污水热源泵系统应用技术规程（征求意见稿）陕西

陕西省工程建设标准

污水源热泵系统应用技术规程

Technicalspecificationforapplicationof

sewagesourceheatpumpsystem

前言

根据《陕西省住房和城乡建设厅关于下达2020年度工程建设

标准编制修订计划的通知》（陕建标发［2020］4号）的要求，规范

编制组经过广泛调查研究，认真总结我省的实践经验，参考相关行

业标准及国内其它地区先进经验，并在广泛征求意见的基础上，编

制本规程。

本规程的主要内容为：1总则、2术语、3勘察与规划、4污

水取、退水系统、5污水换热及热泵系统设计、6机房设计、7施工、

8调试及验收等。

本规程由陕西省住房和城乡建设厅负责管理，由陕西省建设标

准设计站负责出版、发行，由中国建筑西北设计研究院有限公司负

责具体条文的解释。在执行过程中如有意见和建议，请反馈给中国

建筑西北设计研究院有限公司（地址：西安市文景路中段98号，

邮编710018，电，以供今后修编时参考。

本规程主编单位：中国建筑西北设计研究院有限公司

西安水务集团新能源有限公司

西安市绿色建筑科学技术研究会

本规程参编单位：陕西省建筑设计研究院（集团）有限公司

长安大学

本规程主要起草人员：季伟徐博荣曲国庆刘志斌刘西宝

2

目次

1总则....................................................................................................................................................1

2术语....................................................................................................................................................4

3勘察与规划............................................................................................................................................9

3.1一般规定.....................................................................................................................................9

3.2工程勘察...................................................................................................................................10

3.3污水管线与热泵机房规划.......................................................................................................13

4污水取、退水系统..............................................................................................................................15

4.1一般规定...................................................................................................................................15

4.2防阻措施...................................................................................................................................20

4.3污水取水泵...............................................................................................................................22

4.4污水取、退水管线....................................................................................................................24

5污水换热及热泵系统设计..................................................................................................................27

5.1一般规定...................................................................................................................................27

5.2污水换热器...............................................................................................................................32

5.3污水源热泵机组.......................................................................................................................34

5.4中间传热介质...........................................................................................................................37

6机房设计..............................................................................................................................................41

6.1一般规定...................................................................................................................................41

6.2建筑...........................................................................................................................................42

6.3暖通...........................................................................................................................................43

6.4给水排水...................................................................................................................................44

6.5电气...........................................................................................................................................46

6.6计量、监测与控制...................................................................................................................48

6.7绝热与保温...............................................................................................................................50

7施工................................................................................................................................................52

7.1一般规定...................................................................................................................................52

7.2设备安装...................................................................................................................................52

7.3电气系统施工...........................................................................................................................53

7.4管道施工...................................................................................................................................54

8调试及验收........................................................................................................................................55

8.1一般规定...................................................................................................................................55

8.2系统调试...................................................................................................................................55

1

8.3竣工验收...................................................................................................................................57

附录A污水源热泵水源水质控制项目及限值....................................................................................60

附录B污水水质检测内容及检测方法................................................................................................61

附录C污水源热泵系统换热器传热系数计算....................................................................................63

本规程用词说明......................................................................................................................................65

引用标准名录..........................................................................................................................................66

条文说明..................................................................................................................................................69

2

1总则

1.0.1为规范污水源热泵系统的设计、施工、调试及验收，做到安

全可靠、系统稳定、技术先进和经济合理，编制本规程。

[条文说明]

污水源热泵技术以原生污水或经污水处理厂处理过的污水为

热、冷源，可以实现冬季供热、夏季制冷，具有显著的节能与环保

效益，属于可再生能源应用的范畴。

以西安为例，据估算，到2025年西安市污水处理量将达到357

万吨/天，每小时污水处理量约为148750吨，利用污水源热泵技术

进行供热、制冷潜力巨大。但是由于污水成分复杂，水质较差，在

规划设计阶段如果考虑不周，易导致系统结垢、堵塞、腐蚀等问题

出现，影响污水源热泵系统长期稳定运行。为了全面地对污水源热

泵系统的规划设计、施工及调试验收作出要求，指导和规范污水源

热泵系统工程的实施，使之达到合理、高效、可持续利用污水资源

的目标，编制组在广泛调研、认真总结实践经验、充分借鉴国内其

他地区经验的基础上，编制了本规程。

1.0.2本规程适用于陕西省内污水资源丰富、水量、水温及水质等

条件符合相关要求的区域，以污水作为低温热源或热汇，采用热泵

技术对新建、改建和扩建建筑进行供热和制冷的工程项目的设计、

施工、调试及验收。

[条文说明]

1

本规程为污水源热泵系统工程的专业性地方通用技术规程，适

用于陕西省内工业与民用建筑的新建、改建及扩建工程的供热、制

冷及工艺用冷热水的污水源热泵工程的设计，施工、调试及验收。

1.0.3污水源热泵系统不应对城镇排水系统和污水处理系统造成安

全隐患及其它不良影响。

1.0.4污水源热泵系统工程的规划、设计应综合考虑城市规划、资

源条件、建筑热（冷）负荷特征、能源价格等因素，进行技术经济

分析和论证。

[条文说明]

