海水冷却水处理装置、系统和方法与流程

本发明涉及污水净化技术领域，尤其是涉及一种海水冷却水处理装置、系统和方法。

背景技术：

火力发电厂通常采用海水冷却工艺，利用海水电解工艺产生的氯气，将海水中的有机质、藻类、浮游生物等有机污染物除掉，防止这些有机生物附着在管道上，堵塞管道。这些被杀死的有机物漂浮在水面上，导致浮游生物大量繁殖，经氯气杀灭后，产生大量的漂浮物和气泡；携带有大量漂浮物和气泡的冷却水排入海水中，不仅污染海水，还影响了环境美观。

针对上述的海水冷却水排放污染程度较高的问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种海水冷却水处理装置、系统和方法，以高效地对海水冷却水中的泡沫和漂浮物进行过滤，净化海水冷却水。

第一方面，本发明实施例提供了一种海水冷却水处理装置，包括漂浮物收集设备、吸风机、耐腐泵和分离处理单元；漂浮物收集设备设置于水渠内的冷却水水面，分别与吸风机和耐腐泵连接；耐腐泵和分离处理单元连接；吸风机用于吸收漂浮物收集设备内部的空气，使漂浮物收集设备内外形成气压差；漂浮物收集设备用于通过气压差收集携带有漂浮物和泡沫的冷却水；耐腐泵用于将携带有漂浮物和泡沫的冷却水输送至分离处理单元；分离处理单元用于分离冷却水中的漂浮物和泡沫，将分离后的携带有漂浮物的冷却水进行过滤，将过滤后的冷却水排放至水渠，将过滤出的漂浮物收集。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述漂浮物收集设备包括浮筒、滑动轮和滑动槽；浮筒上设置有多个收集口；浮筒的两侧密封设置；浮筒的两端设置有滑动轮；滑动槽设置于水渠的两侧内壁上；收集口用于收集携带有漂浮物和泡沫的冷却水；滑动轮在滑动槽内滑动，以使浮筒漂浮在冷却水水面上，并随着水面的浮动上升或下降。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述浮筒的两端分别设置有两个滑动轮支架；滑动轮支架的末端设置有滑动轮；水渠的两侧内壁上分别设置有两条滑动槽；两个滑动轮支架连接的滑动轮分别在对应的滑动槽内滑动。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述浮筒的底部设置有辅助浮筒，用于增加浮筒的浮力；浮筒的底部与冷却水水面接触。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述分离处理单元包括分离器和过滤池；分离器用于分离冷却水中的漂浮物和泡沫；过滤池用于将分离后的携带有漂浮物的冷却水进行过滤，将过滤后的冷却水排放至水渠，将过滤出的漂浮物收集。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述过滤池包括滤池本体、滤料、反冲洗泵和排泥泵；滤料设置于滤池本体内部，用于吸附冷却水中的漂浮物；反冲洗泵用于冲洗吸附在滤料上的漂浮物，使漂浮物从滤料上脱落；排泥泵用于将脱落的漂浮物收集并排出。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述过滤池还包括鼓风机；滤料还用于富集冷却水中的微生物；鼓风机用于为微生物提供氧气，以使微生物降解漂浮物中的有机污染物。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述分离处理单元还包括压滤装置；压滤装置与排泥泵连接，用于将漂浮物脱水，制成干泥。

第二方面，本发明实施例提供了一种海水冷却水处理系统，该系统包括上述海水冷却水处理装置，和海水冷却水处理设备房；海水冷却水处理装置中的分离处理单元设置于海水冷却水处理设备房内。

第三方面，本发明实施例提供了一种海水冷却水处理方法，该方法由上述海水冷却水处理装置执行，方法包括：吸风机吸收漂浮物收集设备内部的空气，使漂浮物收集设备内外形成气压差；漂浮物收集设备通过气压差收集携带有漂浮物和泡沫的冷却水；耐腐泵将携带有漂浮物和泡沫的冷却水输送至分离处理单元；分离处理单元分离冷却水中的漂浮物和泡沫，将分离后的携带有漂浮物的冷却水进行过滤，将过滤后的冷却水排放至水渠，将过滤出的漂浮物收集。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种海水冷却水处理装置、系统和方法，漂浮物收集设备通过吸风机产生的气压差收集携带有漂浮物和泡沫的冷却水，耐腐泵将该冷却水输送至分离处理单元，该分离处理单元分离冷却水中的漂浮物和泡沫，将分离后的携带有漂浮物的冷却水进行过滤，将过滤后的冷却水排放至水渠并收集过滤出的漂浮物。该方式可以高效地对海水冷却水中的泡沫和漂浮物进行过滤，净化了海水冷却水，同时提高了环境的美观程度。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种海水冷却水处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种海水冷却水处理装置中，漂浮物收集设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种海水冷却水处理装置中，漂浮物收集设备的侧视图；

