一种多层级综合利用温泉废水和热量的方法与流程

本发明属于温泉水处理和热量利用技术领域，特别涉及一种多层级综合利用温泉废水和热量的方法。

背景技术：

我国地热资源非常丰富，很多地区都有地热温泉，当地发现温泉后，一般都会修建温泉度假村，带来巨大的经济效益。正因为温泉度假旅游业能带来很多效益，但是温泉废水及热量并没有得到有效的利用，白白浪费。有些地方利用了温泉水，也只是挖了更大的坑将冷却的温泉水用来养鱼，但并不是所有温泉水都能够冷却后养鱼，因为大多数温泉水中都含有硫酸盐和其他矿物质元素，而且ph值也偏高，对鱼类和水生作物的生长不利，一般直接冷却未经处理的温泉水只能养罗非鱼等高耐受力鱼种，但消费者普遍反应鱼肉发苦，市场并不认可温泉鱼。

另外，由于温泉水含有多种矿物质，不适于长期留置于皮肤，因此一般有条件的温泉度假村都会引自来水或普通地下水通过锅炉加热后提供给洗浴房使用。而温泉泳池或者泡池要求每天都换水，排出的废水一般温度都在

35-48℃。一方面是带有热量的温泉废水被排走，另一方面是还需对10几度的自来水或地下水进行加热，这无疑增加了温泉度假村的能耗成本。

众所周知，螺旋藻人工养殖中，比较常见的问题是藻池温度过低导致的藻体死亡腐烂。螺旋藻的生长温度为22-45℃，最适宜的温度为35-42℃，如果水温没有控制好就容易造成藻体死亡。目前常用的解决方式是在水中放置加热器，但问题是加热器周围的水温过高也不利于藻体生长，而且能耗较大。温泉水一般常年保持温度为35-48℃，如果能把温泉水的热量转换用于螺旋藻养殖，则可以大大的降低螺旋藻人工养殖的能耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多层级综合利用温泉废水和热量的方法。

本发明多层级综合利用温泉废水和热量的方法，建立多层级利用温泉废水和热量的综合系统，包括四个部分：温泉泳池、废水生态处理部分、洗浴部分、螺旋藻养殖部分；其中所述温泉泳池通过排水管道与温泉废水板式换热器相连，在温泉泳池和温泉废水板式换热器之间设置废水滤网；所述温泉废水板式换热器上还连接回水通道和温泉端自来水出水管，所述温泉废水板式换热器通过排水管道与泳池废水生态处理部分相连；所述泳池废水生态处理部分为容量达到泳池每日排水量5-10倍的狭长迂回的生态处理通道，分为两段，第一段生态处理通道为直接在地上挖掘的沙土坑道，两壁和底部都做硬化处理；第二段生态处理通道为直接在地上挖掘的沙土坑道，两壁和底部都不做硬化处理，两段生态处理通道之间通过隔离网进行隔离；所述第二段生态处理通道末端与养鱼塘相连；所述第二段生态处理通道末端与养鱼塘之间设置滤网；所述温泉泳池和养鱼塘有3-5度的坡度差；所述第一段生态处理通道水中投放螺旋藻；所述第二段生态处理通道水中种植水生植物，投放河虾、河蚌、鳑鲏鱼；所述第一段生态处理通道深度为0.8-1.2米，容量为泳池每日排水量的2-4倍；所述第二段生态处理通道深度为1.2-1.6米，容量为泳池每日排水量的3-6倍；温泉泳池废水经温泉废水板式换热器4交换热量后，流入第一段生态处理通道，留存2-4天后，流入第二段生态处理通道，留存3-6天后流入养鱼塘；

所述洗浴部分包括洗浴房、锅炉房、洗浴废水板式换热器，其中所述洗浴房的洗浴废水排水通道上设置洗浴废水板式换热器和废水滤网；所述洗浴废水板式换热器连接洗浴废水排水通道、洗浴废水出水口、洗浴端自来水进水管、洗浴端自来水出水管；所述温泉端自来水出水管和洗浴端自来水出水管汇集到锅炉进水管中接入锅炉房；从锅炉房中引出热水管接入洗浴房；所述洗浴废水出水口连接排污口；洗浴废水经洗浴废水板式换热器交换热量后排入排污口；自来水经洗浴废水板式换热器提取到热量后流入锅炉房，经锅炉进一步加热后提供给洗浴房；