进行污水源热泵系统技术经济分析时应考虑如下因素：

1污水水量和水温的变化规律；

2污水的水质情况；

3与系统设计有关的气象参数变化规律；

4拟建项目距污水源侧的距离；

5建筑热、冷负荷及其变化规律；

6项目周边电网配置情况及电价等其它能源价格与政策。

1.0.5污水源热泵系统中可能造成人身伤害或影响环境安全的设

施、设备，必须采取安全防护措施。

[条文说明]

污水源热泵系统中可能造成人身伤害的设施及设备必须采取

可靠的安全防护措施，满足国家规定及要求。

对于影响环境安全的污水取水及退水系统也应采取必要的防

范措施。比如污水集水池宜与热泵机房分开设置，同时污水集水池

2

应采用封闭式构造，并设置通气管接至大气，室外通气管设置位置

不应影响人员活动。

1.0.6污水源热泵系统的应用除应执行本规程外，尚应符合国家及

地方现行的有关法律、标准和规范的规定。

3

2术语

2.0.1污水sewage

生产、经营与生活活动中排放的水的总称。

[条文说明]

污水包括城镇居民生活污水，机关、学校、医院、商业服务机

构及各种公共设施的排水，以及允许排入城镇污水收集系统的工业

废水和雨水等。

2.0.2原生污水untreatedsewage

污水排水管线及设施中未经任何处理的污水。

2.0.3污水处理厂出水effluentfromsewagetreatmentplant

原生污水在污水处理厂经二级处理后，水质达到地表水排放要

求的水。

[条文说明]

我国的污水处理厂出水分为三级排放标准。根据城镇污水处理

厂出水排入地表水域和保护环境的要求，以及污水处理厂的处理工

艺，将基本控制项目的常规污染物标准值分为一级标准、二级标准、

三级标准，一级标准又分为A标准及B标准。目前，西安市污水处

理厂出水均执行一级A标准的排放要求。

城市污水一级处理主要用以去除废水中的漂浮物和部分悬浮

状态的污染物，调节废水pH值，减轻废水的腐化程度和后续处理

工艺负荷。污水经一级处理后，一般达不到排放标准。所以一般以

4

一级处理为预处理，以二级处理为主体，主要去除一级处理后污水

中无机的悬浮物和胶体颗粒物或低浓度的有机物。经过二级处理后

的污水一般可以达到农灌水的要求和废水排放标准。必要时再进行

三级处理，即高级处理，使污水达到更高排放标准能作为工业用水

等其它用途。

2.0.4再生水reclaimedwater

原生污水经过适当处理后，达到一定的回用水水质指标，满足

某种使用要求的水。

[条文说明]

再生水是指废水或雨水经适当处理后，达到一定的水质指标，

满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。

污水处理工程中的再生水主要指城市污水或生产生活用水经

污水处理厂二级以上再深化处理后的水，一般称为市政中水。再生

水水质指标低于生活饮用水的水质标准、但又高于允许排放的一级

A标准。

2.0.5污水热能sewageheatingenergy

蕴藏在已经处理或未经处理的污水中的低品位热能。

2.0.6污水源热泵系统sewagesourceheatpumpsystem

以污水作为低温热源或热汇的水源热泵系统，根据污水水质不

同，分为原生污水水源热泵系统及再生水水源热泵系统。

2.0.7原生污水水源热泵系统untreatedsewagesourceheatpump

system

以原生污水作为低温热源或热汇，利用热泵技术供热、制冷的

5

系统。

2.0.8再生水水源热泵系统reclaimedwatersourceheatpumpsystem

以污水处理厂出水或再生水作为低温热源或热汇，利用热泵技

术供热、制冷的系统。

2.0.9防阻设备sewageanti-blockagemachine

污水源热泵系统中通过连续过滤及冲洗，防止污物阻塞管线与

设备的装置。

2.0.10污水换热器sewageheatexchanger

污水源热泵系统从污水中取热或向污水中放热的热交换设备。

2.0.11中间传热介质intermediateheattransfermedium

实现污水换热器与热泵机组蒸发器（冷凝器）间热交换的介质。

[条文说明]

污水源热泵系统的中间介质一般为液态，以水或添加防冻剂的

水溶液为首选。中间介质添加防冻液后，应对所选用污水源热泵机

组的制热（冷）量和蒸发（冷凝）器阻力进行修正。

2.0.12直接换热系统directheatexchangesystem

污水直接进入热泵机组蒸发器（冷凝器）进行换热的系统。

2.0.13间接换热系统indirectheatexchangesystem

污水首先在污水换热器中与中间传热介质进行换热，然后中间

传热介质再进入热泵机组蒸发器（冷凝器）进行换热的系统。

2.0.14污水混合温度temperatureofmixedsewage

经污水源热泵系统换热后的污水与下游污水混合后的温度。

2.0.15取水sewageintake

6

用于污水换热系统进行热交换，从城镇排水设施中提取污水的

过程。

2.0.16退水sewagedischarge

经过污水换热系统的热交换后，将污水退回城镇排水系统的过

程。

2.0.17污水集水池sewagetank

在污水干管（渠）和污水泵间设置的收集污水的构筑物。

2.0.18开式污水系统opensewagesystem

污水经取水泵输送，经适当处理直接流经热泵机组或中间换热

器进行热交换的系统。

[条文说明]

