江水源热泵系统取水及水处理工艺专项技术研究

优点 分项 分类 固定 式取 水构 筑物 江边进水头式 固定不变，安 全可靠 可以在不同深 度取水，以得 到水质较好的 原水 施工简单、安 全可靠 施工简单 固定不变，安 全可靠 投资较省、施 工简单 投资较省、施 工简单 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 常用于水库，建于尚未蓄 水时 南通新城小 区 合肥科学家 园 缺点 适用场合 代表工程 备注
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。

（2）江心桥墩式 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 同深度取水，以得到水质较好的原水。 （3）岸边广口井顶管式


集水井与泵房分建或合建于岸边，原水直接由进水口进入。
稳定运行。

3、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80目/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
动反冲洗功能，可以有效彻底去除水中的毛发及短纤，可有 效保护水泵等设备的安全稳定运行。

4、为了防止微生物在换热器中附着滋生，特加装胶球清洗 装置，可有效保护换热器的寿命以及换热效果。

（2）缆车式 由泵房、坡道、输水斜管和牵引设备等四个主要部分组成 （图3）。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，以适应水位，同时改换接
头。缆车式取水适宜于水位涨落速度不大 (如每小时不超 过2米)、无冰凌和漂浮物较少的河流。（见图3）
（三）各种取水方式的比较
பைடு நூலகம்
（1）pH值：
黄浦江2个采样点水体的pH值，分别为8.37和7.5，符 合正常范围。马兰港桥附近的水体的pH值稍高可能与 当地的工农业活动有关。
（2）氨-氮含量
马兰港桥和松浦大桥2个点的氨氮值分别为0.61和0.76 mg/l，达到国家规定的III类水标准。
（3）化学需氧量--COD
马兰港桥和松浦大桥2个采样点水体的CODcr值分别为 21和26mg/l，达到国家规定的III类水CODcr的标准。
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， 力求做到技术先进、施工方便、经济合理。

（一）、固定式取水构筑物 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
多种布置。常见的有四种：


（如格栅）处理毛发、短纤微、
微生物胶体时，毛发、短纤 活微、微生物胶体容易缠绕在格栅 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――机械压滤器能有效地将毛发、
短纤微、微生物胶体过滤掉。

４、清洗装置 处理对象：微生物膜
目的：
1）防止产生生物黏泥，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 增加。 2）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 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
吸水喇叭口
广口井顶管取水原理图
（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。
水泵房 送至冷暖 热三联供 机房 河水集水井
水泵吸水口
广口井渗水取水原理图

(5)梁式悬臂桥取水形式

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、水泵安装检修起重架4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
（河）岸坡度来确定，在枯水位保证吸入口伸入水面
1m，由于钢筋混凝土悬臂自重较大，悬臂长度宜控制 在20m以内。


(二) 移动式取水构筑物
适用于水位变化大的河流。构筑物可随水位升降,具有投
资较省、施工简单等优点,但操作管理较固定式麻烦，取 水安全性也较差，主要有两种： （1）浮船式 水泵设在驳船上，直接从河中取水，由斜管输送至岸上。
的能力。
三、除黄锈水（降浊度）工作原理
4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+利用SC-B产生
的活性中间物质（活性氧）对Fe2+的氧化作用生成难溶化 合物Fe(OH)3，此过程同时起到混凝剂作用，经过排污可 将 铁和杂质除去。
四、除垢、析垢、防腐蚀工作原理
溶解在水中的Ca2+、Mg2+离子经处理获得电子，以钙盐、

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 位置(图2)。当采用摇臂式连接时，加长联络管为摇臂，
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(20°～30°)。浮船式取水构筑物在中 国西南和中南地区较多。80年代,单船供水能力已超过每 日10万米h。
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机房系统原理图

南通新城小区冷暖热三联供系统采用南通市第二污水处理 厂的二级排放水作为低品位热源，统一设置了一个中心机 房，实现小区集中空调供冷、供热、集中生活热水的功能。
江心桥墩式
施工难度大，受水库施工时 间限制。
岸边广口井顶管 式 岸边广口井渗水 式 梁式悬臂桥取水 形式 移动 式取 水构 筑物 浮船式 缆车式
取水水质一般 是缝隙一旦被堵，则无法取 水 施工难度大 操作管理较固定式麻烦，取 水安全性也较差 操作管理较固定式麻烦，取 水安全性也较差
岸坡较缓，深水线远离岸 边的江河 岸坡较缓，深水线远离岸 边的江河 岸坡较陡、深水线离岸较 远的江河 水位变化大的河流 水位变化大的河流
2、机械压滤器
1：转动轴套 5：转动叶片
2：滚动钢刷 3：固定支架 6：筛网40目—60目 7：转动罩壳
4：外壳 8：筛网滤衬
(四) 清洗装置
前置壳管式换热器考虑采用胶球清洗装置。选用合适的海 绵胶球，球的湿态直径比换热管内径略大一点（20mm）， 且湿态比重和水相近，将胶球从装球室处投入装球室内，数 量为换热管数量的10％左右，然后启动胶球泵，打开系统两 端球阀，胶球就在比循环水进口压力略高一些的水流带动下 进入换热器的水室，因胶球是一个多微孔柔性的弹性体，在 循环水进口压差的作用下被挤压通过换热管对换热管内壁进 行一次抹擦，使管内壁污垢随水流出，胶球随循环水经出水 管进入收球网，在收球网板的阻拦下，把胶球分离出来，由 胶球泵抽出重新回到装球室，如此循环往复对换热管实行连

极，从而加速金属的腐蚀。
（二）水处理的流流程
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M M
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说明：
1、取水口前设置斜板过滤装置作为一级处理，过滤精度为40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 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。

2、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

（1）江边进水头式 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 高的江河和湖泊（如下图）。原水通过设在水源最低水位 之下的进水头部，经过进水管流至集水井，然后由泵房加 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
江水源热泵系统取水及水 处理工艺专项技术研究
目
录
第一章、水源水的取水 第二章、水源水的处理工艺 第三章、水处理结构研究 第四章 、除垢、黄锈水及杀菌、灭藻 第五章、江水水质调查 第六章、经典案例介绍――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 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
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（四）本项目取水的建议 结合本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。
第二章、水源水的处理工艺

(一)、水处理的对象及目的


1、一级水处理
处理对象：悬浮物 目的：防止原水中的大块漂流 杂物进入水泵，阻塞通道或损 坏叶轮以及换热管（板）。一
结论：从以上监测结果可以看到测试的指标符合II、III类 标准，属较清洁、轻污染水体，因此经过对空调取水基本 无影响，通过三级水处理完全可以满足换热器进水要求。
第六章、经典案例介绍――南通新城小区 污水源热泵工程

（一）案例简介 南通新城小区位于南通滨江新城，南临世纪大道、北临沿 河路、东边靠近城山路、西面靠近工农南路。小区中间被
第三章、水处理结构研究
（一）一级水处理装置 1、一级处理
2、格栅大样图
3、特殊水处理装置大样图 该装置可用于水质条件较差如原生污水的处理。
1：链轮 6：钢刷