海水冷卻水處理裝置、系統和方法與流程

本發明涉及污水凈化技術領域，尤其是涉及一種海水冷卻水處理裝置、系統和方法。

背景技術：

火力發電廠通常采用海水冷卻工藝，利用海水電解工藝產生的氯氣，將海水中的有機質、藻類、浮游生物等有機污染物除掉，防止這些有機生物附著在管道上，堵塞管道。這些被殺死的有機物漂浮在水面上，導致浮游生物大量繁殖，經氯氣殺滅后，產生大量的漂浮物和氣泡；攜帶有大量漂浮物和氣泡的冷卻水排入海水中，不僅污染海水，還影響了環境美觀。

針對上述的海水冷卻水排放污染程度較高的問題，尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種海水冷卻水處理裝置、系統和方法，以高效地對海水冷卻水中的泡沫和漂浮物進行過濾，凈化海水冷卻水。

第一方面，本發明實施例提供了一種海水冷卻水處理裝置，包括漂浮物收集設備、吸風機、耐腐泵和分離處理單元；漂浮物收集設備設置于水渠內的冷卻水水面，分別與吸風機和耐腐泵連接；耐腐泵和分離處理單元連接；吸風機用于吸收漂浮物收集設備內部的空氣，使漂浮物收集設備內外形成氣壓差；漂浮物收集設備用于通過氣壓差收集攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水；耐腐泵用于將攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水輸送至分離處理單元；分離處理單元用于分離冷卻水中的漂浮物和泡沫，將分離后的攜帶有漂浮物的冷卻水進行過濾，將過濾后的冷卻水排放至水渠，將過濾出的漂浮物收集。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述漂浮物收集設備包括浮筒、滑動輪和滑動槽；浮筒上設置有多個收集口；浮筒的兩側密封設置；浮筒的兩端設置有滑動輪；滑動槽設置于水渠的兩側內壁上；收集口用于收集攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水；滑動輪在滑動槽內滑動，以使浮筒漂浮在冷卻水水面上，并隨著水面的浮動上升或下降。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，上述浮筒的兩端分別設置有兩個滑動輪支架；滑動輪支架的末端設置有滑動輪；水渠的兩側內壁上分別設置有兩條滑動槽；兩個滑動輪支架連接的滑動輪分別在對應的滑動槽內滑動。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，上述浮筒的底部設置有輔助浮筒，用于增加浮筒的浮力；浮筒的底部與冷卻水水面接觸。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，上述分離處理單元包括分離器和過濾池；分離器用于分離冷卻水中的漂浮物和泡沫；過濾池用于將分離后的攜帶有漂浮物的冷卻水進行過濾，將過濾后的冷卻水排放至水渠，將過濾出的漂浮物收集。

結合第一方面的第四種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，上述過濾池包括濾池本體、濾料、反沖洗泵和排泥泵；濾料設置于濾池本體內部，用于吸附冷卻水中的漂浮物；反沖洗泵用于沖洗吸附在濾料上的漂浮物，使漂浮物從濾料上脫落；排泥泵用于將脫落的漂浮物收集并排出。

結合第一方面的第五種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，上述過濾池還包括鼓風機；濾料還用于富集冷卻水中的微生物；鼓風機用于為微生物提供氧氣，以使微生物降解漂浮物中的有機污染物。

結合第一方面的第五種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，上述分離處理單元還包括壓濾裝置；壓濾裝置與排泥泵連接，用于將漂浮物脫水，制成干泥。

第二方面，本發明實施例提供了一種海水冷卻水處理系統，該系統包括上述海水冷卻水處理裝置，和海水冷卻水處理設備房；海水冷卻水處理裝置中的分離處理單元設置于海水冷卻水處理設備房內。

