低温地热（温泉）水冷热联供工艺系统——水处理工艺(一）

编者按：地热（温泉）资源是一种具有“热、矿、水”三种特殊自然属性和康养价值的综合性矿产资源，不仅可以作为温泉泡浴，而且可以作为清洁能源用于发电、房屋供暖、温室大棚，还可以作为清洁水源用于农业灌溉、水产养殖以及利用其矿物特性进行康疗衍生品开发等，具有较高的经济价值。自现代温泉产业发展以来，北方区域化注重“热”解决民生供暖，南方则注重“水”开发洗浴产品，其属性应用较为单一。因此，以“康养”为主轴，推动温泉产业转型发展，将其康养价值与一二产业联动，实施综合利用延展温泉康养的前后端产业，构建温泉康养生态圈和业态成为必然。

华捷地热是一家专业地热（温泉）综合开发利用全产业链创新型科技企业，业务链条涵盖地热（温泉）综合开发利用的“工艺研究、设计建造、工程运维、设备智造”全过程。为科学合理的展开地热（温泉）资源综合开发利用，在目前地热水处理、供暖、回灌等新技术支撑下，提出了地热水综合利用工艺流程，即“中低温地热（温泉）资源——水冷热联供工艺系统”。其工艺以给排水为主、辅以暖通、水处理、智能化等工艺，根据不同应用领域对地热水的不同需求以及地热水的水温、水质、水量情况，可进行区域化供暖采暖、制冷、生活热水生产供给、温泉泡浴、泥疗、温泉附加产品生产、温泉种养殖等应用，响应了“双碳目标”，促进了健康中国，实现了“一水多用、一能多用”，提高了地热温泉水的吨水效益。

“中低温地热（温泉）资源——水冷热联供工艺系统”中的“水处理工艺”涉及温泉原水处理、循环水处理、尾水处理等环节，本文就温泉原水的处理工艺进行梳理和分析，为地热水的综合开发利用工作提供参考和借鉴。

温泉原水的不同水质（硫磺型、碳酸型、氯化钠型）和温泉原水的腐蚀性、结垢趋势，需分别对原水采取不同的水处理工艺：

●旋流除砂工艺：利用旋流除砂工艺初步去除原水中的泥沙；

●阴阳离子交换工艺：利用阴阳离子处理工艺降低原水中的盐度、腐蚀性和结垢趋势；

●除铁工艺：利用除铁处理工艺去除水中三价铁，保证温泉水的优良品质和视觉感官；

●中压紫外线工艺：采用中压紫外线处理工艺对温泉水进行杀菌、消毒（菌类、藻类）；

●电子水处理工艺：温泉供水管沿程安装电子水处理仪（500m/个），利用高频振荡工艺，阻止温泉水在运输过程中的结垢趋势。

【NaCl型温泉原水处理工艺】

NaCl型温泉水是我们常见的一种温泉原水类型，是以Na+和Cl-离子为主，其它阴阳离子共存的温泉原水，且具有腐蚀性的特点。以下以锦绣海湾温泉度假城项目进行详细说明：

（水质情况）

1. 工艺流程

●温泉原水通过井控装置进入旋流除沙器，由于砂、水密度不同，在离心力、向心浮力及流体力的作用下，因受力不同，从而使密度低的清水上升，由溢流口流出，密度大的砂砾由底部排砂口排出，从而达到除砂，使水质变清澈的目的。

●经除砂后的温泉原水中，铁、锰含量仍然超标，水中铁离子含量超过0.3mg/l时，会出现褐色浑浊现象，锰离子含量超过0.1mg/l时，水中会散发出令人不快的味道，为处理铁、锰离子，采用添加氧化剂的方式，降低其含量。

●因该温泉水中含有对人体有益的氡元素，故不采用曝气氧化铁、锰的方法，采用氧化剂氧化水中的二价铁离子与二价锰离子的工艺，保留有益的氡元素；

●经氧化后的铁、锰离子会生成氢氧化铁沉淀和二氧化锰沉淀，在此采用锰砂过滤器，可进一步通过锰砂的氧化性对铁、锰离子进行进一步氧化，实行二级氧化，彻底降低铁、锰离子含量，滤除水中的沉淀物质，提高温泉水清澈度；

●该温泉水在高温情况下会发生结垢和腐蚀，且原水中阴阳离子含量都较高，故设立混合离子交换器，同时减少水中的钙、镁离子以及硫酸根、碳酸氢根、氯离子的含量，以防止高温温泉水的结垢和对设备及管材的腐蚀。

（工艺流程）

1. 工艺特点

●取消了传统的曝气氧化除铁、锰工艺，采用氧化剂氧化水中的二价铁离子与二价锰离子的工艺，保留有益的氡元素；

●管道采用耐高温，耐腐蚀的玻璃钢管道，其理论上最高可承受温度为130℃；

●水处理设备均采用可承受140℃高温的特殊材质制造，如锰砂过滤器及混合离子交换器的外壳材质采用碳钢衬胶定制，保证正常工作。

●采用了两级的氧化，使温泉水中的二价铁、锰离子能够彻底处理，并且运用了混合离子交换器对水中的钙、镁离子以及硫酸根、碳酸氢根和氯离子进行处理，可有效防止结垢以及温泉原水对于设备及管道的腐蚀。

【硫酸-碳酸钙镁型温泉原水处理工艺】

其水质因含有大量的钙、镁离子以及硫酸根、碳酸氢根，故极易结垢，对于水处理设备及管材的要求也非常高。以下以石阡城南温泉项目水质为例：

（水质检测报告）

1.防垢、除垢方法

本项目采用纯物理方法，即在管道上安装电子水处理仪，防止温泉水管道发生结垢现象。此方法可广泛用于锅炉、中央空调、换热设备、循环水系统、工业通用水处理设备等，对物理性、生物性、化学性的垢类均有明显的预防和清除效果。一套电子水处理仪设备可满足温泉管网体系约500米长度管道内温泉水的除垢防垢。

2.工艺特点

●除垢效果明显。处理后的水垢呈颗粒状，可随排污管路排出，不会堵塞管路系统。旧垢脱落以后，在一定范围内不再产生新垢。

●安装简单，可无人值守，减少人力成本及运行费用。

●无需添加化学药物，不改变水质。

●不腐蚀设备，可延长伺服设备的使用寿命。