本规程对开式及闭式污水系统的定义与现行规范《民用建筑供

暖通风与空气调节设计规范》GB50736及《地源热泵系统工程技术

规范》GB50366中关于水源热泵系统中水源侧闭式及开式系统的定

义保持一致。

本规程中的污水系统除特殊指明外均为开式污水系统。

2.0.19闭式污水系统closedsewagesystem

换热盘管按特定排列方式置于流动污水中，传热介质通过换热

盘管管壁与污水进行热交换的系统。

[条文说明]

对于采用污水处理厂出水和再生水的污水源热泵系统，也存在

将换热盘管设置在换热池通过管壁与池内水进行换热的闭式污水

系统，这种系统大多出现在污水处理厂内部，目前采用这种系统形

7

式的工程已经非常少。

闭式污水系统可参考现行国家规范《地源热泵系统工程技术规

范》GB50366中关于闭式地表水水源热泵系统的规定要求执行。

8

3勘察与规划

3.1一般规定

3.1.1实施污水源热泵系统之前，应对工程所在地周边的污水处理

厂、市政污水管道的总体布局进行资料收集与分析。

[条文说明]

对作为污水源热泵系统水源的污水处理厂、市政污水管道的总

体布局情况进行资料收集与分析，确保污水源热泵系统水源的长期

稳定。

3.1.2经污水源热泵系统换热后的原生污水的温度应满足污水处理

工艺、污水排放以及环保部门的要求。

[条文说明]

由于污水处理工艺对污水的温度有一定的要求,若原生污水水

温降低过多,将有可能影响污水处理工艺的正常运行。夏季退水温

度不能过高，《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343规定污水排入

下水管内的温度上限为35℃。为了满足污水处理工艺的要求，冬季

退水温度一般不应低于5℃。

3.1.3再生水水源热泵系统的退水温度应满足国家现行标准《地表

水环境质量标准》GB3838的要求。当再生水水源热泵系统的退水

送至其它用户继续使用时，其退水温度应满足用户对水温的要求。

[条文说明]

采用污水处理厂出水的污水源热泵系统的退水温度，应根据退

水对受纳水体的热污染影响评价经计算确定。一般情况下，供冷工

9

况时受纳水体的周平均温升不应超过1℃，供热工况时受纳水体的

周平均温降不应超过2℃。

采用再生水的污水源热泵系统的退水温度一般供热工况不应

低于4℃，供冷工况不应高于35℃。

3.1.4污水源热泵系统所采用的污水水质应符合本规程附录A的规

定。

[条文说明]

污水水质标准参照现行行业标准《城镇污水热泵热能利用水

质》CJ/T337“表1城镇污水热泵水源水质开展项目及限值”和《污

水排入城镇下水道水质标准》CJ343“表1污水排入城镇下水道水

质等标准（最高允许值，pH值除外）”等，并在本规程附录A中给

出。

3.1.5污水源热泵系统在利用污水的过程中不应改变污水水质的化

学组成。

3.1.6污水取、退水方案应获得当地水务管理部门批准。

3.2工程勘察

3.2.1污水源热泵系统方案论证阶段应对污水的水量、水温和水质

以及上述参数随季节的变化情况进行调研，为方案的可行性分析提

供依据。

[条文说明]

系统方案论证是设计、应用污水源热泵系统的前提条件。污水

10

源的各项参数检测值必须满足建设要求，当污水源条件不能完全满

足提供建筑物冷、热负荷时，应采取措施并考虑与传统能源相结合

的复合供能方式。

3.2.2污水源热泵系统可行性研究阶段应由具有相应资质的单位对

工程现场的地质条件、地下管线和污水源情况进行勘察，出具详细

的勘察报告。

[条文说明]

可行性研究阶段需要的勘察资料，一般应包括污水资源检测分

析报告、环评报告以及地勘报告等。

3.2.3污水源热泵系统可行性研究阶段应根据城市规划、资源条件、

能源价格、负荷特点、服务半径、建筑功能等因素进行技术经济分

析。

[条文说明]

