CN203333404U - 回灌地热水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种回灌地热水处理装置，包括旋流除砂器、沉淀池、第一调蓄池、过滤器和第二调蓄池；抽水井的出水管与旋流除砂器的进水口连通，旋流除砂器的出水口与换热器的进水口连通，换热器的地热水排出口与沉淀池连通，沉淀池与第一调蓄池连通，第一调蓄池与过滤器的进水口连通，过滤器的出水口与第二调蓄池连通，第二调蓄池与回灌井连通；第三输送管与第一调蓄池之间设置过滤盒，过滤盒内设置过滤墙，过滤盒的一侧设置筛网，过滤盒的另一侧设置护网，第二调蓄池的上端安装第一密封盖，回灌井的井口安装第二密封盖。该回灌地热水处理装置能有效解决地热水回灌过程中的物理堵塞，能在深埋新近系地热储层中大幅提高回灌率。

Description

回灌地热水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种水处理装置，特别是涉及一种回灌地热水处理装置。

背景技术

目前，为使宝贵的地热资源开发走持续发展的道路，政府从规划角度限制开采，鼓励研究地热回灌等新技术。结合地热流体赋存特征，进行地热尾水回灌试验，通过人工方式补给地热流体储层，可以维持和恢复储层压力，是关中盆地地热资源持续开采的必由之路。为此，从2002年至今，西安市、咸阳市两地均进行了多次尝试性试验，并取得了一定成果。但是鉴于关中盆地蓝田灞河组孔隙热储埋深大（>1300m），储层原始压力大，导致回灌量小，回灌持续时间短，地热回灌难以推广。增加回灌量、延长回灌时间，是当前地热回灌推广迫切需要解决的问题。

目前陕西省关中地区地热回灌仍旧采用浅层松散堆积物含水层的回灌工艺，即把通过热交换的尾水未经任何处理直接回灌入地热井中，回灌中没有考虑深层地热水水质复杂，矿物成份多，含量高，地热储热层孔隙小、连通性差，原始储热层压力高等与浅层常温回灌的差别，这两个因素也是造成地热回灌效果不佳的主要原因。

地热采暖之后尾水由于具有高矿化或部分有毒有害元素，直接排放到环境中，对环境造成一定的负面影响，热储层地热流体天然补给量少，径流迟缓，只有通过回灌才能减缓储热层压力下降，延长地热井寿命，使得地热资源能长久开采，走循环开采道路。地热尾水回灌不下去，主要原因是储层堵塞，堵塞类型分物理（碎屑物）堵塞、化学堵塞和生物堵塞；另一个原因是储层压力顶托。化学堵塞产生的原因是不同水质地热流体混合可能产生的化学反应（沉淀、析出）及与储热层岩石矿物之间反应后形成的固体或胶状物的堵塞；另一种情况是回灌的低温流体由于储层的温度升高而形成的化学反应从而引起的堵塞。生物堵塞主要是抽出地热流体经过输送管道、热交换器再通过管道输入回灌井过程中一些污染细菌在有利环境繁殖而造成的堵塞。物理（碎屑物）堵塞主要由于回灌水中碎屑粉粒粒径大于储层孔隙直径、流速减慢沉淀等原因堵塞回灌储层中孔隙而引起。针对这些不同堵塞因素，疏理影响回灌的关键因素，通过一些设施、工艺、流程来增加回灌量是可行的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种回灌地热水处理装置。该回灌地热水处理装置能够有效解决地热水回灌过程中的物理堵塞，并可大大减少了生物堵塞和化学堵塞，能够在深埋新近系地热储层中大幅提高回灌率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：回灌地热水处理装置，其特征在于：包括设置在抽水井和回灌井之间的旋流除砂器、沉淀池、第一调蓄池、过滤器和第二调蓄池；所述抽水井的出水管与旋流除砂器的进水口连通，所述旋流除砂器的出水口通过第一输送管与换热器的进水口连通，所述换热器的地热水排出口通过第二输送管与沉淀池连通，所述沉淀池通过第三输送管与第一调蓄池连通，所述第一调蓄池通过第四输送管与过滤器的进水口连通，所述过滤器的出水口通过第五输送管与第二调蓄池连通，所述第二调蓄池通过第六输送管与回灌井连通；所述第一调蓄池内设置有与第四输送管连接且用于将第一调蓄池内的地热水泵送至过滤器的加压输送泵，所述第二调蓄池内设置有与第六输送管连接且用于将第二调蓄池内的地热水泵送至回灌井的加压回灌泵，所述第三输送管与第一调蓄池之间设置有过滤盒，所述过滤盒内设置有由石英砂构成的过滤墙，所述过滤盒靠近沉淀池的一侧设置有筛网，所述过滤盒靠近第一调蓄池的一侧设置有护网，所述第二调蓄池的上端安装有第一密封盖，所述回灌井的井口安装有第二密封盖。

