过滤单元以及具备该过滤单元的压载水制造装置的制作方法

专利名称：过滤单元以及具备该过滤单元的压载水制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搭载于例如货船等船舶上的压载水制造装置。
背景技术：
例如，在船舶特别是货船上没有搭载货物时，为使船的重心下降，会采取将海水等装载于船内所设置的压舱罐中，从而稳定船体的措施。压载水会在停泊港口进行搭载货物时被排出船外，但对于远洋船只，人们指摘存在有因压载水中所含的水中生物在多国交换， 会作为外来物种对生态系统造成影响的问题。近年来，为解决有关这种压载水的问题，国际间正在制定压载水的排放规范。具体而言，规定为压载水中含有的50 μ m以上的浮游生物(主要为动物类浮游生物)、10 μ m 50 μ m的浮游生物(主要为植物类浮游生物)和菌类(大肠杆菌、肠球菌等)的数量。用以满足这些规定的处理方法通常是通过组合机械处理和投入试剂、臭氧等化学处理来进行， 该机械处理是指通过过滤、高速高压的喷射流消灭浮游生物的气穴现象等(例如，非专利文献1)。
背景技术：
文献非专利文献非专利文献1 海事综合志双月刊mu 2007年9月号第32 39页。

发明内容
在上述已知的压载水制造装置中，过滤用的过滤器孔径较大，为50μπι左右。这是因为如果孔径较小则容易发生堵塞，为了避免此问题，需要加大过滤器的过滤面积，故会使装置大型化而不利于搭载于船只上。于是，50 μ m以下的浮游生物可通过高速高压将海水喷吹向洗净板以破碎浮游生物的气穴现象或通过投入试剂来处理。但是，由于气穴现象的处理是以高速高压喷吹海水，不但需要相当大的动力，而且导致浮游生物数的减少超过必要数量，有可能会影响压载水装载侧的海洋生态系统。另外， 在使用试剂等处理浮游生物的情况下，需要大量的试剂，导致每次的处理费用变高。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种可去除微颗粒，且能降低初期导入费用和维持管理费用的过滤单元，以及一种在尽可能不伤害海水中生存的浮游生物的情况下能将其排回船外，且能达到小型化低处理成本的压载水制造装置。为了达成上述目的，本发明的过滤单元，由过滤材与收纳该过滤材的框体所构成，该框体包括原水供给口，将原水供给至该过滤材；过滤水流出口 ；流体供给口，将逆洗用的流体供给至该过滤材；排出口，将针对该过滤材进行逆洗后的流体及该原水排出，其中， 该过滤材为孔径1 25 μ m的深度过滤器。逆洗用的流体可使用气体或液体，优选为气体， 更优选为空气、氮气等不活泼气体。对孔径作如下定义。在水中添加包括一定直径的颗粒，优选在水中添加10000个 /L的球状聚苯乙烯或玻璃珠，将该液体于25°C、1. OmVhr的条件下，通过深度过滤器(外径 60mm、内径30mm、长度250mm)，以光学计数器测量穿过深度过滤器的颗粒数量，通水前后液体中存在的颗粒数量之差除以通水前液体中存在的颗粒数量所得到的捕集率(R% )来测定多个颗粒，根据其测量值在下述近似式(1)中，求出R等于80时颗粒的直径( 的值，将其设为孔径。R= 100/(l-mXexp[-aXlog(S)]) (1)此处m、a是依照深度过滤器的特性而决定的常数。例如，在颗粒直径为Iym的情况下，通过上述条件，可使添加了球状聚苯乙烯微颗粒(10000个/L)的液体，流过深度过滤器(外径60mm、内径30mm、长度250mm)而测定。根据此构成，由于过滤材使用了孔径1 25 μ m的深层过滤器，不但能除去小型浮游物，而且与使用表面过滤器的情况相比，能抑制初期的导入费用。