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城市污水热能利用系统对减轻大气污染的作用 尹 军, 韦新东 吉林建筑工程学院 环境工程系,吉林 长春130021 摘 要 以北京、 上海等47座有代表性的城市为例,对利用其污水中所赋存的热能来减轻大 气污染的可能性进行了分析和探讨,分别计算出了各城市在采用污水热能利用系统时对CO2、 NOx、SOx、 粉尘等的削减量,并根据CO2的削减密度和城市环境指数将上述47座城市进行了分 类。 关键词 城市污水; 热能; 大气污染 中图分类号 X505 文献标识码 B 文章编号 1000 - 4602200210 - 0036 - 03 基金项目吉林省教委科学基金资助项目[99]第14号 随着现代科学技术的不断发展,人们已逐渐认 识到城市污水中所赋存的热能是一种可以收集和利 用的清洁能源,特别是水源热泵技术的日趋成熟和 发展,为在实际工程中推广和应用城市污水热能利 用系统提供了可靠的技术保证。 所谓城市污水热能利用系统,就是以城市污水 作为提取和储存能量的基本源体,通过水源热泵来 实现对建筑物的冬季供热和夏季制冷的双重要求的 供热制冷系统。该系统一般由水源系统、 热泵系统 及末端系统构成,三部分之间由水源水管路和冷 热水循环管网相连接。采用这种系统可省去锅炉 房、 冷却水塔等附属设备,且具有占地面积小、 没有 燃烧污染和噪音、 易于运行管理和维护、 工程投资和 运行维护量少等优点。 城市污水热能利用系统虽在国外已有应用,但 在国内尚无应用实例,有关这方面的研究报道也很 少。笔者选择了北京、 上海等47座有代表性的城 市,就利用其城市污水中所赋存的热能对减轻大气 污染的作用进行了分析和探讨。 1 分析方法 为合理评价城市污水热能利用系统对减轻大气 污染的作用,以3种目前在国内外通常采用的供热 制冷系统作为比较对象见图 1 进行了分析。 图1 比较系统的设定 另外,为了比较城市污水热能利用系统与其他 两种系统对CO2、NOx、SOx及粉尘的削减效果,需 相应确定有关系统的机器效率和各污染物的排出定 额。应当说明的是,热泵的制冷热系数随温度变 化而变化,CO2、NOx、SOx及粉尘的排出量也随煤 种、 锅炉效率、 净化效果等不同而异,加上是从全国 范围内讨论对有关污染物的削减效果,故在确定相 应参数时没有考虑这些因素的影响,所采用的机器 效率和污染物的排放定额如表1、2所示。 表1 机器效率 锅炉效率 68 热交换器效率 100 输电损失 5 电力输出端效率 28 空气源热泵制冷系数4 水源热泵制冷系数4. 6 空气源热泵制热系数3. 5 水源热泵制热系数4. 3 63 中国给水排水 2002 Vol. 18 CHINA WATER 设计敷设截污干管16. 25 kmDN400～DN1 300 ,采用纤维缠绕夹砂玻璃钢管 ; 处理工艺改良型 SBR法;占地面积3. 57 hm 2 ;总投资额1. 27亿元人民币。设计单位北京中联工程股份有限公司,建设单 位安宁市供排水公司。目前该工程已完成初步设计。 云南省昆明市城市中心区排水管网工程 该工程包括5条污水干管和1座污水提升泵站,污水干管长20 km采用钢筋混凝土管和橡胶圈柔性接 口 ; 总投资额2. 4亿元人民币。设计单位深圳市市政工程设计院;建设单位昆明市排水公司。目前该工 程已完成初步设计。 昆明理工大学 杨建林 供稿 83 2002 Vol. 18 中国给水排水 No. 10 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.