1、江水源热泵系统取水及水处理工艺专项技术研究目目 录录第一章、水源水的取水第一章、水源水的取水第二章、水源水的处理工艺第二章、水源水的处理工艺第三章、水处理结构研究第三章、水处理结构研究第四章第四章 、除垢、黄锈水及杀菌、灭藻、除垢、黄锈水及杀菌、灭藻第五章、江水水质调查第五章、江水水质调查第六章、经典案例介绍第六章、经典案例介绍南通新城小区污水源热泵工程南通新城小区污水源热泵工程第一章、水源水的取水 取水构筑物首先要求安全可靠，以保证连续供水和取取水构筑物首先要求安全可靠，以保证连续供水和取得较好的水质。为此，除了根据长期的观测资料正确地选得较好的水质。为此，除了根据长期的观测资料正确地选定取
2、水构筑物的位置外，还应该根据取水量和水质要求、定取水构筑物的位置外，还应该根据取水量和水质要求、河床的地形与地质条件、河床冲淤变化规律、水深与水位河床的地形与地质条件、河床冲淤变化规律、水深与水位变幅、冰冻与航运情况以及施工条件等，正确地选择取水变幅、冰冻与航运情况以及施工条件等，正确地选择取水构筑物的类型。在确保安全可靠的前提下，通过方案比较，构筑物的类型。在确保安全可靠的前提下，通过方案比较，力求做到技术先进、施工方便、经济合理。力求做到技术先进、施工方便、经济合理。n n（一）、固定式取水构筑物（一）、固定式取水构筑物（一）、固定式取水构筑物（一）、固定式取水构筑物 n n位置固定不变，
3、安全可靠，应用较为广泛。由于水源的水位置固定不变，安全可靠，应用较为广泛。由于水源的水位变化幅度、岸边的地形地质和冰冻、航运等因素，可有位变化幅度、岸边的地形地质和冰冻、航运等因素，可有多种布置。常见的有四种：多种布置。常见的有四种：n n（1 1）江边进水头式江边进水头式江边进水头式江边进水头式 n n由取水头部、进水管、集水井和取水泵房组成。常用于岸由取水头部、进水管、集水井和取水泵房组成。常用于岸坡较陡、深水线靠近岸边、高低水位相差不大、含砂量不坡较陡、深水线靠近岸边、高低水位相差不大、含砂量不高的江河和湖泊（如下图）。原水通过设在水源最低水位高的江河和湖泊（如下图）。原水通过设在水源最
4、低水位之下的进水头部，经过进水管流至集水井，然后由泵房加之下的进水头部，经过进水管流至集水井，然后由泵房加压送至水厂。集水井可与泵房分建或合建。当取水量小时，压送至水厂。集水井可与泵房分建或合建。当取水量小时，可以不建集水井而由水泵直接吸水。取水头部外壁进水口可以不建集水井而由水泵直接吸水。取水头部外壁进水口上装有格栅，集水井内装有滤网以防止原水中的大块漂流上装有格栅，集水井内装有滤网以防止原水中的大块漂流杂物进入水泵，阻塞通道或损坏叶轮。杂物进入水泵，阻塞通道或损坏叶轮。n n（2 2）江心桥墩式）江心桥墩式）江心桥墩式）江心桥墩式 n n也称塔式。常用于水库，建于尚未蓄水时。构筑物高耸于水
5、也称塔式。常用于水库，建于尚未蓄水时。构筑物高耸于水体中，取水、泵水设施齐全，用输水管送水上岸。可以在不体中，取水、泵水设施齐全，用输水管送水上岸。可以在不同深度取水，以得到水质较好的原水。同深度取水，以得到水质较好的原水。n n（3 3）岸边广口井顶管式岸边广口井顶管式岸边广口井顶管式岸边广口井顶管式 n n集水井与泵房分建或合建于岸边，原水直接由进水口进入。集水井与泵房分建或合建于岸边，原水直接由进水口进入。一般适用于岸坡较缓，深水线远离岸边的江河。对含砂量大一般适用于岸坡较缓，深水线远离岸边的江河。对含砂量大或冰凌严重或两者均出现的河流，取水量又较大时，可采用或冰凌严重或两者均出现的河流
6、，取水量又较大时，可采用斗槽式取水构筑物，它是一种特殊的岸边式取水构筑物斗槽式取水构筑物，它是一种特殊的岸边式取水构筑物,其其前以围堤筑成一个斗槽前以围堤筑成一个斗槽,粗砂将在斗槽内沉淀，冰凌则在槽粗砂将在斗槽内沉淀，冰凌则在槽内上浮。中国西北地区有多处斗槽式取水构筑物。内上浮。中国西北地区有多处斗槽式取水构筑物。（4）、岸边广口井渗水式集水井与泵房分建或合建于岸边，原水由石间缝隙渗水至集水井。n n(5)(5)梁式悬臂桥取水形式梁式悬臂桥取水形式梁式悬臂桥取水形式梁式悬臂桥取水形式n n梁式悬臂桥形式见下图，由钢筋混凝土悬臂桥、深井泵、梁式悬臂桥形式见下图，由钢筋混凝土悬臂桥、深井泵、输水管
