能便是能源利用系统的节能量。根据2011年调节池废水水量和水温统计的数据得，废水总量达9543934吨，源废水平均温度42.3℃，预计二级废水余热回收系统建设完成后，调节池废水温度可从42.3℃下降至34℃，预计年节能量为10233.47吨标准煤，其年节能量计算如下所示。
年节能量=调节池废水水量×调节池废水温差×水的比热×热交换效率×1000÷（4.18×7000×1000）
=9543934t×（42.3℃-34℃）×4.2kJ/（kg℃）×90%×1000÷（4.18×7000×1000）
=10233.47tce
3.2能源利用系统的能源消耗分析与计算
能源利用系统的能源削减主要来自于新增二级换热系统能源消耗及溴化锂机组能源消耗。造成能源削减的用能设备包括：①二级废水余热回收系统中的污水泵，额定功率20KW；②溴化锂热水机组，额定功率553.5KW。二级废水余热回收系统新增的设备运作时间跟生产时间同步，按全年300天计算，而溴化锂空调机组主要在五月至十月使用，按半年150天算。这些设备的年耗能量为262.59吨标准煤，其能源消耗计算如下所示。
年能耗=（二级余热回收系统设备的耗电量+溴化锂热水机组耗电量）×ηc
=（二级余热回收系统设备机组额定功率×年运行时间+溴化锂热水机组额定功率×年运行时间）×ηc
=（20KW×300d×24h÷10000+553.5KW×150d×24h÷10000） ×1.229tce/万KWh
=262.59tce
3.3项目年总节能量
能源利用系统的年总节能量为废水深度余热回收系统节能量减去新增用能设备的能源消耗量，即：E总=10233.47-262.59=9970.88（tce）。
4.经济效益分析
4.1节能收益
项目完成后年总节能量9970.88吨标准煤，煤价格按900元/吨计算，年节能收益可达897.38万元。
4.2成本费用估算
本项目改造前后成本费用发生变化的项目有以下三方面：
（1）设备及建筑折旧费。设备部分按10年折旧，公用工程部分按20年折旧，残值率按5%计算，折余值在期末回收。折旧费总共61.75万元。
（2）运行费用。本项目能源利用系统改造新增的用能设备需消耗电能，以运行新增设备的耗电量213.66万KWh计算，每千瓦时电费均价0.8元，则新增电能耗费170.93万元。
（3）维修费用。按折旧费的20%计算，得12.35万元。
综上所述，项目运行的年总成本为245.03万元。
4.3利润估算
（1）利润总额。节能收益扣除总成本费用后为利润总额，该项目达产期，每年新增利润总额652.35万元。
（2）净利润。新增利润总额扣除所得税后为净利润。年新增所得税为163.09万元，新增净利润为489.26万元。
4.4项目盈利能力分析
项目静态投资回收期2.18年（含建设期），盈亏平衡点27.31%，总投资收益率79.55%，资本金净利润率59.67%。项目投资效果良好，财务可行，项目完成后，不仅增加企业的盈利，而且较大地降低能耗水平。
5.结语
5.1项目技术可行
本项目实施的能源利用系统改造方案，应用广泛，技术成熟可靠，风险小。
5.2项目投资回报可观
该项目总投资为820万元，改造后可实现年节能量9970.88吨标准煤，节能收益897.38万元/年，项目投资回报可观，节能效果显著。
【参考文献】
[1]解金良.联合站中污水余热的回收利用[J].中国高新技术企业，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.