所述螺旋藻养殖部分，由藻池、搅拌器、温度探测器、控制器、板式散热器组成，所述锅炉房通过锅炉出水通道与藻池底部的板式散热器相连，所述搅拌器设置在藻池中央，所述藻池壁上设置温度探测器，所述锅炉房的锅炉上设置控制器，所述温度探测器与控制器无线相连，所述板式散热器通过回水通道与温泉废水板式换热器相连；所述控制器设定为三档，第一档为当藻池温度低于35℃时，开启锅炉加热模式；第二档为当藻池温度为35-42℃时，开启换热循环模式；第三档为当藻池温度高于42℃时，关闭换热循环模式。

进一步，废水滤网网眼直径小于等于5mm。

进一步，所述藻池上方设置可开关阳光板。

进一步，所述锅炉房中设置一台可供应不同温度热水的真空热水锅炉，按不同温度设定分别与洗浴部分和螺旋藻养殖部分的管道相连。

进一步，所述锅炉房中设置两台普通锅炉，一台与洗浴部分的管道连接，另一台与螺旋藻养殖部分的管道连接。

本发明的有益效果如下：

1.分段式结构便于生态处理温泉泳池废水：本发明将生态处理通道分为两段，第一段比较浅，底部和两壁都做硬化处理，便于在35℃左右生长最好的螺旋藻对温泉泳池刚排出的温热废水进行生化处理，同时也让废水冷却；第二段底部和两壁都不做硬化处理，便于泥土中微生物进入水体，同时种植水生植物，养殖河虾、河蚌、鰟鮍鱼等经济价值不高但对水体有净化作用的水生动物，在这些生物的共同作用下，实现对温泉泳池废水的多层级生态处理；第二段比第一段深，可形成虹吸作用将第一段沉积的过多的沉淀物吸到第二段中用作水生动物的食物或者水生植物的肥料。经过本技术方案处理的温泉泳池废水从排水口排出时水质已经安全，可以用于养鱼等生产活动。

2.成本低廉、维护简单、自动运行：本发明的技术方案，只是在建设时需要规划好，将温泉泳池废水的排水通道根据地势情况科学分成两段，分别投放螺旋藻和水生植物与动物，建成后即可自动运行，效果良好，实际成本支出其实很低廉，特别是后期能自动运行，维护简单，还可以为温泉度假村增加一个风景，甚至可以增加一个钓小鱼小虾玩的项目。

3.充分利用温泉废水和洗浴废水的热量，减少能耗：本发明通过板式换热器，将温泉废水和洗浴废水的热量交换到用于洗浴的自来水或地下水中，经充分热能交换的循环水温度约35-48℃，与洗浴废水交换热量的自来水温度能达到约30-35℃，汇集后温度约为33-45℃，进入锅炉后只需再加热到42-48℃即可用于洗浴，比用锅炉直接将水从15℃左右加热到42-48℃能节省60％以上的能耗。

4.成本低廉、维护简单、效果显著：本发明的技术方案，只是在建设时需要规划好，合理布置排水通道和进水管等管道的位置，建成后只需按往常的工作程序即可实现进入锅炉的水已经升温到33-45℃，效果良好，实际改建成本支出其实很低廉，但维护简单，可为温泉度假村节省至少60％的加热洗浴用水的能耗。

5.利用温泉水为螺旋藻养殖池提供热量：本发明通过板式换热器及藻池底部铺设的板式散热器，将温泉池流出的水的热量转换到为藻池提供热量。一般温泉池流出的水温度为35-48℃，经过换热完全能保证藻池保持35℃以上的温度，大大的节约了螺旋藻人工养殖的能耗。

6.增加锅炉以备突发情况：携带温泉热量的循环水先通过锅炉后流出，一般情况下可不启用锅炉，但是当温泉水温度不足以提供藻池所需热量时，开启锅炉保证了藻池的热量供给。

7.自动监控藻池温度：藻池中设置温度探测器，当藻池温度低于设定值时开启换热循环模式，当藻池温度低于最低设定值时，开启锅炉加热模式实现快速升温，当藻池温度高于设定值时，关闭换热循环模式。