7、、水泵安装检修起重架输水管、水泵安装检修起重架4 4部分组成。使用范围为部分组成。使用范围为岸陡水深的取水部位。悬臂的长度以丰枯水位差和湖岸陡水深的取水部位。悬臂的长度以丰枯水位差和湖（河）岸坡度来确定，在枯水位保证吸入口伸入水面（河）岸坡度来确定，在枯水位保证吸入口伸入水面1m1m，由于钢筋混凝土悬臂自重较大，悬臂长度宜控制，由于钢筋混凝土悬臂自重较大，悬臂长度宜控制在在20m20m以内。以内。n n (二二二二)移动式取水构筑物移动式取水构筑物移动式取水构筑物移动式取水构筑物n n适用于水位变化大的河流。构筑物可随水位升降适用于水位变化大的河流。构筑物可随水位升降,具有投具有投资较省、施工
8、简单等优点资较省、施工简单等优点,但操作管理较固定式麻烦，取但操作管理较固定式麻烦，取水安全性也较差，主要有两种：水安全性也较差，主要有两种：n n（1 1）浮船式浮船式浮船式浮船式n n水泵设在驳船上，直接从河中取水，由斜管输送至岸上。水泵设在驳船上，直接从河中取水，由斜管输送至岸上。水泵的出水管和输水斜管的连接要灵活，以适应浮船的升水泵的出水管和输水斜管的连接要灵活，以适应浮船的升降和摇摆。当采用阶梯式连接时，须随水位涨落改换接头降和摇摆。当采用阶梯式连接时，须随水位涨落改换接头位置位置(图图2)2)。当采用摇臂式连接时，加长联络管为摇臂，。当采用摇臂式连接时，加长联络管为摇臂，不换接头，
9、浮船也可以随水位自由升降。浮船取水要求河不换接头，浮船也可以随水位自由升降。浮船取水要求河岸有适当的坡度岸有适当的坡度(20(2030)30)。浮船式取水构筑物在中国。浮船式取水构筑物在中国西南和中南地区较多。西南和中南地区较多。8080年代年代,单船供水能力已超过每日单船供水能力已超过每日1010万米万米h h。n n（2 2）缆车式缆车式缆车式缆车式 n n由泵房、坡道、输水斜管和牵引设备等四个主要部分组成由泵房、坡道、输水斜管和牵引设备等四个主要部分组成（图（图3 3）。取水泵设在泵车上。当河流水位涨落时，泵车）。取水泵设在泵车上。当河流水位涨落时，泵车可由牵引设备沿坡道上下移动，以适应
10、水位，同时改换接可由牵引设备沿坡道上下移动，以适应水位，同时改换接头。缆车式取水适宜于水位涨落速度不大头。缆车式取水适宜于水位涨落速度不大 (如每小时不超如每小时不超过过2 2米米)、无冰凌和漂浮物较少的河流。（见图、无冰凌和漂浮物较少的河流。（见图3 3）（三）各种取水方式的比（三）各种取水方式的比较 分项分类优点缺点适用场合代表工程备注固定式取水构筑物江边进水头式固定不变，安全可靠施工难度大岸坡较陡、深水线靠近岸边、高低水位相差不大、含砂量不高的江河和湖泊南通新城小区江心桥墩式可以在不同深度取水，以得到水质较好的原水施工难度大，受水库施工时间限制。常用于水库，建于尚未蓄水时合肥科学家园岸边
11、广口井顶管式施工简单、安全可靠取水水质一般 岸坡较缓，深水线远离岸边的江河连云港职业技术学院岸边广口井渗水式施工简单是缝隙一旦被堵，则无法取水岸坡较缓，深水线远离岸边的江河重庆新天地梁式悬臂桥取水形式固定不变，安全可靠施工难度大岸坡较陡、深水线离岸较远的江河千岛湖碧水清风小区移动式取水构筑物浮船式投资较省、施工简单操作管理较固定式麻烦，取水安全性也较差水位变化大的河流缆车式投资较省、施工简单操作管理较固定式麻烦，取水安全性也较差水位变化大的河流n n（四）本项目取水的建议（四）本项目取水的建议（四）本项目取水的建议（四）本项目取水的建议n n结合本项目水源条件以及以上对比，建议该项目采用结合本