第三方面，本發明實施例提供了一種海水冷卻水處理方法，該方法由上述海水冷卻水處理裝置執行，方法包括：吸風機吸收漂浮物收集設備內部的空氣，使漂浮物收集設備內外形成氣壓差；漂浮物收集設備通過氣壓差收集攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水；耐腐泵將攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水輸送至分離處理單元；分離處理單元分離冷卻水中的漂浮物和泡沫，將分離后的攜帶有漂浮物的冷卻水進行過濾，將過濾后的冷卻水排放至水渠，將過濾出的漂浮物收集。

本發明實施例帶來了以下有益效果：

本發明實施例提供的一種海水冷卻水處理裝置、系統和方法，漂浮物收集設備通過吸風機產生的氣壓差收集攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水，耐腐泵將該冷卻水輸送至分離處理單元，該分離處理單元分離冷卻水中的漂浮物和泡沫，將分離后的攜帶有漂浮物的冷卻水進行過濾，將過濾后的冷卻水排放至水渠并收集過濾出的漂浮物。該方式可以高效地對海水冷卻水中的泡沫和漂浮物進行過濾，凈化了海水冷卻水，同時提高了環境的美觀程度。

本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種海水冷卻水處理裝置的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種海水冷卻水處理裝置中，漂浮物收集設備的結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的一種海水冷卻水處理裝置中，漂浮物收集設備的側視圖；

圖4為本發明實施例提供的一種海水冷卻水處理裝置中，滑動槽的設置方式示意圖；

圖5為本發明實施例提供的另一種海水冷卻水處理裝置的結構示意圖；

圖6為本發明實施例提供的一種海水冷卻水處理系統的結構示意圖；

圖7為本發明實施例提供的一種海水冷卻水處理系統的位置分布示意圖；

圖8為本發明實施例提供的一種海水冷卻水處理方法的流程圖。

圖標：20-浮筒；21-滑動輪；22-收集口；23-吸風機連接口；30-滑動輪支架；31-輔助浮筒；40-滑動槽；41-內壁。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

考慮到現有的海水冷卻水排放污染程度較高的問題，本發明實施例提供了一種海水冷卻水處理裝置、系統和方法；該技術可以應用于火力發電廠排出的海水冷卻水的泡沫消除、污水凈化等工藝流程中，也可以應用于其他工廠排出的冷卻水或污水的凈化工藝流程中，該技術可以采用相關的硬件實現，下面通過實施例進行描述。

實施例一：

參見圖1所示的一種海水冷卻水處理裝置的結構示意圖，該裝置包括漂浮物收集設備10、吸風機11、耐腐泵12和分離處理單元13；

上述漂浮物收集設備10設置于水渠內的冷卻水水面，分別與吸風機11和耐腐泵12連接；該耐腐泵12和分離處理單元13連接；

上述吸風機11用于吸收漂浮物收集設備10內部的空氣，使該漂浮物收集設備10內外形成氣壓差；

上述漂浮物收集設備10用于通過上述氣壓差收集攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水；

上述耐腐泵12用于將攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水輸送至分離處理單元13；

該分離處理單元13用于分離冷卻水中的漂浮物和泡沫，將分離后的攜帶有漂浮物的冷卻水進行過濾，將過濾后的冷卻水排放至水渠，將過濾出的漂浮物收集。

以火力發電廠排出的海水冷卻水為例，海水中通常攜帶有浮游生物，經氯氣消毒殺滅后，會產生大量的漂浮物和泡沫，尤其在海水冷卻水通過水渠排出時，冷卻水撞擊在水渠壁上后泡沫更進一步增多；攜帶有大量漂浮物和泡沫的海水冷卻水排入大海會導致海水污染且影響環境美觀；因而，上述漂浮物收集設備設置于水渠內的冷卻水水面，在吸風機的作用下，將攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水收集，再經耐腐泵輸送、經分離處理單元過濾后，得到凈化后的冷卻水；過濾得到的漂浮物收集處理，該凈化后的冷卻水再次排入水渠中，直至排入大海。