另外，能通过进行逆流洗涤来恢复过滤材的过滤性能，所以降低过滤材替换的频率，能抑制维持管理费用。在本发明中，优选该流体供给口与该过滤水流出口相同。根据此构成，通用流体供给口与过滤水流出口，能简化构成。在本发明中，该过滤材优选以固定板来固定多个过滤器的两端而形成一体。根据此构成，通过组合多个深度过滤器，不但使过滤面积增大，形成一体使多个深度过滤器形成为一个单元组合，使替换过滤材变得容易。在本发明中，该过滤材也可以朝向该过滤水流出口并朝斜下方倾斜20 70°倾斜角的方式设置。根据此构成，因为过滤单元的过滤水流出口的相反侧变高，例如，以气体逆洗后再进行原水过滤时，因为框体内的气体能轻易地从该相反侧排出，故空气混入过滤水的可能性减少。另外，如果倾斜角过大，则过滤单元上下方向的尺寸变大，在取下维修时， 从过滤单元上方取出过滤材所需较宽的空间，如果倾斜角过小，则过滤单元内的流体难以流出。在本发明中，该过滤材也可以朝向该过滤水流出口并朝斜上方倾斜20 70°倾斜角的方式设置。根据此构成，位于过滤水取出侧的深度过滤器的开口端朝斜上方形成开口，而较低位置的深度过滤器的封闭端附近的空气会从开口端排出，因此能防止空气残留于深度过滤器内，能利用深度过滤器的整体，有效地进行过滤。在本发明中，优选该排出口设置于该原水供给口上方。根据此构成，首次启动时或以气体进行逆洗后，将原水供给至过滤单元内，进行单元内所谓的“排气作业”，此时能顺利地将过滤单元内的气体排出。另外，本发明的压载水制造装置，包括本发明的过滤单元，且将从该过滤单元取出的过滤水供给至船舶的压舱罐内作为压载水，该压载水制造装置包括流体供给通路，连接至该过滤单元的流体供给口，并供给用于洗净过滤材的流体； 以及
排出通路，连接至该过滤单元的排出口，将针对该过滤材进行洗净了的流体与过滤单元内的原水一起朝船舶外部排出。根据此构成，形成过滤材的深度过滤器的孔径为1 25 μ m，因此能使大部分浮游生物存活而将其捕捉并排出船外，不但不会破坏压载水装载侧的海洋生态系统，而且不需像已知的那样，进行气穴现象或投入试剂用于处理处理浮游生物，故可减少动力所消耗的电量或试剂的使用量。其结果，能构成小型化且处理费用低廉的系统。另外，因为逆洗过滤材，故能恢复该过滤材的过滤性能而再次使用，能更进一步削减处理费用。在本发明的压载水制造装置中，优选进一步包括紫外线照射单元，其对通过该过滤单元过滤后的过滤水进行照射紫外线。在照射紫外线处理浮游生物的情况下，由于海水中的浮游颗粒等会造成紫外线强度降低，作为其对策，则有必要增加紫外线灯的设置数量， 造成装置的大型化及消耗电力的增加。根据此构成，通过深度过滤器，先除去上述海水中的大部分浮游生物，因此能抑制紫外线强度降低，减少紫外线的照射量也可以，故可通过例如减少紫外线灯的设置根数而达到装置的小型化及消耗电力的减少。在使用上述紫外线照射单元的情况下，优选该过滤材为孔径1 10 μ m的深度过滤器。一般要消灭的浮游生物越大就需要越大量的紫外线能量，相比较消灭细菌类，想消灭浮游生物类则需要非常大量的照射能量。因此，在进行紫外线照射前尽可能地将浮游生物类去除对于紫外线照射单元的小型化及消耗电力的减少等非常重要。该结构的过滤单元几乎能将50 μ m以上的大型浮游生物全部去除，且能将大部分的10 μ m以上的小型浮游生物去除。另外，不只是浮游生物，甚至也可将Iym左右大小的浮游颗粒(SS成份)去除。由此，能大幅度降低原水中的混浊度，并大幅度提高透明度。