8.只提取废水热量，不污染温泉水，也不被洗浴废水污染：本技术方案只提取温泉废水和洗浴废水的热量，没有与温泉废水和洗浴废水直接接触，不污染温泉水，也不被洗浴废水污染，各条水路各行其道，互不接触，只互相交换利用热量，降低洗浴和螺旋藻养殖的能耗。

附图说明

附图为多层级利用温泉废水和热量的综合系统平面示意图

附图标号如下：

1、温泉泳池；2、洗浴房；3、锅炉房；4、温泉废水板式换热器；5、洗浴废水板式换热器；6、废水滤网；7、排水管道；8、回水通道；9、温泉端自来水出水管；10、藻池；11、洗浴废水排水通道；12、洗浴端自来水进水管；13、洗浴废水出水口；14、洗浴端自来水出水管；15、排污口；16、锅炉进水管；17、热水管；18、搅拌器；19、温度探测器；20、第一段生态处理通道；21、第二段生态处理通道；22、养鱼塘；23、隔离网；24、滤网；25、板式散热器；26、锅炉出水通道；27、控制器

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案，但是本发明的技术方案不以实施例为限。

一种多层级综合利用温泉废水和热量的方法，首先建立多层级利用温泉废水和热量的综合系统，包括四个部分：温泉泳池1、废水生态处理部分、洗浴部分、螺旋藻养殖部分；其中所述温泉泳池1通过排水管道7与温泉废水板式换热器4相连，在温泉泳池1和温泉废水板式换热器4之间设置废水滤网6，所述温泉废水板式换热器4上还连接回水通道8和温泉端自来水出水管9，所述温泉废水板式换热器4通过排水管道与泳池废水生态处理部分相连；所述泳池废水生态处理部分为容量达到泳池每日排水量5-10倍的狭长迂回的生态处理通道，分为两段，第一段生态处理通道20为直接在地上挖掘的沙土坑道，两壁和底部都做硬化处理；第二段生态处理通道21为直接在地上挖掘的沙土坑道，两壁和底部都不做硬化处理，两段生态处理通道之间通过隔离网23进行隔离；所述第二段生态处理通道21末端与养鱼塘22相连；所述第二段生态处理通道21末端与养鱼塘22之间设置滤网24；所述温泉泳池1和养鱼塘22有3-5度的坡度差；所述第一段生态处理通道水中投放螺旋藻；所述第二段生态处理通道水中种植水生植物，投放河虾、河蚌、鳑鲏鱼；所述第一段生态处理通道深度为0.8米，容量为泳池每日排水量的2倍；所述第二段生态处理通道深度为1.6米，容量为泳池每日排水量的4倍；温泉泳池废水经温泉废水板式换热器4交换热量后，流入第一段生态处理通道，留存2天后，流入第二段生态处理通道，留存4天后流入养鱼塘22；

所述洗浴部分包括洗浴房2、锅炉房3、洗浴废水板式换热器5，其中所述洗浴房2的洗浴废水排水通道11上设置洗浴废水板式换热器5和废水滤网6；所述洗浴废水板式换热器5连接洗浴废水排水通道11、洗浴废水出水口13、洗浴端自来水进水管12、洗浴端自来水出水管14；所述温泉端自来水出水管9和洗浴端自来水出水管14汇集到锅炉进水管16中接入锅炉房3；从锅炉房3中引出热水管17接入洗浴房2；所述洗浴废水出水口13连接排污口15；洗浴废水经洗浴废水板式换热器5交换热量后排入排污口；自来水经洗浴废水板式换热器5提取到热量后流入锅炉房3，经锅炉进一步加热后提供给洗浴房2；

所述螺旋藻养殖部分，由藻池10、搅拌器18、温度探测器19、控制器27、板式散热器25组成，所述锅炉房3通过锅炉出水通道26与藻池10底部的板式散热器25相连，所述搅拌器18设置在藻池10中央，所述藻池10壁上设置温度探测器19，所述锅炉房3的锅炉上设置控制器27，所述温度探测器19与控制器27无线相连，所述板式散热器25通过回水通道8与温泉废水板式换热器4相连；所述控制器设定为三档，第一档为当藻池温度低于35℃时，开启锅炉加热模式；第二档为当藻池温度为35-42℃时，开启换热循环模式；第三档为当藻池温度高于42℃时，关闭换热循环模式。