本發明實施例提供的一種海水冷卻水處理裝置，漂浮物收集設備通過吸風機產生的氣壓差收集攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水，耐腐泵將該冷卻水輸送至分離處理單元，該分離處理單元分離冷卻水中的漂浮物和泡沫，將分離后的攜帶有漂浮物的冷卻水進行過濾，將過濾后的冷卻水排放至水渠并收集過濾出的漂浮物。該方式可以高效地對海水冷卻水中的泡沫和漂浮物進行過濾，凈化了海水冷卻水，同時提高了環境的美觀程度。

實施例二：

參見圖2所示的一種海水冷卻水處理裝置中，漂浮物收集設備的結構示意圖；該漂浮物收集設備包括浮筒20、滑動輪21和滑動槽(圖2中未示出)；

浮筒20上設置有多個收集口22；該浮筒20的兩側密封設置；該浮筒20的兩端設置有滑動輪21；上述滑動槽設置于水渠的兩側內壁上；

在實際實現時，上述浮筒可以采用聚丙烯pp材質的管道制作；收集口可以沿著浮筒的軸向方向設置在浮筒的筒身上，優選地，該收集口可以水平呈直線地排列在浮筒筒身的側壁靠近底部的位置，為了更高效地收集水面上的泡沫和漂浮物，該收集口應當恰好處于冷卻水水平面上。

為了使收集口內外形成較為明顯的氣壓差，該浮筒的兩側密封設置，優選地，浮筒的兩側設置有與浮筒直徑相適應的堵頭，用于避免氣流通過浮筒兩側進入，降低吸風機產生的氣壓差。可以理解，該浮筒的頂部設置有吸風機連接口23，該吸風機連接口與吸風機通過軟管連接。

優選地，該浮筒的直徑可以為430毫米，該收集口的直徑可以為32mm，該吸風機連接口可以為200毫米；該浮筒的長度與水渠的寬度相適應。

上述收集口22用于收集攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水；上述滑動輪21在滑動槽內滑動，以使浮筒漂浮在冷卻水水面上，并隨著水面的浮動上升或下降。該方式可以使漂浮物收集設備實時漂浮在水面上，及時快速地收集冷卻水水面上的漂浮物和泡沫。

為了提高漂浮物收集設備的使用壽命，漂浮物收集設備中的相關結構應當采用耐腐蝕材料制作。

參見圖3所示的一種海水冷卻水處理裝置中，漂浮物收集設備的側視圖；為了使浮筒可以更加穩定地漂浮在水面上，上述浮筒的兩端分別設置有兩個滑動輪支架30；該滑動輪支架的末端設置有滑動輪21；參見圖4所示的一種海水冷卻水處理裝置中，滑動槽的設置方式示意圖；水渠兩側的內壁41上分別設置有兩條滑動槽40；兩個滑動輪支架連接的滑動輪分別在對應的滑動槽內滑動。

上述方式中，浮筒的每端設置有兩個滑動輪，相應的，水渠的每側內壁上設置有兩條滑動槽；通過四個滑動輪共同帶動浮筒的上浮或下降，不僅可以使浮筒的位置更加穩定，還可以使浮筒更好地貼合水面，進而及時快速地收集冷卻水水面上的漂浮物和泡沫。

進一步地，如圖3所示，上述浮筒的底部設置有輔助浮筒31，用于增加浮筒的浮力；上述浮筒的底部與冷卻水水面接觸。在實際實現時，由于收集口不斷流入冷卻水，易導致浮筒下沉，甚至下沉至水面以下，不能有效地收集位于水面上的泡沫和漂浮物，為了避免該問題，浮筒的底部設置有輔助浮筒，該輔助浮筒的數量可以根據實際需要調整，圖3中以兩個輔助浮筒為例，分別設置在浮筒的底部，輔助浮筒的浮力可以托起浮筒，使浮筒始終漂浮在水面上；可以理解，該輔助浮筒應該采用密封設置，避免流入液體導致浮力下降。

