垃圾渗滤液升温热能转化技术

发布时间:2018-11-30 16:54:48

  申请日2009.01.23

  公开(公告)日2009.11.11

  IPC分类号C02F3/00; F25B30/02

  摘要

  本实用新型公开了一种用于垃圾渗滤液升温的热能转化装置,包括蒸发器、冷凝器、空压机和节流装置,蒸发器分别通过空压机和节流装置和冷凝器连接;蒸发器的进口接渗滤液的预处理系统,蒸发器的出口渗滤液的生化处理系统,冷凝器的入口接渗滤液深度处理装置的排水,处理水经冷却后排放。本实用新型采用水源热泵原理对废水进行加热,省去了燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统,消耗1kWh的电量,可以得到4.3~5.0kWh的热量,运行成本低;装置以处理后的渗滤液为热源,吸收其热量,以生化处理前渗滤液为冷源,向其放出热量,使其加温,为冬季低温的垃圾渗滤液的生化处理提高必要的温度。

  权利要求书

  1、一种用于垃圾渗滤液升温的热能转化装置,其特征在于:包括蒸发器、 冷凝器、空压机和节流装置;所述蒸发器分别通过空压机和节流装置与冷凝器 连接;所述蒸发器的进口接渗滤液预处理系统出水,出口接生化处理系统,冷 凝器的入口接渗液液深度处理系统出水

  2、根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液升温的热能转化装置,其特征 在于:所述蒸发器和冷凝器为可拆卸清洁除垢的列管式热交换器。

  3、根据权利要求2所述的用于垃圾渗滤液升温的热能转化装置,其特征 在于:所述列管式热交换器固定管板式热交换器。

  4、根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液升温的热能转化装置,其特征 在于:所述空压机为功率10-100KWH型空压机。

  5、根据权利要求1~4任一项所述的用于垃圾渗滤液升温的热能转化装置, 其特征在于:所述蒸发器、冷凝器与渗滤液废水有接触部分的材料为金属钛。

  说明书

  一种用于垃圾渗滤液升温的热能转化装置

  技术领域:

  本实用新型涉及水处理热能装置,具体是一种垃圾渗滤液处理升温的热能 转化装置,该装置利用水源热泵原理,将处理后排放渗滤液中的热能回用于渗 滤液生化处理前的加热升温,以保持在冬季低温时渗滤液的生化处理效果。

  背景技术

  垃圾在堆放和填埋过程中,由于自身的好氧或厌氧发酵、降水的淋溶、冲 刷以及地表水、地下水的浸泡,而产生了大量的污水即垃圾渗滤液,渗滤液中 由于含有高浓度的COD,BOD5和氨、多种难降解的有机物以及重金属离子, 这就使得其对地表水和地下水、土壤、大气、生物等多方面均会造成严重的二 次环境污染,并会通过食物链直接或间接地进入水体,危害人类的健康。因此, 必须对其进行处理,降低毒性才可以排放,垃圾渗滤液现有处理方法按进程可 分为预处理、主处理、深度处理,其中利用微生物进行降解有机物的生化处理 是主处理的基本方法。

  在垃圾渗滤液主处理的生化处理过程中,水温对处理效果的影响非常显 著,污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是25-30℃。在适宜的 温度范围内,微生物的生理活动旺盛,其活性随温度的增高而增强,处理效果 也越好。超出此范围,微生物的活性变差,生物反应过程就会受影响。一般的, 当温度低于15度时,生化处理已经受到极大的影响,当温度低于10℃时,生 化处理无法正常进行。

  我国大部分地区冬季的垃圾渗滤液往往低于15度,垃圾渗滤液生化处理 效果较差,维持水温在20度左右一直是低温地区渗滤液生化处理的难题。目 前常用的措施有:(1)生化池壁采用发泡保温板保温,外砌砖围护结构,代替 一般的池边堆土保温方式;(2)鼓风机一侧设空气预热室,将冬季-25~-30℃的 冷空气预热到5~8℃;(3)适当加热污泥,包括回流污泥;(4)用热蒸汽给进入 曝气池的污水加热。现行的这些办法使渗滤液处理成本高的问题进一步加剧。 而经深度处理后排放的渗滤液含有一定的热量,却未被加以利用而直接排放 掉,这就使得污水处理过程中存在一个明显的能耗矛盾:一方面浪费掉大量处 理后排放渗滤液中的热能,一方面又需要大量热量来加热生化处理前渗滤液或 加热曝气或污泥以保证处理效果。

  实用新型内容

  本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种热能转化装置,利 用该装置回收经处理后排放的渗滤液中的热能,回用于生化处理前污水,以提 高污水温度,保证渗滤液主体生化处理的正常进行。该装置在渗滤液处理过程 中起到热量搬家的作用,具有经济效益和环保效益。

  本实用新型的目的通过如下技术方案实现:

  一种用于垃圾渗滤液升温的热能转化装置,包括蒸发器、冷凝器、空压机 和节流装置;所述蒸发器分别通过空压机和节流装置与冷凝器连接;所述蒸发 器的进口接渗滤液预处理系统出水,出口接主体生化处理系统进水,冷凝器的 入口接深度处理装置出水,出口为处理后的排放口。

  所述蒸发器和冷凝器优选为可拆卸的列管式热交换器。

  所述列管式热交换器为固定管板式热交换器。

  所述空压机为功率10-100KWH型空压机。

  所述蒸发器、冷凝器与垃圾液有接触部分的材料为金属钛。

  本实用新型采用深度处理后排放的渗滤液作为热源水,使其温度降低,将 其能量用于加热生化处理前的渗滤液,提高生化装置的处理效率,同时考虑到 水源的特点,在设备材质上采用金属钛作为关键主体设备的材料以防渗滤液中 氨氮,无机盐等对金属材料的腐蚀。本实用新型采用该项技术进行渗滤液生化 处理加热升温,工作原理是基于水源热泵的工作原理,通过输入少量高品位能 源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。

  本实用新型具有以下优点:

  (1)装置运行成本低;该装置采用水源热泵原理对废水进行加热,消耗 1kWh的电量,可以得到4.3~5.0kWh的热量。与电加热相比,其运行效率要 高出400~500%,与蒸汽加热相比,其运行费用也仅为其40~60%,大大节 省了加热的运行成本,经过计算采用水源热泵将生化处理的一吨废水水温升高 一度,只需要消耗0.2KWH的电能,将生化前一吨废水加热10度,成本仅为 2元钱不到。

  (2)装置的水源水稳定可靠;对于常规的水源热泵技术,能否寻找到合 适的水源就成为使用水源热泵的限制条件。而本装置的热源水是渗滤液深度处 理后排放的废水,水量稳定,不需要再另外打井取地下水,系统稳定可靠。

  (3)装置采用合适材质,保持运行稳定可靠,维护方便,由于采用深度 处理后渗滤液作为本实用新型装置的热源水,因渗滤液含有较高浓度的氨氮及 无机盐,因此该装置与渗滤液接触部分的材质均采用金属钛,同时热交换设备 设置可拆卸法兰,方便进行清洗,保证设备的运行稳定。

  (4)装置节水省电,环保效益显著,该装置以深度后渗滤液为热源,吸 收其热量,以生化处理前渗滤液为冷源,向其放出热量,使其加温,不消耗水 资源,不会对其造成污染;省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,无燃烧过 程,避免了排烟、排污等污染,不产生废渣、废水、废气和烟尘,不会产生城 市热岛效应,对环境非常友好。

相关推荐