環保再生能源中的污水利用技術分析

李丹

隨著節能環保理念深入人心，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，加強污水凈化，并從中挖掘出更多的污水處理價值，達到污水廢物再利用的同時，有效減輕污水污染對環境的危害，因此有必要對環保再生能源中的污水利用技術進行探討分析，對于提升水資源利用率，保護生態環境具有重要的意義。

一、環保再生能源中加強污水利用的必要性

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，伴隨著城市化進行快速推進，工農業迅速發展，我國年污水排量也在日益攀升，在某些地區，污水沒有經過處理，直接排放至生活環境之中，從而導致水污染問題日益加劇，對人們生產生活帶來了嚴重的威脅，因此需要推動環保再生能源的利用與發展，通過采取污水利用技術，從中挖掘污水能源價值，實現“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，推動社會經濟實現可持續發展。

二、環保再生能源中污水利用技術

1、熱泵技術回收城市污水熱能

城市污水溫度比較穩定，冬暖夏涼，水溫能夠滿足城市熱能轉換需求，實際應用也比較方便，通過利用城市污水熱能進行建筑采暖制冷，能夠有效節約大量煤炭資源。在城市污水熱能利用上，主要是依靠熱泵技術來實現，該技術主要是利用高位能，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。該技術在具體實現上，主要應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熱源，因此通過借助污水源熱泵，便可以將污水中的熱量轉移，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器（第二換熱器），然后在制冷劑的幫助下，在蒸發器中完成污水內熱能的吸收。針對蒸發器所產生的蒸汽，由壓縮機吸入并壓縮，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，對熱媒水進行加熱，滿足供熱系統需求，液態制冷劑進入膨脹閥絕熱膨脹，在達到較低溫度后，會重新進入蒸發器，再次吸收污水熱能，并進入到新的一輪供熱循環之中。在該熱泵系統運行中，制冷劑經過連續的吸熱、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中進行供熱。

2、熱泵系統主要包括以下幾種形式

①直接換熱式污水源熱泵系統，該系統直接將換熱器沉浸在污水處理廠的污水渠道中進行使用，在后期維護上比較容易清除附著在其表面的雜物，但系統主機機房不能與污水處理廠的污水渠道距離較遠，否則就需要埋設較長的冷熱循環管道，容易造成大量熱能散失，因此該熱泵系統吸收的污水熱量只能供污水廠自己的空調系統應用。

②水切換式污水源熱泵系統，這種系統主要是通過操控閥門，來改變水流方向，開實現熱泵系統的工況（制冷或制熱）轉換，這種系統比較適合在處理后的凈化處理后的污水中進行應用，如此一來，在實際運作中，就不會造成熱泵敷設或被雜物堵塞等問題，有效提升熱泵供熱的穩定性，熱泵在設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，這種熱泵系統污水不會直接進入熱泵系統之中，因此對于熱泵機組耐腐蝕性等要求不高，同時也更加容易進行后勤的維護管理，但需要在該系統中加設熱能轉換器，因此在組裝費用上更高，并且因為有熱能轉換器這一中介媒質的存在，從而增加了污水熱能傳輸轉換壓力，因此相對于直接換熱式污水源熱泵系統，間接換熱式污水源熱泵系統制熱效率相對較低，在實際進行污水熱能利用時，需要結合實際，選擇合理的污水源熱泵系統。

2、好氧微生物污水處理技術

相對于傳統的污水處理技術，好氧微生物處理技術更加環保，對環境影響較小，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：

①氧化塘技術，該技術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污水池塘，然后由細菌來講解污水池塘中的有機物，細菌所需的氧氣，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，該技術污水處理能力更強，并且最終處理后的水質質量也更好。在具體實施還技術時，需要在曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統組成的基礎之上進行，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行充分分混合，氧氣也能夠進入到混合液中，從而更加有利于活性污泥的微生物與有污水充分接觸，在富氧的環境下，充分發生反應，隨后，混合液會進入到沉淀池，經過靜止沉淀后，污水中的固體物質下沉，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污染物進行去除，主要包括以下幾種，分別是滴濾池法、生物轉盤法、接觸氧化法等。

當下我國水資源短缺問題日益嚴重，為有效解決這一問題，需要加強污水利用技術研究，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，減輕環保壓力，實現污水資源化，推動社會經濟建設的可持續發展。

（作者單位：136100吉林省公主嶺市生態環境局）