其结果，在进行紫外线照射时，能大幅度提升紫外线在原水中的透射度，通过提高紫外线的透射度可减少紫外线的照射量， 故可达到单元的小型化及降低消耗电力。另外，能显著地减少附着于紫外线灯表面的污垢， 故可提高单元的维修性。在本发明的压载水制造装置中，优选进一步包括化学处理单元，对通过该过滤单元过滤后的过滤水中投入固体次氯酸钙。投入氯或次氯酸纳等试剂而产生次氯酸以处理浮游生物的情况，不仅需要使用大量的试剂来消灭浮游生物，在将压载水排出至海洋时还需要投入硫代硫酸纳等还原剂进行中和，不但会增加对环境方面的负担，也会使每次的处理费用提高。根据此构成，因为深度过滤器的孔径为1 25μπι，所以大部分浮游生物能在存活的状态下被捕获并排出船外，无需如一直以来那样的投入大量试剂进行处理浮游生物， 由此能减少次氯酸钙的使用量即可，将压载水排回至海水时也无需用还原剂进行中和工序。其结果，可构成小型化且处理费用低廉的系统。使用化学处理单元的情况，优选该化学处理单元将让取出自该容器的固体次氯酸钙溶解后的浓缩液投入该过滤水中，通过产生的次氯酸进行微生物处理，该容器收纳有固体次氯酸钙。根据此构成，由于使用了固体的次氯酸钙，其与液体试剂不同，在陆地或海上都可以轻易运输且较为经济，关于运输方面的法规限制较为宽松。另外，次氯酸钙的熔点较高，故在容易成为高温的船体内保存起来比较容易。再者，由于是固体，其体积小，仅需较小的保存场地即可，同时也可使装置自身小型化，对于设置在空间有限的船体内的情况较为有利。使用化学处理单元的情况，优选该化学处理单元为将该固体次氯酸钙溶解至从供给该过滤水的输水通路分支取出的一部分过滤水中，使其汇流于该输水通路，其中该分支处与该汇流处之间设置节流机构，用以减少该输水通路的过滤水的流量。根据此构成，从分支处将固体次氯酸钙供给至减少流量导致剩下的过滤水中，因此无需设置专用泵等供给机构，不但简化结构，也可减少必要的电力消耗。也可设置小容量的小型泵取代该节流机构，从该输水通路中将一部分的过滤水取出。使用化学处理单元的情况，优选该固体次氯酸钙收纳于密闭容器中。根据此构成， 能抑制氯的气味泄漏至船体内。另外，交换固体次氯酸钙时，可连同容器一起进行交换，避免次氯酸钙与人体或船体内的空气直接接触。本发明的过滤水制造方法，其利用孔径1 25 μ m的深度过滤器过滤原水以制造过滤水的方法，其中包括逆洗工序一边将原水供给至该深度过滤器，一边从过滤水侧供给流体至深度过滤器，并将此流体与该原水一起排出。根据此构成，通过进行逆洗能恢复过滤材的过滤性能而再次使用，因此能抑制维持管理的费用。另外，进行逆洗中，也时常将原水供给至过滤单元，因此逆洗用流体不会逆流至原水供给侧，能顺利地进行排水。另外，与仅通过过滤器表面来捕捉被过滤物质的表面的过滤器不同，深层过滤器能通过过滤器厚度方向整体来捕捉被过滤物质，因此其捕捉量较多，不会造成过滤器的长时间阻塞。本发明的压载水制造方法，其使用本发明的压载水制造装置的压载水制造方法， 包括下列工序准备工序，在停止从该过滤材朝压舱罐供给过滤水以及停止朝过滤材供给流体的状态下，经该过滤单元将流体与原水一起从该排出口排出；过滤工序，在停止从过滤材排出原水以及停止朝过滤材供给流体的状态下，将原水供给至过滤单元，并将过滤水输送至该过滤水流出口 ；以及逆洗工序，在停止朝压舱罐供给过滤水的状态下，一边将原水供给至过滤材，一边从过滤水侧供给流体至过滤材，并将此流体与该原水一起从该排出口经该排出通路朝船舶外部排出。根据此构成，能在尽可能地不伤害生存于海水中的浮游生物，将其排出船外，且能小型化并抑制处理成本。另外，时常将原水供给至过滤单元，故可避免在通路内产生剧烈的压力变化，能防止水锤冲击(water hammer)的发生。再者，在逆洗工序时，也将原水供给至过滤单元，因此逆洗用流体不会逆流至原水供给侧，故能顺利地进行排水。


