[发明专利]一种组合式管井过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于管井的组合式过滤器，特别是涉及一种用于水源热泵系统中回灌井的过滤器，这种过滤器分内外两层，它的外层过滤器固定在井内，而内层过滤器是活动式的，可以提出井外，也可以重新安装在井内。因此，内层过滤器可定期从井内提到地面上进行清洗并可重复使用。

背景技术

全球范围的一次性能源短缺和经常出现的能源危机极大地制约了世界经济的发展，寻找和开发可再生能源早已成为世界性的潮流。

地源热泵技术是当前世界上最先进的供暖制冷技术，它利用浅层常温地热能解决供暖制冷问题，属于可再生能源利用技术。

随着中国国民经济的高速发展，对能源的需求量越来越大，不可再生能源供不应求。在现在和未来的若干年中，中国都将面临着巨大的能源压力，一方面，中国的经济要保持高速的增长，另一方面，又必须考虑环境保护和可持续发展问题。因此，开发利用新能源就变得十分迫切和重要。随着《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》等法律法规的相继出台，中国可再生能源的开发利用工作得到了不断的加强和长足的进展。其中，尤以地源热泵技术发展最快。截止到2010年底，中国从事地源热泵相关设备产品制造、工程设计与施工、系统集成与调试管理维护的企业已经达到400多家，工程数量近8000个，工程供暖面积达1.5亿平方米。

在地源热泵尤其地下水源热泵的快速发展过程中，也出现了一些问题，其中一个突出的问题是地下水回灌难的情况非常普遍，甚至回灌难在某种程度上已经成为困扰我国乃至世界范围地下水源热泵发展的瓶颈，在一定程度上制约了地下水源热泵的发展；另一个是对地下水污染的认识不全面，甚至没有给予高度的重视。

地下水源热泵系统是通过提水井将地下水提取出来，经过空调机组进行热（冷）量交换来达到供暖和制冷的目的，置换能量后的地下水再通过回灌井回灌到地下。地下水大量开采后，如果没有进行及时回灌，不仅会造成水资源的浪费，还会造成地面沉降，影响建筑物的安全，而且还会因为局部地下水的过量开采造成生态环境的恶化。因此，对采用后的地下水进行完全回灌是很有必要的，国家和地方的法律法规也明确规定，必须采取可靠的回灌措施，确保置换冷量或热量后的地下水全部回灌到地下同一含水层中，并不得对地下水资源造成浪费和污染，2011年10月出台的《全国地下水污染防治规划（2011-2020）》也将对防止地下水污染起到重要作用。

水井尤其用来回灌地下水的回灌井，在使用一段时间后，都会发生回灌水量减少的现象，即出现水井的堵塞问题，水井堵塞是造成回灌难的最主要原因。造成水井堵塞的主要原因有（1）物理堵塞：砂砾、杂物和空气等造成的堵塞;(2)化学堵塞：溶解于水中的氧与地下水中的多种成分发生化学反应生成不溶于水的有一定硬度的结垢物以及井管在水中腐蚀生锈形成的结垢物造成的堵塞；（3）生物化学堵塞：微生物进入地下水中，与铁细菌和硫酸还原菌繁殖产生结垢物造成的堵塞。根据大量井下视频观测资料，回灌井在使用一段时间后，均会产生结垢物附着在过滤器上或充填在过滤器的孔（缝）隙内，经视频仔细观察，在不同区域内，结垢物的颜色、形态、结构和结垢的程度等都有一定差异，尤其结垢的程度差异更大，有的回灌井使用不到半年时间，其过滤器上的结垢物厚度竟然超过5cm，这些结垢物造成了回灌井的堵塞，使回灌水量减少。因此，水井需定期清洗。由于传统的井壁管、沉淀管和过滤器（本发明的外层过滤器）是在凿井时一次性安装固定在井内的，无法提出地面，所以，目前采用的洗井方法都是将洗井设备下入井内来完成的，不仅耗费人力、物力，在洗井过程中还会对地下水造成二次污染，对地下水构成潜在的危害。

发明内容

本发明的目的，是提供一种组合式管井过滤器，这种过滤器的外层固定在井内，而内层可以定期提升到地面上进行清洗，方便快捷，可避免对地下水造成二次污染。同时，对结垢物的取样（化验）变得非常容易，可以对结垢物进行全面的、系统的、动态的物理、化学和生物等方面的分析。这种过滤器的内层还可以根据地下水水质的不同以及结垢物种类的不同，安装不同的滤网和过滤材料，有针对性地进行过滤；也可以安装电解法等电磁装置进行除垢或防止结垢。

采用的技术方案