熱泵型電鍍廢水處理系統能效分析

高宏太，金蘇敏，陳 亮

(南京工業大學能源學院，江蘇 南京 211816)

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熱泵型電鍍廢水處理系統能效分析

高宏太，金蘇敏，陳 亮

(南京工業大學能源學院，江蘇 南京 211816)

以濕空氣作為搬運介質、電驅動熱泵為加熱熱源的熱泵型電鍍廢水處理系統具有技術簡單可靠、可以結合低品位熱源等優點。通過理論建模與試驗研究的方法分析了操作參數對系統蒸發能效的影響。研究結果表明，存在最佳的廢水循環量使系統蒸發能效最高，提高空氣循環量、增大蒸發結晶器與回熱器換熱效率、降低蒸發結晶器入口廢水溫度、提高蒸發結晶器入口空氣溫度可以提升系統蒸發能效。

廢水處理；濕空氣；熱泵；蒸發能效；操作參數

電鍍技術廣泛應用于機械、輕工、電子等行業。電鍍廢水中包含大量銅、鉛、鎘等重金屬元素，對環境影響巨大，直接影響人體健康安全[1]。傳統的電鍍廢水處理方法包括物理法、化學法、生物法等。化學處理方法容易引進新的污染源；生物法對操作環境有限制且無法處理高濃度廢水[2-3]；純物理法主要為蒸發法，是可以實現零液體排放的方法，但技術難度大、設備復雜、能耗較高。傳統的廢水處理方法都有各自的適用條件及局限性。

利用濕空氣作為搬運介質的HDH(humidification-dehumidification)技術由于具有技術難度低、設備簡單可靠、可與低品位熱源結合的優點，近年來受到了廣泛的關注，HDH技術目前主要應用于太陽能海水淡化領域[4-5]。McGovern R K等[6]在文獻中提到可以將HDH蒸發技術應用于廢水處理，利用濕空氣作為搬運介質，所需蒸發溫度低，蒸發過程沒有劇烈的沸騰傳熱，過程較溫和，對設備的腐蝕性也較低。……