CN105625503B - 取水净水一体化的水源取水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种取水净水一体化的水源取水系统，关键在于：包括取水廊道，在取水廊道的进水口处设置有水源过滤净化装置，在取水廊道的出水口处设有取水装置。与现有技术相比，本发明提供的取水净水一体化的水源取水系统通过巧妙的布局，将水源过滤净化装置与混凝土构筑物合二为一，实现吸入水源热泵系统水源的取水、净水以及自身反清洗一体化，进而达到降低了取水、净水工艺过程的复杂程度，减少其建设及运行成本的作用。

Description

取水净水一体化的水源取水系统

技术领域

本发明涉及水源净化领域，特别涉及一种取水净水一体化的水源取水系统。

背景技术

以采暖和空调系统为主的建筑能耗是我国总能耗的重要部分，随着建筑面积的高速增长及居民生活水平的提高，建筑能耗上升趋势明显。同时，社会的高速发展导致能源紧缺及环境污染问题日益凸现，因此，建筑节能对节能减排、节约型社会建设及循环经济发展具有至关重要的意义。近年来，水体因其高比热值的特点，已从单纯的水资源在业界提高到能源载体被得到了充分认识。地表水水源热泵技术作为一种新型空调系统因其系统效率高、节能减排显著等特点而备受关注；目前，已在区域能源、建筑节能、集中供暖制冷等领域得到广泛应用。

地表水水源热泵技术基本原理为，从江河里抽取地表水，经过换热后，提取热能和冷能，实现供暖和制冷；在制热的时候以水作为热源，在制冷的时候以水作为排热源。如今，地表水源热泵作为历史最悠久的热泵系统之一，技术已比较成熟；同时，我国南方地区拥有丰富的地表水源，江水温度常年都在10～25℃间波动，是地表水源热泵的适宜水源；因此，地表水水源热泵技术在我国南方地区具有得天独厚的基础条件及良好的发展前景。

然而劣质的原水将会致使系统机组、管道及附属设备等的堵塞或冲蚀、腐蚀及结垢而影响系统的正常运行，降低系统运行效率，甚至缩短机组使用寿命，再者，地表水水体由于雨季、旱季或者水库蓄水等因素影响，导致地表水水位有洪水期与枯水期之分，是洪水期原水劣等水质更是水源热产取水的难题；因此，水源热泵取水处理技术的选择极为关键。

现有的在地表水取水工程设计中，通常采用了多级过滤装置，来有效过滤水中的杂质，设置有高位、低位取水管(洪水期利用高位取水管取水，枯水期利用低位取水管取水)，以取得水体的上清液，从而增加系统使用寿命，同时降低除沙设备所造成的能耗。

现有技术的缺陷：现有技术中的多级过滤装置，虽可以过滤水中杂质，提高进水质量，保证吸水系统的供水稳定性，但不能解决过滤装置的清洗问题，更不能实现自身反清洗；对于杂质较多水质不好的水源，采用设置高位、低位取水管的吸水方式容易将污水中的杂质和细小颗粒吸入到地表水水源热泵系统进入到水泵以及主机内，造成水泵及主机损坏。

发明内容

有鉴于现有技术中缺陷，本发明提供一种取水净水一体化的水源取水系统，以解决水源热泵系统取水、净水以及自身反清洗一体化过程的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种取水净水一体化的水源取水系统，关键在于：包括取水廊道，在所述取水廊道的进水口处设置有水源过滤净化装置，在所述取水廊道的出水口处设有取水装置。

以上方案的有益效果是：取水廊道顺流设置，巧妙的将水源过滤净化装置与混凝土构筑物合二为一，实现吸入水源热泵系统水源的取水、净水以及自身反清洗一体化，进而达到降低了取水、净水工艺过程的复杂程度，减少其建设及运行成本的作用。

