污水的内含能及污水处理过程的耗能与节能

摘要

污水处理是一个高能耗、低能效的复杂过程。改变传统认知,将污染物当作能量物质加以资源化,回用于水处理过程或者产品化,可改变污水处理的能耗。以城市污水与焦化废水为例,分析了水质中污染物具有的内含能形式,并探讨了两种计算方法,指出内含能利用的两类可能途径和最大限度。基于热力学基本定律与污水水质特征,辅以适当的当量假设,分析了污水处理过程中的不同形式能量消耗及其原因,运用能流图表达了两个具体案例的能量转化与分布规律。比较了污水处理两类节能评价方法的优异性,提出了未来水处理可能的节能新途径。在加深污水内含能认识的基础上,结合相关产业与工艺技术,分离回收有价值成分,如营养物(氮、磷)、重金属等,并获得水资源的再利用,以间接补偿处理过程的能耗,从而实现节能目标。