從降污減碳到價值創(chuàng)造 利用率51% 成都再生水“碳”出新路

目前，再生水水源熱泵試點項目已在第九再生水廠順利竣工并試運行，這也是再生水水源熱泵技術首次在成都中心城區(qū)使用。該項目通過對城市污水資源進行有效綜合利用，使水資源物盡其用，助推低碳綠色能源結(jié)構轉(zhuǎn)型，助力實現(xiàn)“雙碳”目標。

 

據(jù)統(tǒng)計，截至2022年底，成都市城鎮(zhèn)污水處理廠達52座、處理規(guī)模440.56萬噸/日，污水再生利用規(guī)模229萬噸/日，再生利用率51%。近年來，污水處理過程中的能源與資源再生利用越來越受到重視，成都規(guī)劃建設了一大批水務碳達峰碳中和示范項目，再生水水源熱泵就是其中之一。

 

近日，成都日報錦觀新聞記者走進第九再生水廠，實地探訪再生水水源熱泵試點項目，看成都如何對再生水進一步利用。

 

降污減碳

 

再生水為建筑供暖制冷

 

在一體化機房里，記者看到，一套螺桿式再生水水源熱泵正在工作。再生水從DN150管道輸入系統(tǒng)中，再通過水源熱泵的核心裝置——壓縮機進行能量置換，從而起到供暖制冷的作用。

 

走進第九再生水廠辦公室，一股清新涼爽的微風從中央空調(diào)里吹出，看似普通的空調(diào)內(nèi)藏“玄機”。“用水來達到空調(diào)的效果并不少見，而我們是通過水源熱泵提取再生水中的潛在熱能來為建筑物供暖制冷，其意義大有不同，能夠有效提高資源利用率。”成都市排水有限責任公司技術管理人員何卓航表示。

 

“再生水水源熱泵是將再生水中存在的大量低品位能量收集起來，通過壓縮系統(tǒng)，并輔以少量電能來進行運作。” 何卓航表示，在冬季將儲存于再生水中的低品位能量“取”出來，用于建筑物供熱，達到供暖效果；在夏季又會將建筑物內(nèi)的熱量“抽”出來，并釋放到再生水中，從而起到制冷作用。

 

記者了解到，再生水水體溫度有極強的穩(wěn)定性，在冬季常為14℃-20℃，水體溫度較環(huán)境空氣溫度高，熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度也會隨之提高；夏季水體溫度為20℃-25℃，水體溫度比環(huán)境空氣溫度略低，冷凝溫度將會降低，這也使得冷卻效果要比平常所使用的風冷式和冷卻塔式制冷系統(tǒng)更明顯，同時也會提高機組運行效率。

 

此外，成都四季分明的特點也為水源熱泵提供了良好的先天條件。“成都的供暖期和供冷期非常均勻，供暖期大概是12月至次年3月，供冷期大概在6月至9月，剩余時間可以為整個機組進行保養(yǎng)及調(diào)整。” 何卓航說，成都冷暖分明的氣候條件最大限度地提升了再生水水源熱泵的使用效率。

 

價值創(chuàng)造

 

生態(tài)與經(jīng)濟效益并存

 

目前，第九再生水廠水源熱泵試點項目為水廠綜合樓及物資保障中心辦公區(qū)域的68個房間進行供能，供能面積約為2889平方米，總冷負荷398.2千瓦，總熱負荷238.9千瓦。

 

再生水水源熱泵利用再生水中賦存的能量為熱泵機組提供低溫熱源，通過機組換熱為建筑供能。與傳統(tǒng)的供暖方式相比，它可以將供熱系統(tǒng)的整體效率提高30%以上。“簡單來說，使用空調(diào)進行供暖制冷的用戶越多，再生水水源熱泵所節(jié)省的能耗就會越多。”何卓航表示。

 

再生水水源熱泵機組供熱時，省去了燃煤、燃氣、燃油等鍋爐房系統(tǒng)，并無燃燒過程，這就避免了排煙、排污等污染。從整體來看，再生水水源熱泵技術運行將會達到無燃燒、無排煙，不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵。

 

“就供熱系統(tǒng)來講，該項目每年將節(jié)約至少93600公斤標準煤，這就會直接減少CO_2排放量約234000公斤、減少SO_2、NO_X等各類污染物排放量約11000公斤，相當于種樹1.3萬棵。”何卓航說，從其他地區(qū)使用及近段時間成都試運行階段的效果來看，這不僅僅是一項節(jié)約能源的項目，更是一項減少污染物排放的工程，同時水源熱泵的機房占地面積相對較小，也有利于節(jié)省空間，利于建筑的整體美觀。

 

同時，一套再生水水源熱泵機組可以同時滿足多個建筑及房間的供熱與制冷需求，設備投資成本相較于普通的空調(diào)系統(tǒng)而言大大降低，單一的機組也將省去大量的維護費用與運行成本。“對于節(jié)省下來的能源，能進行能源交易，實現(xiàn)資源的經(jīng)濟價值有效轉(zhuǎn)化。” 市水務局排水管理處相關負責人說，全市未來的新建再生水廠都會引入以再生水作為水源的熱泵機組，對再生水進行資源再利用。同時還將在成都各大商超、寫字樓及產(chǎn)業(yè)園區(qū)推廣使用再生水水源熱泵機組進行供能，大幅節(jié)約電能，減少碳排放，助力實現(xiàn)“雙碳”目標，成為城市綠色低碳發(fā)展的新風尚。