专利名称：用于水处理的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于水处理的方法。更具体地，其涉及用于水处理的方法，通常为压舱水，其中压舱水经由下降管运送到压舱罐中，并且其中在下降管的上部处形成的负压导致在压舱水中形成气泡。本发明还包括用于实践本发明的设备。
背景技术：
由于船只技术原因，当船只在航行时，船只中必须有ー些货物。如已知的，无收入产生的货物被称为压舱物。海水广泛地用作压舱物，因为海水相对易于装载和卸载。然而，大量种类的生物体在压舱水中从其装载之处承载到其卸载之处。
大部分活的生物体在运输期间死亡并且当它们在卸载之处释放时更多的会死亡。然而，在有利条件下，有生殖力的物种可存活。尤其是，已经知道将外部生物体引入新的地方会对整个海洋区域中的渔业具有灾难性的后果。着眼于让生物体无害化，国际机构正在草拟处理压舱水的新指令。指令强调，压舱水的处理必须安全，必须是环境可接受的，必须使用合理并且必须起作用。已知将压舱水暴露于负压以毁灭较大的活生物体，例如小龙虾。已知用化学物质处理压舱水以毁灭细菌和病毒。所使用的ー些化学物质怀疑对卸载地点的环境有着负面影响。文献W02009/022913公开了ー种处理压舱水的方法，压舱水被运送穿过下降管以在压舱水中产生负压和气泡。文献W02005/009907尤其涉及下降管中的压舱水的处理以降低压舱水的氧含量。水的紫外线辐射，所谓的UV辐射，公知地用于使得尤其饮用水中的病源生物体无害。还已知使用UV辐射来从以下水毁灭非病源生物体，例如压舱水、注射水以及用于其他目的的其中这些生物体的存活是不利的水。UV辐射借助于所谓的UV聚合体来实施，其中水被运送通过相对强的UV光线场。UV光线对生物体的作用是累积的并且尤其取决于UV灯的強度、生物体距UV灯的距离、主导温度、以及还有生物体停留于UV光线中的时间。水穿过UV聚合体的流速经常相对较低以使得水并且因而使得生物体在UV光线中具有足够的驻留时间以使得生物体被毁灭。当大量的水要处理，比如人口高密度区域中的饮用水或船舱上的压舱水，就需要相当尺寸的UV聚合体，从而还具有很大的能耗。化学物质被配剂量为液体以实现期望效果。化学物质的各种性质，例如其昂贵或有害于周围环境，使得期望将相关化学物质的消耗保持于可能的最低水平。处理水以使水中的生物体无害是公知的并且在很多领域中使用。例如，通常将例如氯加入饮用水以使病源生物体无害。还已知使用化学物质比如氯(通常呈ニ氧化氯ClO2的形式)来毁灭来自以下水的非病源生物体，例如压舱水、注射水或不期望生物体存活的其他位置。
为了实现可靠的效果，这些化学物质通常以3_4ppm的量加入。这可导致相关化学物质的相对大量的消耗，这些化学物质通常在使用后排放到大自然中，这就环境而言是令人担忧的。从压舱水以外的水中分离油脂和碳氢化合物在很多情况下实施。在操作中可多样化为处理来自油井的生产水，或者从牛奶场、商业厨房或屠宰场的工艺用水分离油脂。现有技术包括各种技术，比如浮选、离心、膜技术或使用旋流器。还使用水中不同形式的聚合液滴来收集液滴，否则液滴将不能升高到表面。很多所使用已知方法的共同之处在于，在从工艺排出的水中仍然有一些残留油脂或残留碳氢化合物。移除这些少量残留物以获得依据公众要求可接受的纯净度可能是相对
昂贵的。
发明内容
本发明的目标是改正或减少现有技术的至少一个缺点。根据本发明，这个目标通过在以下描述和随后权利要求中确定的特点来实现。已经提供了一种用于处理水(通常是压舱水)的方法，其中压舱水经由下降管运送到压舱罐中，并且其中形成于下降管上部处的负压引起在压舱水中形成气泡。该方法的特征在于，在进入下降管之前，压舱水经由节流设备运送到下降管上部处的闭合容器中，该闭合容器的流动横截面大于下降管的流动横截面。通过适合地选择进口压力、节流面积、容器流动横截面、下降管流动横截面以及下降管的长度，穿过节流设备可实现显著的压降，同时容器中的压舱水沸腾。这种压降和容器中随后驻留时间足以毁灭属于真核生物体组的大量物种。必须维持容器中的沸腾状态，或者至少在容器的上部中维持。如果没有这种沸腾状态，则从压舱水分离的气体(包括空气)将占据容器和下降管中的增大容积，从而容器和下降管上部中的负压显著降低。从开放通道液压理论，所谓的Froude数是已知的。无量纲的Froude数F定义为作用于流体上的惯性力和重力之间的比值
权利要求
1.一种用于处理压舱水的方法，所述压舱水经由下降管(I)运送到压舱罐中，并且形成于下降管(I)上部处的负压引起在压舱水中形成气泡，其特征在于，在压舱水进入下降管(I)之前，经由节流设备(14)运送到下降管(I)上部处的闭合容器(4)中，该闭合容器(4)的流动面积(B)大于下降管(I)的流动面积(b)。
2.根据权利要求I的方法，其特征在于容器(4)形成为具有小于O.2的Froude数。
3.根据权利要求I的方法，其特征在于下降管(I)形成为具有大于O.6的Froude数。
