再生水厂主要经济技术指标项目单位再生水厂CMF+O3工艺部分传统工艺部分占地面积一投资万元单位经营成本元/m3水单位运行成本（1）本工程再生水厂根据出水水质要求采用分质供水方案。相应采用传统工艺和CMF+03处理工艺这样既可以满足不同水质要求，又降低了工程造价。
保证率高，工艺自动化程度高，代表了回用水处理技术的两个发展方向。
资8600.36万元，0+03工艺投资及运行费用高于传统工艺。
水，但关键设备尚需进口；传统工艺可以生产一般水再生水，但工艺成熟、运转、操作经验丰富。
（1）建议加快与污水回用配套的法律、法规建设，利用必要的行政手段和经济杠杆作用鼓励使用再生水，鼓励投资建设污水回用工程，使这一新兴产业走上一条持续健康的发展之路。
究，积极推进、完善相关技术规范体系的建设，为科学设计提供依据。
（3）建议国家组织进行污水回用新技术装备国产化研究工作，以取得关键技术上的突破。
城市污水处理厂污水低温热能利用北京城市排水公司谭乃秦污水水源热泵空调是水资源化利用的一种形式，在我国尚处于研发阶段。从污水处理厂二级、三级出水中提取能量，进行夏季供冷、冬季供暖，将带来明显的经济效益和环境效益，有相当的市场潜力。本文通过作者参与的实际工程，介绍了在城市污水处理厂开展污水水源热泵研究的情况，以及有关经济分析和发展前景。
目前在全世界范围内，热泵（Heatpump）作为一种环保、节能的供暖、空调方式已得到迅速的发展。以空气为热源或排热源的热果型房间空调与热泵型单元机组已广泛用于家庭、商店、医院、写字楼等各个场所。但“风冷”热泵受环境度影响太大，在外界气温低于0时，其供热量和能量转化效率要大幅度下降，甚至无法正常工作……15水源热泵，近年来国内一些单位相继研制的样机，利用地下水供热、供冷已取得成功。但在我国北方大部分地区，特别是城市地区，由于地下水超采引起的地下水位下降、海水倒灌、地面沉降等环境问题限制了地下水的使用。而处于发展期的城市污水处理厂，它的二级、三级出水则是一中很好的低品位热源，利用热泵技术冬季制成4450*：的热水向建筑物供暖，夏季利用污水作为排热源，制成7T左右的冷水向建筑物供冷，在技术上是可行的，在经济上也优于天然气、石油等常规能源。它不仅可以解决污水厂自身的冷暖空调问题，还可以向附近的生活区、生产区及农业区（例如室）提供稳定的、无污染低成本的冷暖空调服务。
蒸气压缩式热泵是污水水源热泵中使用为普遍的一种形式。在日本、西欧、北欧一些国家的污水处理厂的试验性――实用型污水热泵空调也几乎毫无例外地采用这种形式。在这类热泵中工质在由压缩机、冷凝器、节流装置（热力膨胀阀）、蒸发器等部件组成的系统中进行循环，燕通过工质的状态变化及相变来实现其目的――即利用蒸发器吸收污水厂出水中的低温热能，并将其“栗”送到冷凝器，通过冷凝器将高品位热能送给用户，实现冬季供热；而在夏季刚将循环调整为逆向，即利用蒸发器吸收向用户供“冷”时各房间的热能并通过冷凝器将这些热量排给污水，此时污水成了排热媒体。
下面我们通过安装在北京高碑店污水处理厂的试验性热泵空调来叙述蒸气压缩式热泵的工作过程：和是一种直接换热式污水热泵在其制热状态和制冷状态的工作原理图，实16际上它是靠一个“四通换向阀”（图中从略）来自动切换两种工况的。
在制冷工况，由压缩机排出的高温篼压的气态工质通过管道进入设置在沉淀池出水渠道内的冷凝器与污水发生热交换，冷凝后工质变成26~28的液体，再通过储液罐、气液分离器、干燥过滤器（图中从略）等进入热力膨胀阀。节流后的工质变成低温、低压气液混合体进入蒸发器，在蒸发器中工质完全蒸发为气体并吸收内循环水中的热量。循环水被冷却到7左右，通过水泵、管道送到每个房间的“风机盘管”实现送冷，汽化后的工质又再次进人压缩机，如此连续不断的产生冷水，产生的热量通过冷凝器不断被污水图丨冬季热泵工作状在制热工况，由于四通换向阀的切换，原渠道内的冷凝器变成了蒸发器，而蒸发器变成了冷凝器，其循环过程如下：由压缩机排出的高温、高压气态质进人冷凝器与内循环水发生热交换，使循环水加热至45~ 50，通过管道送到各个“风机盘管”实现供热。经过冷凝器后的工质被冷却到48~54，在高压下变为液态或基本变为液态，液态工质通过气液分离器膨胀阀等后压力下降，并进入蒸发器。在汽化的过程中大量吸取污水中的热量，完全汽化后的工质又回到压缩机。这样不断循环，不断将污水中低品位热能变为高品位热能。
