“工艺研究”系列文章之九

清泉能研究院着力研究地热温泉应用领域的痛点难点技术和关键核心技术，联合华捷地热团队，依托院士工作站科创平台，共同构建“工艺研究、设备研制、产品销售”三大服务体系。

本文主要介绍工艺研究体系中的一项创新工艺——地热温泉尾水资源化处理技术，它主要应用于温泉尾水处理技术领域，旨在解决现有温泉尾水直接排放导致的资源浪费、环境污染等问题。适用于温泉酒店、度假村等场景，为温泉尾水的可持续利用提供了创新解决方案。

详情如下：

01/研发背景

地热温泉资源是一种兼具“热、矿、水”三种自然属性和康养价值的综合性矿产资源。目前，我国的地热温泉资源主要用于温泉酒店、度假村等场所的泡浴，泡浴后的温泉水即为温泉尾水。现有的温泉尾水处理方式多为过滤消毒后直接排放或排入市政管网，存在以下问题：

热能浪费：温泉尾水温度通常高于30℃，且富含多种矿物离子，直接排放导致大量的热能浪费。

热污染：高温尾水进入地表水域后，会导致水域中溶解氧浓度降低、温度升高，破坏自然水体中鱼类及其它生物的生态平衡。

环境污染：温泉尾水与洗澡水混合排放时，其携带的有机物、氨氮及微生物等指标易超标，可能引发藻类和水草蔓延，甚至导致水域荒芜，破坏水体环境。同时，高矿物盐（如氯、硫酸根、钙等）较高的温泉水的排放可能导致周边土壤盐渍化，影响农作物生长。

水资源浪费：温泉尾水也是一种宝贵的水资源，其直接排放不仅造成水资源浪费，还增加了水处理成本。

02/技术原理

该项技术包含以下四大系统:

1预处理系统

功能：去除悬浮物、结垢物质及病原体，确保后续流程稳定运行。

流程：· 尾水经收集池暂存；

· 通过过滤器（沙缸/袋式/PP精密）去除悬浮物（SS <5ppm）；

· 电磁/微电流阻垢器防止结垢；

· 紫外/臭氧消毒器杀灭99%以上病原体。

2热回收系统

功能：回收余热并降低尾水温度，消除热污染。

流程：· 水源热泵提取30-40℃尾水热能，转化为60-90℃高品位热能（用于供暖、干燥）；

· 尾水温度降至18-26℃；

· 阻垢设备及动力泵保障热泵高效运行。

△工艺示意图

3矿物提取系统

功能：选择性回收锂、锶等高价值矿物。

流程：· 矿物吸附器（螯合树脂/分子筛）富集锂（≥1mg/L）、锶（≥0.1mg/L）等离子；

· 浓液经纯化分离器结晶、沉淀、干燥（热回收系统供热）；

· 产出纯度≥95%的碳酸锂、碳酸锶等产品。

4水处理系统

功能：通过工艺改进，实现温泉水中有机物、氨氮及温泉中有益矿物元素回收利用，形成用于种植功能性农作物的温泉营养液。

流程：· 氧化分解单元（曝气+氧化药剂）降解COD（<5ppm）和氨氮（<0.5ppm）；

· 资源回收单元回收温泉泥，通过发酵等处理后形成高价值的温泉营养液；

· 重金属去除单元（沸石/螯合树脂）吸附残留重金属；

· 出水达地表水Ⅱ类标准。

03/技术优势

出水品质提升：出水水质达到地表水Ⅱ类标准，远超传统处理技术（通常为Ⅲ类或更低），极大提升了温泉尾水的资源价值。

资源化利用高效：通过多级创新处理工艺，将温泉尾水中的热能、矿物质等资源高效回收，实现资源最大化再利用。

运行稳定安全：采用模块化设计适配不同规模，能够适应水质、水量的波动，确保长周期稳定安全运行。

智能化控制精准：配备智能监控与自动化控制系统，实时监测水质参数，自动调节处理工艺等，确保处理效果最优。

环保效益显著：消除热污染及重金属污染，避免土壤盐渍化，保护生态环境，维护生态平衡。

04/应用效果

① 该技术不仅实现了温泉尾水达到国家排放标准，有效解决了环境问题，更能将温泉尾水转化为高附加值产品，创造了新的经济价值，实现了资源价值的最大化。

② 温泉尾水中的热能高效回收后可用于吸收式制冷、冬季区域供暖以及提供稳定的生活热水。

③ 经特有工艺处理后的温泉尾水可制成温泉营养液等产品，广泛适用于现代农业等领域。

④ 处理后的温泉尾水资源还可回用于温泉养殖、景观补水、绿化灌溉、道路保洁等多个领域。

注：该系统已获得国家实用新型专利证书，专利号：ZL2023218840412