进一步，所述废水滤网6网眼直径小于等于5mm。

进一步，所述藻池10上方设置可开关阳光板。

进一步，所述锅炉房3中设置一台可供应不同温度热水的真空热水锅炉，按不同温度设定分别与洗浴部分和螺旋藻养殖部分的管道相连。

每日温泉泳池1的废水经废水滤网6过滤毛发后，由排水管道7进入温泉废水板式换热器4中，交换热量后在坡度作用下汇入第一段生态处理通道20，排入时废水中含有大量的硫酸盐、矿物质、人体皮屑细胞、汗液尿液等成分，由于第一段生态处理通道20两壁和底部都做了硬化处理，废水不会渗入地下，而是被通道原来存水中的螺旋藻进行生化反应，消耗了硫酸盐、矿物质、汗液尿液中的氮等成分，合成藻体；在坡度的作用下，废水缓慢流动，推动第一段生态处理通道20中的存水向第二段生态处理通道21流动，这些水带着螺旋藻体、未反应的人体皮屑细胞、未消化的汗液尿液等流入第二段生态处理通道21，在这里经过水生植物、河虾、河蚌、鳑鲏鱼的共同作用，成为安全的水，经滤网24过滤后进入养鱼塘22。

第一段生态处理通道比较浅，符合螺旋藻的生活习性；第二段生态处理通道也比较浅，符合水生植物和虾类鰟鮍鱼类的生活习性，但是比第一段生态处理通道深一些，可以形成虹吸效应，将第一段生态处理通道底部沉淀过多的物质吸过来，这些物质富含有机物，可用作河虾和河蚌的食物。第二段生态处理通道种植的水生植物提升了温泉的周边景观，水里养殖的都是河蚌、小虾、小鱼，为来温泉度假的人们提供了更有趣的娱乐模式。

温泉废水进入温泉废水板式换热器4时，温度约为35-48℃，与从回水通道8进入温泉废水板式换热器4中的循环水进行热量交换，升温到为35-48℃的循环水经温泉端自来水出水管9进入锅炉进水管16中，进入锅炉房3进行加热；同时，洗浴房2中使用过的废水温度约30-35℃，经过洗浴废水排水通道11流出，经过废水滤网6过滤毛发杂物后进入洗浴废水板式换热器5，与从洗浴端自来水进水管12进入洗浴废水板式换热器5的自来水或者地下水进行热量交换，降温后的洗浴废水经过洗浴废水出水口13排入排污口15；而升温到为30-35℃的自来水或地下水，经洗浴端自来水出水管14进入锅炉进水管16中，进入锅炉房3进行加热；循环水和自来水在锅炉进水管16中汇集，温度约为33-45℃。

锅炉房设置一台可供应不同温度热水的真空热水锅炉，按不同温度设定分别与洗浴部分和螺旋藻养殖部分的管道相连。当水温升温到42-48℃时通过热水管17接入洗浴房2。

螺旋藻养殖部分的藻池壁上设置的温度探测器19与锅炉上安装的控制器27无线相连，控制器27设定为三档，第一档为当藻池温度低于35℃时，开启锅炉加热模式；第二档为当藻池温度为35-42℃时，开启换热循环模式；第三档为当藻池温度高于42℃时，关闭换热循环模式。当藻池温度为35-42℃时，换热循环模式开启，同时停止锅炉加热，循环水带着温泉热量从温泉端板式换热器4进入锅炉3后直接直接经锅炉出水通道26进入铺设于藻池10底部的板式散热器25中，在搅拌器18的搅拌下，热量散及整个藻池，散去热量的循环水从藻池回水通道12中流出，进入板式换热器7重新获得热量。当藻池温度高于42℃时，关闭换热循环模式，循环水停止流动；当藻池温度低于35℃时，开启锅炉加热模式，循环水带着温泉热量从温泉端板式换热器4进入锅炉房3，经锅炉加热后流出，经锅炉出水通道26进入铺设于藻池10底部的板式散热器25中，在搅拌器18的搅拌下，热量散及整个藻池，散去热量的循环水从藻池回水通道8中流出，进入温泉端板式换热器4重新获得热量，不断循环，直到藻池温度达到35-42℃。

以上对本发明所提供的多层级综合利用温泉废水和热量的方法行了详细介绍。本文通过具体实施方式对本发明的原理和实施方式进行了阐述，以上说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。