关键词： 火电厂；节水；节水分析；节水措施；重复利用技术
Key words： thermal power plant；water saving；water saving analysis；water saving measures；reuse technology
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）20-0109-02
1 节水形势
我国一方面水资源紧缺，而另一方面又存在用水效率低和严重浪费现象。目前，我国万元工业增加值取水量是发达国家的5至10倍，灌溉水利用率仅为40%至45%，距世界先进水平还有较大差距，节水潜力很大。
而为了缓解长期存在的严重缺电局面，消除电力对国民经济和社会发展的“瓶颈”制约，“九五”以来，电力工业继续保持快速发展势头，发电装机容量年均增长8%，到2000年底，全国发电装机容量达到31932万千瓦，而其中火电23754万千瓦，占74.4%。因此加强火电厂的节水管理，在新建火电厂推广应用成熟的节水和废水回收技术，加大对现有火电厂节水技术改造的投入，加强对新的节水技术和工艺的研究开发，是发展节约经济，发展循环经济的重要措施。
2 火电厂的用水情况分析
现以荥阳市煤矸石电厂为例对火力发电厂的用水耗水情况进行分析。
2.1 供水情况 荥阳市煤矸石电厂为新建，设计规模为2×60MW抽汽凝汽式机组，加1台25MW抽汽凝汽式机组，配两台260t/h循环流化床锅炉。对外供汽50t/h，不考虑凝结水回收。全厂工业水采用胜利渠及楚楼水库水，为地表水，地表水可保证的供水量为630t/h。锅炉补给水及生活消防供水水源采用深井水，厂区内打3眼井，总供水量为240t/h。
2.2 用水分析 该工程凝汽器循环水量根据厂址气象条件，冷却倍率夏季为65倍，冬季为45倍。夏季纯凝工况下运行的循环水量最大，见表1。
该工程设计中采取了如下几种节水措施：
①空冷、油冷用水均循环使用；②工业用水充分利用循环水排污；③输煤系统、除灰等系统用水均使用循环水排污水；④冷却塔设除水器，减小风吹损失。
按夏季纯凝工况下计算的水量统计表见表2。
其中化水车间排放废水55t/h。
根据水务管理流程图及以上水量计算表，设计最大耗水量为788吨/小时，电厂最大耗水量为0.219m3/s，折合1.51m3/（s*GW）。
循环水系统耗水最大，占全厂用水量的78.4%，损失水量为618t/h，其中循环水的排污水量为225t/h，经回收用于工业水，但排放量仍很大。
化学车间用水为135t/h，化学水采用反渗透处理系统，整个系统运行过程中排放的冲洗废水、再生废水、浓水总计达50t/h左右，一般中和后直接排放。
3 工业用水重复利用技术分析
3.1 节水技术措施的提出 节约用水的核心是提高用水效率和效益。为了实现新的节水目标，发展循环经济，缩小与发达国家的差距，国家发改委等部门联合了《中国节水技术政策大纲》，提倡“大力发展和推广工业用水重复利用技术，提高水的重复利用率是工业节水的首要途径。大力发展循环用水系统、串联用水系统和回用水系统。”工业用水重复利用技术是节水措施中很重要的一种方法，是供水专业采取节水措施最基本的思考内容。供水专业在各个用水水量一定的条件下进行水务管理优化，提高重复利用率。
仍旧以荥阳煤矸石电厂为例进行分析，对水务管理实行优化，减少耗水量，并提出相应的节水措施。该设计中已经考虑了一定的节水措施，但其用水指标较高。根据以上用水量分析，考虑重复利用，最终达到节约用水的目的，有以下几个方面值得思考：①工业用水量为195t/h，水量较大，其主要为轴承的冷却用水，未考虑循环使用；②循环水的排污量较大，为225t/h，且排污水重复利用率低；③化水车间水处理过程中的排放废水量较大，未考虑综合利用。④生活用水中相对较少，但其中包括了部分道路绿化浇洒用水，这部分可考虑综合利用废水。
以上水务管理流程有如下几点改进：
①工业用水采用循环水，循环使用；②提高循环水的浓缩倍率，降低排污；③循环排污水回收利用，作为化水车间的水源；④除灰、输煤、灰渣场喷洒系统等用水采用化水车间排放的中和废水；⑤输煤水处理后用来浇洒道路。
3.2 该措施的节水效果 以上措施，冷却水均循环使用，减少了直接的排放，深井水减少了140t/h，地表水的用量也减少了90t/h，总节水230t/h；而以排污水作为化水车间的水源，大大减少了深井水的用量。采取措施后，设计最大耗水量为558吨/小时，电厂最大耗水量为0.155m3/s，折合1.069m3/（s*GW），比原设计节水29.2%。
