一种海水处理设备及系统

技术领域

本发明涉及核电工程技术领域，尤其涉及一种海水处理设备及系统。

背景技术

随着科技水平的不断进步，核能已经被广泛利用起来。越来越多的国家和地区开始建设核电站。核电站的正常运行离不开水，一方面水可以吸收大部分的热量，另一方面水可以隔离核辐射，以确保整个核电站的安全运行。这也是将核电站建设在海边的原因。

然而，水处理系统虽然能够阻挡大部分的杂质流入，但是海水有较多的有机生物，部分直径较小的杂质和有机生物能够通过滤网的间隙进入核电站，并黏附在核电站内部的管路或重要设备上，以影响安全性。

可见，现有的水处理系统存在处理能力不足的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种海水处理设备及系统，以提高对海水的处理能力。

本发明实施例提供了一种海水处理设备，包括壳体、反应腔和紫外灯，所述反应腔和所述紫外灯设置于所述壳体内部，所述壳体上开设有入水口和出水口，所述入水口通过第一管路与所述反应腔连通，所述反应腔中设置有光催化剂。

可选地，所述反应腔的腔体上设置有通孔，所述通孔将所述壳体与所述反应腔内部连通，所述通孔小于所述光催化剂的颗粒尺寸。

可选地，所述海水处理设备还包括冲洗器，所述冲洗器设置于所述壳体的内壁与所述反应腔的腔体之间，且所述冲洗器的冲洗口朝向所述反应腔的腔体。

可选地，所述反应腔开设有开口，所述开口上设置有石英玻璃板，所述紫外灯与所述开口相对设置。

可选地，所述海水处理设备还包括用于发出超声波的超声器，所述超声器设置于所述壳体的内壁与所述反应腔之间。

可选地，所述海水处理设备还包括用于对所述光催化剂进行回收的颗粒回收件，所述颗粒回收件设置于所述壳体外侧，且位于所述出水口处。

可选地，所述紫外灯的波长范围在320纳米至400纳米。

可选地，所述反应腔的腔体与所述壳体内壁之间具有间隙。

可选地，所述反应腔采用玻璃纤维毡和金属纤维毡中的至少一项制作。

本发明实施例还提供了一种海水处理系统，包括上述的海水处理设备。

本发明实施例中，将海水引入壳体，并通过第一管路进入反应腔，反应腔中的光催化剂在紫外灯的照射下与海水中的有机化合物反应，以降解有机化合物，反应后的海水从反应腔的腔体溢出，可通过出水口与核电站中的后续设备连通。进一步提高对海水的处理能力，防止海水中的有机物堵塞后续设备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的海水处理设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的海水处理设备的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的一种海水处理设备，包括壳体10、反应腔20和紫外灯30，反应腔20和紫外灯30设置于壳体10内部，壳体10上开设有入水口101和出水口102，入水口101通过第一管路201与反应腔20连通，反应腔20中设置有光催化剂40。

本实施例的工作原理是：在壳体10中设置反应腔20和紫外灯30，将海水引入壳体10，并通过第一管路201进入反应腔20，反应腔20中的光催化剂40在紫外灯30的照射下与海水中的有机化合物反应，以降解有机化合物，反应后的海水从反应腔20的腔体溢出，可通过出水口102与核电站中的后续设备连通，进一步提高对海水的处理能力，防止海水中的有机物堵塞后续重要设备。

其中，光催化剂40也可以叫光触媒，是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称。它能在光照射下产生强氧化性的物质，比如羟基自由基、氧气等，并且可用于分解有机化合物、部分无机化合物、细菌及病毒等。

其中，紫外灯30的波长范围可以是在320纳米至400纳米，以增强光催化剂40的反应效果。

本实施方式中，壳体10可以是玻璃钢材质的，以防止海水对壳体10的腐蚀，紫外灯30与反应腔20相对设置，反应腔20通过第一管路201与入水口101连通，通过第一管路201进入反应腔20的海水在紫外灯30的照射下与光催化剂40反应，在光催化剂40的作用下将海水中的有机物、部分无机物、细菌及病毒等降解为小分子无机物；

反应腔20的腔体可以采用玻璃纤维毡和金属纤维毡中的至少一项制作，玻璃纤维毡和/或金属纤维毡的过滤精度可以设置为0.1微米，以确保光催化剂40无法通过玻璃纤维毡和/或金属纤维毡，避免造成二次污染；

反应后的海水从反应腔20的腔体溢出，并通过出水口102与核电站中的后续设备连通。从而，提高对海水的处理能力，防止海水中的有机物黏附在核电站内部的管路或后续重要设备上，进而提高核电站的安全性。

可选地，反应腔20上可以开设有开口，开口上设置有石英玻璃板50，紫外灯30与开口相对设置。

本实施方式中，通过在反应腔20的腔体上设置开口，并在开口处设置石英玻璃板50，使得石英玻璃板50与反应腔20可拆卸连接，比如，石英玻璃板50与反应腔20可以是卡接，或者，石英玻璃板50与反应腔20可以是通过合页转动连接。这样，以方便在反应腔20中添加或更换光催化剂40，同时，石英玻璃板50有良好的透光性，将紫外灯30与开口位置的石英玻璃板50相对设置，增强了光催化剂40的反应效果，从而提高对海水的处理能力。

