[发明专利]一种开式地表水源热泵取水水处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及给水工程领域，尤其涉及一种防止泥沙堵塞和具有高效除藻功能的开式地表水源热泵取水水处理系统。

背景技术

水源热泵系统因其利用可再生能源，具有高效节能、环保的优点，在工程技术领域得到了广泛的研究和应用。水源热泵系统中的开式地表水源热泵系统直接把水源引入机组或中间换热器进行热交换，这对水源水质必须有严格的要求。因此，开式地表水源热泵必须对原水水质进行处理。目前，开式地表水源热泵取水水处理工艺主要有三种类型：

一、传统的水厂水处理方式

地表水通过传统水厂的水处理方式，即通过混凝沉淀、过滤等一系列的水处理工艺，达到一定水质标准再进入热泵系统。这种工艺虽适应性强，出水水质好，但修建的沉淀池或滤池将占用大面积的土地，这使得工程的投资费用和运行费用会大增。因此，这种水处理工艺会受到土地及投资成本的限制。

二、简单取水+水处理设备

现有的水处理设备一般有旋流除沙器、综合水处理器和粗效过滤器。工艺中一般根据原水水质情况采用其中一种或两种水处理设备组合。旋流除沙器和粗效过滤器具备一定的除沙效果，综合水处理器能减轻水源对管道的腐蚀和结垢影响。该工艺占地省，设备简单，造价较低。但粗效过滤器容易堵塞，需另设反冲洗系统。对于不断变化的原水水质，该工艺不一定能够充分发挥其处理效率；而且，该工艺对于含藻水基本没有什么去除效果。

也可以在这种工艺前加人工湖，人工湖会对水源起到一定的沉淀除沙效果，对于变化的原水水质有一定的适应性，但该工艺的使用受到建设用地的限制，同时对于某些浅水人工湖，这种工艺可能会面临藻类的问题。

三、渗滤取水

经渗滤取水一方面可以得到夏天温度更低、冬季温度更高的水源；而且经渗滤取水后，水质一般都能满足热泵机组的需要，无需其他的水处理工艺。但该工艺施工复杂，初期投资较大；且工艺的使用受到工程地质和水文地质的的严格限制；渗渠取水的后期，取水效果常常由于管道堵塞，而容易受到影响，使用寿命难于得到保证。

发明内容

针对现有取水水处理工艺技术存在的上述不足，本发明的目的是提出一种具备除沙除藻功效，而且占地省、结构简单和造价较低的开式地表水源热泵取水水处理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开式地表水源热泵取水水处理系统，包括取水系统和与之串联的过滤系统；其特征在于，所述取水系统由第一取水头部A、第二取水头部B、第一取水泵a、第二取水泵b、以及管路和阀门组成，第一取水头部A的管路和第二取水头部B的管路并联而设；其中，第一取水头部A的管路由依次串联的第一取水头部A、阀门c103、第一取水泵a和阀门d104构成，第二取水头部B的管路由依次串联的第二取水头部B、阀门f106、第二取水泵b和阀门g107构成：第一取水头部A和第二取水头部B的输出端之间还设有串联的阀门a101和阀门b102；阀门a101和阀门b102之间与取水系统的输出端还连有阀门e105；

所述过滤系统由至少两条并列的过滤管路构成；所述第一过滤管路由依次串联的阀门h108、过滤器C、阀门i109组成，过滤器C上还连接排污阀j110；第二过滤管路由依次串联的阀门k111、过滤器D、阀门l112组成，过滤器D上还连接排污阀m113；第三过滤管路由依次串联的阀门n114、过滤器E、阀门o115组成，过滤器E上还连接排污阀p116；

过滤系统的输出端与热泵机组Z相连；

所述第一取水头部A和第二取水头部B为带除沙功能的伞型取水头部；

所述过滤器C、D、E为带反冲功能的除藻型过滤器。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

(I)该系统采用取水系统和与之串联的过滤系统进行取水，取水系统中的取水头部的反冲洗通过连接取水头部和取水水泵的管路系统上的阀门控制来实现，不需另设反冲洗系统；过滤器反冲洗不需另设反冲洗系统，通过过滤器进出水阀门控制，就可实现过滤器的反冲洗过程。

(II)该系统中的带防堵除沙功能的取水头部外部采用格网可以拦截较大的杂质，内部由多层环形斜板增加进水的沉淀面积；水流在环形斜板间有较低的雷诺数和较高的弗罗德数，水力条件好，有利于小的杂质颗粒沉淀去除，强化了除沙效果。