3.3 该措施的技术可行性分析
3.3.1 工业用水的循环使用 工业用水主要为轴承的冷却用水，进行循环使用，对其自身系统的重复利用率大大提高，而且节省了循环水排污水，可使其作为其它系统的水源。工业水采用循环水作为水源，冷却后的工业水回到循环水泵吸水前池，从而循环使用。
3.3.2 提高循环水的浓缩倍率，降低排污 从节水角度看，循环冷却水浓缩倍率愈高愈好。但根据《火力发电厂化学设计技术规程》，敞开式循环水系统的浓缩倍率宜为3～5。根据浓缩倍率和排污率的关系和电厂循环水处理的方式，浓缩倍率可以提高到5倍，再进一步提高浓缩倍率的节水效益较小，意义不大。荥阳煤矸石电厂循环水的补充水为地表水，一般情况下，采用加防垢防腐药剂及加酸处理补充水时，浓缩倍率可控制在3.0以上；采用石灰加酸及旁滤加药处理补充水时，浓缩倍率可控制在4.5左右；采用弱酸树脂等方式处理补充水时，浓缩倍率也可控制在4.5左右。由于原工艺中工业水水量大，利用循环水排污水，不考虑回收，因此仅采用加防垢防腐药剂处理，浓缩倍率为2.46，排污损失率为0.86%，其排污量基本满足工业用水及其它用水量。现考虑减少排污，但要满足化水车间用水。化水车间用水为135t/h，根据其水质计算，浓缩倍率采用3.27，排污率为0.52%，加防垢防腐药剂及加酸处理。如果继续提高浓缩倍率，化水车间的水源就比较复杂，总的用水量也不会减少。
3.3.3 循环排污水的回收利用 循环排污水相对于补充的地表水，其含盐量很高，由于循环周期较长，还有一定量不易沉降的悬浮物。利用排污水作为化水车间水源，其水质比较稳定，且水量保证率高，与火电厂的运行可作到同步。
3.3.4 化水车间水处理 由于循环排污水含盐量很高，还有一定量不易沉降的悬浮物。为了满足锅炉补给水的水质要求，它的回收利用必须经过过滤及脱盐处理，以除去悬浮物，降低含盐量。
RO系统对高含盐量水质的处理有优势。化水车间原处理系统为RO，水源为深井水，含盐量为347mg/L。浓缩后的循环排污水含盐量达到1059mg/L，作为化水车间水源，RO系统必须采用新的工艺组合方式。现RO系统拟采用二级二段处理方式，二段浓水回收至一段前继续进行处理，一段浓水可收集用来作为过滤器的反洗水源，采用这种方式，满足出力的情况下，化水车间的用水量小于135t/h（现暂按135t/h计算）。这种处理方式的投资相对于原系统肯定增加。而随着RO的普及，处理设备的投资会逐渐下降，每吨水的处理成本也在不断下降。
3.3.5 化水车间的中和水废水综合利用 化水车间排放的废水中和后pH值在7左右。除灰、输煤、灰渣场冲洗、喷淋系统用水对水质要求比较低，可以利用化水车间的中和废水作为水源。中和后的废水收集到冲洗水池，采用工业水泵供给除灰、输煤、灰渣场冲洗、喷淋系统的水源。
3.3.6 输煤系统排水回收利用 输煤系统的排水必须经沉淀、过滤方能达到排放要求，而经过过滤处理后的废水除含盐量较高外，浊度较低，可用于道路浇洒，但不可用于绿化浇洒用水。
以上措施都是目前比较成熟的技术，从技术方案上是可行的。
3.4 该技术措施需要说明的情况 以上措施均未进行经济技术全面比较，仅从技术方案上考虑了其可行性。工艺改进增加的投资必须和水费、运行费用等进行比较。目前工业用水价格呈上涨趋势，但根据该工程投产时的水价：地下水0.70元/吨，地表水0.44元/吨，仅节省的水费粗略估计每年近117万，而随着用水价格的上涨，该技术措施有实施的价值。可利用的水资源作为人类宝贵的财产正在逐渐变少，其潜在价值无法估量，因此必须节约每一滴水。由于该电厂机组为抽凝机组，存在对外供汽，且不回收，因此循环水的浓缩倍率再提高没有意义。若考虑回收凝结水，用水量则为50t/h左右，循环水的浓缩倍率可提高到4.5左右，可减少用水量约60t/h。而回收蒸汽冷凝水需和相关工艺专业结合，分析回收再利用技术的可能性。
4 结语
火力发电厂的用水情况大同小异，节水措施大的原则基本相同，提高水的重复利用率是工业节水的首要途径。
但针对具体的工程必须根据其用水情况进行水务流程具体分析，绘制合理的水务流程图，增加串联用水系统长度，提高重复利用率。
总之，火力发电厂要大力发展重复利用技术，提高工业用水的重复利用率，最终达到节约用水的目的。
参考文献：
[1]国家发展改革委员会、科技部 水利部、建设部、农业部联合.中国节水技术政策大纲，2005.