进行技术经济分析时，应考虑如下经济性指标：

1初投资：供热制冷系统各部分投资之和，包括：土建费、电

力增容费（污水源热泵系统耗电）、设备购置费、安装费及其它费

用（含设计费、监理费和预备费）；

2年总成本：指系统各部分的运行费，如水费、电费、排污费、

管理人员工资、管理费、设备折旧费和设备维修、大修费等；

3净现值：净现值是指按一定的标准收益率，将各年的净现金

流量折现到同一时点的现值累加值，是反映投资方案在计算期内获

利能力的动态评价指标，一般计算基准年取工程建设期初；

4费用年值：将初投资按资金的时间价值折算为每年的折算费

11

用，并与每年的运行费用相加来计算。其中费用年值最小的方案为

最优。

3.2.4污水源热泵系统初步设计阶段应对工程现场的污水资源参数

进行实地连续测量，测量应符合下列规定：

1原生污水水源热泵系统需测量原生污水水温、流量、流速、

水位、水质及其变化规律，应测量夏季最热月和冬季最冷月至少15

天的逐时参数。污水水质监测内容及检测方法应按本规程附录B执

行；

2再生水水源热泵系统应通过污水处理厂获得全年再生水水

温、流量、水质等数据，数据采集周期不宜少于2年。污水处理厂

不能提供水质监测数据时，水质检测内容及检测方法应按本规程附

录B执行。

3污水源热泵系统的污水水温，最热月平均值不宜大于28℃，

最冷月平均值不宜小于10℃。

[条文说明]

水质检测内容和方法参照现行行业标准《城镇污水热泵热能利

用水质》CJ/T337“表2监测分析方法”，并在本规程附录B中予

以给出。

西安地区各个污水处理厂原生污水冬季平均水温约为12℃，夏

季平均水温约为22℃。但不同污水处理厂原生污水水温差别较大，

个别污水处理厂冬季原生污水水温达到14~18℃，设计阶段应收集

准确的水温参数。

当污水水温数据无法获得时，可参考表1估算西安市区的污水

12

水温。

表1污水水温参数

水源夏季水温（℃）冬季水温（℃）

原生污水20~2610~18

再生水22~2613~16

污水处理厂出水20~2412~15

3.3污水管线与热泵机房规划

3.3.1污水源热泵污水取、退水管线规划应满足城区总体规划要求。

3.3.2污水管线工程规划应包括以下内容：

1污水取、退水管线位置以及埋深，污水管道的材质及规格；

2污水取、退水管线穿越地下障碍物的方案及措施；

3污水取、退水点的适宜位置等。

3.3.3污水源热泵机房位置应结合工程投资及运行费用，经技术经

济分析后确定，同时应满足下列要求：

1靠近负荷中心；

2利于污水的取水、退水及城市管理与运行维护；

3供热半径不应大于3km；供冷半径不宜大于1.5km。

[条文说明]

污水源热泵站房应结合水源、规划、服务对象及其它管理要求

确定位置。由于污水水温的限制，污水输配系统属于小温差大流量

系统（一般温差为3~5℃），其能耗是供热（制冷）系统单位长度输

13

送能耗的140%~500%（机械取水方式），因此为了减少污水输配系统

能耗，污水源热泵站房宜靠近水源富集地；同时当采用重力取水时，

尽量靠近水源富集地，也可以减少因管线坡度引起的管线埋深过大

问题。

14

4污水取、退水系统

4.1一般规定

4.1.1污水源热泵系统的污水类型、取水量、取水点位置、取水方

式、退水点位置、退水方式等不得影响城镇排水设施的安全运行，

并应符合相关的管理规定。

4.1.2污水源热泵系统的取、退水系统形式应根据污水换热系统要

求、污水输送方式、污水管线与污水源热泵机房的位置等因素综合

确定。

[条文说明]

根据污水源热泵系统和污水之间换热方式的不同，本规程将污

水换热系统区分为开式污水系统及闭式污水系统。

污水系统取水和退水的位置与方式，需综合考虑的因素还包括

区域规划要求、换热系统形式、取水距离与高差、施工场地与条件

等，最终需通过技术经济比较确定。

4.1.3污水源热泵系统的污水取水量应根据计算确定。在设计前必

须对污水取水系统的流量、温度随时间变化的规律进行调研和预

测，实测污水流量应满足最大污水需求量的125%的要求。

[条文说明]

污水系统的取水量应根据系统的最大吸热量或最大释热量经

计算确定。

污水源热泵系统的最大吸热量与系统设计热负荷相对应，包

15

括：热泵机组从污水中的吸热量、输送过程热损失并扣除水泵释放

到污水中的热量。即：

最大吸热量=∑[设计热负荷×(1-1/COP)]+∑输送热损失-∑

水泵释放热量

在计算污水源热泵系统的最大吸热量时，可以不扣除水泵的释

热量作为系统计算的安全裕量。这一点与地源热泵系统的计算要求

不同。

污水源热泵系统的最大释热量与系统设计冷负荷相对应，包

括：热泵机组释放到污水中的热量、冷冻水输送过程得到的热量、

水泵释放到污水中的热量，上述三项热量就是制冷工况的最大释热

量。即：

最大释热量=∑[设计冷负荷×(1+1/EER)]+∑输送过程得热量

+∑水泵释放热量

同时兼顾冬季供热及夏季供冷的污水源热泵系统，应根据最大

吸热量和最大释热量分别计算污水需求量，取其大者作为系统污水

需求量。

4.1.3原生污水及污水处理厂出水的取水系统，应设置污水集水池，

使污水通过重力自流到污水集水池，再经污水泵输送至机房内换热

系统。污水集水池及污水取水泵房的设置应满足下列要求：

1污水集水池及污水取水泵房宜靠近取水点并联合建设；

2污水集水池的有效容积应不小于单台最大污水取水泵的

5~10min流量；

3污水集水池的进水应设置拦污栅，并应采取措施避免清污对

16

周边环境产生不利影响。

[条文说明]