可根据参考附图，对以下合适的实施例进行说明，从而明确地理解本发明。但是， 实施例和附图仅作为图示以及说明使用，不应用作限定本发明的范围。本发明的范围通过附加的权利要求书限定。关于附图，各附图中的相同部件符号表示同一部件。图1为关于本发明第1实施形态的具备过滤单元的压载水制造装置的系统图。图2为前述过滤单元的剖面放大图。图3为前述过滤系统的运转工序表。图4为显示深度过滤器改变孔径时原水供给流量与压力损失的关系的框图。图5为关于本发明第2实施形态的过滤单元的立体图。
图6为关于第2实施形态的过滤单元的固定板的平面图。图7为关于本发明第3实施形态的压载水制造装置的系统图。图8为关于第3实施形态的压载水制造装置一侧过滤单元过滤时的系统图。图9为关于第3实施形态的压载水制造装置另一侧过滤单元过滤时的系统图。图10为关于本发明第4实施形态的过滤单元的立体图。图11为关于本发明第5实施形态的压载水制造装置的系统图。图12为关于第5实施形态的过滤系统的运转工序表。图13为关于本发明第6实施形态的压载水制造装置的系统图。图14为关于本发明第7实施形态的压载水制造装置的化学处理单元的系统图。
具体实施例方式以下，参考附图来说明本发明优选的实施例。图1为具有本发明第1实施形态的过滤单元的船舶压载水制造装置的大致系统图。压载水制造装置1设置于船舶S内，其具有将原水RW放入船舶S内的压舱泵2以及对放入船舶内的原水RW进行过滤的过滤单元4。 过滤单元4连接有原水通路5，通过压舱泵2来供给原水RW ；输水通路8，将来自过滤单元 4的过滤水FW供给至设置在船舶S内的压舱罐6 ；排出通路14，将过滤单元4内的原水RW 与后述的压缩空气A —起朝船舶外部排出。并且，输水通路8与将压缩空气A供给至过滤单元4的气体供给通路12连接。由此，相对于搭载在船舶S上的已有的压载水制造装置， 将其过滤单元换成本发明的过滤单元4，并将气体供给通路12连接至已有的输水通路，便可轻易地将本发明应用于已有的压载水制造装置。各通路5、8、12、14由配管形成。过滤单元4的筒状框体9内收纳有形成过滤膜的材料的深度过滤器10。在本实施形态中，虽然压舱泵2搭载在船舶上，但其也可设置在船舶外部，例如，也可设置在港口。在原水通路5中，连接作为原水流量的调整阀而发挥功能的第1自动开关阀MVl, 且在原水通路5的第1自动开关阀MVl与过滤单元4之间，即过滤单元4的一次侧设置有一次压力传感器P1。在输水通路8中，连接作为过滤水FW的送水阀而发挥功能的第2自动开关阀MV2，且在输水通路8的第2自动开关阀MV2与过滤单元4之间，即过滤单元4的二次侧设置二次压力传感器P2。再者，输水通路8的压舱罐6上游侧设置有混合器沈，可通过该混合器26搅拌从试剂槽观投入的杀菌用试剂和过滤水FW。投入的试剂例如次氯酸盐类、过氧化物。另外，为了制造符合压载水管理条约规定的基准的处理水，也可使用其它公知的杀菌方法替代投入试剂的方法。具体例子有使其与臭氧接触的方法、照射紫外线的方法等。在气体供给通路12中，连接作为压缩空气导入阀而发挥功能的第3自动开关阀 MV3，在排出通路14中，连接作为排水阀而发挥功能的第4自动开关阀MV4。该气体供给通路12的一端连接图中未显示的空气压缩机，而另一端连接过滤单元4下部的二次侧。另外，气体供给通路12的另一端也可连接输水通路8的过滤单元4的附近，更具体而言，也可连接于过滤单元4和二次压力传感器P2之间。压舱泵2以及第1 4自动开关阀MVl MV4的驱动由控制器30控制。另外，一次压力传感器Pl和二次压力传感器P2的输出由控制器30输入。