4.根据权利要求I的方法，其特征在于该方法包括 -在分离体(30)中形成贯穿开口(34)，所述开口(34)沿流动方向上发散； -增大压舱水中的压力；以及 -使压舱水穿过其中最小开口尺寸(s)小于I. 5mm的开口(34)。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于该方法还包括用设有贯穿盖开口(42)的盖(40)覆盖开口(34)。
6.根据权利要求4或5的方法，其特征在于该方法还包括将开口(34)下游的压力降低到周围压力之下。
7.根据权利要求4的方法，其特征在于该方法还包括降低开口(34)下游的压力直到水在主导温度下沸腾。
8.根据权利要求4的方法，其特征在于该方法还包括用具有出口的水密容器(4)包围具有开口(34)的分离体(30)，该容器(4)具有小于O. 3的Froude数。
9.根据权利要求I的方法，用于改进水中的UV辐射的效果，水以水流流动穿过处理设备，其特征在于该方法包括 -将水暴露于负压，这使得水在主导水温下沸腾； -在水至少部分地呈蒸汽形式的同时将水暴露于UV辐射。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于该方法还包括将水暴露于容器(4)中的负压并且至少在容器(4)中或容器(4)的下游让水暴露于UV辐射。
11.根据权利要求I的方法，用于改进化学物质对水中活的生物体的影响，水以水流流动穿过处理设备(I)，其特征在于该方法包括 -将化学物质供应到水中； -将所述水暴露于负压，这使得水在主导水温下沸腾； -让化学物质作用于包括水的流体中的处于水中的生物体,包括从水释放的气体。
12.根据权利要求I的方法，用于从水中分离至少油脂或碳氢化合物，水以水流流动穿过处理设备(I)，其特征在于该方法包括 -将水暴露于负压，这使得水在主导水温下沸腾； -至少让油脂或碳氢化合物与至少包括油脂或碳氢化合物和水的流体中的水分离，包括从水释放的气体；以及 -在压力增大之后，至少让油脂或碳氢化合物漂浮至水的表面。
13.一种用于压舱水至压舱罐的下降管(1)，其中下降管(I)中的负压引起在压舱水中形成气泡，其特征在于经由节流设备(14)，进口管(10)与连接至下降管(I)上部的闭合容器(4)相通，该闭合容器(4)的流动面积(B)大于下降管(I)的流动面积(b)。
14.根据权利要求13的下降管(1)，其特征在于所述容器(4)的Froude数小于O.I。
15.根据权利要求13的下降管(1)，其特征在于所述下降管(I)的Froude数大于O.3。
16.根据权利要求13的下降管(1)，其特征在于所述节流设备(14)由节流阀构成。
17.根据权利要求13的下降管(1)，其特征在于所述容器(4)的出口(8)设置有防涡器(6)。
18.根据权利要求13的下降管(1)，其中压舱水在被运送到压舱罐之前流动至分离体(30)，其特征在于所述分离体(30)设置有在流动方向上发散的开口(34)，最小开口尺寸(s)小于 I. 5mmο
19.根据权利要求18的下降管(1)，其特征在于所述发散开口(10)的开口角度(a)大于45度。
20.根据权利要求18的下降管(1)，其特征在于所述开口(34)由设有贯穿盖开口(42)的盖(40)覆盖。
21.根据权利要求21的下降管(1)，其特征在于所述盖开口(42)的最小开口尺寸是开口(34)的最小开口尺寸(s)的O. 5倍至I. 5倍之间。
22.根据权利要求13的下降管(1)，用于改进水中的UV辐射的效果，水流动穿过处理设备，其特征在于水被运送到容器(4)中，水在其中暴露于负压，这使得水在主导水温下沸腾，并且处理设备设有至少在容器(4)中或其下游的UV设备(48)。
23.根据权利要求13的下降管(1)，用于改进化学物质对水中活的生物体的影响，水流动穿过处理设备，其特征在于水被运送到容器(4)中，水在其中暴露于负压，这使得水在主导水温下沸腾。
24.根据权利要求4的下降管(1)，其特征在于所述容器(4)设置有化学物质的供应源(28)。
25.根据权利要求I的下降管(1)，用于从水中分离至少油脂或碳氢化合物，水流动穿过处理设备，其特征在于水被运送到容器(4)中，水在其中暴露于负压，这使得水在主导水温下沸腾。
26.根据权利要求22、23或25的下降管(I)，其特征在于在下游，所述容器(4)连接至泵(50)。
全文摘要
一种用于处理压舱水的方法，其中压舱水经由下降管(1)运送到压舱罐中，并且其中形成于下降管(1)上部处的负压引起在压舱水中形成气泡，其特征在于，压舱水在流入下降管(1)之前，经由节流设备(14)运送到下降管(1)上部处的闭合容器(4)中，该闭合容器(4)的流动面积(B)大于下降管(1)的流动面积(b)。
文档编号C02F1/78GK102770341SQ201180010587
公开日2012年11月7日 申请日期2011年2月21日 优先权日2010年2月24日
发明者佩尔·洛特 申请人:克努森压舱水公司