空压机余热用于活性污泥法污水处理系统提升温度的研究

摘要：随着国家能源结构的不断调整和环保问题的严峻形势，多种能源综合再利用的方案备受推崇。阐述和简单介绍了将空压机余热的能量输送给活性污泥法污水处理系统，用以提升其温度进而提高污水处理效率的可行性研究方案。

关键词：空压机；余热回收系统；污水处理；温度；微生物活性

空压机长期连续运行过程中，把电能转化为机械能，最终转化为空气势能，空气受到强烈的高压压缩，产生大量的热量，相当于其输入功率的3/4，其余热回收系统是指通过换热装置把空压机的热量转化出来通过热气或热水的形式来利用到生活或者工艺过程当中去。经过近些年技术的的不断发展余热回收项目已经日趋成熟，应用也较为广泛。

图1：热回收流程

图2：经典热回收设备

目前国内污水处理厂污水处理主体工艺为生物处理技术，其中活性污泥处理技术较为成熟并被广泛应用，其核心内容是认为为微生物创造良好的生活环境条件，使微生物的降解功能得到强化，而环境温度在很大程度上影响微生物的生理活动，从而影响污水处理厂的处理效果。经过科学实验和实践证明活性污泥法污水处理的最佳温度为37℃左右。在中国北部地区常见的解决污水处理系统温度低的方法为将处理池设在室内或地埋、蒸汽预热等，而无论采用何种方式都会造成处理单位能源成本的升高。

图3：温度与活性污泥中微生物生长速率的关系

图：4温度与活性污泥中微生物活性的关系

当前由于环保方面的压力许多工厂都建有自己的小型污水处理车间，在冬季运行方面都面临很大的压力，而工厂内的空压机余热不是白白浪费就是回用于员工洗澡等用途，没有达到资源综合再利用的效果，还导致运行成本升高，以及污水排放不达标等后果。经过对本市某工厂的调研和数据采集分析，证明了将空压机余热用于活性污泥法污水处理系统的温度提升的可行性，以及产生广泛积极的社会经济效益。以下为具体数据分析：

1、空压站设备情况

2、热回收数据计算

英格索兰高效离心机余热回收系统，功率为600KW的离心机机全年（5800小时/年）回收的热量为1.68×109Kcal

600KW ×860Kcal/kwh ×70%（加载率） ×80%（余热回收效率）× 5800H/年=1.68×109Kcal

3、工厂污水处理池冬季温度约18℃、夏季温度约26℃，污水平均流量为60m?/h

4、计算结论

通过计算，夏季，离心机余热可以把26℃的污水加热到35.6℃；冬季，离心机余热可以把18℃的污水加热到26.6℃；根据图3、图4和计算结果可判断相对于原来的状况，通过热回收可以大幅提高A/O生物处理工艺微生物的繁殖结果，提高水处理的效率和品质。

5、系统流程图