一种压舱水处理设备的制造方法_2

文档序号:9821775阅读:来源:国知局
消毒溶液通过加药管道与所述过滤后的压舱水混合注入压水舱完成压舱水的过滤与消毒处理。
[0023]优选地,所述中间反应器具有一个排放口,所述加药管道通过加药栗与所述中间反应器的排放口连接。
[0024]优选地,所述中间反应器设置有冷却换热装置。
[0025]优选地,所述加药管道通过一个流量控制阀连接至所述循环栗的出口,所述中间反应器的循环入口与所述增压栗出口的管路之间具有一个第二流量控制阀。
[0026]优选地,所述中间反应器的上部具有一个排风口,所述排风口连接有一个抽风机。
[0027]优选地,所述压舱水处理设备进一步包括盐水浓缩系统,所述盐水浓缩系统的入口通过管道连接所述过滤系统的出口,所述盐水浓缩系统产生的浓水通过管道输送至所述中间反应器。
[0028]优选地,所述盐水浓缩系统进一步包括对所述过滤系统过滤后的压舱水进行软化的软化装置。
[0029]优选地,所述电解系统包括支撑壳体,所述支撑壳体上分别设有所述进液口和所述出液口;所述电解系统进一步包括堆栈式电极序列,其设置在所述支撑壳体的内部;所述堆栈式电极序列具有多个并排分离设置的电极,各电极间通过支撑件以串联方式支撑在所述支撑壳体中,相邻的两个所述电极之间设置有连通所述进液口和出液口的电解液通道;位于所述堆栈式电极序列的两端的所述电极分别为第一末端电极和第二末端电极,所述第一、二末端电极分别设有用于连接电源的接线柱,位于所述第一、二末端电极之间的所述电极为全导电金刚石材料电极。
[0030]优选地,所述电解系统包括一个自清洗控制装置,所述自清洗控制装置控制加载在所述电解系统上的电源的正负极在特定时间对调,使所述电源的阴阳极相互转换。
[0031]优选地,所述电解系统的工作电流密度在5000?40000A/m2之间。
[0032]本发明的压舱水处理设备提供了优化的总体结构,设置了中间反应器,在其中利用电解反应热与环境水温来实现反应最优温度控制,同时兼备产气排空作用,提高电解效率,减少电解设备空间占用。通过配备盐水浓缩系统实现浓度调节,调节反应溶液在优化浓度,其可根据实际水质条件,灵活切换工作方式。通过具备自清洗功能的氧化剂电解发生系统进行间接电解,连续加药的方式,可实现船舶靠港一次性处理,也可在航行期间连续工作。相比现有的压舱水处理系统,本发明可以节省50%以上空间占用及能耗,适应单一或多流域航行的船舶,并使出水达到国际海事组织頂O D2及未来更严格的排放要求。
【附图说明】
[0033]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中,
[0034]图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的压舱水处理设备的结构示意图;
[0035]图2显示的是根据本发明的另一个具体实施例的压舱水处理设备的结构示意图;
[0036]图3显示的是根据本发明的一个具体实施例的用于压舱水处理设备的电解系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】。其中,相同的部件采用相同的标号。
[0038]图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的压舱水处理设备的结构示意图,所述压舱水处理设备用于对栗入船舶的压水舱I中的压舱水进行处理,如图1所示,本发明的压舱水处理设备至少包括过滤系统2以及电解系统10,过滤系统2的进水端通过增压栗21栗入压舱水,栗入的压舱水可以是航行流域的海水或河水H,如图所示。
[0039]其中,过滤系统2可选用包括水力旋流装置、盘式过滤器、纤维以及砂滤等可以将压载水中颗粒物去除的装置,优选过滤精度在10?100微米范围。电解系统10利用电解槽、高精度直流电源以及电源控制器等用于生成多电位的混合氧化剂,以产生消毒溶液。
[0040]进一步地,本发明的压舱水处理设备还包括中间反应器30以及循环栗40,过滤系统2过滤后的压舱水通过增压栗21经管道分别输送至中间反应器30和压水舱I,循环栗40连接在中间反应器30的循环出口 31和电解系统1的进液口 11 a之间,电解系统1的出液口 11 b通过管道连接中间反应器30的循环入口 33,电解系统10产生的消毒溶液可以通过加药管道35与过滤后的压舱水混合注入压水舱I完成压舱水的过滤与消毒处理。循环栗40流量过高会降低电流效率,而流量过低又会使得温度难以控制,电解系统10的电极表面迅速结垢。优选地,循环栗40控制液体通过电极的流量在0.5?40升/分钟/100平方厘米。优选地,中间反应器可接受的工作盐度为2%?10%,可接受的电导率为20mS/cm?200mS/cmo
