環(huán)保再生能源中的污水利用技術(shù)分析

李丹

隨著節(jié)能環(huán)保理念深入人心，為有效解決我國水資源緊缺問題，提升能源利用率，需要從污水再生利用入手，加強(qiáng)污水凈化，并從中挖掘出更多的污水處理價值，達(dá)到污水廢物再利用的同時，有效減輕污水污染對環(huán)境的危害，因此有必要對環(huán)保再生能源中的污水利用技術(shù)進(jìn)行探討分析，對于提升水資源利用率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。

一、環(huán)保再生能源中加強(qiáng)污水利用的必要性

我國雖然在資源總量上非常豐富，但由于人口較多，因此人均資源占有量較少，尤其是在人均水資源占有量上，只有世界人居占有量的25%，是世界上12個貧水國家之一。與之相對的是，我國水污染問題也在日益加重，伴隨著城市化進(jìn)行快速推進(jìn)，工農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，我國年污水排量也在日益攀升，在某些地區(qū)，污水沒有經(jīng)過處理，直接排放至生活環(huán)境之中，從而導(dǎo)致水污染問題日益加劇，對人們生產(chǎn)生活帶來了嚴(yán)重的威脅，因此需要推動環(huán)保再生能源的利用與發(fā)展，通過采取污水利用技術(shù)，從中挖掘污水能源價值，實現(xiàn)“廢物利用”，既能夠有效改善污水污染問題，又能夠滿足能源利用需求，推動社會經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

二、環(huán)保再生能源中污水利用技術(shù)

1、熱泵技術(shù)回收城市污水熱能

城市污水溫度比較穩(wěn)定，冬暖夏涼，水溫能夠滿足城市熱能轉(zhuǎn)換需求，實際應(yīng)用也比較方便，通過利用城市污水熱能進(jìn)行建筑采暖制冷，能夠有效節(jié)約大量煤炭資源。在城市污水熱能利用上，主要是依靠熱泵技術(shù)來實現(xiàn)，該技術(shù)主要是利用高位能，從污水中吸取熱量，將其傳給需要加熱的建筑體，成功完成熱能的傳輸。該技術(shù)在具體實現(xiàn)上，主要應(yīng)用的是污水源熱泵裝置，該裝置具有傳熱性能好、熱容量大等特點，城市污水是較為理想的低溫?zé)嵩?，因此通過借助污水源熱泵，便可以將污水中的熱量轉(zhuǎn)移，以供建筑采暖使用。熱泵在具體運行原理上，以熱泵冬季運行供暖為例，城市污水流會先流入熱泵的蒸發(fā)器（第二換熱器），然后在制冷劑的幫助下，在蒸發(fā)器中完成污水內(nèi)熱能的吸收。針對蒸發(fā)器所產(chǎn)生的蒸汽，由壓縮機(jī)吸入并壓縮，隨后傳輸至冷凝器（第一換熱器）之中，制冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝，并釋放熱量，對熱媒水進(jìn)行加熱，滿足供熱系統(tǒng)需求，液態(tài)制冷劑進(jìn)入膨脹閥絕熱膨脹，在達(dá)到較低溫度后，會重新進(jìn)入蒸發(fā)器，再次吸收污水熱能，并進(jìn)入到新的一輪供熱循環(huán)之中。在該熱泵系統(tǒng)運行中，制冷劑經(jīng)過連續(xù)的吸熱、壓縮、冷卻、膨脹過程，從而將城市污水熱能吸走，然后傳輸至供熱系統(tǒng)中進(jìn)行供熱。

2、熱泵系統(tǒng)主要包括以下幾種形式

①直接換熱式污水源熱泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)直接將換熱器沉浸在污水處理廠的污水渠道中進(jìn)行使用，在后期維護(hù)上比較容易清除附著在其表面的雜物，但系統(tǒng)主機(jī)機(jī)房不能與污水處理廠的污水渠道距離較遠(yuǎn)，否則就需要埋設(shè)較長的冷熱循環(huán)管道，容易造成大量熱能散失，因此該熱泵系統(tǒng)吸收的污水熱量只能供污水廠自己的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用。