图4为本发明实施例提供的一种海水冷却水处理装置中，滑动槽的设置方式示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种海水冷却水处理装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种海水冷却水处理系统的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种海水冷却水处理系统的位置分布示意图；

图8为本发明实施例提供的一种海水冷却水处理方法的流程图。

图标：20-浮筒；21-滑动轮；22-收集口；23-吸风机连接口；30-滑动轮支架；31-辅助浮筒；40-滑动槽；41-内壁。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有的海水冷却水排放污染程度较高的问题，本发明实施例提供了一种海水冷却水处理装置、系统和方法；该技术可以应用于火力发电厂排出的海水冷却水的泡沫消除、污水净化等工艺流程中，也可以应用于其他工厂排出的冷却水或污水的净化工艺流程中，该技术可以采用相关的硬件实现，下面通过实施例进行描述。

实施例一：

参见图1所示的一种海水冷却水处理装置的结构示意图，该装置包括漂浮物收集设备10、吸风机11、耐腐泵12和分离处理单元13；

上述漂浮物收集设备10设置于水渠内的冷却水水面，分别与吸风机11和耐腐泵12连接；该耐腐泵12和分离处理单元13连接；

上述吸风机11用于吸收漂浮物收集设备10内部的空气，使该漂浮物收集设备10内外形成气压差；

上述漂浮物收集设备10用于通过上述气压差收集携带有漂浮物和泡沫的冷却水；

上述耐腐泵12用于将携带有漂浮物和泡沫的冷却水输送至分离处理单元13；

该分离处理单元13用于分离冷却水中的漂浮物和泡沫，将分离后的携带有漂浮物的冷却水进行过滤，将过滤后的冷却水排放至水渠，将过滤出的漂浮物收集。

以火力发电厂排出的海水冷却水为例，海水中通常携带有浮游生物，经氯气消毒杀灭后，会产生大量的漂浮物和泡沫，尤其在海水冷却水通过水渠排出时，冷却水撞击在水渠壁上后泡沫更进一步增多；携带有大量漂浮物和泡沫的海水冷却水排入大海会导致海水污染且影响环境美观；因而，上述漂浮物收集设备设置于水渠内的冷却水水面，在吸风机的作用下，将携带有漂浮物和泡沫的冷却水收集，再经耐腐泵输送、经分离处理单元过滤后，得到净化后的冷却水；过滤得到的漂浮物收集处理，该净化后的冷却水再次排入水渠中，直至排入大海。

本发明实施例提供的一种海水冷却水处理装置，漂浮物收集设备通过吸风机产生的气压差收集携带有漂浮物和泡沫的冷却水，耐腐泵将该冷却水输送至分离处理单元，该分离处理单元分离冷却水中的漂浮物和泡沫，将分离后的携带有漂浮物的冷却水进行过滤，将过滤后的冷却水排放至水渠并收集过滤出的漂浮物。该方式可以高效地对海水冷却水中的泡沫和漂浮物进行过滤，净化了海水冷却水，同时提高了环境的美观程度。

实施例二：

参见图2所示的一种海水冷却水处理装置中，漂浮物收集设备的结构示意图；该漂浮物收集设备包括浮筒20、滑动轮21和滑动槽(图2中未示出)；

浮筒20上设置有多个收集口22；该浮筒20的两侧密封设置；该浮筒20的两端设置有滑动轮21；上述滑动槽设置于水渠的两侧内壁上；

在实际实现时，上述浮筒可以采用聚丙烯pp材质的管道制作；收集口可以沿着浮筒的轴向方向设置在浮筒的筒身上，优选地，该收集口可以水平呈直线地排列在浮筒筒身的侧壁靠近底部的位置，为了更高效地收集水面上的泡沫和漂浮物，该收集口应当恰好处于冷却水水平面上。

为了使收集口内外形成较为明显的气压差，该浮筒的两侧密封设置，优选地，浮筒的两侧设置有与浮筒直径相适应的堵头，用于避免气流通过浮筒两侧进入，降低吸风机产生的气压差。可以理解，该浮筒的顶部设置有吸风机连接口23，该吸风机连接口与吸风机通过软管连接。

优选地，该浮筒的直径可以为430毫米，该收集口的直径可以为32mm，该吸风机连接口可以为200毫米；该浮筒的长度与水渠的宽度相适应。

上述收集口22用于收集携带有漂浮物和泡沫的冷却水；上述滑动轮21在滑动槽内滑动，以使浮筒漂浮在冷却水水面上，并随着水面的浮动上升或下降。该方式可以使漂浮物收集设备实时漂浮在水面上，及时快速地收集冷却水水面上的漂浮物和泡沫。