空气压缩机也可使用为了其它用途而搭载于船舶上的设备，也可专门设置。另外， 各自动开关阀MVl MV4可使用气动阀、电动阀、电磁阀或者不使用控制器的手动阀等。深度过滤器10是一端为开口另一端由封闭构件13所封闭的中空圆筒状，透过将一端的开口端IOa朝向过滤水流出口 16，使深度过滤器10的中空部11与过滤水流出口 16 连通。在原水RW沿径向通过深度过滤器10时，通过过滤器内部的空孔而捕捉异物，获得过滤水FW。另外，深度过滤器10可自由拆卸地收纳于过滤单元4的框体9内，且开口端IOa 配置于比另一端的封闭端IOb更下方的位置，S卩，过滤单元4朝向过滤水流出口 16，并朝斜下方倾斜而设置。深度过滤器10的长边方向的中心线C与水平面H的夹角α优选为20 70°，更优选为30 60°。如过滤单元4的剖面放大图的图2所示，倾斜的过滤单元4的框体9下侧的一端壁9a设置有过滤水流出口 16，过滤单元4的框体9的周边壁9b中的一端壁9a附近的下部处设置有原水供给口 18，在原水供给口 18上方，框体9周边壁9b中的另一端壁9c附近的上部处设置有排出口 22。该原水通路5连接原水供给口 18，输水通路8连接过滤水流出口 16，排出通路14 连接排出口 22。由于过滤水流出口 16连接气体供给通路12，过滤水流出口 16兼为过滤单元4的压缩空气A的气体供给口 24，所以气体供给口 M设置于比作为压缩空气A和原水 RW导出口的排出口 22更低的位置。由此，利用压缩空气A的压力的空气升力效果，即利用空气将排出通路14内的原水RW往上推，排出原水RW，所以可将原水RW和压缩空气A顺利地排出。原水供给口 18和排出口 22设置于深度过滤器10的一次侧，过滤水流出口 16设置于二次侧。深度过滤器10为外压式的圆筒状过滤器，纵剖面形状为二字形。该深度过滤器10 例如以合成纤维或化学纤维作为网、不织布、纸、纺织品等形态进行熔接成形，被称为成圆筒状加工的叠层类型。合成纤维可使用聚烯烃、聚酯纤维或尼龙和乙烯-乙烯醇共聚物等热熔性聚合物，或者聚乙烯醇和聚丙烯腈等聚合物。尤其，在进行气体的逆洗情况，从过滤器交换时的排液性观点来看，为聚烯烃和聚酯纤维，具体而言优选为聚丙烯。另外，过滤器为沿着厚度方向而改变其纤维密度和纤度，在过滤器外侧(原水流入侧)优选为纤维密度较低或者纤度较高的结构。该深度过滤器10也可为被称为以螺旋状缠绕纤丝、细纱的缠线式过滤器，或作为像海棉般的树脂成形体的树脂成形类型。过滤膜的孔径为1 25 μ m，更优选为1 10 μ m。孔径过小时会发生阻塞，压力损失变大。由于孔径过大，使较小的浮游生物通过，为减少此问题必须额外使用气穴发生机构等，使得压载水制造费用变高。深度过滤器10在该过滤单元4中可进行逆洗，通过逆洗恢复过滤性能，能不用提高过滤时压力差而使用。在本实施形态中，逆洗是通过压缩机(图中未显示)经由气体供给通路12(图1)所供给的压缩空气A而进行，从气体供给口 M的压缩空气A的供给压力是比一次压力传感器Pl的指示压力高的0.05 0.2MPa的压力。逆洗使用的流体可以是空气以外的气体，例如氮气等，另外，也可以是淡水、过滤后的海水等液体。其次，使用图1和图3，说明有关压载水装置的运转方法，S卩，本实施形态的过滤单元的压载水制造方法。如图3所示，压载水制造装置的运转方法由作为过滤准备工序的排气工序、第1转换工序、过滤工序、第2转换、第3转换和逆洗工序组成。