污水回收利用方案范文4
近年来，我国各大城市人口数量增长迅速，特别是大量城市外人口的涌进情况较为突出，北京、上海、广州等一线城市外来人口占据了城市人口总数的50%以上。庞大的居民数量给市政给水排水系统带来了较大的压力，特别是在用水方面，我国淡水资源较为匮乏，大量人口聚集城市也使得用水量的分布情况很不均匀。另一方面，一些城市重工业发达，水污染情况较为严重，部分企业工业废水未经处理直接排放在水系中，造成城市缺水问题更加严重，甚至部分城市已经出现了生活用水的限制情况。而在生活用水方面，由于相当一部分城市居民还缺乏较好的节水意识，水资源浪费情况突出，并且一些城市的给水排水系统中也缺乏较好的节水措施，从长远来开，这一问题所产生的影响是巨大的。因而对于现有的市政给水排水系统进行改造优化，采取各方面的节水措施，在可持续发展观下合理使用水资源，对于保障城市的长远发展就有着十分重要的意义。这也需要针对当前市政给水排水系统中所存在的问题积极进行解决，一方面在市政给水排水系统中采取相应的节水措施，另一方面也应当提高居民的节水意识，保护水资源。
2市政给水排水系统节水措施
2.1推行节水系统推行节水系统主要是是指在居民生活用水中鼓励居民使用更加节水的系统，包括给水排水管道、卫生器具等方面。居民生活中的一些小问题，汇集起来都可能造成大的水资源浪费，便如水龙头的滴漏现象，普通水龙头使用时间较长后可能就会出现滴漏问题，并且也易于损坏。因而可以推行高质量的节水型水龙头，在推广方面可以出台一些相关的优惠措施。在给水排水本身系统方面，也应当积极引进一些先进的节水系统、节水设备，如智能水压控制设备等，在技术方面控制水资源的浪费问题。在给水输送方面，可以在管道中加设减压阀，根据不同区域的用水需求制定更加具有弹性化的供水方案，防止出现水压过剩现象。事实证明，在给水管道中装设减压设施，能够在节水方面取到较好的效果，并且实施起来较为方便、简单。通过在多方面推行节水系统，能够取得较好的效果，相关技术技术的选择应当针对具体情况加以选择和改变，制定出更加合理的给水系统应用方案。
2.2充分进行废水回收利用充分进行废水的回收利用也是市政给水排水系统中节水的重要途径，从国外的中水回收利用应用情况来看，已经取得了较好的应用效果，相关中水处理技术也较为成熟。中水也就是指对城市污水进行处理后回收利用的水，中水虽然并不能直接利用，但是依然可以作为工业用水中的冷却、农田灌溉以及生活中的冲厕等。近年来，在城市公园中的人造景观中也大量使用了中水。可见，对于污水处理后形成的中水有着广泛的用途，在很大程度上替代了上水，这也节约了部分淡水资源。因而在市政给水排水系统中，应当充分进行废水的回收利用，目前我国市政给水排水系统中大多数都对废水进行处理后再利用，但是从污水处理厂的建设情况来看，还远远不能满足需求。特别是部分城市所产生的污水量较大，污水处理厂的处理速度有待提高。同时，应当在利用中水的规程中加强基础性设施的建设，拓宽中水的使用途径，提高污水处理能力，以在更大程度上使得中水替代上水。建立起较好的水资源循环系统，这对于保护水资源有着十分重要的积极意义。
2.3控制渗漏在市政给水排水系统中，由于渗漏造成的水资源浪费问题是较为突出的一个问题，如管道材料问题、阀门质量问题、施工问题、设计问题、维修养护问题等等都可能造成渗漏现象。因而应当严格控制渗漏问题，在管道设计方面进行优化，防止出现由于设计缺陷造成的渗漏问题。严格控制管道材料和阀门等构件的质量，在施工中采取更加先进的工艺，提高施工水平，对于施工过程中可能出现渗漏问题的焊接等应当提高重视。在管道材料选择方面，可以针对具体需求选择更加适宜的管道，如PEX管道、CPVC管道、PB管道等等，目前管道材料众多，在选择管道材料中应当严格控制渗漏。其次，应当加强对管道的维护保养，定期进行管道检测，特别是对于易出现渗漏问题的区域，应当加强检查。制定完善的管道渗漏应对措施，一旦发现出现管道渗漏问题，应当第一时间进行维修，防止出现大量的水资源浪费现象。
3提高居民节水意识
