空调冷凝水回收利用潜力及处理技术研究

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空调冷凝水作为非常规水资源大汽水中的一种,却被视为空调系统设计的负担未发挥其应有的价值,甚至带来负面的社会环境效应,如果能将其回收利用,将会是非常高效节能的大汽水回收方式。本文试从水量和水质的角度出发,研究在我国范围内空调冷凝水作为水资源的回收利用潜力和处理技术;在水量和水质研究的基础上,提出空调冷凝水回用作中水水源、冷却塔补充水和饮用水水源的技术,并对相应工程项目进行理论经济效益分析。从水量的角度出发,我国不少地区的空调冷凝水具有相当大的回收潜力。以中国气象数据网1981-2010年的气象数据为基础,得到全国各省市空调冷凝水年收集力潜力排名和等值线图,结果表明我国空调冷凝水回收潜力基本和气候分区一致,划分为三个梯度,表现出南多北少、东多西少的特征;室外大气干球温度越高、相对气温越大,冷凝水产水量越大。根据年收集潜力和人均水资源量两个评价指标,将我国地区划分为最大价值Ⅰ区、较大价值Ⅱ区、中等价值Ⅲ区、较小价值Ⅳ区、很小价值Ⅴ区五个区。广东省、湖北省、上海市、江苏省、河南省5各省市位于较大回收价值Ⅱ区,河北省、天津市、山东省、北京市、山西省、辽宁省、安徽省、浙江省、福建省、广西省、湖南省11个省市处于中等回收价值Ⅲ区,剩余其他省市则位于较小价值Ⅳ区和很小价值Ⅴ区。从水质的角度出发,以北京地区某高校分散式空调冷凝水水样为代表,进行常规水质指标检测和有机物分析鉴定,结果表明空调冷凝水总体具有较低的电导率、低的浊度、低的色度和高含量氨氮,存在一定有机物污染和金属污染,并且冷凝水中存在亚硝酸盐浓度高于硝酸盐浓度现象。冷凝水中的有机物绝大部分是分子量<1000的水溶性低芳香性液相小分子,高芳香性有机物主要存在于中大分子量组分,冷凝水中氮元素主要以氨氮和有机氮为主,有机氮在中、大、小组分中普遍存在。冷凝水中大分子有机物主要以类蛋类氨基酸和溶解性微生物代谢产物形式存在,挥发性和半挥发性小分子以硅氧烷类、醇类、醛类、酯类、酚类、邻苯二甲酸类为主。冷凝水水质污染原因不同,采用受体模型的主元分析法对冷凝水污染物进行来源解析,结果解析出四个主成分,第一主成分中F-、Cl-、NO2-具有很高的荷载,贡献率为34.541%;第二主成分中NO3-、SO42-、OC具有很高的荷载,贡献率为22.447%;第三主成分中Na、K具有很高的荷载,贡献率为16.538%;第四主成分中Mn具有很高的荷载,贡献率为10.962%。根据水质水量分析,冷凝水可以作为中水水源可直接回收利用,理论上具有很好的经济效益,投资回收期小于1年;冷凝水作为冷却塔补充水项目投资回收期小于2年;冷凝水作为饮用水水源,需进行深度处理,经济效益差。
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