对设置于控制器30上的启动按钮(图中未显示)进行操作，使压载水制造装置1 动作，则首先压舱泵2启动，开启第1自动开关阀MVl和第4自动开关阀MV4进入排气工序。在排气工序中，关闭第2自动开关阀MV2和第3自动开关阀MV3，在停止从深度过滤器 10朝压舱罐6供给过滤水FW和停止朝深度过滤器10供给压缩空气A的状态下，经由过滤单元4将原水RW排出至排出通路14，并朝船外排出，由此进行原水通路5和过滤单元4的排气。接着，开启第2自动开关阀MV2，进入第1转换工序。第1转换工序在停止朝深度过滤器10供给压缩空气A的状态下，经由过滤单元4分别供给原水RW至排出通路14，供给过滤水FW至输水通路8。其后，关闭第4自动开关阀MV4，进入过滤工序。过滤工序在停止从深度过滤器10 排水、停止朝深度过滤器10供给压缩空气的状态下，将原水RW供给至过滤单元4，将过滤水 FW输送至输水通路8。此时，原水RW从深度过滤器10外侧经由深度过滤器10的过滤膜而流入中空部11，由此去除原水RW中的异物进行过滤。过滤水FW通过输水通路8朝压舱罐 6供给。其次，开启第4自动开关阀MV4，进入第2转换工序。第2转换工序在停止朝深度过滤器10供给压缩空气A的状态下，供给原水RW至过滤单元4，由此过滤水FW流至输水通路8，原水RW流至排出通路14。接着，关闭第2自动开关阀MV2，进入第3转换工序。第3转换工序在停止从深度过滤器10朝压舱罐6供给过滤水FW以及停止朝深度过滤气10供给压缩空气A的状态下， 原水RW流至排出通路14。如此，通过停止从深度过滤器10供给过滤水FW，由此准备开始朝后续逆洗工序的过滤水FW流向的反方向供给压缩空气A。其次，在关闭第2自动开关阀MV2的状态下，开启第3自动开关阀MV3，进入逆洗工序。逆洗工序在停止朝压舱罐6供给过滤水FW的状态下，一边将原水RW供给至过滤单元 4，一边朝深度过滤器10的中空部11供给压缩空气A，该压缩空气A与原水RW—起流至排出通路14。由此，压缩空气A与过滤工序的反方向经由深度过滤器10，将附着于深度过滤器10上的异物与堆积于框体9内的异物往过滤单元4外导出，并且从排出通路14往船舶 S的外部排出。—旦完成逆洗工序，则关闭第3自动开关阀MV3，返回到排气工序。然后重复该循环。排气工序的持续时间可通过定时器等限时装置进行可变设定。所设定的时间随处理设备的规模而异，例如几秒至1分钟左右。第1、第2和第3转换工序为非常短的时间，例如几秒左右，也可通过定时器等限时装置进行可变设定。如此，在进入过滤工序和逆洗工序之前，经由第1、第2和第3转换工序，能避免通路内产生急速的压力变动。过滤工序和逆洗工序的时间根据原水的水质和设备的规模而异，例如10分钟左右，其也可通过定时器等限时装置进行可变设定。也可当一次压力传感器Pl和二次压力传感器P2的压力差ΔΡ(= Ρ1-Ρ2)大于规定值的时间点，从过滤工序切换到第2转换工序。在过滤工序中，控制器30时常监视压力差Δ P，当压力差Δ P超过警报值Hl时，例如可发出蜂鸣器等警报引起注意。水处理装置1在此刻仍继续运转。进而，当压力差ΔΡ 增大并超过紧急停止值Η2时，例如发出铃声警报，水处理装置1紧急停止。具体而言，控制器30停止压舱泵2，关闭所有自动开关阀MVl 4。