二、热泵利用城市污水处理厂二级出水需要解决的几个问题城市污水处理厂经二级处理的污水与常规水源热泵所使用的地下水、自来水在物理、化学特性上有很多不同的地方。污水热泵需要针对这些不同采取相应的措施，才能使机组在较篼能效比条件下长期稳定运行。
首先是作为热源和排热源的水温，这个温度直接关系到热泵的能效比（CoefficientofPerfonnance）。以北京高碑店污水处理厂为例，其二级出水温度在整个冬季供暖季节为17.1~12.4.而在夏季其出水温度则在22.2~25.1T之间。根据这些温度，热泵机组可选择常规的空调用压缩机。蒸发器的蒸发温度在冬季为8 ~12T，其总能效比C0P>4；在夏季冷凝器的冷凝温度为26~28，其能效比COP4.5.在我国黄河以及长江流域，污水处理厂的二级出水温度在17~28之间，热泵冬季供热的能效比还可较京津地区略高一些；但在夏季，由于其出水温度较高，热泵供冷的能效比相对低一些。
在我国北方的一些高寒地区，一些城市由于下水道埋深不够，当室外气温低于-15SC时，污水厂的出水温度仅为7~8 制造水源热泵热交换器的主要材料是铜及铜合金、铝合金、不锈钢及钦合金等。 铝合金具有导热性好，成本低等，在常规的“空冷”型热泵使用广泛。但污水中的电解质会对铝合金产生严重的腐蚀作用，因此不适于制造污水热泵的换热器。 纯铜及铜合金材料具有导热性好，加工、焊接性能好的特点。它对污水中的氯离子有一定的耐蚀性，但污水中的铵离子对铜及铜合金的腐蚀作用也是不可忽视的，因为铵离子会在水中与铜形成一种络合物。当污水中的铵离子含量大于lmg/L时，它对铜的腐蚀作用是相当明显的。以下介绍两种可供选用的铜合金管材。 HSn70-1A管是一种含砷的锡黄铜管，具有相当的抗脱锌能力，可使用在溶解固形B30管是一种含Ne30左右的白铜管，具有良好的耐砂蚀性能和耐氯蚀性能。适用于含离子 热交换器常用的材料。此种材料对水中的铵离子有较强的耐蚀性，但如果水中有较多的氯离子则会与溶解氧共同作用破坏不锈钢材料的晶间结构，造成点蚀。在我国海滨城市，由于海水的影响使城市污水中氯离子含量增加，会对不诱钢制成的热交换器产生不利的影响。 钛管对氯化物、硫化物和氨都具有较好的耐蚀性，可在高度污染的淡水或海水中使用。但由于价格昂贵，焊接技术要求高而限制了其使用的范围。 目前，污水中各种有害成分对热泵用热交换材料的腐蚀影响尚无现成材料可循。在选材上首先要考虑所选材料对热泵工质的影响，排除对工质有不利影响的材料后就要集中关注污水的腐蚀影响了。同时还要试验在机组的震动及水流的冲击下，管材可能发生的应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳损坏，以及污水在材料表面附着有害膜时对管材腐蚀产生的不利影响。一些的污水资源热泵，仅是一种简单试验装置的示意图。它的优点是结构简单；渠道中的二级出水与管道中的热泵工质直接换热，效率较高；由于开放式的换热器直接放置在渠道内，对于附着缠绕在其表面的污物易于清除。然而它的缺点是显而易见的，其主机的机房必须设置在二级出水渠道旁。如果空调服务区离渠道较远，就需要埋设较长的冷――热循环水（内循环）管道，这样会造成在输送过程中的能量损失；它的制冷――制热切换是靠“四通换向阀”来完成，就使热泵工质循环管道过于繁琐，润滑油的回流受到管道的制约。同时由于二级出水与换热器直接接触，对于腐蚀等原因造成的泄露相当敏感。因此这种热泵只适用于中小型污水处理自身的冷暖空调服务。 是一种水切换式热泵装置的示意图。它的冷凝器与蒸发器都设置在封闭的壳体内，与压缩机等其他装置形成一个完整的机组，安装在机房内。它的内循环冷热水与外循环冷热源水（处理后的污水）都是通过管泵来强制循环。制冷与制热切换是靠8个水阀门来完成的。在夏季的制冷工况，它的4个A阀是关闭的，4个B阀是打开的，外循环水（二级处理水）进人冷凝器，内循环水（软化后的自来水）进入蒸发器。而到了冬季，将4个A阀打开，4个B阀关闭；外循环水则进人蒸发器，内循环水则进入冷凝器。 其优点是：机组结构紧凑，主能靠近用户，甚至可直接安置在受益的建筑物内，减少了热量罪状损失；冷暖切换省去了切换工质回路而设置的四通换向阀门，因此也就避免了工质切换而造成的匹配失调等缺憾。缺点是：增加了一个外循环水泵，使电耗上升；对吸入冷凝器或蒸发器的处理过的污水要求严格。如处理不好，吸入的水可能造成腐蚀和堵塞。 