一种开式地表水源热泵取水水处理系统技术方案

本发明专利技术提供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；所述取水部系统由取水头部Ａ、取水头部Ｂ、取水泵ａ、取水泵ｂ、以及管路和阀门组成，取水头部Ａ的管路和取水头部Ｂ的管路并联而设；过滤系统由至少两条并列的过滤管路构成；过滤系统的输出端与热泵机组Ｚ相连。它不仅能够有效避免漂浮物堵塞取水头部，还能够起到有效除沙除藻的作用，从而防止漂浮物和泥沙等杂质对热泵系统通道的堵塞和冲蚀；以及防止藻类等物质在热泵系统管壁形成生物粘泥。该系统取水头部的反冲洗通过连接取水头部和取水水泵的管路上的阀门来控制，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，实现过滤器的反冲洗过程。它不仅能节约排沙排泥用水所耗电能，节约基建和运行费用；而且还能大大地减轻热泵系统管道的堵塞、冲蚀和结垢现象，提高开式地表水源热泵系统的热交换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及给水工程领域，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。
技术介绍
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
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。
技术实现思路
针对现有取水水处理工艺技术存在的上述不足，本专利技术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。本专利技术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103、第一取水泵a和阀门104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106、第二取水泵b和阀门107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101和阀门102；阀门101和阀门102之间与取水系统的输出端还连有阀门105；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108、过滤器C、阀门109组成，过滤器C上还连接排污阀110；第二过滤管路由依次串联的阀门111、过滤器D、阀门112组成，过滤器D上还连接排污阀113；第三过滤管路由依次串联的阀门114、过滤器E、阀门115组成，过滤器D上还连接排污阀116；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，本专利技术具有如下有益效果：(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。(III)本专利技术中的过滤系统中的除藻型过滤器是利用微滤管和超声波换能器的共同作用来清除水中的藻类，微滤管对水体进行过滤除藻；超声波灭藻具有操作方便、高效、无污染(或减少污染)等优点，利用超声波的空化作用可以抑制水体中藻类生长，达到强化-->除藻的效果；超声波产生的机械震动效应可以阻止细菌、胶体颗粒等在滤管壁上的沉积，减少微滤管的堵塞，大大提高过滤的效能；采用四个微滤管并联作用，提高了过滤面积；其中微滤管的滤管孔径为30～50μm，过滤效果高；微滤管采用不锈钢材料，增加其强度，能受高压，不宜损坏；(IV)该结构不仅能节约排沙排泥用水所耗电能，节约基建和运行费用；而且还能大大地减轻热泵系统管道的堵塞、冲蚀和结垢现象，提高开式地表水源热泵系统的热交换效率。具有能耗较低，水处理效果较好，造价低廉，操作简便等优点。附图说明图1为本专利技术开式地表水源热泵取水水处理系统原理图；图2是本专利技术中的取水头部的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是图3的B—B剖视图；图5是本专利技术中的除藻型过滤器的结构示意图；图6是图5的A—A剖视图；图7是本专利技术中的除藻型过滤器的五通管结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种开式地表水源热泵取水水处理系统，包括取水系统和与取水系统串联的过滤系统；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、以及管路和多个阀门组成，第一取水头部A的管路和第二取水头部B的管路一端并联；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103、第一取水泵a和阀门104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106、第二取水泵b和阀门107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101和阀门102；阀门101和阀门102之间与取水系统的输出端还连有阀门105；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108、过滤器C、阀门109组成，过滤器C上还连接排污阀110；第二过滤管路由依次串联的阀门111、过滤器D、阀门112组成，过滤器D上还连接排污阀113；第三过滤管路由依次串联的阀门114、过滤器E、阀门115组成，过滤器D上还连接排污阀116；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为带防堵除沙功能的取水头部；所述过滤器C、D和E为带反冲功能的除藻型过滤器。参见图1，第一取水头部A、第二取水头部B平时两个都工作，第一取水泵a或/和第二取水泵b工作，取水泵出水进入并列连接的过滤器C、D和E。过滤器出水管和废水管通过出水连通管和废水连通管分别连通。平时工作时，关闭联络管阀门105以及备用泵的进出水阀门，其他阀门打开。当第一水头部A需要反冲洗时，打开联络管阀门105，关闭阀门102、阀门103和阀门104；当第二取水头部B需要反冲洗时，打开联络管阀门105，关闭阀门101、阀门106和阀门107。第一取水泵a和第二取水泵b的任意一台可为备用泵，也可为两台同时工作。工作时，过滤器进水管阀门108、阀门111和阀门114，以及出水管阀门109、阀门112和阀门1本文档来自技高网...

【技术保护点】
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１０３、第一取水泵ａ和阀门１０４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１０６、第二取水泵ｂ和阀门１０７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１０１和阀门１０２；阀门１０１和阀门１０２之间与取水系统的输出端还连有阀门１０５；　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１０８、过滤器Ｃ、阀门１０９组成，过滤器Ｃ上还连接排污阀１１０；第二过滤管路由依次串 联的阀门１１１、过滤器Ｄ、阀门１１２组成，过滤器Ｄ上还连接排污阀１１３；第三过滤管路由依次串联的阀门１１４、过滤器Ｅ、阀门１１５组成，过滤器Ｄ上还连接排污阀１１６；　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为带防堵除沙功能的取水头部；　所述过滤器Ｃ、Ｄ、Ｅ为带反冲功能的除藻型过滤器。...

【技术特征摘要】
1、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103、第一取水泵a和阀门104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106、第二取水泵b和阀门107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101和阀门102；阀门101和阀门102之间与取水系统的输出端还连有阀门105；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108、过滤器C、阀门109组成，过滤器C上还连接排污阀110；第二过滤管路由依次串联的阀门111、过滤器D、阀门112组成，过滤器D上还连接排污阀113；第三过滤管路由依次串联的阀门114、过滤器E、阀门115组成，过滤器D上还连接排污阀116；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为带防堵除沙功能的取水头部；所述过滤器C、D、E为带反冲功能的除藻型过滤器。2、根据权利要求1所述的开式地表水源热泵取水水处理系统，其特征在于，所述取水头部，包括圆筒形格网21、集水筒23和连接于集水筒23底部的出水管24，所述圆筒形格网21的上部设有锥型上盖26；锥型上盖26与圆筒形格网21、集水筒23同轴而设，集水筒23设于锥型上盖内，集水筒23的上端与锥型上盖26的内壁相连；集水筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：范功端，姜文超，林艳，向平，阳春，张智，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]