压载水处理系统的制作方法

本发明涉及一种压载水处理系统，更具体而言，涉及一种设置在船舶内部且不仅在锚泊的船舶而且在航行中的船舶可以顺利处理压载水的压载水处理系统。

背景技术：

1、次氯酸钠(naocl)应用于上下水道、废水处理、海水电解和压载水处理、农产品和食品原料的杀菌消毒等各种领域。

2、最近，考虑到稳定性、维护方便性和经济性方面，开发了一种适合于小规模净水厂的现场型次氯酸钠制造装置。这种现场型次氯酸钠制造装置可以通过电解盐水来制造0.4％至1.0％的低浓度次氯酸钠，但这种次氯酸钠制造装置难以去除副产物，盐转化率和电力效率较低，且由于次氯酸钠的低浓度，在大容量设备中的应用方面存在局限性。

3、韩国授权专利第10-1226640号、韩国公开专利第10-2012-0002074号等公开了可以通过隔膜方式制造高浓度次氯酸钠的装置和/或方法，但是由于没有包括供给到阳极室的盐水(nacl水溶液)的净化装置，因此盐水中残留的钙、镁等离子杂质会污染电解槽的离子交换膜，降低电力效率，缩短离子交换膜的使用寿命，还存在仅使用电导率传感器和温度传感器难以调节供给到阳极室的盐水的物质平衡的问题。

4、另外，在上述隔膜式电解槽中，在盐(nacl)与水发生电化学反应时，盐的消耗量大于水的消耗量，因此最初供给到阳极室的饱和盐水的浓度逐渐降低。为了应对这种浓度降低，可以通过注入饱和盐水以将浓度维持在所需范围内，但随着阳极水容量的增加，可能会发生溢出现象。对溢出的阳极水通过单独的工艺进行处理和回收，但这不仅增加上述工艺所需的设备、成本及规模，而且还需要使用盐酸(hcl)、氢氧化钠(naoh)、残余氯中和剂等化学品，导致增加人力和物力负担的问题。

5、韩国授权专利第10-2074331号等公开了一种使用海水或人造盐水在现场制造高浓度次氯酸钠的装置，但是，当这种装置直接设置在设备或船舶上时，设备或船舶的使用者承担的费用可能会增加。尤其，当通过将海水作为原料供给至设置在船舶内部的电解槽来制造处理剂时，由于海水中的杂质，包括电解槽的设备中可能会生成大量的水垢，并且难以控制处理剂的浓度，存在因生成的消毒剂分解快而浓度不能保持恒定的问题。

6、另外，由于船舶航行的各个海域的海水浓度和水质不同，因此在生产质量均匀的处理剂方面存在局限性，次氯酸钠溶液的浓度不仅受到船舶国籍的限制，还受到在锚泊中或航行中的国家的法律和国际条约等的限制，因此当用现有现场型装置时，很难制造各种浓度的次氯酸钠以解决这些限制，且在淡水海域根本不可能供给原料，无法制造处理剂。

7、韩国授权专利第10-2025559号公开了一种将滤除杂质的海水等与电解质混合并使用其作为制造处理剂的原料的技术，但需要如用于滤除海水中的杂质的过滤器等的昂贵辅助装置，该辅助装置增加处理剂制造装置的整体尺寸，使得维护变得困难。另外，以海水为原料制造的处理剂的浓度被限制在约0.2重量％以下，与高浓度处理剂相比，这些低浓度处理剂因海水中的各种成分而任意变质或浓度降低的可能性高，因此存在难以长期稳定保存其的问题。此外，当在电解槽的阳极室和阴极室中分别生成次氯酸(hocl)和氢氧化钠(naoh)并将其独立用于压载水的处理和废气的处理时，难以将各所需材料的生产量控制和储存，尤其，由于生成的hocl的ph值较低而生成强腐蚀性有毒物质即氯气(cl2)，对周边环境和整体设备生成负面影响。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明旨在解决上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种压载水处理系统，上述压载水处理系统设置在船舶内部，不仅可以在锚泊的船舶顺利处理压载水，而且可以在航行中的船舶顺利处理压载水，可以将设备整体上简化和小型化，以能够改善可维护性、经济性及效率等，且可以轻松、顺利地应对如船舶的国籍、在锚泊中或航行中的国家的法律和国际条约等的各种变量和限制。

3、解决问题的方案

4、本发明的一个方面提供一种压载水处理系统，其为设置在船舶内部的压载水处理系统，上述压载水处理系统包括：第一进料部，包括第一罐、供水装置及第一原料供给装置，上述第一罐中存储有固体原料，上述供水装置向上述第一罐提供第一水流，上述第一原料供给装置通过混合上述固体原料和上述第一水流来生成原料水溶液；第一电解部，包括第一阳极室、第一阴极室及第一隔膜，上述第一阳极室通过使上述原料水溶液产生反应而获得第一阳极产物，上述第一阴极室通过使水和从上述第一阳极室提供的阳离子产生反应而获得第一阴极产物，上述第一隔膜用于分隔上述第一阳极室和上述第一阴极室；反应部，通过使上述第一阳极产物与上述第一阴极产物产生反应而获得处理剂；及注入部，向压载水提供上述处理剂。

