地下水源热泵系统缓解了传统能源的压力因此得到了较好的推广应用,但工程运行中还存在一些问题,其中回灌堵塞导致的回灌量减少造成地下水资源浪费是较为复杂的问题,是地下水源热泵工程推广的难题。为此,众多学者开展了研究,在堵塞机理方面已有较为成熟的成果,但在治理堵塞方面的研究较少,为此,本文以沈阳理工大学地下水源热泵工程为例,掌握水源热泵回灌化学、生物堵塞的规律,提出治理回灌堵塞的措施,模拟预测方案的可行性,解决理工大学水源热泵工程运行问题。研究区处在浑河冲积扇的一级阶地区,地下水埋深为8.0～12.0m,水温为9～11℃,适合地下水源热泵工程的建立。研究区铁离子浓度在1.5～2.5mg/L及以上,属于铁含量较高地区,易发生回灌井堵塞。通过工程运行现状及水质特征分析回灌井可能会发生生化、气体堵塞,并在项目所在地地下水中检测出了两种导致堵塞的细菌SRB及FB,同时,在铁含量较高地区中,Fe2+为化学堵塞的主要因素,Mn2+基本不参与水源热泵的化学堵塞。回灌过程中介质的渗透性能降低,首先是由菌体本身引起的,在细菌处于衰亡期时则主要由胞外聚合物含量增加造成,渗流中后期则主要由细菌与EPS共同作用导致介质的渗透性能下降,并与SRB等产气菌产生气体,发生气阻作用有关。通过XRD衍射分析,在生物堵塞试验结束后,有不溶性FeS和Fe3O4生成,致使含水介质的渗透性能降低。通过ICP-MS分析,在原砂样的基础上有铁锰氧化物的生成,所以回灌堵塞往往是复合堵塞。这是本文的特色之一。加入C102使渗流砂柱内的Eh增高破坏了 SRB的生活环境,抑制SRB的繁殖、促使多糖与蛋白质流失导致EPS含量骤降,并消除了 SRB进行硫呼吸时产生的H2S及H2S与水中Fe2+结合生成的FeS,使得含水介质的渗透性恢复;加入NaClO损害细胞膜致使细菌死亡,土壤中pH升高,EPS含量降低,孔隙度回升水通量得到恢复堵塞缓解。证明加入化学试剂提高Eh、pH值杀灭细菌缓解生物堵塞的方法可行。这是本文的特色之二。建立地下水的水流和水温模型,提出两种补偿方案,方案一模拟时回灌井水量为28m3/h,需要增设16眼回灌井;方案二根据室内试验得出规律模拟时回灌井水量为35.36m3/h,需要增设4眼回灌井。两种方案在水流模型中采暖期与制冷期工程项目抽水井与回灌井附近均形成了漏斗区及反漏斗区,影响范围分别约为190m和210m左右。在水温模型中,模拟一年期间的地下水温最高温度为17.5摄氏度,最低温度为5摄氏度,均可达到冬季换热量5K,夏季制冷量7K的要求。该项目采用地下水源热泵工程冬季采暖和夏季制冷对区域地下水温影响很小。两种方案中取回水的设计及井位的布置均较为合理,方案可行。本文以沈阳理工大学为例,通过本次研究勘查资料、现场回灌试验及室内渗流砂柱堵塞试验掌握化学堵塞、生物堵塞及控制复合堵塞的规律,对水源热泵的堵塞防治研究有着重要的理论意义及实际意义,为相关研究提供指导。