为了提高漂浮物收集设备的使用寿命，漂浮物收集设备中的相关结构应当采用耐腐蚀材料制作。

参见图3所示的一种海水冷却水处理装置中，漂浮物收集设备的侧视图；为了使浮筒可以更加稳定地漂浮在水面上，上述浮筒的两端分别设置有两个滑动轮支架30；该滑动轮支架的末端设置有滑动轮21；参见图4所示的一种海水冷却水处理装置中，滑动槽的设置方式示意图；水渠两侧的内壁41上分别设置有两条滑动槽40；两个滑动轮支架连接的滑动轮分别在对应的滑动槽内滑动。

上述方式中，浮筒的每端设置有两个滑动轮，相应的，水渠的每侧内壁上设置有两条滑动槽；通过四个滑动轮共同带动浮筒的上浮或下降，不仅可以使浮筒的位置更加稳定，还可以使浮筒更好地贴合水面，进而及时快速地收集冷却水水面上的漂浮物和泡沫。

进一步地，如图3所示，上述浮筒的底部设置有辅助浮筒31，用于增加浮筒的浮力；上述浮筒的底部与冷却水水面接触。在实际实现时，由于收集口不断流入冷却水，易导致浮筒下沉，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，为了避免该问题，浮筒的底部设置有辅助浮筒，该辅助浮筒的数量可以根据实际需要调整，图3中以两个辅助浮筒为例，分别设置在浮筒的底部，辅助浮筒的浮力可以托起浮筒，使浮筒始终漂浮在水面上；可以理解，该辅助浮筒应该采用密封设置，避免流入液体导致浮力下降。

实施例三：

参见图5所示的另一种海水冷却水处理装置的结构示意图；该装置在实施例一中提供的海水冷却水处理装置的基础上实现；该装置包括漂浮物收集设备、吸风机、耐腐泵和分离处理单元；该分离处理单元包括分离器50和过滤池；该分离器50用于分离冷却水中的漂浮物和泡沫；该过滤池用于将分离后的携带有漂浮物的冷却水进行过滤，将过滤后的冷却水排放至水渠，将过滤出的漂浮物收集。

具体地，上述过滤池包括滤池本体51、滤料52、反冲洗泵53和排泥泵54；滤料52设置于滤池本体51内部，用于吸附冷却水中的漂浮物；上述反冲洗泵53用于冲洗吸附在滤料上的漂浮物，使漂浮物从滤料上脱落；上述排泥泵54用于将脱落的漂浮物收集并排出。

上述反冲洗泵在操作时，水流经底部排水系统反向通过过滤池，以冲洗掉滤料中的漂浮；为了使大部分漂浮物从滤料上脱落，反冲洗过程要有足够的冲洗强度和水头，反冲洗的时间也要根据滤料上漂浮物的量决定，时间过程可能会导致滤料被冲散。

进一步地，上述过滤池还包括鼓风机55；上述滤料还用于富集冷却水中的微生物；该鼓风机55用于为微生物提供氧气，以使微生物降解漂浮物中的有机污染物。通过设置鼓风机，可以提高过滤池中微生物的活性，提高微生物降解漂浮物中的有机污染物的效率，提高海水冷却水的净化效率。

进一步地，上述分离处理单元还包括压滤装置56；该压滤装置56与排泥泵连接，用于将漂浮物脱水，制成干泥。通过设置压滤装置可以将从冷却水中过滤出的漂浮物压缩成干泥，便于漂浮物的后续处理、运输或再利用。

实施例四：

对应于上述实施例一至实施例三中提供的海水冷却水处理装置，参见图6所示的一种海水冷却水处理系统的结构示意图；该系统包括上述海水冷却水处理装置60，和海水冷却水处理设备房61；该海水冷却水处理装置60中的分离处理单元设置于海水冷却水处理设备房61内。

上述系统中可以包括多个海水冷却水处理设备房，图6中以一个海水冷却水处理设备房60为例；海水冷却水处理设备房60可以设置一个或多个分离处理单元；一个分离处理单元可以连接多组吸风机、漂浮物收集设备和耐腐泵，图6中以连接三组为例，分别为吸风机11a、漂浮物收集设备10a和耐腐泵12a、吸风机11b、漂浮物收集设备10b和耐腐泵12b、吸风机11c、漂浮物收集设备10c和耐腐泵12c。

在实际实现时，海水冷却水处理设备房可以建设在与该海水冷却水处理设备房连接的漂浮物收集设备附近；多个漂浮物收集设备可以按照预设的距离分布在水渠的不同位置，例如，上述每个海水冷却水处理设备房连接的三个漂浮物收集设备可以以10米为间隔，设置在水渠内。