②水切換式污水源熱泵系統(tǒng)，這種系統(tǒng)主要是通過操控閥門，來改變水流方向，開實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的工況（制冷或制熱）轉(zhuǎn)換，這種系統(tǒng)比較適合在處理后的凈化處理后的污水中進(jìn)行應(yīng)用，如此一來，在實際運作中，就不會造成熱泵敷設(shè)或被雜物堵塞等問題，有效提升熱泵供熱的穩(wěn)定性，熱泵在設(shè)置上也能夠與用戶靠的更近，減少能量散失。

③間接換熱式污水源熱泵系統(tǒng)，這種熱泵系統(tǒng)污水不會直接進(jìn)入熱泵系統(tǒng)之中，因此對于熱泵機(jī)組耐腐蝕性等要求不高，同時也更加容易進(jìn)行后勤的維護(hù)管理，但需要在該系統(tǒng)中加設(shè)熱能轉(zhuǎn)換器，因此在組裝費用上更高，并且因為有熱能轉(zhuǎn)換器這一中介媒質(zhì)的存在，從而增加了污水熱能傳輸轉(zhuǎn)換壓力，因此相對于直接換熱式污水源熱泵系統(tǒng)，間接換熱式污水源熱泵系統(tǒng)制熱效率相對較低，在實際進(jìn)行污水熱能利用時，需要結(jié)合實際，選擇合理的污水源熱泵系統(tǒng)。

2、好氧微生物污水處理技術(shù)

相對于傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)，好氧微生物處理技術(shù)更加環(huán)保，對環(huán)境影響較小，不會造成二次污染，能夠就地處理，減少占地面積、基建費用，能夠節(jié)約大量能源、資源，有效滿足了高效低耗要求。在具體實施上，主要包含以下幾種技術(shù)：

①氧化塘技術(shù)，該技術(shù)即是直接參照自然界的池塘、湖泊等，充分利用非流動水凈化功能原理，通過人為建立一個靜態(tài)污水池塘，然后由細(xì)菌來講解污水池塘中的有機(jī)物，細(xì)菌所需的氧氣，一般由藻類和其他光合微生物提供，比較適合于污染層度輕、污染量小的污水處理。

②活性污泥技術(shù)，該技術(shù)污水處理能力更強(qiáng)，并且最終處理后的水質(zhì)質(zhì)量也更好。在具體實施還技術(shù)時，需要在曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)之上進(jìn)行，將污水與回流活性污泥一起置于曝氣池，將其作為一個生物反應(yīng)器，然后向曝氣池中充入空氣，促使氧氣融入污水之中，并通過充足的攪拌，卻把污水與活性污泥進(jìn)行充分分混合，氧氣也能夠進(jìn)入到混合液中，從而更加有利于活性污泥的微生物與有污水充分接觸，在富氧的環(huán)境下，充分發(fā)生反應(yīng)，隨后，混合液會進(jìn)入到沉淀池，經(jīng)過靜止沉淀后，污水中的固體物質(zhì)下沉，與凈化后的水分離，由此流出沉淀池的的水便是凈化后的水。此外，活性污泥具有良好的氧化分解有機(jī)物的能力之外，自身有著良好的沉降性，從而確保在混合液中，活性污泥能夠從中分離，成功獲得澄清后的水。

③生物膜法，主要是利用固體載體表面附著生長的微生物所形成的生物膜，來將污水中一些溶解性有機(jī)污染物進(jìn)行去除，主要包括以下幾種，分別是滴濾池法、生物轉(zhuǎn)盤法、接觸氧化法等。

當(dāng)下我國水資源短缺問題日益嚴(yán)重，為有效解決這一問題，需要加強(qiáng)污水利用技術(shù)研究，更好的挖掘污水能源價值，有效改善污水污染問題，提升水資源利用率。有效緩解我國水資源緊缺危機(jī)，減輕環(huán)保壓力，實現(xiàn)污水資源化，推動社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：136100吉林省公主嶺市生態(tài)環(huán)境局）