用于船舶的压载水处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于船舶的处理压载水的系统和方法，所述系统包括旋转过滤装置，所述旋转过滤装置包括：过滤器,其围绕轴线圆筒状地形成，能够围绕所述轴线旋转，并且具有沿圆筒径向折叠的褶皱形状；以及电动机，其用于使所述过滤器旋转。所述清洁喷嘴与所述过滤器的凹陷部之间的距离为120mm或更短。所述系统和所述方法构造为执行满足下列条件a至d的稳态操作：a）所述过滤器在过滤操作期间的旋转速度在20至100rpm的范围内，b）从清洁喷嘴喷射的清洁用水的流速为250m/min或更大，c）所述过滤器的单位面积的已过滤水流量为5.1m/h或更小，以及d）从所述排出通道排出的排出水的流量是已过滤水的流量的5%或更大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种用于船舶的处理压载水的系统和方法，所述系统包括旋转过滤装置，所述旋转过滤装置包括：过滤器,其围绕轴线圆筒状地形成，能够围绕所述轴线旋转，并且具有沿圆筒径向折叠的褶皱形状；以及电动机，其用于使所述过滤器旋转。所述清洁喷嘴与所述过滤器的凹陷部之间的距离为120mm或更短。所述系统和所述方法构造为执行满足下列条件a至d的稳态操作：a）所述过滤器在过滤操作期间的旋转速度在20至100rpm的范围内，b）从清洁喷嘴喷射的清洁用水的流速为250m/min或更大，c）所述过滤器的单位面积的已过滤水流量为5.1m/h或更小，以及d）从所述排出通道排出的排出水的流量是已过滤水的流量的5%或更大。【专利说明】用于船舶的压载水处理系统
本专利技术涉及用于处理储存在船舶中以便在船舶航行时使船舶稳定的压载水的系统。具体地说，本专利技术涉及对装载在船舶上然后被排出到另一海域中的压载水的深度处理。
技术介绍
近年来，对储存在船舶中的压载水进行处理成为问题。压载水是当船舶未装载货物时为了保证船舶的安全航行而储存在船舶中的海水。压载水从发货港口附近的海洋中提取，并且被排出到目的地港口附近的海洋中。也就是说，在将从发货港口处提取到船舶上的作为压载水的海水在目的地港口处排出的情况下，例如，在油轮离开日本的港口并且到达诸如科威特等中东国家的港口，并且在中东国家的港口装载油的情况下，日本海域中的海水作为压载水被提取到船舶上，并且被排放到中东的海域中。在该情况下，由于压载水被排放到与提取压载水的海域不同的海域中，因此，海水中的生物被运输到并非其原生地的海域中，并且可能对海洋生态系统产生巨大的影响。因此，已研究了净化压载水以去除、杀灭或灭活微生物的多种方法。例如，专利文献(PTL) I描述了一种通过加热海水杀灭水生生物的方法。专利文献2披露了利用蒸气的方法，利用紫外线照射的方法，利用电压施加和冲击波的方法，利用诸如次氯酸钠等化学试剂的方法，等等。还研究了作为执行上述杀灭处理之前的预处理或用于去除相对大的微生物的过滤方法。例如，专利文献3披露了利用膜过滤器制备压载水的方法。专利技术人研究了这种压载水处理，并且公开了在专利文献4中描述的包括旋转圆筒褶皱过滤器的过滤装置。压载水处理装置包括:过滤器，其围绕轴线圆筒状地形成并且能够围绕轴线旋转；未处理水喷嘴，其朝向过滤器的外周表面喷射未处理水；壳体，其包括设置为围绕过滤器的外圆筒部，未处理水喷嘴的喷嘴开口位于壳体的内部；已过滤水通道，已穿过过滤器的已过滤水通过已过滤水通道从过滤器的圆筒形空间内部流到壳体的外部；以及排出通道，未穿过过滤器的排出水通过排出通道排出到壳体的外部。利用这种结构，从过滤器的外部朝向圆筒状地形成的过滤器的外周表面喷射未处理水，从而在过滤器旋转并且过滤器的表面连续移动的同时，未处理水得到过滤。因此，可以在防止过滤器堵塞的同时连续地过滤未处理水，并且与使用具有相同面积的平面过滤器的情况相比，能够更有效地从未处理水中去除异物。专利文献专利文献1:日本专利N0.3660984专利文献2:日本专利N0.4261955专利文献3:日本未审查专利申请公开N0.2006-728专利文献4:日本未审查专利申请公开N0.2011-194396
技术实现思路