经过对目前污水源热泵系统工程的实际应用情况的调研，大多

数污水集水池及污水取水泵房距离污水源热泵机房较近，而且从技

术经济的角度分析都比较合理。

由于市政部门规定不允许直接从原生污水干管抽取污水，对于

污水源距离工程项目较远时，原生污水靠重力流进入污水集水池的

难度较大，需要在系统所服务工程项目红线以外的市政公共区域设

置污水集水池及污水取水泵房，这种情况下设置的污水集水池及污

水泵房须经当地规划部门批准。

污水集水池的容积应考虑沉淀淤泥的影响，以保证污水取水系

统正常运行需要的有效容积。经估算，10000m2普通住宅建筑采用污

水源热泵系统进行供暖时，污水的取水流量大约在50~80m3/h,所以

污水集水池有效容积按照单台最大污水取水泵流量的5~10min储量

确定较为合理。污水集水池的容积，参考国家现行规范《室外排水

设计规范》GB50014确定。

4.1.4再生水的取水系统，宜设置污水集水池。当不影响再生水系统

安全运行并征得管理部门的同意时，可不设置污水集水池，直接从

管道取水。

[条文说明]

城市再生水的利用已基本得到普及，一般被称为市政中水。当

再生水管道的压力、流量能够满足再生水水源热泵系统的安全运行

要求时，可以考虑从再生水干管直接取水。

17

4.1.5污水取水泵的选择应满足以下要求：

1取用原生污水时，污水取水泵应采用潜水泵或自灌式污水

泵；

2取用再生水或污水处理厂出水时，根据工程实际情况，污水

取水泵宜采用潜水泵、自灌式污水泵和自吸式污水泵等。

[条文说明]

污水取水系统有以下几种形式：

1污水潜水泵取水方式

在污水源附近设污水集水池及污水取水泵房，污水集水池与水

源相通，利用潜水泵直接取水，如图1所示，退水口应布置在取水

点下游。

1-集水池2-取水泵3-防阻设备4-污水换热器或热泵机组

图1潜水泵取水方式示意图

2自灌式污水泵取水方式

在污水源附近设污水集水池及污水取水泵房，污水集水池与水

源相通，污水泵吸入口要低于污水液面，污水经短距离管线自流进

入污水泵吸入口，如图2所示。

18

1-集水池2-取水泵3-防阻设备4-污水换热器或热泵机组

图2自灌式污水泵取水方式示意图

3自吸式污水泵取水方式

在污水源附近设污水集水池及污水取水泵房，利用污水自吸泵

抽引污水。水泵吸入口可高出水源液面2m左右，取水泵房可设置

在地面或浅层地下，这时应对水泵实际工况下的允许吸上真空高度

进行核算和修正，如图3所示。

1-集水池2-取水泵3-防阻设备4-污水换热器或热泵机组

图3自吸式污水泵取水方式示意图

4.1.6原生污水、污水处理厂出水的污水源热泵系统的退水方式在

符合水务部门规定的同时，尚应符合以下要求：

1原生污水应设置退水管道排至取水点下游，不应就近排入小

区污水管道；

19

2污水处理厂出水宜设置退水管道排至取水点下游，不宜排至

小区雨水管或其它水体；

3再生水系统的退水方式，应根据再生水用户的使用要求确

定。当退水返回原再生水管道下游时，不应对再生水管道压力分布

及流量分配产生影响。

[条文说明]

根据市政部门的规定，污水源热泵系统的原生污水的退水点应

设置在与取水点相同的污水干管上。

实际工程应用中，个别利用污水处理厂出水的污水源热泵系统

存在其退水直接排至小区雨水管道的情况，这时应在小区雨水排放

系统规划设计阶段考虑污水退水流量与雨水流量的叠加。由于陕西

省大部分地区的雨季主要在夏季出现，对兼顾夏季制冷的污水源热

泵系统，如将退水直接排至小区雨水管道而不考虑退水量对雨水排

放系统的影响，会造成小区雨水排放不畅的隐患，这时必须考虑采

用退水管道将退水排至取水点下游的同一干管（渠）。

采用压力流的退水系统，应考虑在进入污水干管（渠）前采取

消能措施。

4.2防阻措施

4.2.1污水取水系统的防阻应采用物理或电磁方法，不应采用化学

方法，并应综合考虑污水处理成本与换热器运行维护要求等因素，

经技术经济分析后确定。

20

4.2.2原生污水及污水处理厂出水在进入污水集水池前设置的拦污

栅或滤网的孔径应小于或等于40mm，并宜具备自动清污功能。

[条文说明]