为了更好的做好节水工作，积极依靠在市政给水排水系统中进行技术优化和设备优化是远远不够的，还应当在管理和宣传方面进行加强，例如制定更加完善的水资源使用制度，加强节水知识的宣传等等。这对于提高居民节水意识有着重要作用。提高居民节水意识，是保证市政给水排水系统中节水效果的重要途径，应当指出，居民的节水意识强弱往往在更大程度上影响着节水措施效果。在生活中，居民普通的节水习惯长此以往都会节约大量的水资源，并且还能影响他人。因而相关部门应当积极深入社区开展节水宣传，定期组织宣传人员宣讲节水知识和节水的重要性，呼吁居民一起参与到节水行动来，以自己的实际行动保护水资源。提高居民节水意识还可以在水价方面进行更加完善的调整，实行阶梯化水价，对于用水量超过一定范围的用户，适当提高单位水价，这对于提高居民节水意识也有着重要作用。组织居民学习节水知识，为居民讲述一些“节水妙招”，号召居民在生活中适当的多使用中水，如在拖地、洗衣服等方面。
4结论
污水回收利用方案范文5
【关键词】温室气体；低碳；污水系统；碳尺；节能减排；
前言
开展污水和污泥处理系统低碳技术研究, 目的是在我国污水处理工作向中小城镇快速推进时, 在排水规划、工艺技术选择方面, 不仅仅关注工程造价, 也不仅仅采取包含运行费用后的全寿命方案比较, 而应在更高层次上关注低碳技术的研发。近期应特别关注污水系统碳排放指标研究, 在方案选择中注重污水输送、污水处理和污泥处理的全过程整体性考虑; 注重分析污水输送的方式, 工艺技术的原位排放和异位排放, 污泥处理过程的能源资源回收;注重分析低碳运行指标; 采用碳尺进行方案比较, 推动我国低碳污水系统的建立和发展, 使城镇污水系统的建设运行实现低消耗、低污染、低排放目标。
一、污水输送过程温室气体排放问题分析
在污水输送过程中, 温室气体的直接排放主要途径是排水管道厌氧环境产生 CH4, 间接排放则包括污水提升所用电耗等。有研究表明, 污水在压力管道中停留的时间越长, 产生的 CH4 量越大, 管道的管径越大, 产生的 CH4量越大,压力管道中的 CH4浓度接近甚至超过标准状态下CH4的饱和浓度 22mg/ L, 这些溶解于污水中的 CH4, 通过放气阀、有压流转换为重力流或者进入污水处理厂后, 释放到空气中。
二、污水、污泥处理过程中温室气体排放研究
1、温室气体排放途径。污水处理是温室气体的主要分散排放源之一。就污染物去除过程而言, 主要产生 CO2、CH 4 和 N2 O, 对能量供给过程来说, 发电、燃料生产会排放 CO2。按照温室气体产生位置划分, 污水处理的温室气体可分为原位排放和异位排放两种类型。原位排放是指污水和污泥处理过程中排放的温室气体, 异位排放主要是指污水处理厂现场消耗的电能、燃料和化学物质在生产和运输过程中排放的温室气体, 除此以外, 还包括尾水排放至自然水体中污染物降解产生的温室气体, 以及污泥运输和处置过程排放的温室气体。但因缺乏 N2O 排放的准确数据, 现有的温室气体排放量研究主要集中在 CO2和 CH4排放方面。
2、污水处理过程温室气体的排放。污水处理过程涉及到的温室气体产生环节较多,需要限定的边界条件也很多。对好氧工艺而言, 其碳排放量与工艺泥龄和进水 BODu浓度均呈正相关。比较好氧和厌氧工艺, 在进水 BODu浓度小于 300 mg/ L 时,由于厌氧工艺可回收利用的 CH4对碳排放的削减不足以抵消其处理出水中溶解的 CH4 量, 此时, 三种好氧工艺的碳排放量均低于厌氧工艺。当进水BODu 浓度超过 300 mg / L , 厌氧工艺通过回收沼气, 一方面可减少 CH4排放, 另一方面降低化石燃料消耗, 使处理过程的碳排放少于好氧工艺, 此时,进水 BODu越高, 厌氧工艺的优势越明显。
