重庆市城市生活污水热能利用的研究

论文摘要

随着人口的快速增长、经济的腾飞和社会的进步,加剧了能源的消耗和枯竭,导致环境的污染和破坏。寻找合适的可再生清洁的低位冷热源已经日益成为人们所追求的目标。在尚未有效利用的低位能源中,城市污水因一年四季温度变化较小,数量稳定,具有冬暖夏凉的温度特征,且赋存的热量较大,易于通过现有的城市污水管道进行收集等特点,被公认为是可回收和利用的清洁能源。因此,有效回收与利用城市污水热能,将是今后城市污水资源化的一项理想的先进技术。本文针对重庆市的环境特点,并结合工程实例分析了应用城市生活污水的可行性及优越性。本文首先分析了重庆主城区生活污水干管内污水的温度,确定了生活污水有在该市应用的潜力,并介绍了在重庆应用污水源热泵系统的技术方案。对重庆市生活排水量进行了简单推导,并结合工程实例分析和阐述了重庆市东和春天欢乐广场使用污水源热泵的可行性。针对项目实施拟采用污水源热泵系统或常规空调系统,分别进行了一次投资、年运行费用估算和比较;就节能、节水及环保效益作了计算分析。最后,就污水取水、排水可能产生的环境影响做了具体的分析论证。得出结论:东和春天欢乐广场项目采用污水源热泵系统是可行的。与常规空调系统相比,使用污水源热泵系统具有明显的节能效果和环保效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 我国能源及环境状况
• 1.2 城市污水回收和利用
• 1.2.1 城市污水排放及处理现状
• 1.2.2 污水中储存的热量
• 1.2.3 污水回收和利用的意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状与进展
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 本课题研究的目的、意义和主要内容
• 1.4.1 研究的目的和意义
• 1.4.2 研究的主要内容
• 2 城市生活污水应用
• 2.1 城市生活污水的特点
• 2.1.1 冬暖夏凉
• 2.1.2 年水温变化幅度较小
• 2.1.3 受气候影响小
• 2.1.4 热能的赋存量较高
• 2.1.5 污水热能可在低温区利用
• 2.1.6 污水排放量的趋势
• 2.2 污水源热泵理论
• 2.2.1 污水源热泵的工作原理
• 2.2.2 污水源热泵的分类
• 2.3 重庆应用污水源热泵系统的技术方案
• 2.3.1 小区原生污水的污水源热泵系统
• 2.3.2 市政排水管道原生污水的污水源热泵系统
• 2.3.3 一级污水的污水源热泵系统
• 2.3.4 二级污水的污水源热泵系统
• 2.4 重庆市生活小区污水水量
• 2.4.1 常用预测方法简介
• 2.4.2 月用水量预测模型
• 2.4.3 用水量预测
• 2.4.4 生活小区排水量计算公式
• 2.5 污水中赋存的可利用冷（热）量计算
• 2.6 城市生活污水利用前景
• 3 工程实例分析
• 3.1 工程简介
• 3.2 工程示范技术方案
• 3.2.1 围护结构体系
• 3.2.2 室内外计算参数
• 3.2.3 空调冷热负荷
• 3.2.4 卫生热水热负荷
• 3.3 设计方案分析
• 3.3.1 项目污水温度分析
• 3.3.2 项目污水流量分析
• 3.3.3 项目实施的流量可行性分析
• 3.4 污水源热泵的取水排水方案
• 3.5 本章小结
• 4 投资与节能分析
• 4.1 一次投资比较
• 4.1.1 常规空调冷热源系统配置及投资
• 4.1.2 污水源热泵空调系统配置及投资
• 4.1.3 末端系统投资估算
• 4.1.4 两系统一次性投资比较
• 4.2 运行费用比较
• 4.3 项目增量投资回收年限
• 4.4 节能量计算与分析
• 4.5 节水效益分析
• 4.6 节能产生的社会效益分析
• 4.7 本章小结
• 5 环境影响分析
• 5.1 环保效益分析
• 5.2 取水对市政污水干管的影响
• 5.3 取水和排水对周边环境的影响分析
• 5.4 机组冷媒泄漏环境影响
• 5.5 施工期环境影响及其预防措施
• 5.6 本章小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录