實施例三：

參見圖5所示的另一種海水冷卻水處理裝置的結構示意圖；該裝置在實施例一中提供的海水冷卻水處理裝置的基礎上實現；該裝置包括漂浮物收集設備、吸風機、耐腐泵和分離處理單元；該分離處理單元包括分離器50和過濾池；該分離器50用于分離冷卻水中的漂浮物和泡沫；該過濾池用于將分離后的攜帶有漂浮物的冷卻水進行過濾，將過濾后的冷卻水排放至水渠，將過濾出的漂浮物收集。

具體地，上述過濾池包括濾池本體51、濾料52、反沖洗泵53和排泥泵54；濾料52設置于濾池本體51內部，用于吸附冷卻水中的漂浮物；上述反沖洗泵53用于沖洗吸附在濾料上的漂浮物，使漂浮物從濾料上脫落；上述排泥泵54用于將脫落的漂浮物收集并排出。

上述反沖洗泵在操作時，水流經底部排水系統反向通過過濾池，以沖洗掉濾料中的漂浮；為了使大部分漂浮物從濾料上脫落，反沖洗過程要有足夠的沖洗強度和水頭，反沖洗的時間也要根據濾料上漂浮物的量決定，時間過程可能會導致濾料被沖散。

進一步地，上述過濾池還包括鼓風機55；上述濾料還用于富集冷卻水中的微生物；該鼓風機55用于為微生物提供氧氣，以使微生物降解漂浮物中的有機污染物。通過設置鼓風機，可以提高過濾池中微生物的活性，提高微生物降解漂浮物中的有機污染物的效率，提高海水冷卻水的凈化效率。

進一步地，上述分離處理單元還包括壓濾裝置56；該壓濾裝置56與排泥泵連接，用于將漂浮物脫水，制成干泥。通過設置壓濾裝置可以將從冷卻水中過濾出的漂浮物壓縮成干泥，便于漂浮物的后續處理、運輸或再利用。

實施例四：

對應于上述實施例一至實施例三中提供的海水冷卻水處理裝置，參見圖6所示的一種海水冷卻水處理系統的結構示意圖；該系統包括上述海水冷卻水處理裝置60，和海水冷卻水處理設備房61；該海水冷卻水處理裝置60中的分離處理單元設置于海水冷卻水處理設備房61內。

上述系統中可以包括多個海水冷卻水處理設備房，圖6中以一個海水冷卻水處理設備房60為例；海水冷卻水處理設備房60可以設置一個或多個分離處理單元；一個分離處理單元可以連接多組吸風機、漂浮物收集設備和耐腐泵，圖6中以連接三組為例，分別為吸風機11a、漂浮物收集設備10a和耐腐泵12a、吸風機11b、漂浮物收集設備10b和耐腐泵12b、吸風機11c、漂浮物收集設備10c和耐腐泵12c。

在實際實現時，海水冷卻水處理設備房可以建設在與該海水冷卻水處理設備房連接的漂浮物收集設備附近；多個漂浮物收集設備可以按照預設的距離分布在水渠的不同位置，例如，上述每個海水冷卻水處理設備房連接的三個漂浮物收集設備可以以10米為間隔，設置在水渠內。

參見圖7所示的一種海水冷卻水處理系統的位置分布示意圖；如圖7中所示，火力發電廠取海水作為冷卻水，通過明渠排入發電廠；使用后的冷卻水分別從明渠和暗渠匯集到水渠中，由于地理位置的限制，水渠需要拐彎，在拐彎過程中，冷卻水撞擊水渠內壁進一步產生大量的泡沫，為了治理這些漂浮物和泡沫，處理工藝流程如下：在冷卻水匯入水渠的分流處的兩個下游位置，分別設置三個漂浮物收集設備，最近的一個漂浮物收集設備與分流處的距離約為20米，三個漂浮物收集設備的間隔約為10米；在冷卻水匯入水渠的分流處的兩個下游位置的岸邊，分別設置一個海水冷卻水處理設備房，該設備房設置在三個漂浮物收集設備的附近。