3、污泥处理过程温室气体的排放。污水中的有机碳有相当部分转移到污泥中, 计算和评估污泥处理处置过程中温室气体排放量已成为美国、英国等国家的污水处理厂削减碳排放和评价项目长期可持续性的重要组成部分。在重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩 3 种浓缩工艺中, 离心浓缩的碳排放量最大, 气浮浓缩次之, 重力浓缩最少; 通过回收厌氧消化过程产生的沼气, 厌氧消化反而降低了碳排放量; 在板框压滤、离心脱水和带式压滤等 3 种机械脱水技术中, 碳排放总量从高到低次序依次为: 带式压滤板、离心脱水和板框压滤; 对焚烧/ 熔融技术来说, 沸腾炉的碳排放量最高, 流化炉次之, 熔融最低。由此可见, 污泥厌氧消化过程的沼气回收对减少污泥处理处置过程的碳排放量贡献较大。
三、温室气体减排途径分析研究
1、树立低碳规划理念。污水系统规划最为关键的问题是科学选择排水体制和处理模式, 实际规划中应在综合考虑城市规模和布局、受纳水置、环境容量等因素的基础上, 评估不同方案并统筹考虑污水再生利用和污泥资源利用的方向和规模。显然, 就污水收集系统而言, 采用分散处理的方案, 既有利于污水的再生回用, 又可降低污水长距离输送过程中的能耗和 CH4排放。
2、选择低碳水处理技术。（1）选择生物处理降低药剂用量。在污水生物处理中, 药剂消耗所排放的温室气体量超过污水处理厂排放总量的 50% , 是生物处理原位排放量的 2倍, 是电力消耗排放量的 4 倍。而化学处理往往需要消耗比生物处理更多的药剂, 药剂制备和运输过程产生的温室气体更多, 因此, 生物处理比化学处理更低碳。（2）选择节碳工艺减少外加碳源。选择节碳工艺, 避免外加碳源, 是减少生物处理过程碳排放的关键。短程硝化反硝化和反硝化脱氮除磷技术是两种广受关注的节碳工艺。短程硝化反硝化是通过创造亚硝酸菌优势生长条件, 将氨氮氧化稳定控制在亚硝化阶段, 使亚硝酸盐氮成为硝化的终产物和反硝化的电子受体, 短程硝化反硝化技术可节约 25%左右的需氧量和 40%左右的碳源, 减少 50%左右的污泥量; 反硝化脱氮除磷是利用反硝化聚磷菌在缺氧状态下以硝酸盐为电子受体, 同时完成过量吸磷和反硝化脱氮过程, 可节省 30%左右的需氧量和 50%左右的碳源, 减少 50%左右的污泥产量。（3）高浓度污水可选择厌氧工艺。污水厌氧反应产生 CH4的量随着进水有机物浓度的增大而增大, 污水浓度越高, 采用厌氧处理所回收的沼气越多, 经过收集利用后削减温室气体排放的贡献越大,当减碳量足以抵消厌氧处理出水中溶解的 CH4量时, 厌氧处理技术较好氧技术更低碳。
3、关注污泥处理处置能源回收。（1）选择厌氧消化回收能源。在污泥处理方面, 厌氧消化是一种较为低碳的污泥处理技术, 在生物降解有机物质的同时回收沼气, 实现污泥能源回收。沼气可以用于发电和加热, 沼气发电可补充污水处理厂 20%～ 30% 的电耗, 发电过程还可从内燃机热回收系统回收 40%～ 50% 的能量。（2）避免污泥填埋降低碳排放量。污泥填埋不仅占用大面积土地, 且填埋过程会产生大量无法有效收集的 CH4, 在污泥处置中属于高碳排放工艺。因此, 在工艺选择时应避免采用填埋。
4、加强低碳运行措施。（1）提高收集输送系统的有效性。排水管道的作用是将污染物输送至污水处理厂, 因此必须提高输送系统的效率。管道淤积将增加 CH4的产生, 而管道渗漏将影响污水管道的污染物输送能力。因此, 建立日常养护制度, 借鉴国外先进养护技术和修复技术, 减少管道污染物沉积量和渗漏量是污水收集系统低碳运行的关键。（2）改善曝气处理过程的精确性。污水处理厂的各种能耗中, 曝气系统日常运行的能量消耗中占40% ～ 50% , 曝气系统的节能效果直接决定污水处理厂的温室气体排放水平。精确曝气系统是对污水处理过程的精细化控制, 能够实现按需曝气、降低电能消耗、稳定生化环境等功能。以上海桃浦污水处理厂为例, 通过在 3 组生化处理单元中, 选择一组作为试验池（2 万 m3/ d）进行精确曝气控制试验, 连续监测数据表明, 曝气量可节约 30. 51% 左右。
污水回收利用方案范文6
关键词：烟气深度余热利用；水质平衡器；除铁过滤器；节水减排；燃气锅炉 文献标识码：A