[0041]具体来说,在船舶载货航行期间,可以通过增压栗21抽取航行流域的海水或河水H经过滤系统2过滤后一部分送入中间反应器30,一部分直接送入压水舱I。在货物到港卸货直至栗入压载水前,开启电解系统10,通过电解系统10制取氧化剂获得消毒溶液,控制消毒溶液的流量输入压水舱I,与过滤后的压舱水混合注入压水舱I。一般增压栗21配制需要10?15小时栗入压载水,因此控制消毒溶液的流量是以制取氧化剂量除以压舱水装满时间为基准值,从而完成同步加药。
[0042]在一个具体实施例中,如图1所示,中间反应器30可以具有一个排放口32,加药管道35可以通过加药栗36与中间反应器30的排放口 32连接。本方案可以通过设定电解系统10的运行时间至氧化剂到达的较高的浓度范围,在栗入压舱水经过过滤系统后,打开中间反应器的加药栗36将消毒溶液与过滤后的压舱水混合栗入压水舱完成处理。本实施例适用于在淡水河流湖泊航行的船只,优选地,氧化剂到达的较高的浓度范围是10000?40000ppm。
[0043]当船舶航行至下一个目的港进行装货,排放压舱水前的航行期间,控制压舱水处理设备每隔一定时间开启,消毒溶液可在航行期间从压舱水或制取淡水的浓缩水中获得,在原水浓度较低时,可通过盐水浓缩器(后面将对此详细描述)将其调节到有利提高制取氧化剂的浓度,由于航行期间有充分的时间,此时可以控制氧化剂浓度到达适中浓度而非上限,分批次由加药栗36栗入压水舱I。
[0044]本实施例中,中间反应器30还可以设置有冷却换热装置50,用以控制电解系统10的工作温度范围在O?95摄氏度范围内。即,通过冷却换热装置50对中间反应器30中循环水进行冷却,使得电解系统10的反应温度得到控制,使得反应在一个较为稳定的温度范围工作,优选地工作温度为15?35摄氏度。根据生产环境,所述冷却换热装置50可设置包括制冷,制热功能,液体加温或制冷直接接触的装置,其需采用耐腐蚀,耐酸碱的材质制成。
[0045]或者,在另一个具体实施例中,如图2所示,其显示的是根据本发明的另一个具体实施例的压舱水处理设备的结构示意图,其中,加药管道35可以通过一个流量控制阀37连接至循环栗40的出口,利用循环栗40的压力将消毒溶液输出到压水舱I中,相对图1所示实施例可以省掉加药栗36。当然,图2所示实施例与图1相比并不仅仅只有上述区别,本实施例将过滤后的压舱水与电解系统10的出口共同连接至中间反应器的循环入口 33,使得电解系统1产热与低温压舱水完成直接换热;同时将循环栗40的出口与电解系统1的进液口 11 a、压水舱I的加药口通过加药管道35相连,加药管道35上设有流量控制阀37,中间反应器30的循环入口 33与增压栗出口的管路之间可以具有一个第二流量控制阀38。其可采用的控制方式是在中间反应器30内设置温度传感器,传感器反馈信号进入控制单元,通过内部运算输出控制信号调节流量控制阀37与第二流量控制阀38的流量大小,控制进入中间反应器30的补水与进入压水舱I的过滤后的压舱水的流量匹配,保持中间反应器30中的液位相对恒定,完成温度调节与同步加药。
[0046]这种方式尤其适用于在海水、咸水湖中航行的船舶,可以无需通过盐水浓缩,直接利用少量压舱水用来制取,此时的氧化剂制取浓度在较低范围。优选地,制取氧化剂较低的浓度范围为50?lOOOOppm。
[0047]图2提供的优选方案可利用控制压舱水中的低温水流量与反应器的高温水混合,并从中间反应器连续排放使得温度可控在给定的范围内,与此同时也完成了药剂的均匀投加。此时可以关闭中间反应器中的换热装置,改之以将循环水入口直接接入中间反应器补水口,压舱水加药口排出循环水的方式。本改进将压舱水的补充反应器溶液进行直接混合降温的方式,不仅大幅降低了能耗,并同时完成加药工序。
[0048]优选地,本发明可直接将压舱水与中间反应器溶液混合实现温度调节,同时排出等量的含有氧化剂溶液加入压水舱。优选地,直接混合冷却加入压水舱的流量由所用压舱水的温度确定,温度越低,所需流量越低。
[0049]图2中,将过滤后的压舱水补水直接与电解系统的出口连接,同时将连接中间反应器的循环栗出口分别与压水舱的加药口以及中间反应器的入口连接。此时利用了循环栗作为冷却与加药支路的动力,只需通过设置管路上阀门开启大小来控制流量平衡。
[0050]优选地,本发明可将经过滤的压舱水连接循环栗入口与电解系统出口,并在进出管路上设置调节阀实现流量控制。本改进适合一般情况下的海水运输船舶,当极端气候以及海水盐度过低的时候,不适用于本改进例。优选地,直接混合冷却加入压水舱的海水温度范围为O?30摄氏度,浓度应大于3%。此种设计相对停留时间较短,可以通过在中间反应器中设置雾化喷头或增加旋流分离的方式,提高初氢效果。优选地,中间反应器溶液入口可选择设置雾化喷头除氢。优选地,中间反应器溶液入口可选择增加旋流分离除氢。这种改进尤其适合在海水中航行的船舶。
[0051]另
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