[转载]水源热泵井回灌困难的成因和解决办法
2013-07-20 10:10阅读：
1、回灌阻塞问题。
回灌井堵塞和溢出是大多数地下水源热泵都会出现的问题。回灌经验表明，真空回灌时对于第四纪松散沉积层来说，颗粒细的含水层单位回灌量一般为单位开采量的1/3～1/2，而颗粒粗的含水层则约为1/2～2/3。回灌井堵塞的原因和处理措施大致可以归纳为下列情况。
①、
悬浮物堵塞。注入水中的悬浮物含量过高会堵塞多孔介质的孔隙，从而使井的回灌能力不断减小直到无法回灌，这是回灌井堵塞中常见的情况。因此，通过预处理控制回灌井中悬浮物的含量是防止回灌井堵塞的首要因素。在回灌灰岩含水层的情况下，控制悬浮物在30mg/L以内是一项普遍认可的标准。
②、
微生物的生长。注入水中或当地的微生物可能在适宜的条件下在回灌井周围迅速繁殖形成生物膜，堵塞介质孔隙，降低含水层的导水能力。防止生物膜的形成只要是通过去除水中的有机质或者进行预消毒杀死微生物的手段来实现。在多数用氮消毒的情况下，典型的残存氮值是1～5mg/L。
③、
化学沉淀。当注入水与含水层介质或地下水不相容时，可能引起某些化学反
应，不仅可能因形成的化学沉淀堵塞水的通过，甚至可能因新生成的化学物质而影响水质。有些碳酸盐地区通过加酸来改变水的pH值以防止化学沉淀的生成。
④、
气泡阻塞。回灌入井时，在一定的流动情况下，水中可能夹带大量气泡，同时水中的溶解性气体可能因温度、压力的变化而释放出来。此外，也可能因生化反应而生成气体物质，最典型的如反硝化反应会生成氮气和氮氧化物。气泡的生成在潜水含水层中并不成为问题，因为气泡可自行溢出；但在承压含水层中，除防止注入水夹带气泡之外，对其他原因产生的气体应进行特殊处理。
⑤、
黏性颗粒膨胀和扩散。这是报道最多的因化学反应产生的堵塞，所以单独列为一种。具体原因是水中的离子和含水层中黏土颗粒上的阳离子发生交换，这种交换会导致黏性颗粒的膨胀和扩散。这种原因引起的堵塞可以通过注入CaCl2等来解决。
⑥、
含水层细颗粒重组。当回灌井井兼作抽水井时，反复的抽、回灌可能引起存在于井壁周围的细颗粒介质的重组，这种堵塞一旦形成，很难处理。所以在次种情况下，回灌井用于抽水井的频率不易太高。
2、腐蚀与水质问题。
腐蚀和生锈是早期地下水源热泵遇到的普遍性问题之一。地下水的水质是引起腐蚀的根本因素。因此，国内外学者对地下水的水质问题进行分析，对地下水水质的基本要求是：澄清、水质稳定、不腐蚀、不滋生微生物或生物、不结垢等。地下水对水源热泵机组的有害成分有：铁、锰、钙、镁、二氧化碳、溶解氧、氮离子、酸碱度等。
①、
腐蚀性。溶解氧对金属的腐蚀性随金属而异。对于钢铁，溶解氧含量大则腐蚀速率增加；铜在淡水中的腐蚀速率较低，但当水中氧和二氧化碳含量高时，铜的腐蚀速率增加。水中游离二氧化碳的变化主要影响碳酸盐结垢。但在缺氧的条件下，游离的二氧化碳会引起铜和钢的腐蚀。氮离子会加剧系统管道的局部腐蚀。
②、
结垢。水中以正盐和碱式盐形成存在的钙、镁等离子易在换热面上析出沉积，形成水垢，严重影响换热效果，即影响地下水源热泵机组的效率。地下水中的Fe2+以胶体形式存在，Fe2+易在换热面上凝聚沉积，促使碳酸钙析出结晶，加剧水垢形成，而且Fe2+遇到氧气发生氧化反应生成Fe3+，在碱性条件下转化为呈絮状物的氢氧化铁沉积而阻塞管道，影响机组的正常运行。
③、
混浊度与含砂量。地下水的混浊度高会在系统中形成沉积而阻塞管道，影响正常运行。地下水的含砂量高会对机组、管道和阀门造成磨损，加快钢材等的腐蚀速度，严重影响机组使用寿命；而且混浊度和含砂量高还会造成地下水回灌时含水层的阻塞，影响地下水的回灌。适合于地下水源热泵的地下水质大致上为：含沙量应小于2×10-5，浊度应小于20mg/L。Ca2+、Mg2+总矿度应小于200mg/L。如果系统中采用板式换热器，水源中固体颗粒的粒径应小于0.5mm。根据地下水的水质不同，可以采用相应的防腐措施。
3、可采用的解决办法
①、
除砂。地下水要经过水过滤器和除砂设备后再进入机组，目前多采用旋流除砂器，也可采用预沉淀池。前者初投资较高，后者较低，但采用开式水箱氧气容易进入，加速设备的腐蚀。
②、
除铁。我国地下水的含铁量一般都超过允许值，因此在使用前要进行除铁。除铁的方法一直是供水工程的研究课题之一。曾采用曝气氧化法，但效果不够理想。现多使用除铁设备进行除铁，尽管初投资和管理费用增加，但效果很好。
③、
软化。目前供暖空调行业多采用软化设备除去地下水中的钙、镁离子并将水软化以达到用水标准。
④、
防气泡。回灌井管置于水位以下，这样可以最大限度减速水气泡产生，从而减轻了气泡阻塞问题。
⑤、
运行管理。运行管理是任何一项HVAC系统的重要组成部分，对于地下水源热泵这种非普通的设计而言更是关键因素。要使运行管理人员不仅知道怎样操作，更要使这些人员知道为什么这样操作，只有这样才能做到安全经济运行。在运行管理中应注意下述几个问题。
2
定期采用回扬清洗的方法来预防和处理管井堵塞问题，回扬次数和回扬时间视含水层的透水性大小而定，在回扬中要抽取水样进行水质检验。
2
合理利用水资源，长期开发必须严格按照国家颁布的有关法规执行以确保水源不被污染，不对地质环境造成灾害。
2
随着使用时间的推移，抽水井和回灌井的能力都会下降，甚至其能力不能再满足热泵运行的需要。这一过程可以用井的老化这一概念加以概括，为了防止水井快速老化，应定期洗井和加强技术管理。
2
搞好水源监测工作，严格遵守控制水源水质的标准。