优选的，所述取水廊道由前部的进水廊道和后部的过流廊道组成，所述进水廊道的两侧内壁为曲面结构或齿状结构，所述过流廊道的宽度大于所述进水廊道的宽度，所述过流廊道的出水口下部设置有下游闸门。该方案的效果是进水廊道的两侧内壁为曲面结构可以改变过水断面面积，形成流速梯度以促进水体紊流、混合絮凝程度，过流廊道的宽度大于所述进水廊道的宽度可以使水流变缓，有利于水体中杂质及絮凝物的沉淀，过流廊道的出水口下部设置的下游闸门有利于沉淀在回路廊道中的沉淀物排出取水廊道。

优选的，所述进水廊道和过流廊道并列设置，其中进水廊道的进水口朝向江水下游，过流廊道的出水口朝向江水下游；所述进水廊道和过流廊道的连接处位于江水上游，且设置有上游闸门。该方案的效果是进水廊道的进水方向与江河水流方向相反，当取水廊道中积累的沉淀过多时，同时打开上闸门和下游闸门，利用江河水顺流的冲刷力量实现取水廊道自身反冲洗，节能环保。

优选的，进水廊道的进水口朝向江水上游，过流廊道的出水口朝向江水下游，所述进水廊道的出水口和过流廊道的进水口连接，并且该进水廊道和过流廊道的长度方向沿江河顺流方向设置。该方案的效果是当河岸线足够长时，进水廊道和过流廊道直线设置就可以实现净水，取水以及自身反清洗一体化功能。

优选的，所述水源过滤净化装置包括浮动式浮渣阻挡装置和混凝剂喷射投加装置；所述浮动式浮渣阻挡装置包括两个竖向设置的滑轨，两个所述滑轨分别固定在该进水廊道进水口的两侧壁上，两个所述滑轨内分别设有一个滑块，两个所述滑块经水平设置的浮动式浮渣挡板连接，所述混凝剂喷射投加装置包括混凝剂高压喷射头，该混凝剂高压喷射头卡设在滑槽中，该滑槽竖向设置在浮动式浮渣挡板后方所述进水廊道内壁上，该混凝剂高压喷射头通过软管连接有混凝剂拌合存储器。该方案的效果是浮动式浮渣阻挡装置可随水位变化调整浮动式浮渣挡板位置，以阻挡江水中大块漂浮物及杂物，实现原水的初滤；廊道入口内壁设置混凝剂喷射投加装置可随水位变化调整升降式混凝剂高压喷射头的位置，当江河原水浊度高于热泵要求的水质标准时喷射混凝剂，从而实现水源的再次净化，将混凝剂喷射投加装置设置在浮动式浮渣挡板后方，可延长絮凝时间并缩短廊道长度。

优选的，所述取水装置包括控制室，该控制室设置在所述过流廊道的上方，所述控制室内设有水泵控制系统，该水泵控制系统与水泵电路连接。该方案的效果是水泵将廊道出水口处的净化过的水源抽取出来以进行下一步的处理。

优选的，所述水泵经取水管连接水源转化室内的热泵机或水质深度处理装置。该方案的效果是经过净化的水源通过水泵送入热泵机中进行能量交换或者送入水质深度处理装置做更进一步的净化处理，从而作为自来水厂供水水源。

优选的，所述过流廊道的上方设置有水源转化室，所述水源转化室与所述控制室并列设置，且热泵机或水质深度处理装置设置在水源转化室内。该方案的效果是将水源转化室直接设置于过流廊道的上方，以减少边岸土地占用。

优选的，所述水泵设置在所述下游闸门的上方。该方案的效果是防止水泵吸入沉淀在回路廊道中的沉淀物。

优选的，所述取水廊道的底部沿江河顺流方向呈一定坡度。该方案的效果是可以进一步加强取水廊道自身反冲洗的效果。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的取水净水一体化的水源取水系统通过巧妙的布局，将水源过滤净化装置与混凝土构筑物合二为一，实现吸入水源热泵系统水源的取水、净水以及自身反清洗一体化，进而达到降低了取水、净水工艺过程的复杂程度，减少其建设及运行成本的作用。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图；