技术问题在专利文献I至3中描述的现有的压载水处理方法各自存在问题。为了解决这些问题，专利技术人开发了在专利文献4中描述的处理装置。由于压载水由大量的海水构成，因此需要在船舶停泊的有限时间内尽可能快地执行压载水的处理。然而，当长时间地执行使用过滤器的过滤时，过滤器可能变得堵塞(发生网眼堵塞)。如果每当发生堵塞就需要更换过滤器，则会由于空载时间而产生巨大的损失。在专利文献4中描述的旋转过滤装置通过在使褶皱过滤器旋转的同时朝向过滤表面连续地喷射清洁用水来同时执行对褶皱过滤器的清洁以及过滤。然而，如果过滤器的配置和操作条件不合适，则不能充分地获得过清洁过滤器的效果。结果，产生了例如过滤器变堵塞并且在过滤必要量的水之前需要停止操作过滤装置的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够长时间执行不间断的稳态操作的压载水处理系统。解决技术问题的方案专利技术人通过认真研究能够安装在船舶中并且能够有效地净化压载水的装置而作出了本专利技术。根据本专利技术，提供一种用于船舶的处理压载水的系统和方法，所述系统包括旋转过滤装置，所述旋转过滤装置包括:过滤器，其围绕轴线圆筒状地形成，能够围绕所述轴线旋转，并且具有沿圆筒径向折叠的褶皱形状；清洁喷嘴，其朝向所述过滤器的外周部喷射未处理水；壳体，其包括设置为围绕所述过滤器的外圆筒部，所述清洁喷嘴的喷嘴开口设置在所述壳体的内部；已过滤水通道，已穿过所述过滤器的已过滤水通过所述已过滤水通道从所述过滤器的圆筒形空间内部流到所述壳体的外部；排出通道，未穿过所述过滤器的排出水通过所述排出通道排出到所述壳体的外部；以及电动机，其用于使所述过滤器旋转。所述清洁喷嘴与所述过滤器的凹陷部(谷部)之间的距离为120mm或更短。所述系统和所述方法构造为执行满足下列条件a至d的稳态操作:a)所述过滤器在过滤操作期间的旋转速度在20至IOOrpm的范围内，b)从清洁喷嘴喷射的清洁用水的流速为250m/min或更大，c)所述过滤器的单位面积的已过滤水流量为5.lm/h或更小，以及d)从所述排出通道排出的排出水的流量是已过滤水的流量的5%或更大。如上文所述，专利技术人认真研究了操作旋转过滤装置的合适的条件。结果，专利技术人发现，作为影响稳态过滤操作的因素，清洁效率与排出水的流量之间具有一定的关系。相应地，专利技术人发现了实现长时间稳态操作的因素和条件。当具有上述结构的装置满足操作条件a)至d)时，可以执行一般船舶所需的压载水处理操作而无需因发生堵塞而停止操作。流入过滤装置的未处理水被分成经过过滤并被用作压载水的已过滤水和未经过过滤而被排出的排出水。因此，(未处理水的流量)=(已过滤水的流量)+ (排出水的流量)。在保持已过滤水的必要流量的同时操作过滤装置的情况下，如果排出水的流量逐渐地减小，则在未处理水中未经过过滤并积聚在壳体中的悬浮颗粒的密度逐渐地增大。结果，堵塞变得更容易发生。另一方面，就过滤操作的整体效率而言，增加排出水的流量是不利的。因此，在已过滤水的流量与排出水的流量之间存在合适的关系。即使已过滤水的流量是稳定的，如果过滤器(膜过滤器)的清洁效果差，则也会发生堵塞。专利技术人已证实，清洁用水喷嘴的配置、清洁用水的流量以及过滤器的旋转速度对合适的清洁具有贡献。在本专利技术中，对接受处理的海水不作特定限制。一般来说，在船舶停留的港口中，海水包括微生物和悬浮颗粒并且具有大约在I至1000比浊法浊度单位(NTU)范围内的浊度。海水中的有害微生物的实例包括大肠杆菌；霍乱弧菌；肠道球菌；以及诸如水蚤、海盘车和海藻等浮游生物的幼虫。这些微生物的尺寸绝大多数在0.3至几百μ m的范围内。过滤器用于从海水中去除悬浮颗粒和微生物。待去除的悬浮颗粒包括诸如二氧化硅等无机成分，并且具有各种尺寸。为了有效地去除这种微生物，使用能够去除海水中尺寸为50μπι或更大的浮游生物的过滤器，优选为使用能够去除尺寸为30 μ m或更大的浮游生物的过滤器，并且更优选为使用能够去除尺寸为IOym或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于船舶的压载水处理系统，所述系统包括旋转过滤装置，所述旋转过滤装置包括：过滤器，其围绕轴线圆筒状地形成，能够围绕所述轴线旋转，并且具有沿圆筒径向折叠的褶皱形状；清洁喷嘴，其朝向所述过滤器的外周部喷射未处理水；壳体，其包括设置为围绕所述过滤器的外圆筒部，所述清洁喷嘴的喷嘴开口设置在所述壳体的内部；已过滤水通道，已穿过所述过滤器的已过滤水通过所述已过滤水通道从所述过滤器的圆筒形空间内部流到所述壳体的外部；排出通道，未穿过所述过滤器的排出水通过所述排出通道排出到所述壳体的外部；以及电动机，其用于使所述过滤器旋转，其中，所述清洁喷嘴与所述过滤器的凹陷部之间的距离为120mm或更短，并且所述压载水处理系统构造为执行满足下列条件a至d的稳态操作：a）所述过滤器在过滤操作期间的旋转速度在20至100rpm的范围内，b）从清洁喷嘴喷射的清洁用水的流速为250m/min或更大，c）所述过滤器的单位面积的已过滤水流量为5.1m/h或更小，以及d）从所述排出通道排出的排出水的流量是已过滤水的流量的5%或更大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：上山宗谱，大泽功，宫武健一郎，中井龙资，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP