[发明专利]用于选择性收获储水的系统和方法

说明书

本发明公开了一种与具有水体和抽取结构的储水设施一起使用的系统，该系统包括插置于水体和抽取结构之间的水选择设备。可控入口允许收获来自水体内可选深度的水以通过抽取结构抽出水，这根据在不同深度之间的水质特征中的检测到的差异来控制。屏障结构形成分隔体，所述分隔体允许来自选定深度的水在水体内分离且隔离。可以基于水质标准和/或特征以及可能改变的标准而动态地分离且隔离可变深度处的水。这可以在通过具有固定高度抽取点的收获结构抽取水之前促进对分离且隔离的水的处理和/或调节。

技术领域

本发明涉及用于选择性地收获和任选地处理水以用于从储存水库等中抽取水的系统和方法。

背景技术

包括对本说明书中的文献、装置、动作或知识的任何讨论以解释本发明的背景。其不应被视为承认任何素材形成在本文的公开内容和权利要求的优先权日或之前、在澳大利亚或其它地方、在相关领域中的现有技术基础或公知常识的一部分。

地表水源(例如水库、湖泊、泻湖、集水区等)内的水质和特征可以根据水体内的深度和/或位置而发生显著变化。较浅深度处的温度低且密度大的水可能含有高浓度的金属、硫化氢、营养物和来自腐烂有机物的生物质。由于光合作用和藻类呼吸循环，地表附近温暖的阳光照射层可以经历水特征的大幅波动。水酸度甚至可以在一天中变化，例如从早晨的早期的pH6.5变化成下午的晚期的pH8.5。季节性地，水库可以经历“翻转”事件，其中底层水与靠近地表的水位置颠倒。例如，地表处的水在一天中可以具有可忽略的锰含量，然后在翻转之后，锰含量可显著增加。虽然给定水层中的水特征可以在一年中的某些时段保持恒定，并且在整个水库中保持一致，但在某些情况下，可以预期它们可以至少发生季节性变化，有时每周发生变化、每天发生变化，甚至每小时发生变化。

水库水温和其他特征至关重要，这是因为它们可能影响利用来自水库的水的下游处理。例如，公用事业公司将使用各种化学品和工艺处理原水，以使其适合作为公共饮用水。发电厂作为另一个示例，其不仅需要对水源进行处理，而且水的温度也会影响发电量。

附图中的图1是发电厂的示意图。从该图中可以容易地看出，从水库中抽取的水的温度将对冷却塔内的水的冷却能力产生影响，并因此对冷凝器的效率产生影响。这种水的特征也很重要，原因在于它应保持处于用于发电厂处理的某些水质参数范围内。例如，水的腐蚀性和pH值至关重要。因此，一方面希望使得水的温度最低成为可能，而另一方面水质同等重要。

通过并且仅邻近进水结构实现从水库中抽出水。典型的进水结构在水体内的固定高度处具有一个或多个闸门或抽出点(图2)。例如，一个闸门可以位于水库底部附近，其中少数量的其他闸门间隔设置直到达到最大蓄水位。通常，通过打开最上面的闸门或阀门(闸门)抽取水而从水库的顶部抽出水。如果水库内的水位低于该闸门，则打开较低高度处的下一个闸门以抽出水。

虽然从最上面的闸门抽水通常是从水库中抽取水的优选方法，但它可能面临一些挑战。由于水面附近的水可能含有藻类，并且藻类每天经历呼吸循环，因此水面附近的水可具有广泛变化的pH和溶解氧水平。这使得化学剂量方案和处理过程可能存在问题，并且显著增加了总体处理成本。藻类可以极大地促进味道和气味的漂移，特别是当某些细菌死亡并且甲基2-异茨醇(MIB)和土臭味素释放到水中时。可能没有比与从公共饮用水中去除味道和气味化合物相关的处理成本更高昂的处理了。

鉴于上述情况，本发明人已经认识到，希望能够从水体内或水体附近的选定的水深和/或从一个或多个选定位置处从水库中抽出水，以获得抽出水中的特定的水特征。此外，本发明人已经认识到，如果用于动态选择抽出的水的系统可以加装到现有水库的进水结构，则可能存在可以实现的有益结果。

发明内容

根据本发明，提供了一种与具有水体和抽取结构的储水设施一起使用的系统，该系统包括插置于水体和抽取结构之间的水选择设备，该水选择设备具有可控的入口，所述可控的入口允许从水体内的可选择深度收获水以通过抽取结构抽出。