参见图7所示的一种海水冷却水处理系统的位置分布示意图；如图7中所示，火力发电厂取海水作为冷却水，通过明渠排入发电厂；使用后的冷却水分别从明渠和暗渠汇集到水渠中，由于地理位置的限制，水渠需要拐弯，在拐弯过程中，冷却水撞击水渠内壁进一步产生大量的泡沫，为了治理这些漂浮物和泡沫，处理工艺流程如下：在冷却水汇入水渠的分流处的两个下游位置，分别设置三个漂浮物收集设备，最近的一个漂浮物收集设备与分流处的距离约为20米，三个漂浮物收集设备的间隔约为10米；在冷却水汇入水渠的分流处的两个下游位置的岸边，分别设置一个海水冷却水处理设备房，该设备房设置在三个漂浮物收集设备的附近。

由于漂浮物中的有机污染物较多，尤其到了热天，漂浮物量大，浓度高，污染重，将这种冷却水通过上述海水冷却水处理系统进行处理，可以将冷却水中的有机物除掉，处理后的清水流回水渠，处理后的污泥定期外运。

在实际实现时，上述海水冷却水处理系统可以包括如下部分：

(1)漂浮物收集设备，数量为3台；该设备采用浮筒式结构，浮筒可随水面上升和下降，该设备组件耐腐；该设备的外形尺寸：300mm×15m；该设备用于储存收集的漂浮物，内设浮球开关。该浮球开关可以控制漂浮物收集设备内部的液位，当液位较高时，可以提高耐腐泵的输送效率，以适当降低漂浮物收集设备内部的液位。

(2)吸风机，数量为4台，其中，3台使用，1台备用；该吸风机的材质为耐腐材质。

(3)耐腐泵，数量为4台，其中，3台使用，1台备用；该耐腐泵的功率为0.75kw。

(4)反冲洗泵，数量为2台，其中，1台使用，1台备用；该反冲洗泵的功率为7.5kw。

(5)排泥泵，数量为1台；该排泥泵的功率为0.75kw。

(6)分离器，数量为3台；该分离器的材质为不锈钢；该分离器用于对收集后气泡和漂浮物进行预处理。

(7)生物滤池(相当于上述过滤池)，数量为1台；用于处理收集后的污水中的有机污染物和杂质；该生物滤池采用卧式结构，采用不锈钢材质制作。该生物浮池的工作原理，是利用滤池中滤料的吸附功能，将水中的有机污染物吸附，同时富集水中的微生物，通过鼓风机提供氧气，微生物以有机物为养料生存、繁殖和死亡。有机物的降解在好氧生物膜内进行，好氧微生物代谢产生h2o和co2，使废水得以净化；死亡的微生物脱落后变成污泥排入污泥浓缩池；该生物滤池中设有反冲洗泵和滤料，污水经生物滤池处理后，清水排入水渠，污泥进污泥浓缩池，经压滤机压成干泥后外运。

(8)污泥压滤装置(相当于上述压滤装置)，数量为1套；污泥浓缩池中的污泥由排泥泵自动抽至压滤装置中，通过pam絮凝剂，将污泥脱水后干泥外运；该压滤装置包括1台压滤机和2台加药装置；该加药装置用于向上述压滤机中添加pam絮凝剂。

实施例五：

对应于上述实施例一至实施例三中提供的海水冷却水处理装置，参见图8所示的一种海水冷却水处理方法的流程图，该方法由上述海水冷却水处理装置执行，该方法包括如下步骤：

步骤s802，吸风机吸收漂浮物收集设备内部的空气，使漂浮物收集设备内外形成气压差；

步骤s804，漂浮物收集设备通过气压差收集携带有漂浮物和泡沫的冷却水；

步骤s806，耐腐泵将携带有漂浮物和泡沫的冷却水输送至分离处理单元；

步骤s808，分离处理单元分离冷却水中的漂浮物和泡沫，将分离后的携带有漂浮物的冷却水进行过滤，将过滤后的冷却水排放至水渠，将过滤出的漂浮物收集。

本发明实施例提供的一种海水冷却水处理方法，漂浮物收集设备通过吸风机产生的气压差收集携带有漂浮物和泡沫的冷却水，耐腐泵将该冷却水输送至分离处理单元，该分离处理单元分离冷却水中的漂浮物和泡沫，将分离后的携带有漂浮物的冷却水进行过滤，将过滤后的冷却水排放至水渠并收集过滤出的漂浮物。该方式可以高效地对海水冷却水中的泡沫和漂浮物进行过滤，净化了海水冷却水，同时提高了环境的美观程度。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。