5、在一实施例中，在上述第一阴极室中，上述水可以为从上述第一阳极室提供的上述原料水溶液中作为溶剂的上述第一水流中的至少一部分从上述第一阳极室穿透上述第一隔膜并被提供给上述第一阴极室的水。

6、在一实施例中，上述第一隔膜可以为透水性多孔膜。

7、在一实施例中，上述第一阳极室可以包括以预设间隔突出的两个或更多个阳极板，上述第一阴极室可以包括在上述阳极板之间的空间中以预定间隔突出的两个或更多个阴极板，上述第一隔膜可以位于上述阳极板和上述阴极板之间的空间。

8、在一实施例中，上述第一阴极室中的上述水可以为从上述第一水流分支的第二水流中至少一部分被提供给上述第一阴极室的水。

9、在一实施例中，上述第一隔膜可以为阳离子交换膜。

10、在一实施例中，在上述反应部和上述注入部之间还可包括用于储存上述处理剂的储存部。

11、在一实施例中，上述压载水处理系统还可包括热交换部，上述热交换部通过使用存储在上述储存部中的上述处理剂来冷却上述第一电解部。

12、在一实施例中，从上述反应部获得的上述处理剂的浓度可以为0.01重量％至50重量％。

13、在一实施例中，上述第一进料部还可包括原料水溶液处理装置，上述原料水溶液处理装置用于除去生成的上述原料水溶液中含有的杂质。

14、在一实施例中，上述压载水处理系统还可包括金属氢氧化物生成部，上述金属氢氧化物生成部包括：第二进料部，包括第二罐和第二原料供给装置，上述第二罐中存储有在分子中含有两个以上的金属离子的金属盐，上述第二原料供给装置用于通过混合上述金属盐和从第一水流分支的第三水流来提供金属盐水溶液；第二电解部，包括第二阳极室、第二阴极室及第二隔膜，上述第二阳极室通过使上述金属盐水溶液产生反应而获得第二阳极产物，上述第二阴极室通过使从上述第一水流、第二水流及第三水流中至少一种分支或从上述第二阳极室提供的第四水流和从上述第二阳极室提供的金属离子产生反应而获得第二阴极产物，上述第二隔膜用于分隔上述第二阳极室和上述第二阴极室；及连接部，通过将上述第二阴极产物和上述第一阴极产物组合并提供给上述反应部。

15、在一实施例中，上述第二罐、用于向上述第二阳极室供给上述金属盐水溶液的管道、上述第二阳极室及用于向上述第二罐供给上述第二阳极产物的管道可以构成闭环(closed loop)。

16、在一实施例中，上述闭环可以包括排气口，上述排气口用于排出在沿着上述闭环循环的物质中所含的气体。

17、在一实施例中，上述金属盐可以具有根据下式的结构。

18、<式>

19、mxay

20、在上式中，m为一价或二价金属离子，x为大于或等于2的整数中的一个，a为能够与金属离子结合的阴离子物质，y为满足上式的整数中的一个。

21、在一实施例中，上述第二隔膜可以为透水性多孔膜。

22、在一实施例中，上述第二隔膜可以为阳离子交换膜。

23、在一实施例中，上述第一电解部和第二电解部可以彼此并联连接。

24、在一实施例中，上述压载水处理系统还可包括氢气处理部。

25、发明的效果

26、根据本发明的一个方面的压载水处理系统为设置在船舶内部的压载水处理系统，上述压载水处理系统包括：第一进料部，包括第一罐、供水装置及第一原料供给装置，上述第一罐中存储有固体原料，上述供水装置向上述第一罐提供第一水流，上述第一原料供给装置通过混合上述固体原料和上述第一水流来生成原料水溶液；第一电解部，包括第一阳极室、第一阴极室及第一隔膜，上述第一阳极室通过使上述原料水溶液产生反应而获得第一阳极产物，上述第一阴极室通过使水和从上述第一阳极室提供的阳离子产生反应而获得第一阴极产物，上述第一隔膜用于分隔上述第一阳极室和上述第一阴极室；反应部，通过使上述第一阳极产物与上述第一阴极产物产生反应而获得处理剂；及注入部，向压载水提供上述处理剂，从而，不仅可以在锚泊船舶上顺利处理压载水，而且可以在航行中的船舶上顺利处理压载水，可以将设备整体上简化和小型化，以能够改善可维护性、经济性及效率等，且可以轻松、顺利地应对如船舶的国籍、在锚泊中或航行中的国家的法律和国际条约等的各种变量和限制。

27、本发明的效果并非限定于上述效果，应当理解，包括从本发明的详细说明或权利要求书中记载的发明的结构中推论出的所有效果。