12、项目水源条件以及以上对比，建议该项目采用江边进水头式或岸边顶管式取水方式。江边进水头式或岸边顶管式取水方式。第二章、水源水的处理工艺第二章、水源水的处理工艺n n(一一一一)、水处理的对象及目的、水处理的对象及目的、水处理的对象及目的、水处理的对象及目的n n1 1、一级水处理、一级水处理n n处理对象：悬浮物处理对象：悬浮物n n目的：防止原水中的大块漂流目的：防止原水中的大块漂流n n杂物进入水泵，阻塞通道或损杂物进入水泵，阻塞通道或损n n坏叶轮以及换热管（板）。一坏叶轮以及换热管（板）。一n n级水处理装置能有效地将大颗级水处理装置能有效地将大颗n n粒悬浮物处理掉。常采用粒悬浮物处理
13、掉。常采用 斜板机械格栅斜板机械格栅,一般小于一般小于4040目目.n n2 2、二级水处理、二级水处理n n处理对象：泥砂处理对象：泥砂 n n目的：防止泥砂对换热管（板）的冲刷。目的：防止泥砂对换热管（板）的冲刷。n n我公司经过多年研究换热器水源水的流速、含砂量、含砂我公司经过多年研究换热器水源水的流速、含砂量、含砂粒径等因素对换热管壁的冲刷影响，表明必须对水源水得粒径等因素对换热管壁的冲刷影响，表明必须对水源水得泥砂进行处理。泥砂进行处理。n n、三级水处理、三级水处理n n处理对象：毛发、短纤微、处理对象：毛发、短纤微、n n微生物胶体微生物胶体n n目的：普通的水处理装置目的：普通
14、的水处理装置n n（如格栅）处理毛发、短纤微、（如格栅）处理毛发、短纤微、n n微生物胶体时，毛发、短纤微生物胶体时，毛发、短纤n n活微、微生物胶体容易缠绕在格栅活微、微生物胶体容易缠绕在格栅n n上，不利于反冲洗。我公司研发的带自动连续脉动反冲洗上，不利于反冲洗。我公司研发的带自动连续脉动反冲洗功能的三级水处理装置功能的三级水处理装置机械压滤器能有效地将毛发、机械压滤器能有效地将毛发、短纤微、微生物胶体过滤掉。短纤微、微生物胶体过滤掉。n n、清洗装置、清洗装置n n处理对象：微生物膜处理对象：微生物膜n n目的：目的：n n1 1）防止产生生物黏泥，避免对管线、设备及换热器的堵）防止产生
15、生物黏泥，避免对管线、设备及换热器的堵塞和结垢，进而导致降低热交换器的传热效率，水头损失塞和结垢，进而导致降低热交换器的传热效率，水头损失增加。增加。n n2 2）防止微生物生长繁殖对换热器及管道的腐蚀。因为生）防止微生物生长繁殖对换热器及管道的腐蚀。因为生物黏泥在金属表面上的黏附不可能是均匀的，于是黏泥较物黏泥在金属表面上的黏附不可能是均匀的，于是黏泥较厚或有黏泥的金属部位则贫氧而成为腐蚀电池阳极，而黏厚或有黏泥的金属部位则贫氧而成为腐蚀电池阳极，而黏泥较薄或无黏泥的金属部位则氧浓度较高而成为电池的阴泥较薄或无黏泥的金属部位则氧浓度较高而成为电池的阴极，从而加速金属的腐蚀。极，从而加速金属的
16、腐蚀。（二）水处理的流流程（二）水处理的流流程说明：说明：1 1、取水口前设置斜板过滤装置作为一级处理，过滤精度为、取水口前设置斜板过滤装置作为一级处理，过滤精度为4040目。可目。可有效去除水体中大量悬浮颗粒，将水源水处理成对热泵系统中的换热有效去除水体中大量悬浮颗粒，将水源水处理成对热泵系统中的换热设备无堵塞的状态，使热泵机组能够长时间连续地从水源水中采集热。设备无堵塞的状态，使热泵机组能够长时间连续地从水源水中采集热。n n2 2、为了保障系统的安全运行，加装二级机械过滤器，可以、为了保障系统的安全运行，加装二级机械过滤器，可以有效去除水中的砂子等颗粒，可有效保护主机等设备的安全有效去除水中的砂子等颗粒，可有效保护主机等设备的安全稳定运行。稳定运行。n n3 3、为了保障系统安全运行，在二级过滤器后，加装三级机、为了保障系统安全运行，在二级过滤器后，加装三级机械过滤器，过滤等级为械过滤器，过滤等级为8080目目/英寸，我公司在长期的实践研英寸，我公司在长期的实践研发中，在传统机械过滤器的基础上，调整过滤孔径并增加自发中，在传统机械过滤器的基础上，调整过滤孔径并增加自动反冲洗功能，