图3为实施例1的的1-1剖视图；

图4为实施例1和实施例2的2-2剖视图；

图5为实施例1和实施例2的3-3剖视图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

实施例1

如图1，图3，图4和图5所示，一种取水净水一体化的水源取水系统，用于从江河里抽取地表水，经过换热后，提取热能或冷能，包括取水廊道1，在取水廊道1的进水口处设置有水源过滤净化装置19，在取水廊道1的出水口处设有取水装置20。

图1中还可以看到，取水廊道1由前部的进水廊道17和后部的过流廊道18组成，进水廊道17和过流廊道18并列设置，其中进水廊道17的进水口朝向江水下游，过流廊道18出水口朝向江水下游，进水廊道17的两侧内壁为曲面结构或齿状结构，过流廊道18的宽度大于进水廊道17的宽度；进水廊道17和过流廊道18的连接处位于江水上游，且设置有上游闸门2。

图1，图3和图5中所示，过流廊道18的出水口下部设置有下游闸门3，水泵7设置在下游闸门3的上方，水源转化室5与控制室4并列设置，且水源转化室5设置在过流廊道18的上方。

图1，图3和图4中所示，水源过滤净化装置19包括浮动式浮渣阻挡装置9和混凝剂喷射投加装置10；浮动式浮渣阻挡装置9包括两个竖向设置的滑轨11，两个滑轨11分别固定在该进水廊道17进水口的两侧壁上，两个滑轨11内分别设有一个滑块12，两个滑块12经水平设置的浮动式浮渣挡板13连接，混凝剂喷射投加装置10包括混凝剂高压喷射头14，该混凝剂高压喷射头14卡设在滑槽15中，该滑槽15竖向设置在浮动式浮渣挡板13后方进水廊道17内壁上，该混凝剂高压喷射头14通过软管连接有混凝剂拌合存储器16。

图5中示出了取水装置20包括控制室4，该控制室4设置在过流廊道18的上方，控制室4内设有水泵控制系统21，该水泵控制系统21与水泵7电路连接，该水泵7经取水管6连接水源转化室5内的热泵机或水质深度处理装置。

实施例2

如图2，图4和图5所示，一种取水净水一体化的水源取水系统，用于从江河里抽取地表水，经过换热后，提取热能或冷能，包括取水廊道1，在取水廊道1的进水口处设置有水源过滤净化装置19，在取水廊道1的出水口处设有取水装置20。

图1中还可以看到，取水廊道1由前部的进水廊道17和后部的过流廊道18组成，进水廊道17的进水口朝向江水上游，过流廊道18的出水口朝向江水下游，所述进水廊道17的出水口和过流廊道18的进水口连接，并且该进水廊道17和过流廊道18的长度方向沿江河顺流方向设置。进水廊道17的两侧内壁为曲面结构或齿状结构，过流廊道18的宽度大于进水廊道17的宽度。

图2和图5中所示，过流廊道18的出水口下部设置有下游闸门3，水泵7设置在下游闸门3的上方，水源转化室5与控制室4并列设置，且水源转化室5设置在过流廊道18的上方。

图4和图5中所示，水源过滤净化装置19包括浮动式浮渣阻挡装置9和混凝剂喷射投加装置10；浮动式浮渣阻挡装置9包括两个竖向设置的滑轨11，两个滑轨11分别固定在该进水廊道17进水口的两侧壁上，两个滑轨11内分别设有一个滑块12，两个滑块12经水平设置的浮动式浮渣挡板13连接，混凝剂喷射投加装置10包括混凝剂高压喷射头14，该混凝剂高压喷射头14卡设在滑槽15中，该滑槽15竖向设置在浮动式浮渣挡板13后方进水廊道17内壁上，该混凝剂高压喷射头14通过软管连接有混凝剂拌合存储器16。

图5中示出了取水装置20包括控制室4，该控制室4设置在过流廊道18的上方，控制室4内设有水泵控制系统21，该水泵控制系统21与水泵7电路连接，该水泵7经取水管6连接水源转化室5内的热泵机或水质深度处理装置。