为了避免上述缺点，在设计热泵的外循环回路时，可在污水处理厂的出水渠道中安装“水――水热交换器”，这样外循环水路也可使用经过软化的清洁水，避免了污水对冷凝器及蒸发器的腐蚀及堵塞。这样在制冷时，外循环水在吸收了冷凝器散发的热量后，又“水――水热交换器”将热量传给污水。在制热时则在污水中吸收热能再传给蒸发器。由于外循环水管中的压力较低，污水对“水补水《安装水一水热交换器的水热泵系统是并联式水源热泵机组的示意图。 其中央系统只是通过水泵及“水――水热交换器”向各个模块提供外循环水。而各模块则安装在各个受益单位。各模块机组的输出功率可由各使用单位根据需求自行决定。每个模块机组可供一个车间、一座楼，也可以是―个办公室、一个家庭单元。对于较大用户，它可以通过冷热循环水及“风机盘管”向各房间提供冷热源；对于较小的拥护可直接使用冷热风管。在夏季，各冷热机组排出的热量通过外循环水及“水一一水热交换器”实现降温，而在冬季则通过污水提高外循环水温。 这种热菜空调的优点是①投资成本低，无需传统的热泵机房②应用灵活，各单位可根据各自的需要控制机组运行功率③各用户自备动力电源，计费简单。 水――水热交换器95并联式水濂热泵机组四、水源热泵的经济分析热泵供热比常规的锅炉供热在理论上是先进的；但后者使用的是煤、轻油、天然气等常规燃料。电能价格和燃料价格各地不同，从而对热栗的应用有直接影响，有必要对各种供热的能源费用做一个比较……19.以北京地区为例。目前工业用电的平均电费为0.55元/千瓦时，燃料煤价格为0.25元/千克，陕西天然气价格1 80元/立方米，燃料柴油为3.00元/千克。 下面将用污水热泵、煤、燃气、柴油等各种方式采暖时，以加热Q=41868KJ（lOOOOKcal）热量所需的能源费用作一个综合的比较：=1.6元（设热泵能源利用效率Eh=4）=1.6元（设热泵能源利用效率=4）由此可见燃煤取暖是经济的。但由于燃煤取暖给城市大气环境带来的诸如二氧化硫、粉尘等污染也是严重的。在其余三种清洁能源中以水源热泵的经济性好，它的用电费用几乎是燃料油价格的一半。实际上，由于北京等大城市对采暖用电采取了优惠政策，由于热泵在使用中易于控制供热量，其总能源费用还有下降的余地。 从主要设备投资来看，污水水源热泵中央空调与常规冷却塔央空调差不多。但由于热泵机组为冷暖兼供，故投资会小于常规暖气加中央空调，但稍篼于常规暖气加选择性的安装分体空调。考虑到一套高质量的污水热泵有超过20年的使用寿命，从设备投资来讲它还是比较经济的。 水源热栗的管理费用比常规暖气较篼，因为它需要有一定资质的空调操作管理人员。在运行管理过程中，如果操作人皮与终端用户能较好地配合，还可使电量明显地下降。从而节约运行费用。如在冬季，在上班的8-9个小时中可满负荷供暖；而下班以后，可将“风机盘管”的送风量调至很小，保持室内有7 ~10<6杂诩彝ス┡则选择上班时将风机关掉的方法以节约能源。 五、城市污水厂水源热泵的发展前景污水热泵空调直接的受益单位，是城市污水处理厂本身。作为城市环保的重点单位，污水厂使用热泵可去掉极不协调的锅炉房及烟囱。以华北地区一个日处理20万吨的二级污水处理厂为例，其车间、控制室、办公及生活用房应在5000平方米左右。如采用燃油锅炉供暖，每个冬天约耗油160吨，燃料费用48万元。如改用400KW热泵，耗电约110KW，每个冬天电费约27万元，节能效果是很明显的。目前全国有三百余座大中型城市污水处理厂，正在建设和正在筹建的也有数百座之多，这本身就是一个不小的市场。 其次，在污水处理厂周围的住宅小区、机关单位、超市、医院、学校等也可利用污水厂出水安装热泵空调。仍以一个每日20万吨处理量的污水处理厂为例，如果冬季和夏季都利用5摄氏度的污水温差，其供热（供冷）能力可达10万千瓦，可满足100多万平方米的房间的冷暖空调服务。 应当指出，要为较远地区提供冷暖空调服务，需要解决的问铨还很多。例如，热泵机房若建立在污水处理厂内，需要解决热力的远距离输送问铨。如果将机房建在用户附近，则要解决二级处理水的输送及排放问题。 目前，一些城市正在规划建设再生水工程，即将城市污水厂的二级处理厂经深度处理后，再用管道输送到市内，作为绿地、环卫、景观等用水。那么可在输水管线的沿途建立若干个热泵站，再生水经过热量利用后，又可用水泵在送回管线。 目前，国内以城市污水处理厂二级处理水为热海或者排热源的热泵空调的研究工作尚处于探索阶段。很多技术问铨还需要进一步兀寄。