由于漂浮物中的有機污染物較多，尤其到了熱天，漂浮物量大，濃度高，污染重，將這種冷卻水通過上述海水冷卻水處理系統進行處理，可以將冷卻水中的有機物除掉，處理后的清水流回水渠，處理后的污泥定期外運。

在實際實現時，上述海水冷卻水處理系統可以包括如下部分：

(1)漂浮物收集設備，數量為3臺；該設備采用浮筒式結構，浮筒可隨水面上升和下降，該設備組件耐腐；該設備的外形尺寸：300mm×15m；該設備用于儲存收集的漂浮物，內設浮球開關。該浮球開關可以控制漂浮物收集設備內部的液位，當液位較高時，可以提高耐腐泵的輸送效率，以適當降低漂浮物收集設備內部的液位。

(2)吸風機，數量為4臺，其中，3臺使用，1臺備用；該吸風機的材質為耐腐材質。

(3)耐腐泵，數量為4臺，其中，3臺使用，1臺備用；該耐腐泵的功率為0.75kw。

(4)反沖洗泵，數量為2臺，其中，1臺使用，1臺備用；該反沖洗泵的功率為7.5kw。

(5)排泥泵，數量為1臺；該排泥泵的功率為0.75kw。

(6)分離器，數量為3臺；該分離器的材質為不銹鋼；該分離器用于對收集后氣泡和漂浮物進行預處理。

(7)生物濾池(相當于上述過濾池)，數量為1臺；用于處理收集后的污水中的有機污染物和雜質；該生物濾池采用臥式結構，采用不銹鋼材質制作。該生物浮池的工作原理，是利用濾池中濾料的吸附功能，將水中的有機污染物吸附，同時富集水中的微生物，通過鼓風機提供氧氣，微生物以有機物為養料生存、繁殖和死亡。有機物的降解在好氧生物膜內進行，好氧微生物代謝產生h2o和co2，使廢水得以凈化；死亡的微生物脫落后變成污泥排入污泥濃縮池；該生物濾池中設有反沖洗泵和濾料，污水經生物濾池處理后，清水排入水渠，污泥進污泥濃縮池，經壓濾機壓成干泥后外運。

(8)污泥壓濾裝置(相當于上述壓濾裝置)，數量為1套；污泥濃縮池中的污泥由排泥泵自動抽至壓濾裝置中，通過pam絮凝劑，將污泥脫水后干泥外運；該壓濾裝置包括1臺壓濾機和2臺加藥裝置；該加藥裝置用于向上述壓濾機中添加pam絮凝劑。

實施例五：

對應于上述實施例一至實施例三中提供的海水冷卻水處理裝置，參見圖8所示的一種海水冷卻水處理方法的流程圖，該方法由上述海水冷卻水處理裝置執行，該方法包括如下步驟：

步驟s802，吸風機吸收漂浮物收集設備內部的空氣，使漂浮物收集設備內外形成氣壓差；

步驟s804，漂浮物收集設備通過氣壓差收集攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水；

步驟s806，耐腐泵將攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水輸送至分離處理單元；

步驟s808，分離處理單元分離冷卻水中的漂浮物和泡沫，將分離后的攜帶有漂浮物的冷卻水進行過濾，將過濾后的冷卻水排放至水渠，將過濾出的漂浮物收集。

本發明實施例提供的一種海水冷卻水處理方法，漂浮物收集設備通過吸風機產生的氣壓差收集攜帶有漂浮物和泡沫的冷卻水，耐腐泵將該冷卻水輸送至分離處理單元，該分離處理單元分離冷卻水中的漂浮物和泡沫，將分離后的攜帶有漂浮物的冷卻水進行過濾，將過濾后的冷卻水排放至水渠并收集過濾出的漂浮物。該方式可以高效地對海水冷卻水中的泡沫和漂浮物進行過濾，凈化了海水冷卻水，同時提高了環境的美觀程度。

另外，在本發明實施例的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應說明的是：以上所述實施例，僅為本發明的具體實施方式，用以說明本發明的技術方案，而非對其限制，本發明的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和范圍，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。