取水净水一体化的水源取水系统采用序批式间歇方式运行，当取水净水一体化的水源取水系统开始取水时，关闭上游闸门2和下游闸门3，通过水泵7抽吸促进水体在取水廊道1中流动，启动浮动式浮渣阻挡装置9，以阻挡江水中大块漂浮物及杂物，实现水源的初次净化，启动混凝剂喷射投加装置10，向吸入的水源中喷射混凝剂，从而实现水源的再次净化，水泵7吸水口设置在于江河枯水位以下位置，以保证取水净水一体化的水源取水系统常年均能正常运行；当水源转化室5排水时，关闭水泵7并升起浮动式浮渣挡板13及混凝剂高压喷射头14，打开上游闸门2和下游闸门3，利用江水动能冲刷取水廊道1实现反冲洗，反冲洗完成后，关闭上游闸门2和下游闸门3，并启动浮动式浮渣阻挡装置9及混凝剂喷射投加装置10、水泵7等设备，重新进行下一轮取净水过程。水源转化室5退水出口设置于取水净水一体化的水源取水系统下游50m外，以防止退水改变江河原水水温场，同时该退水水源可用作城市市政用水或小型水电站水源或城市自来水备用水源或其它用途水源。

最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种取水净水一体化的水源取水系统，其特征在于：包括取水廊道(1)，在所述取水廊道(1)的进水口处设置有水源过滤净化装置(19)，在所述取水廊道(1)的出水口设有取水装置(20)；

所述取水廊道(1)由前部的进水廊道(17)和后部的过流廊道(18)组成，所述进水廊道(17)的两侧内壁为曲面结构或齿状结构，所述过流廊道(18)的宽度大于所述进水廊道(17)的宽度，所述过流廊道(18)的出水口下部设置有下游闸门(3)；

所述进水廊道(17)和过流廊道(18)并列设置，其中进水廊道(17)的进水口朝向江水下游，过流廊道(18)的出水口朝向江水下游；

所述进水廊道(17)和过流廊道(18)的连接处位于江水上游，且设置有上游闸门(2)；

所述取水装置(20)包括控制室(4)，该控制室(4)设置在所述过流廊道(18)的上方，所述控制室(4)内设有水泵控制系统(21)，该水泵控制系统(21)与水泵(7)电路连接，所述水泵(7)吸水口设置在于江河枯水位以下位置，通过水泵(7)抽吸促进水体在取水廊道(1)中流动。

2.根据权利要求1所述的取水净水一体化的水源取水系统，其特征在于：所述水源过滤净化装置(19)包括浮动式浮渣阻挡装置(9)和混凝剂喷射投加装置(10)；

所述浮动式浮渣阻挡装置(9)包括两个竖向设置的滑轨(11)，两个所述滑轨(11)分别固定在该进水廊道(17)进水口的两侧壁上，两个所述滑轨(11)内分别设有一个滑块(12)，两个所述滑块(12)经水平设置的浮动式浮渣挡板(13)连接，所述混凝剂喷射投加装置(10)包括混凝剂高压喷射头(14)，该混凝剂高压喷射头(14)卡设在滑槽(15)中，该滑槽(15)竖向设置在浮动式浮渣挡板(13)后方所述进水廊道(17)内壁上，该混凝剂高压喷射头(14)通过软管连接有混凝剂拌合存储器(16)。

3.根据权利要求1或2所述的取水净水一体化的水源取水系统，其特征在于：所述水泵(7)经取水管(6)连接热泵机或水质深度处理装置。

4.根据权利要求3所述的取水净水一体化的水源取水系统，其特征在于：在所述过流廊道(18)的上方设置有水源转化室(5)，所述水源转化室(5)与所述控制室(4)并列设置，且热泵机或水质深度处理装置设置在水源转化室(5)内。

5.根据权利要求4所述的取水净水一体化的水源取水系统，其特征在于：所述水泵(7)设置在所述下游闸门(3)的上方。

6.根据权利要求1所述的取水净水一体化的水源取水系统，其特征在于：所述取水廊道(1)的底部沿江河顺流方向呈一定坡度。