低溫地熱（溫泉）水冷熱聯供工藝系統——水處理工藝(一）

編者按：地熱（溫泉）資源是一種具有“熱、礦、水”三種特殊自然屬性和康養價值的綜合性礦產資源，不僅可以作為溫泉泡浴，而且可以作為清潔能源用于發電、房屋供暖、溫室大棚，還可以作為清潔水源用于農業灌溉、水產養殖以及利用其礦物特性進行康療衍生品開發等，具有較高的經濟價值。自現代溫泉產業發展以來，北方區域化注重“熱”解決民生供暖，南方則注重“水”開發洗浴產品，其屬性應用較為單一。因此，以“康養”為主軸，推動溫泉產業轉型發展，將其康養價值與一二產業聯動，實施綜合利用延展溫泉康養的前后端產業，構建溫泉康養生態圈和業態成為必然。

華捷地熱是一家專業地熱（溫泉）綜合開發利用全產業鏈創新型科技企業，業務鏈條涵蓋地熱（溫泉）綜合開發利用的“工藝研究、設計建造、工程運維、設備智造”全過程。為科學合理的展開地熱（溫泉）資源綜合開發利用，在目前地熱水處理、供暖、回灌等新技術支撐下，提出了地熱水綜合利用工藝流程，即“中低溫地熱（溫泉）資源——水冷熱聯供工藝系統”。其工藝以給排水為主、輔以暖通、水處理、智能化等工藝，根據不同應用領域對地熱水的不同需求以及地熱水的水溫、水質、水量情況，可進行區域化供暖采暖、制冷、生活熱水生產供給、溫泉泡浴、泥療、溫泉附加產品生產、溫泉種養殖等應用，響應了“雙碳目標”，促進了健康中國，實現了“一水多用、一能多用”，提高了地熱溫泉水的噸水效益。

“中低溫地熱（溫泉）資源——水冷熱聯供工藝系統”中的“水處理工藝”涉及溫泉原水處理、循環水處理、尾水處理等環節，本文就溫泉原水的處理工藝進行梳理和分析，為地熱水的綜合開發利用工作提供參考和借鑒。

溫泉原水的不同水質（硫磺型、碳酸型、氯化鈉型）和溫泉原水的腐蝕性、結垢趨勢，需分別對原水采取不同的水處理工藝：

●旋流除砂工藝：利用旋流除砂工藝初步去除原水中的泥沙；

●陰陽離子交換工藝：利用陰陽離子處理工藝降低原水中的鹽度、腐蝕性和結垢趨勢；

●除鐵工藝：利用除鐵處理工藝去除水中三價鐵，保證溫泉水的優良品質和視覺感官；

●中壓紫外線工藝：采用中壓紫外線處理工藝對溫泉水進行殺菌、消毒（菌類、藻類）；

●電子水處理工藝：溫泉供水管沿程安裝電子水處理儀（500m/個），利用高頻振蕩工藝，阻止溫泉水在運輸過程中的結垢趨勢。

【NaCl型溫泉原水處理工藝】

NaCl型溫泉水是我們常見的一種溫泉原水類型，是以Na+和Cl-離子為主，其它陰陽離子共存的溫泉原水，且具有腐蝕性的特點。以下以錦繡海灣溫泉度假城項目進行詳細說明：

（水質情況）

1. 工藝流程

●溫泉原水通過井控裝置進入旋流除沙器，由于砂、水密度不同，在離心力、向心浮力及流體力的作用下，因受力不同，從而使密度低的清水上升，由溢流口流出，密度大的砂礫由底部排砂口排出，從而達到除砂，使水質變清澈的目的。

●經除砂后的溫泉原水中，鐵、錳含量仍然超標，水中鐵離子含量超過0.3mg/l時，會出現褐色渾濁現象，錳離子含量超過0.1mg/l時，水中會散發出令人不快的味道，為處理鐵、錳離子，采用添加氧化劑的方式，降低其含量。

●因該溫泉水中含有對人體有益的氡元素，故不采用曝氣氧化鐵、錳的方法，采用氧化劑氧化水中的二價鐵離子與二價錳離子的工藝，保留有益的氡元素；

●經氧化后的鐵、錳離子會生成氫氧化鐵沉淀和二氧化錳沉淀，在此采用錳砂過濾器，可進一步通過錳砂的氧化性對鐵、錳離子進行進一步氧化，實行二級氧化，徹底降低鐵、錳離子含量，濾除水中的沉淀物質，提高溫泉水清澈度；

●該溫泉水在高溫情況下會發生結垢和腐蝕，且原水中陰陽離子含量都較高，故設立混合離子交換器，同時減少水中的鈣、鎂離子以及硫酸根、碳酸氫根、氯離子的含量，以防止高溫溫泉水的結垢和對設備及管材的腐蝕。

（工藝流程）

1. 工藝特點

●取消了傳統的曝氣氧化除鐵、錳工藝，采用氧化劑氧化水中的二價鐵離子與二價錳離子的工藝，保留有益的氡元素；

●管道采用耐高溫，耐腐蝕的玻璃鋼管道，其理論上最高可承受溫度為130℃；

●水處理設備均采用可承受140℃高溫的特殊材質制造，如錳砂過濾器及混合離子交換器的外殼材質采用碳鋼襯膠定制，保證正常工作。

●采用了兩級的氧化，使溫泉水中的二價鐵、錳離子能夠徹底處理，并且運用了混合離子交換器對水中的鈣、鎂離子以及硫酸根、碳酸氫根和氯離子進行處理，可有效防止結垢以及溫泉原水對于設備及管道的腐蝕。

【硫酸-碳酸鈣鎂型溫泉原水處理工藝】

其水質因含有大量的鈣、鎂離子以及硫酸根、碳酸氫根，故極易結垢，對于水處理設備及管材的要求也非常高。以下以石阡城南溫泉項目水質為例：

（水質檢測報告）

1.防垢、除垢方法

本項目采用純物理方法，即在管道上安裝電子水處理儀，防止溫泉水管道發生結垢現象。此方法可廣泛用于鍋爐、中央空調、換熱設備、循環水系統、工業通用水處理設備等，對物理性、生物性、化學性的垢類均有明顯的預防和清除效果。一套電子水處理儀設備可滿足溫泉管網體系約500米長度管道內溫泉水的除垢防垢。

2.工藝特點

●除垢效果明顯。處理后的水垢呈顆粒狀，可隨排污管路排出，不會堵塞管路系統。舊垢脫落以后，在一定范圍內不再產生新垢。

●安裝簡單，可無人值守，減少人力成本及運行費用。

●無需添加化學藥物，不改變水質。

●不腐蝕設備，可延長伺服設備的使用壽命。