污水进入污水集水池前，常用的污水过滤设备是格栅或筛网，

格栅主要用于截留污水中大于栅条间隙的漂浮物，防止管道、设备

运行过程发生堵塞。筛网的网孔较小，一般小于10mm，主要滤除污

水中的纤维、纸浆等较小悬浮物。

格栅或筛网拦截的含污物较多，人工清理费时费力，所以建议

选用的设备具有自动清污功能。

4.2.3原生污水水源热泵系统换热设备前的取水管线上应设置具有

连续自动除污功能的防阻设备。

[条文说明]

原生污水污物浓度较高、污水流量较大，传统过滤技术无法满

足要求，而且容易造成二次污染。可根据污水水质情况采用污水防

阻机、自动筛滤器、自动清洗过滤器及多级滤网等技术的防阻设备。

原生污水系统中的防阻设备人工清污费时费力，建议选用性能

优良、具有连续自动除污功能的取水除污设备，可以使系统运行的

更稳定。

4.2.4再生水水源热泵系统应根据取水管线材质、输配距离等因素

确定在取水管线上设置过滤装置的型式。过滤装置的过滤精度应与

换热器污水流道的断面尺寸相匹配。

[条文说明]

21

再生水侧采用直接换热式系统时，需设置在线清洗装置以避免

管道及热泵机组堵塞，保证系统安全稳定地运行。

4.3污水取水泵

4.3.1污水取水泵应设置在专用污水泵房内，并宜采用变速调节控

制。

[条文说明]

当系统较大时，较难做到污水取水泵与污水源热泵机组或换热

机组在台数或流量上的完全匹配，末端负荷的需求变化会最终反馈

到污水取水量的变化。这时对污水取水泵进行变速调节，能更多地

节省污水输送能耗。水泵调速技术是目前比较成熟可靠的节能方

式，容易实现且节能潜力大，此时污水取水泵的性能曲线宜为陡降

型。

污水取水泵的变速调节控制与污水源热泵机组的容量控制及

末端循环水泵的控制应是同步的，其控制参数及逻辑也是一致的，

可以通过末端供回水压差或末端供热（冷）量的变化进行控制。

4.3.2污水取水泵的选择应符合以下要求：

1总台数不应少于2台，且应设备用泵；

2流量与扬程应根据设计工况下最大污水取水量和污水取水、

退水系统水阻力确定，且应考虑防阻设备的反冲洗旁泄流量；

3单台泵在最大与最小流量范围内能安全、平稳、高效运行；

4在设计运行工况区间内应有较高的效率。

22

[条文说明]

污水取水泵设置台数应根据负荷情况或近远期分期建设情况

综合考虑，本规程从系统运行可靠性及可调节性角度出发，规定了

最少设置2台污水泵及备用泵的要求。

水泵的选择是以并联系统所需扬程和水泵并联时的流量为依

据的，这样确定的水泵在并联工作时均处于泵的性能曲线高效区，

但在管路特性不变的前提下，仅单台水泵运行时，其工作点则处于

较大流量及较低扬程下运行，此时水泵效率较低。因此，对于较大

的系统，其污水泵台数不宜设置过多。

4.3.3污水取水泵扬程应根据污水系统水力计算确定。原生污水的

运动粘度宜取2.692×10-6㎡/s~4.711×10-6㎡/s；再生水的运动粘度

宜取1.346×10-6㎡/s。

[条文说明]

城市原生污水的流动阻力特性与清水有很大的差异性。在相同

紊流条件下，原生污水比清水阻力系数大3倍以上。设计中要防止

因污水系统阻力过大而导致水泵性能曲线与污水管路阻力性能曲

线交叉点（即水泵的实际工况点）前移，导致水泵实际流量小于设

计流量。污水取水泵长期偏离设计工况小流量运行，会导致管道污

垢增长，影响换热效果。

本规程原生污水及再生污水的运动粘度参数取自徐莹等人的

论文《城市污水的流动特性理论研究》[J]（哈尔滨工业大学学报

2010,42(08)）。

4.3.4污水取水泵应根据工艺要求选择自吸式或自灌式污水泵，宜

23

采用绞刀式污水泵或大流道污水泵。

[条文说明]

专用污水泵一般可输送含有尺寸在40~90mm范围内的纤维或其

它悬浮杂质的污水，在含杂质较多的原生污水取水系统选用绞刀式

或大流道污水泵不易形成堵塞，确保系统正常运转。

4.3.5污水取水泵吸入口不应设置底阀，出口应设置止回阀以及关

断阀门。

[条文说明]

虽然常规水泵使用的底阀配有防堵塞筛网，但只适用于一般清

洁介质，原生污水取水泵吸入口不设置底阀是为了避免系统堵塞。

4.4污水取、退水管线

4.4.1污水的取水、退水管线系统设计，应符合现行国家规范《室

外排水设计规范》GB50014的规定。

[条文说明]

污水源热泵系统的污水取、退水系统属于室外排水工程的范

畴，系统设计可参考现行国家规范《室外排水设计规范》GB50014

第4章及第5章的相关内容，并应满足该规范的规定及要求。

4.4.2污水取水管线不应过长，应尽量减少阀门等管路附件，管线

转弯处应设置检查井。

[条文说明]