急速的压力变化和流速变化不但会损伤到浮游生物，也会在压舱泵2、各自动开关阀MVl 4以及各通路5、8、12、14产生水锤效应(water hammer)，如图3的运转方法那样， 压舱泵2时常进行运转而并未停止从压舱泵2供给原水RW，并调节各自动开关阀MVl 4 开关时机，因此能平稳地进行运转。另外，由于一边流原水RW —边进行逆洗，所以不但能通过压舱泵2的吐出压力与压缩空气A的空气压力顺利地排水，而且也无需额外设置其它排水泵和排水配管，能简化系统。在该构成中，由于形成深度过滤器10的过滤膜的孔径为1 25 μ m，故在抑制过滤器阻塞导致的压力损失的同时，能使大部分浮游生物存活，并将其捕获，不但不会破坏压载水装载侧的海洋生态系统，也无需如已知那样，进行气穴现象和投入试剂，处理浮游生物， 动力的消耗电力量或试剂的使用量变少了。其结果，能构成处理费用便宜且小型化的压载水制造装置。另外，因为逆洗深度过滤器10，能恢复深度过滤器10的过滤性而使用，能进一步减少处理费用。再者，由于使用价格低廉的深度过滤器10，故相比用平膜那样的过滤器表面来捕捉异物的表面过滤器，能控制初期导入费用。由于气体供给口 M与过滤水流出口 16为同一个，故将气体供给口 M与过滤水流出口 16通用化，能简化构成。再者，由于过滤单元4随过滤水流出口 16朝下方倾斜而设置，故过滤单元4的过滤水流出口 16的相反侧位置变高，在气体逆洗后进行原水RW过滤时，过滤单元4内的空气 A能轻易排出，减少空气混入过滤水FW的情况。另外，相对于该水平方向的倾斜角α过大时，由于过滤单元4上下方向的尺寸变大，故在进行取下等维修时，为了从过滤单元4上方将深度过滤器10取出，需要较大的空间，过小时，过滤单元4内的空气A则难以排出。因此， 该倾斜角α优选为20 70°。因为排水口 22设置在原水供给口 18更上方，所以在为了过滤运转开始供给原水的初期时，或者逆洗后再开始供给原水由此排出过滤单元4内的空气时，过滤单元4内的空气A被顺利排出。再者，根据上述运转方法，如图3所示，在系统工作运转中，压舱泵2—直在运转， 即，由于一直朝过滤单元4供给原水RW，可避免引起通路内急速的压力变化，并防止水锤冲击的发生。另外，在逆洗工序中也朝过滤单元4供给原水RW，通过压缩空气A的供给压力和原水RW的供给压力，可使压缩空气A不在原水通路5内逆流，而随原水水流顺利排出。
另外，与仅在过滤器表面捕获被过滤物质的表面过滤器不同，深度过滤器由于过滤器的整个厚度方向都能捕获被过滤物质，因此捕获量大，且不会造成过滤器长期阻塞。使用本实施形态的深度过滤器10进行验证实验。原水为海水，原水的供给压力和流量分别为0. 03MPa、0. 037mVmino逆洗用的流体使用压缩空气，压缩空气的供给压力和流量分别为0. 13MPa、0. 4Nm7min。所使用的深度过滤器规格为长度25cm、孔径1 μ m、25 μ m。 另外，深度过滤器的轴心与水平面呈45度角倾斜配置。验证1 初期压力损失表1显示在原水温度25°C时的孔径0. 5 μ m、1 μ m和25 μ m的深度过滤器中，供给原水时的深度过滤器一次侧与二次侧间的压力差。图4为显示原水的供给流量与压力损失的关系。由表1和图4可知，1 μ m和25 μ m的深度过滤器中的压力损失较小，但0. 5 μ m的深度过滤器中的压力损失极大，几乎所有原水都不能流动。因此，深度过滤器的孔径优选为Iym以上。[表 1]
权利要求
1.一种过滤单元，由过滤材与收纳该过滤材的框体所构成，该框体包括原水供给口，将原水供给至该过滤材；过滤水流出口 ；流体供给口，将逆洗用的流体供给至该过滤材；排出口，将针对该过滤材进行逆洗后的流体及该原水排出；其中，该过滤材为孔径1 25 μ m的深度过滤器。
2.如权利要求1所述的过滤单元，其中，该流体供给口与该过滤水流出口相同。
3.如权利要求1所述的过滤单元，其中，该过滤材以固定板来固定多个深度过滤器的两端而形成一体。