上述的回灌地热水处理装置，其特征在于：所述沉淀池上设置有用于将地热水内的气体排出的排气管。

上述的回灌地热水处理装置，其特征在于：所述过滤器包括过滤器壳体和设置在过滤器壳体内的滤芯，所述第四输送管与过滤器的连接点位于滤芯的下方，所述第五输送管与过滤器的连接点位于滤芯的上方。

上述的回灌地热水处理装置，其特征在于：所述过滤墙的厚度为24cm。

上述的回灌地热水处理装置，其特征在于：所述筛网的目数为200目。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。

2、本实用新型通过增加沉淀池并使沉淀池内的地热水自流进入第一调蓄池，既对水中悬浮物进行了处理，又减少了一级水泵，降低回灌水处理费用。

3、本实用新型通过设置沉淀池、筛网和过滤墙，使得过滤后水中悬物物粒径基本<3μm，并对水中的胶体、铁、锰、细菌有明显去除作用。

4、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中A处的放大图。

附图标记说明:

1—抽水井；        2—出水管；    3—旋流除砂器；

4—第一输送管；    5—换热器；    6—输热水管；

7—第二输送管；     8—排气管；         9—沉淀池；

10—第三输送管；    11—第一调蓄池；    12—加压输送泵；

13—第四输送管；    14—过滤器；        14-1—过滤器壳体；

14-2—滤芯；        15—第五输送管；    16—第二调蓄池；

17—加压回灌泵；    18—第六输送管；    19—回灌井；

20—过滤盒；        21—筛网；          22—护网；

23—过滤墙；        24—第一密封盖；    25—第二密封盖。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种回灌地热水处理装置，包括设置在抽水井1和回灌井19之间的旋流除砂器3、沉淀池9、第一调蓄池11、过滤器14和第二调蓄池16；所述抽水井1的出水管2与旋流除砂器3的进水口连通，所述旋流除砂器3的出水口通过第一输送管4与换热器5的进水口连通，所述换热器5的地热水排出口通过第二输送管7与沉淀池9连通，所述沉淀池9通过第三输送管10与第一调蓄池11连通，所述第一调蓄池11通过第四输送管13与过滤器14的进水口连通，所述过滤器14的出水口通过第五输送管15与第二调蓄池16连通，所述第二调蓄池16通过第六输送管18与回灌井19连通；所述第一调蓄池11内设置有与第四输送管13连接且用于将第一调蓄池11内的地热水泵送至过滤器14的加压输送泵12，所述第二调蓄池16内设置有与第六输送管18连接且用于将第二调蓄池16内的地热水泵送至回灌井19的加压回灌泵17，所述第三输送管10与第一调蓄池11之间设置有过滤盒20，所述过滤盒20内设置有由石英砂构成的过滤墙23，所述过滤盒20靠近沉淀池9的一侧设置有筛网21，所述过滤盒20靠近第一调蓄池11的一侧设置有护网22，所述第二调蓄池16的上端安装有第一密封盖24，所述回灌井19的井口安装有第二密封盖25。

如图1所示，所述沉淀池9上设置有用于将地热水内的气体排出的排气管8。

如图1所示，所述过滤器14包括过滤器壳体14-1和设置在过滤器壳体14-1内的滤芯14-2，所述第四输送管13与过滤器14的连接点位于滤芯14-2的下方，所述第五输送管15与过滤器14的连接点位于滤芯14-2的上方。