原生污水中含有大量杂质、极易堵塞管道和阀门。当需要设置

24

阀门时，应选择适用于污水系统不易堵塞的专用阀门。

4.4.3污水取水口应设置在污水渠或污水集水池最低水位以下，取

水口距离污水取水设施底板不宜小于500mm，且应防止吸入底部泥

沙或水面杂物。

[条文说明]

污水取水口处应根据污水的水质特点采用设置格栅或沉砂池

等措施。设置格栅的目的是防止大尺度污物（一般指粒径大于90mm）

进入系统，并且应对格栅定期清理。

4.4.4当采用重力流管线取水时，宜在取水口设置闸门井，并设冲

洗装置。

4.4.5在有压污水管上取水时，取水口的孔口面积不应小于所接取

水管道的断面面积，且取水管应设闸门。

[条文说明]

设计中应避免在污水取水干管上开小口径接口然后采用变大

接管管径的做法，这种情况容易形成堵塞和增加系统阻力。同时，

设置的闸门应便于操作和检查维修。

4.4.6污水取排水管线中的流速不应小于0.7m/s，且污水取排水主

管的公称直径不宜小于150mm。

[条文说明]

由于污水可利用温差较小、水质较差等原因，存在污水取水量

大、易结垢及换热效率低等问题。因此，污水管道内的最低流速不

得低于0.7m/s，否则容易使得管内污物沉淀，一般污水泵吸水管污

水流速宜取0.8~1.2m/s，压出管污水流速宜取1.2~1.5m/s。

25

4.4.7污水取排水管道管内壁应光滑，可采用水泥管、焊接钢管、

PE管及其它耐腐蚀及耐压管材。

26

5污水换热及热泵系统设计

5.1一般规定

5.1.1经技术经济分析合理后，污水源热泵系统可与其它可再生能源

及传统能源进行优化组合，形成复合供能系统。

[条文说明]

在设计污水源热泵系统与其它供能方式相结合的复合供能系

统时，应根据具体工程的实际情况，发挥各自的优势，多能互补，

做到技术经济最优化。

5.1.2当采用污水源热泵系统与其它传统能源相结合的复合供能方

式时，传统能源应作为调峰热（冷）源，其供热（冷）量占系统年

总供热（冷）量的比例不宜大于40%。

[条文说明]

污水源热泵系统与传统的制冷、供热方式相比，不仅具有更高

的节能环保效益，而且符合绿色及生态建筑的发展趋势。当采用污

水源热泵系统与其它传统能源相结合的复合供能方式时，应尽量增

大污水源热泵系统的供能份额，以提高整个系统的运行能效和经济

性。

5.1.3原生污水水源热泵系统应采用间接式换热系统。

[条文说明]

根据污水与热泵机组的换热方式，可分为污水直接进入热泵机

27

组的直接式系统和采用中间介质换热的间接式系统。直接式系统虽

然在理论上工艺简单、系统效率高，有一定的发展前景，然而目前

对直接式系统的防堵、防垢等关键问题还未能妥善解决，会造成系

统运行可靠性差、综合效率低等问题，综合性能不如间接式系统。

直接式系统在进入热泵机组之前，应设置过滤防堵设备（亦称

前置水处理），如图4所示。

1-集水池2-取水泵3-防堵设备4-热泵机组5-末端循环泵

图4直接式系统示意图

间接式系统设置污水换热器，污水不直接进入热泵机组。污水

换热器采用专用疏导式污水换热器，污水悬浮物和杂质在换热流道

内无堵塞流通。如图5所示。

1-集水池2-取水泵3-防堵设备4-换热器

5-中间介质泵6-热泵机组7-末端循环泵

图5间接式系统示意图

28

5.1.4当再生水水质满足热泵机组允许的水质条件时，宜采用再生

水进热泵机组的直接换热方式。

[条文说明]

城市污水或生产生活排水经深化处理后的再生水，其水质指标

低于生活饮用水的水质标准，但又高于允许排放污水水质标准。由

于其水质情况较好，设计再生水水源热泵系统时，宜采用直接换热

方式，这样可以尽可能提高系统综合能效。

一般情况下，热泵机组蒸发侧和冷凝侧的污垢系数分别为

0.018㎡.℃/kW和0.044㎡.℃/kW，而再生水的污垢系数较大，达

到0.2~0.3㎡.℃/kW，当其直接进入热泵机组时，需要热泵机组生

产厂家根据水质情况进行准确的校核计算。为了保证热泵机组的安

全可靠运行，建议在污垢系数较大的情况下采用间接式系统。

5.1.5应根据工程的实际情况进行污水管路、中间传热介质管路和

末端系统管路系统的优化设计。当污水源及污水取水泵距离机房较

远时可采用混合式系统，其他情况下宜采用一机一泵系统。

[条文说明]