可选地，反应腔20的腔体与壳体10内壁之间可以具有间隙。

在一种可能的实施方式中，反应腔20可以是长方体形状的结构，反应腔20上一个面固定于壳体10内壁，其他面与壳体10内壁间隔设置，以增强反应腔20的稳定性。

在另一种可能的实施方式中，可以是通过钢束将反应腔20悬挂设置在壳体10内，反应腔20的腔体与壳体10内壁间隔设置，使得反应后的海水更容易通过反应腔20的腔体，从而提高海水的流通速度，同时，利用反应腔20与壳体10内壁之间的间隙还可以设置其他器件。

需要说明的是，反应腔20还可以是其他形状的结构，比如圆柱体形状的结构、球形结构或不规则形状的结构，同样可以达到相同的技术效果，在此不再赘述。

可选地，海水处理设备还可以包括冲洗器，冲洗器设置于壳体10的内壁与反应腔20的腔体之间，且冲洗器的冲洗口朝向反应腔20的腔体。

在静置一段时间，或者在海水的长时间冲刷下，放置于反应腔20中的部分光催化剂40陷于玻璃纤维毡和/或金属纤维毡制成的腔体上的缝隙，甚至通过该缝隙冲出反应腔20。通过在壳体10的内壁与反应腔20的腔体之间设置冲洗器，且冲洗器的冲洗口朝向反应腔20的腔体，能够定时对反应腔20的腔体进行冲洗，使得陷于腔体的缝隙上的部分光催化剂40回到反应腔20中，避免光催化剂40从反应腔20中逃出；同时，还可以使得陷于该缝隙的部分未完全反应的有机物回到反应腔20中进一步充分反应，以避免堵塞反应腔20。

可选地，海水处理设备还可以包括用于发出超声波的超声器，超声器设置于壳体10的内壁与反应腔20之间。

本实施方式中，壳体10内设置有反应腔20、紫外灯30、冲洗器和超声器，紫外灯30、冲洗器和超声器可以设置于反应腔20与壳体10内壁之间，反应腔20的腔体上设置开口，开口可以是设置在反应腔20的顶部，反应腔20的腔体可以是呈凹形结构，开口上设置有石英玻璃板50，石英玻璃板50与壳体10的内壁之间形成第一间隙，紫外灯30可以设置于第一间隙，且紫外灯30与开口相对设置；反应腔20的底部与壳体10内壁之间形成第二间隙，冲洗器可以设置于第二间隙，且冲洗器的冲洗口朝向反应腔20的底部；反应腔20的侧面与壳体10内壁之间形成第三间隙，超声器可以设置于第三间隙；

通过第一管路201进入反应腔20的海水在紫外灯30的照射下与光催化剂40反应，同时，开启冲洗器和超声器；

冲洗器定时对反应腔20的底部进行冲洗，使得陷于腔体的缝隙上的部分光催化剂40回到反应腔20中，避免光催化剂40从反应腔20中逃出，还可以使得陷于该缝隙的部分未完全反应的有机物回到反应腔20中进一步充分反应，以避免堵塞反应腔20；

超声器发出超声波，加快海水的振动，使得光催化剂40与海水中的有机物、部分无机物、细菌及病毒等充分反应，增强了海水处理设备对海水的处理能力，防止海水中的有机物黏附在核电站内部的管路或后续重要设备上，进而提高核电站的安全性。

可选地，反应腔20的腔体上可以设置有通孔，通孔将壳体10与反应腔20内部连通，通孔小于光催化剂40的颗粒尺寸。

本实施方式中，通孔可以是玻璃纤维毡和/或金属纤维毡制成的腔体上的缝隙，其通孔的过滤精度可以设置为0.1微米，以确保光催化剂40无法通过，避免造成二次污染。

可选地，海水处理设备还可以包括用于对光催化剂40进行回收的颗粒回收件，颗粒回收件设置于壳体10外侧，且位于出水口102处。

在长时间的使用过程中，难免有少部分光催化剂40通过反应腔20的腔体流出，在壳体10的出水口102处设置颗粒回收件，回收通过反应腔20的腔体流出的少部分光催化剂40，以避免光催化剂40对核电站中后续设备的影响。

具体的，颗粒回收件可以是与反应腔20的腔体采用相同材质制成的结构，比如，可以采用玻璃纤维毡和金属纤维毡中的至少一项制作，进一步对反应后的海水进行过滤，以减少光催化剂40的数量，避免光催化剂40对处理后的海水造成的二次污染。

由于光催化剂40可以是N型半导体材料，比如二氧化钛，颗粒回收件还可以是通过设置电磁场的方式，进一步对反应后的海水进行过滤，以减少光催化剂40的数量，避免光催化剂40对处理后的海水造成的二次污染。

本发明实施例还提供了一种海水处理系统，包括上述的海水处理设备。

海水处理系统中还设置有鼓型滤网和贝类捕集器，通过鼓型滤网和贝类捕集器初步过滤贝类等有机生物和大于3毫米以上的杂物，然后将初步过滤后的海水引入海水处理设备，以进一步处理海水。

需要说明的是，由于本发明实施例提供的一种海水处理系统包括了上述海水处理设备，因此具有与上述海水处理设备相同的有益技术效果，而海水处理设备的结构可以参见上述实施例中的相应描述，具体在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。