如图2所示，所述过滤墙23的厚度a为24cm。本实施例中，所述筛网21的目数为200目。所述抽水井1和回灌井19之间的间距为260m。

本实施例使用时，抽水井1抽出地热水先经过旋流除砂器3进行初步处理后，进入热交换器5，通过热交换器5完成热流体使用目的，即提取其中的热能，获得地热水热量的储热水通过输热水管6输送至用户，这时候，换热后降温的地热水即所谓尾水，一般都直接排掉。地热水经过旋流除砂器3的初步过滤，水中粒径>0.5mm的碎屑物质已经被过滤；然后地热水再通过沉淀池9进行沉淀和排气，水通过自流进入第一调蓄池11，沉淀池9与第一调蓄池11之间有筛网21和由石英砂构成的过滤墙23，其中筛网21目数为200目（过滤后水中悬浮物的粒径＜0.074mm），石英砂粒径2mm～3mm，沉淀池9、筛网21和过滤墙23过滤后水中悬物物粒径基本<0.01mm，并对水中的胶体，铁、锰、细菌有明显去除作用，另外在沉淀池9中设有排气管8，水中气体可以进行有效的排放。第一调蓄池11中的地热水由加压输送泵12泵送到过滤器14，过滤器14的滤芯14-2为聚丙烯热熔方式制作而成，过滤精度<3μm。经过滤器14过滤之后的地热水进入第二调蓄池16，此时的回灌水质，其固体悬浮物颗粒粒径<3μm，大部分的胶体物质已被过滤。第二调蓄池16内安装加压回灌泵17，加压回灌泵17将第二调蓄池16内的地热水泵送至回灌井19中，自加压回灌泵17至回灌井19内液面以及回灌井口均采用密封措施，即通过设置第一密封盖24和第二密封盖25，杜绝气体进入地热水内。在回灌管道上安装压力、温度、流量监测设施。

本实施例中，通过增加沉淀池9并使沉淀池9内的地热水自流进入第一调蓄池11，既对水中悬浮物进行了处理，又减少了一级水泵，降低回灌水处理费用。第二调蓄池16中可按一定配比加入阻垢剂，也为持久回灌提供了可能。对井设计有利于抽采互换，即在抽、灌管路上采取闸门控制，使用一定时期后，回灌井19换做抽水井1，抽水井1换做回灌井19使用，即可定期回扬防止碎屑物堵塞，又能充分利用地热能，建立有效利用的循环系统。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.回灌地热水处理装置，其特征在于：包括设置在抽水井（1）和回灌井（19）之间的旋流除砂器（3）、沉淀池（9）、第一调蓄池（11）、过滤器（14）和第二调蓄池（16）；所述抽水井（1）的出水管（2）与旋流除砂器（3）的进水口连通，所述旋流除砂器（3）的出水口通过第一输送管（4）与换热器（5）的进水口连通，所述换热器（5）的地热水排出口通过第二输送管（7）与沉淀池（9）连通，所述沉淀池（9）通过第三输送管（10）与第一调蓄池（11）连通，所述第一调蓄池（11）通过第四输送管（13）与过滤器（14）的进水口连通，所述过滤器（14）的出水口通过第五输送管（15）与第二调蓄池（16）连通，所述第二调蓄池（16）通过第六输送管（18）与回灌井（19）连通；所述第一调蓄池（11）内设置有与第四输送管（13）连接且用于将第一调蓄池（11）内的地热水泵送至过滤器（14）的加压输送泵（12），所述第二调蓄池（16）内设置有与第六输送管（18）连接且用于将第二调蓄池（16）内的地热水泵送至回灌井（19）的加压回灌泵（17），所述第三输送管（10）与第一调蓄池（11）之间设置有过滤盒（20），所述过滤盒（20）内设置有由石英砂构成的过滤墙（23），所述过滤盒（20）靠近沉淀池（9）的一侧设置有筛网（21），所述过滤盒（20）靠近第一调蓄池（11）的一侧设置有护网（22），所述第二调蓄池（16）的上端安装有第一密封盖（24），所述回灌井（19）的井口安装有第二密封盖（25）。

2.根据权利要求1所述的回灌地热水处理装置，其特征在于：所述沉淀池（9）上设置有用于将地热水内的气体排出的排气管（8）。

3.根据权利要求1所述的回灌地热水处理装置，其特征在于：所述过滤器（14）包括过滤器壳体（14-1）和设置在过滤器壳体（14-1）内的滤芯（14-2），所述第四输送管（13）与过滤器（14）的连接点位于滤芯（14-2）的下方，所述第五输送管（15）与过滤器（14）的连接点位于滤芯（14-2）的上方。

4.根据权利要求1所述的回灌地热水处理装置，其特征在于：所述过滤墙（23）的厚度为24cm。

5.根据权利要求1所述的回灌地热水处理装置，其特征在于：所述筛网（21）的目数为200目。

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