目前污水间接式换热系统污水管路、中间介质管路、末端管路

系统的设计形式主要分为一机一泵系统、大并联系统、混合式系统

三种形式。

1.一机一泵系统的水泵、换热器、热泵机组呈对应关系，易于

控制调节，如图6所示。

29

1-集水池2-取水泵3-防堵设备4-换热器

5-中间介质泵6-热泵机组7-末端循环泵

图6一机一泵系统示意图

2.大并联系统的水泵对应多台换热器或热泵机组。虽然管路系

统切换较为灵活，但当一台热泵机组运行时，其它未运行的的热泵

机组两侧的电磁阀均需关闭，运行控制策略比一机一泵系统复杂，

如图7所示。

1-集水池2-取水泵3-防堵设备4-换热器

5-中间介质泵6-热泵机组7-末端循环泵

图7大并联系统示意图

3.混合式系统为污水源侧大并联，中间传热介质侧和末端循环

30

泵采用一机一泵的混合式设置，如图8所示。

1-集水池2-取水泵3-防堵设备4-换热器

5-中间介质泵6-热泵机组7-末端循环泵

图8混合式系统示意图

一机一泵系统易于调节，但管路相对增多。中间传热介质和末

端循环水系统采用一机一泵系统时，由于均在同一机房内，管路增

加有限，对投资影响较小。当污水源距离较远（如污水源距离机房

300m以上）、系统较大时，若采用一机一泵系统，则系统投资成本

会明显增加，此时可采用混合式系统。

在对系统设计优化选择时，可参考表2的应用条件进行综合比

较，选择技术经济合理的系统方式。

31

表2各种系统的应用条件及综合比较

比较系统形式

项目一机一泵大并联混合式

污水泵距离机房较近污水泵距离机房较远

应用条件均可采用，但应用较少

（300m以内），应用较多（300m以上）

中间介质泵与末端循环

热泵机组、水泵及管路与热泵机组对应设置，

加设控制阀可灵活切

控制调节系统对应设置，联动开污水取水泵由中间介质

换，系统备用性增强

启或关闭水流开关及污水进出口

水温控制

中间介质和末端增加部

增加部分需增加部分管路需增加控制阀

分管路

需要对污水取水泵单独

复杂程度管路较多，系统简单管路简单，控制较复杂

控制

5.1.6在污水流量较小或水温较低时，经技术经济分析合理，可采

用提取污水相变能进行供热的污水相变热泵系统。

[条文说明]

开发利用水结冰时释放出的巨大相变能（凝固潜热），是低品

位能源有效应用的途径之一。0℃水变成0℃冰的潜热能量相当于水

温降低80℃释放的显热能量。目前相变能热泵供热系统的技术研究

和设备开发日趋完善，已在青岛等地的多个项目得到推广及应用。

当污水流量较小、所需供热量较大，并且经技术经济分析合理

时，可采用相变能热泵供热系统，但必须采用专用的换热设备和可

靠的专用冰渣排除设备。

5.2污水换热器

5.2.1污水换热系统宜采用变流量系统，污水换热机组的台数应与污

32

水源热泵机组相匹配。

[条文说明]

随着末端负荷的变化，为了达到整个系统节能运行的目的，

对污水换热系统也提出变流量运行的要求。

5.2.2污水换热器可选用壳管式、宽流道式及其它不易堵塞的高效

换热器，且换热器的污水通道应截面大、不易积污。

[条文说明]

由于污水换热器的总传热系数不高，导致实际工程应用中换热

设备的选型体积庞大，所以选择可靠、高效的换热设备尤为重要。

特别是原生污水换热系统宜选用目前技术较为成熟的疏导管式换

热器或宽流道式换热器。

5.2.3采用壳管式换热器时，污水宜流经管程，中间传热介质流经壳

程，换热管管径不宜小于25mm。

5.2.4原生污水采用宽流道式换热器时，污水侧流道高度不宜小于

80mm。

5.2.5污水换热器材质应根据污水水质情况确定。

[条文说明]

污水换热器的材质选择主要关系到设备的投资和使用寿命。由

于污水水质较差，且换热过程为小温差、非清洁换热，导致换热器

体积很大，所以从技术经济综合考虑的情况下，选择换热效率高及

耐腐蚀材质的换热器非常重要。

根据相关资料，西安市原生污水的pH值在7.0~9.2（偏碱性），

选用碳钢材质并留一定腐蚀余量的污水换热器基本可以满足要求。

33

但当污水pH<7(偏酸性)时，应采用不锈钢等更耐腐蚀的材质。

5.2.6污水换热器的总传热系数应根据设备厂家的技术参数，并考虑

设计工况与厂家标准工况的差异经修正后确定。

[条文说明]

污水换热器的热阻主要由污水侧对流换热热阻、污垢热阻、管

壁热阻、中间介质侧热阻四部分构成。污水侧的污垢热阻与污水侧

对流换热热阻占总热阻的70%左右，总传热系数较小。目前大部分

情况下，普通原生污水换热系统总传热系数约为550~750W/㎡.℃,

疏导管式和宽流道式换热器的平均总换热系数约为800~1200W/

㎡.℃，地表水及再生水换热器总传热系数约在1300~1700W/㎡.℃。

所以根据原生污水水质资料选择适合的污垢系数和换热器类型非

常重要，设计选型时应结合所选换热器类型及工况准确计算，换热

器传热系数的计算可参考附录C。

5.3污水源热泵机组

5.3.1污水源热泵系统供热（制冷）运