中图分类号：TK223 文章编号：1009-2374（2016）21-0087-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.21.042
1 概述
资源节约和环境保护是我国的基本国策，节能减排是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。近年来，随着社会的日益发展与进步，国家对资源节约、环境保护、能源的综合利用等方面的要求逐步提高。
在供热行业，燃气锅炉相对于燃煤锅炉具有污染更小、热效率更高等优势，因此在北京，燃气锅炉基本已经替代燃煤锅炉作为供热的主要热源存在。天然气在锅炉中燃烧过程中，约92%左右能量转化为热量、1%左右表面散热损失掉，其余7%左右为排烟热损失。因此深度回收烟气的余热，是现在燃气锅炉清洁节能改造的重中之重。烟气中的余热有很大一部分存在于水蒸气潜热之中，在降低烟气温度、回收显热的同时，将烟气中的水蒸气潜热回收才能做到真正的烟气全热回收。燃气锅炉高温烟气的水蒸气处于未饱和的状态，因而必须通过降温使水蒸气冷凝析出。
深度余热利用是指以天然气作为驱动源，采用回收型热泵机组，将锅炉排烟从80℃降至30℃，回收烟气中大量的水蒸气冷凝潜热，加热热网回水，从而节省燃气锅炉的燃气耗量，达到节能减排的双重效果，并大幅消减PM2.5雾霾形成物的排放。
天然气主要成分为烷类、氮气及二氧化碳，因此燃气锅炉在烟气降温过程中，烟气冷凝水的pH为酸性。经过几个热源厂的调研，大部分运行方只把冷凝水收集，简单处理后直接排入市政污水系统，造成水资源的严重浪费。
本文以北京市某热源厂实际运行情况为例，通过对燃气锅炉的烟气进行分析，烟气在经过深度余热利用机组后，温度从76.5℃降至30℃时，伴随烟气中的水蒸气大量冷凝析出。通过对烟气冷凝水的化学分析，采用加碱、除铁等方式深度水处理后，作为燃气热水锅炉的热网补水。在回收烟气余热的同时，回收利用大量冷凝水，不仅提高了锅炉的供热效率，还减少了热源厂的自来水耗量，节约了运行成本，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。
2 烟气冷凝水水质分析
以北京某热源厂为例，场内安装3台116MW燃气热水锅炉，额定设计压力为P=2.45MPa，热网运行供回水温度为130℃/70℃。每台锅炉尾部设计安装一个换热型的烟气冷凝器，排烟温度约80℃。为了进一步回收烟气废热，来年增设一套供热量9MW的烟气深度余热回收机组。烟气深度余热回收机组以热源厂上一供暖季的试运行参数为设计工况：锅炉实际供回水温度为95℃/55℃，锅炉烟气冷凝回收装置后进入余热回收机组的排烟温度76.5℃。进入机组的烟气流量按
39929Nm3/h设计，回收的锅炉烟气热量约3.0MW。在实际运行工况下，烟气降温过程产生约4t/h的冷凝水。热源厂运行方只是把冷凝水简单加药处理后直接排入市政，造成大量水资源的浪费。
经对本热源厂的烟气冷凝水水质报告中可以看出，水质pH值偏低，硬度及浊度偏高，全铁超标。其成分见表1烟气冷凝水中化学成分含量表：
3 烟气冷凝水处理方案及回收效果分析
3.1 烟气冷凝水处理方案
本方案拟对冷凝水加碱、除铁等深度处理后，作为燃气热水锅炉补水进入热网。处理后的水质满足《工业锅炉水质》（GB/T 1576-2008）中热水锅炉锅外加药标准。见表2采用锅外水处理的热水锅炉水质。
根据进水水质条件和出水水质要求，并结合项目投资成本和长期运行费用的综合平衡比较，确保设备长期运行的可靠和稳定为前提下，确定以水质平衡器加吸附除铁过滤器水处理工艺为冷凝水处理方案。其主要工艺流程如下：烟气冷凝水来水收集pH调节装置冷凝水箱+水质平衡器过滤增压泵吸附除铁过滤器全自动软水器软化水箱除氧水泵除氧器热网补水泵热网。
其中软化水箱及以后水处理设备可与原厂区水处理设备共用。
辅助工艺流程：
过滤器反洗系统：集水容器反洗水泵过滤器反洗进口。
过滤器气洗系统：压缩空气除铁过滤器进气口。
水质平衡器溶气系统：风机水质平衡器溶气进
气口。
