[實用新型]一種用于垃圾滲濾液升溫的熱能轉化裝置

無效

• 申請號: 200920050717.1
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN201343459Y
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 汪曉軍;顧曉揚
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;F25B30/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域：

本實用新型涉及水處理熱能裝置，具體是一種垃圾滲濾液處理升溫的熱能轉化裝置，該裝置利用水源熱泵原理，將處理后排放滲濾液中的熱能回用于滲濾液生化處理前的加熱升溫，以保持在冬季低溫時滲濾液的生化處理效果。

背景技術

垃圾在堆放和填埋過程中，由于自身的好氧或厭氧發酵、降水的淋溶、沖刷以及地表水、地下水的浸泡，而產生了大量的污水即垃圾滲濾液，滲濾液中由于含有高濃度的COD，BOD₅和氨、多種難降解的有機物以及重金屬離子，這就使得其對地表水和地下水、土壤、大氣、生物等多方面均會造成嚴重的二次環境污染，并會通過食物鏈直接或間接地進入水體，危害人類的健康。因此，必須對其進行處理，降低毒性才可以排放，垃圾滲濾液現有處理方法按進程可分為預處理、主處理、深度處理，其中利用微生物進行降解有機物的生化處理是主處理的基本方法。

在垃圾滲濾液主處理的生化處理過程中，水溫對處理效果的影響非常顯著，污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是25-30℃。在適宜的溫度范圍內，微生物的生理活動旺盛，其活性隨溫度的增高而增強，處理效果也越好。超出此范圍，微生物的活性變差，生物反應過程就會受影響。一般的，當溫度低于15度時，生化處理已經受到極大的影響，當溫度低于10℃時，生化處理無法正常進行。

我國大部分地區冬季的垃圾滲濾液往往低于15度，垃圾滲濾液生化處理效果較差，維持水溫在20度左右一直是低溫地區滲濾液生化處理的難題。目前常用的措施有：(1)生化池壁采用發泡保溫板保溫，外砌磚圍護結構，代替一般的池邊堆土保溫方式；(2)鼓風機一側設空氣預熱室，將冬季-25～-30℃的冷空氣預熱到5～8℃；(3)適當加熱污泥，包括回流污泥；(4)用熱蒸汽給進入曝氣池的污水加熱。現行的這些辦法使滲濾液處理成本高的問題進一步加劇。而經深度處理后排放的滲濾液含有一定的熱量，卻未被加以利用而直接排放掉，這就使得污水處理過程中存在一個明顯的能耗矛盾：一方面浪費掉大量處理后排放滲濾液中的熱能，一方面又需要大量熱量來加熱生化處理前滲濾液或加熱曝氣或污泥以保證處理效果。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種熱能轉化裝置，利用該裝置回收經處理后排放的滲濾液中的熱能，回用于生化處理前污水，以提高污水溫度，保證滲濾液主體生化處理的正常進行。該裝置在滲濾液處理過程中起到熱量搬家的作用，具有經濟效益和環保效益。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現：

一種用于垃圾滲濾液升溫的熱能轉化裝置，包括蒸發器、冷凝器、空壓機和節流裝置；所述蒸發器分別通過空壓機和節流裝置與冷凝器連接；所述蒸發器的進口接滲濾液預處理系統出水，出口接主體生化處理系統進水，冷凝器的入口接深度處理裝置出水，出口為處理后的排放口。

所述蒸發器和冷凝器優選為可拆卸的列管式熱交換器。

所述列管式熱交換器為固定管板式熱交換器。

所述空壓機為功率10-100KWH型空壓機。

所述蒸發器、冷凝器與垃圾液有接觸部分的材料為金屬鈦。

本實用新型采用深度處理后排放的滲濾液作為熱源水，使其溫度降低，將其能量用于加熱生化處理前的滲濾液，提高生化裝置的處理效率，同時考慮到水源的特點，在設備材質上采用金屬鈦作為關鍵主體設備的材料以防滲濾液中氨氮，無機鹽等對金屬材料的腐蝕。本實用新型采用該項技術進行滲濾液生化處理加熱升溫，工作原理是基于水源熱泵的工作原理，通過輸入少量高品位能源(如電能)，實現低溫位熱能向高溫位轉移。

本實用新型具有以下優點：

(1)裝置運行成本低；該裝置采用水源熱泵原理對廢水進行加熱，消耗1kWh的電量，可以得到4.3～5.0kWh的熱量。與電加熱相比，其運行效率要高出400～500％，與蒸汽加熱相比，其運行費用也僅為其40～60％，大大節省了加熱的運行成本，經過計算采用水源熱泵將生化處理的一噸廢水水溫升高一度，只需要消耗0.2KWH的電能，將生化前一噸廢水加熱10度，成本僅為2元錢不到。

(2)裝置的水源水穩定可靠；對于常規的水源熱泵技術，能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。而本裝置的熱源水是滲濾液深度處理后排放的廢水，水量穩定，不需要再另外打井取地下水，系統穩定可靠。