生活污水资源发电系统.pdf

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1、能源管理生活污水资源发电系统杨闪许阳阳刘广鑫吴伟杰崔彦玲（郑州大学化工与能源学院河南郑州450001）摘要：近年来，环境污染问题越来越引起全球人民的关注，能源利用率低也一直困扰着我国社会和经济的发展，各种环保新思路、节能新设备纷呈涌现出来，利用污水中的能量进行发电不失为一个可行之举。关键词：污水虹吸式贯流式水轮机发电我国污水量巨大，建造城市污水处理厂处理污水是解决水消除发电对集水池的污水自然沉降的影响，水轮机采用虹吸式环境污染问题的最有效、最重要的途径，而能耗占污水处理厂运进水方式，由于重力作用，一些固体杂质将会沉降回

2、栅格所在的行费用的大部分。依据建设部统计，2005年我国城市污水排放总水池内。其设计简图如图1.2.2.量为360亿m3，其中处理量为186亿m3，处理率约为51.7%，城此外，采用虹吸方式可以回收一部分污水的动能。市污水处理厂有792座，其中二级以上694座，总设计能力达三、设备选择4791m3/d。据统计,一级污水处理厂耗电0.072kw.h/m3，二级污水处理厂耗电0.338kw.h/m3，以此估，2005年全国城市污水处理厂城市人民生活中的厨房水、洗海水、以及大量的粪便水，一耗电量为61.56亿kw.h。城市污

3、水处理工程由于基建运营费用及般通称生活污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合能源消耗高，严重制约着城市水污染防治的发展。物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。由于污水组成的复杂性，污水对管道会有一定的一、污水发电原理腐蚀性。所以，在污水进入虹吸管时，需要对该管道管道进行合城市污水大部分是通过高层建筑排放出来的，具有一定能理的选择。量，虽然经过下水管道损失了大部分能量，但是由于污水处理厂选择管材时，应考虑以下几方面因素：水流量较大，污水中仍具有可观的能量。污水中虽然有较多杂1)管道承

4、受内压和外荷载强度；质，但经过简单处理后仍可以近似认为是流体。然后通过能量转2)管道耐腐蚀性能；化，可以将这部分能量转换为电能加以利用。水轮机是把水流的3)管道使用年限；能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平4)管道运输、施工和安装难易程度；机械。所以选择合适的水轮机加以改进可以用来进行污水发电。5)管道内壁光滑程度；6)管道价格。二、整体结构设计通过筛选分析，玻璃钢管具有各方面的优势。污水在进入污水处理厂之前，先由污水泵站经过一定处理发电机组中灯泡贯流式机组具有流速高,过流量大,效率高才能进入污水处理

5、厂进行净化。在处理厂的污水泵站中，污水先等优良性能但因其发电机布置在被水流围绕的灯泡体内,结构复由管道排放进入沉水井，再由沉水井进入集水池中，然后在集水杂,制造、安装、调试、维护都较为繁琐,且灯泡贯流式机组流量偏池通过栅格过滤，沉降后，由提升泵提升到一定高度使污水能够大,供水量不易调节,机组单位造价较高。轴伸贯流式机组的发电有足够的能量完成处理流程。机布置于流道之外,水轮机构造简单,安装维护方便,有利于油、气、水等辅机的设计与安装。轴伸贯流式转轮具有较高的单位转速和较高的水力效率,可以使开发的水能得到充分利用,增加发电

6、量。综上所述，选用轴伸式贯流式发电机作为污水发电的电机，具有较大优势，能够较高效率的回收污水中的能量，并且安装，维修简单。四、市场前景分析节能环保是一个全球性的趋势，污水发电是电力行业的一个新的风向标，其性能效率一直受到特别关注。该技术不仅为我国紧张的电力资源缓解压力，而且实现了废弃物的充分利用，充分体现了可持续发展战略。本团队自主设计的污水发电系统，以其高效、经济、节能的特点必将拥有广阔的市场前景，原因如下：一、污水具有机械能、可取量大、廉价等特性，若能把污水合理地利用起来，可以大大减少发电的成本，定能给人类带来巨大

7、的经济效益。二、利用污水发电，符合国家发展节能经济、提倡环保能源的产业政策。近年来，节能环保一直是民生高度关注的话题。在当今经济社会发展中，我国水污染和电荒现象都十分严重，处理污水定能得到政府的大力支持。参考文献[1]陈宏儒.城市污水处理厂能耗评价及节能途径研究[D].西若想在不影响泵站运行的情况下进行发电，污水能量的利安:西安建筑科技大学，2009．用应在提升泵之前，由上图可看出在栅槽和集水池之间有较明[2]刘守甫.水电站虹吸式进水口设计探讨[J].四川水利.显的落差，可以满足发电设备对水头的要求。此外，此处的污水2

8、000(02)已经经过栅槽的过滤，水质较进水口已有较大改善，已基本上可作者简介：杨闪（1990.09--）男，河南邓州人，郑州大学化满足发电机设备的需求，所以水轮发电机应该架设在此处。为了工与能源学院2010级本科生，过程装备与控制工程专业227