4.如权利要求1所述的过滤单元，其中，该过滤材以朝向该过滤水流出口并朝斜下方倾斜的方式设置，且该倾斜角相对于水平方向呈20 70°角。
5.如权利要求1所述的过滤单元，其中，该排出口设置在较该原水供给口更上方处。
6.如权利要求1所述的过滤单元，其中，该过滤材以朝向该过滤水流出口并朝斜上方倾斜的方式设置，且该倾斜角相对水平方向呈20 70°角。
7.一种压载水制造装置，包含如权利要求1所述的过滤单元，且将从该过滤单元取出的过滤水供给至船舶的压舱罐内作为压载水，该压载水制造装置包括流体供给通路，连接至该过滤单元的流体供给口，并供给用于洗净过滤材的流体；以及排出通路，连接至该过滤单元的排出口，将针对该过滤材进行洗净了的流体与过滤单元内的原水一起朝船舶外部排出。
8.如权利要求7所述的压载水制造装置，其中，还包括紫外线照射单元，其对通过该过滤单元过滤后的过滤水进行照射紫外线。
9.如权利要求8所述的压载水制造装置，其中，该过滤材为孔径1 10μ m的深度过滤器ο
10.如权利要求7所述的压载水制造装置，其中，还包括化学处理单元，用于在通过该过滤单元过滤后的过滤水中投入固体次氯酸钙。
11.如权利要求10所述的压载水制造装置，其中，该化学处理单元将让取出自容器的固体次氯酸钙溶解后的浓缩液投入该过滤水中，通过产生的次氯酸进行微生物处理，该容器收纳有固体次氯酸钙。
12.如权利要求10所述的压载水制造装置，该化学处理单元将该固体次氯酸钙溶解至从供给该过滤水的输水通路分支取出的一部分过滤水中，使其汇流于该输水通路，其中该分支处与该汇流处之间设置节流机构，用以减少该输水通路的过滤水的流量。
13.如权利要求10所述的压载水制造装置，其中，该固体次氯酸钙收纳于密闭容器中。
14.一种过滤水制造方法，其利用孔径1 25 μ m的深度过滤器过滤原水以制造过滤水的方法，其中包括逆洗工序，一边将原水供给至该深度过滤器，一边从过滤水侧供给流体至深度过滤器，并将此流体与该原水一起排出。
15.一种压载水制造方法，其使用权利要求7所述的压载水制造装置的压载水制造方法，包括下列工序准备工序，在停止从该过滤材朝压舱罐供给过滤水以及停止朝过滤材供给流体的状态下，经该过滤单元将流体与原水一起从该排出口排出；过滤工序，在停止自过滤材排出原水以及停止朝过滤材供给流体的状态下，将原水供给至过滤单元，并将过滤水输送至该过滤水流出口 ；以及逆洗工序，在停止朝压舱罐供给过滤水的状态下，一边将原水供给至过滤材，一边从过滤水侧供给流体至过滤材，并将此流体与该原水一起从该排出口经该排出通路朝船舶外部排出。
全文摘要
本发明涉及一种过滤单元以及具备该过滤单元的压载水制造装置，本发明是在船舶(S)的压载水制造装置中的过滤系统(1)，其包括过滤单元(4)，针对放入船舶(S)内的原水(RW)进行过滤并供给至压舱罐(6)；气体供给通路(12)，将压缩空气(A)供给至深度过滤器(10)而进行洗净，该深度过滤器(10)形成过滤单元(4)的过滤膜；排出通路(14)，该排出通路(14)连接至过滤单元(4)，并将针对深度过滤器(10)进行洗净了的压缩空气(A)与深度过滤器(10)内的原水(RW)一起朝船舶(S)外部排出，其中，形成该深度过滤器(10)的过滤膜的孔径为1～25μm。
文档编号B63B13/00GK102316952SQ20108000790
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月12日 优先权日2009年2月16日
发明者井上敬道, 田岛康宏, 西山正一 申请人:株式会社可乐丽