3.1.1 pH调节装置。通过在产水中加入NaOH，调节pH值至7～11，满足低压热水锅炉进水pH要求。
pH调节装置设置计量泵及溶液箱。配置必要的阀门及管路。
该加药装置与系统供水实现连锁控制。
3.1.2 水质平衡器。水质平衡器及其辅助设备，包括水质平衡器及其内部装置、外部装置、就地仪表、阀门、管系等。
水质平衡器是包含曝气氧化和水质分层分离的水处理工艺，主要针对水源水体中二价铁和三价铁，通入大量新鲜空气，使水中的氧气迅速氧化二价铁转变成不溶于水的三价铁，然后经后续的过沉淀方式除去，二氧化铁转化为三氧化铁的转化率大于95%。
3.1.3 除铁过滤器。除铁过滤器表面极易吸附冷凝水中的Fe（OH）3沉淀物，在填料表面逐渐形成一层铁质滤膜作为活性滤膜，对Fe2+起到氧化催化作用。活性滤膜是由R型羟氢化铁R-FeO（OH）所构成，它能迅速与水中Fe2+进行离子交换反应，并置换出等当量的氢
离子。
Fe2++FeO（OH）=FeO（OFe）++2H+
结合到化合物中二价铁，随即迅速地进行氧化和水解反应，又重新生成羟其氧化铁，使填料表面的催化物质不断得到再生。
Fe0（OFe）++O2+H2O=2FeO（OH）+H+
新生成的羟基氧化铁作为活性滤膜物质又参与新催化除铁过程中，所以活性滤膜除铁过程也是一个自动催化过程。
除铁过滤器下布水采用多孔板、上布水采用喇叭口形式，配套压力仪表和必备的阀门。
3.1.4 全自动软水器。酸性冷凝水经加碱、除铁后，进入软水器软化，再除氧加压作为补水进入热网。软水器与厂区原有软水器分开，是为了避免自来水与冷凝水串水问题。
3.2 烟气冷凝水处理效果分析
水质平衡器加吸附除铁过滤器工艺处理后的冷凝水水质完全满足燃气热水锅炉锅外水处理的补水要求，减少了热源厂的自来水消耗。由水处理工艺来看，冷凝水回收利用只有加碱、除铁等两项主系统，主要系统能耗只有设备的耗电量及化学药剂的耗量。还以北京某热源厂为例，冷凝水回收利用工艺全年的经济性分析如下：
按北京市全年采暖天数123来计，全年采暖平均负荷率为0.726，全年可回收冷凝水量为4×123×24×0.726=8572.6t/a，年节约水费为8572.6×5.6=48006.56元，其中自来水水费按工业自来水价格计。
经核算此水处理工艺设备投资约10万，冷凝水加药处理成本为0.5元/t，冷凝水处理耗电电费为0.5元/t。全年水处理运行费用为（0.5+0.5）×8572.6=8572.6元。
在不考虑人工费用、设备折旧及排污费的情况下，锅炉房连续运行时，冷凝水水处理项目投资回收期约10×10000÷（48006.56-8572.6）=2.6年。
4 结语
随着2013年9月17日环保部、发展改革委等六部门联合印发《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》的颁布，锅炉房清洁节能改造即烟气深度余热利用项目越来越多。项目通过进一步回收燃气锅炉烟气废热，提高了热源厂能源综合利用效率。在降低能源消耗的同时，也伴随着偏酸性的烟气冷凝水大量产生，如果不加以对冷凝水的利用，直接简单加碱之后排入市政污水管网，是对水资源的极大浪费。
根据北京市某热源厂燃气锅炉烟气深度余热利用项目的实际运行情况，并分析烟气冷凝水的化学成分，在经过加碱、除铁等深度水处理后，冷凝水完全满足燃气热水锅炉锅外水处理的补水水质要求。同时大量冷凝水回收利用可减少热源厂的自来水耗量，节约运行成本，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。
参考文献
[1] 冯旭东.给水排水设计手册（第4册）：工业给水处理[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.
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[3] 化工企业化学水处理设计计算规定（HG/T 20552-94）[S].
[4] 水处理设备技术条件（JB/T 2932-1999）[S].
