专利名称：水处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及如下的水处理通过消灭水中存在的水生有机物、或者将这些水生有 机物的数量减少到它们不能作为群落而生存的程度来消除水生有机物。本发明尤其适用于 对船只携带的压载水的处理，在将压载水排出到远离装水地点的海洋或湖泊中时会对环境 产生不希望的影响。
背景技术：
现代的船只通常在它们的船体内的容器中携载有压载水，以平衡和稳定船只并提 高其可操纵性。在货物装载上船和船只下水时，要排出压载水。类似地，在卸载货物时，压 载水将被泵送到压载舱内以维持所需的平衡。 因为基于此方式而泵送至船内和船外的水量很大，并且因为所装载和排出的压载 水的水中生存有种类众多的有机物，所以，公知的是，长时间以来都有通常是从远方带来的 外来物种被释放到海水和淡水中。这些有机物涵盖了从微小浮游生物到相当大的远洋鱼 类，并包括处于其繁殖周期的各个阶段的各种病原菌和微生物(原生动物)。在它们到达的 水中，它们中的一些很少有天敌，而且如果它们在这些水中找到合适的食物源，它们会在其 新的领地中快速繁殖并有可能主宰该新的领地。因而，它们可能成为有害物种，并对它们的 新栖居地的生态稳定性带来威胁。 世界上公认这一问题是对水生环境的严重威胁，而且国际海事组织("IM0")在 2004年2月达成一项协议，该协议要求船主采取严格而系统的步骤对他们船只内的压载水 进行消毒。这项协议还在批准的过程中，而且涉及其实施中要采用的技术的具体条文还在 讨论中。 申请人:先前提交了一份南非专利申请2005/10473 (2007年5月3日公开，公开号 为W0 2007/049139)，其描述了一种基于空穴化与化学杀生操作以及引入臭氧相结合的压 载水处理系统，其中化学杀生操作是通过电解产生的氯气和其他气体实现的。尽管单独来 看，这些操作中的每一个在压载水处理中都是公知的，而且在2005/10473提交日时的确如 此，但是其中公开的组合却不是公知的，且这些操作之间的相互影响的效果也不是公知的 或者说未被理解。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种处理船只上的压载水的方法，该方法包括从船 只所在的水体(通常但并非一定如此，从与该水体流体连通的海水箱)将水抽入设置在船 上的管道的入口 ；使所述水沿着管道流动并通过引发空穴化的反应器，该反应器构造成在 水通过该反应器时在水中引发空穴化；以及通过管道将水排出到船只内的压载舱中；所述 方法的特征在于，通过沿着管道内联地安装在所述引发空穴化的反应器下游的泵使得水流 动通过所述管道。 根据本发明的第二方面，提供一种处理船只上的压载水的方法，该方法包括将水
4泵送通过反应器；对所述反应器内的水进行电解，从而以每升通过所述反应器的水0. 4至
1. 0微克之间的量将次氯酸钠引入水中；以及使所述反应器内的水空穴化。 根据本发明的第三方面，提供一种处理船只上的压载水的方法，该方法包括从船
只所在的水体中泵送其内有一定浓度的活有机物的水；通过使水空穴化并结合空穴化和电
解来降低活的有机物的浓度，以达到2004年IM0压载水公约的附则"船只的压载水和沉积
物的控制和管理法规"的D-2条款所规定的标准；以及，将处理过的水排出到船内的压载舱中。 可以以每小时160至320m3之间的体积流量、优选以每小时约280m3的体积流量将 水泵送通过所述反应器。替代地，在使用较大反应器的情况下，可以以每小时450至1000m3 之间的体积流量、优选以每小时约640m3的体积流量将水泵送通过所述反应器。可以以每 秒2至3. 5米之间的平均速度、优选以大约每秒3米的速度将水泵送通过所述反应器。
电解反应可构造成以每升0. 4至1. 0微克之间的量来产生次氯酸钠，优选以每升 水0. 5毫克的量。 此外，可将臭氧引入到水中。可以以每升O. 001至O. l克的量、优选以每升约0.01 克的量将臭氧引入所述水中。臭氧可在船上产生，优选通过电晕放电生成臭氧的方式产生。 替代地，可通过紫外线或其他公知的臭氧生成方法来产生臭氧。优选地，在使水空穴化之前 将臭氧引入到水中。 沿着水流动通过所述反应器的流程2到3米之间的距离内或连续或间歇地使所述 水空穴化。在1秒到5秒之间的、优选约5秒的时段内或连续或间歇地使所述水空穴化。
根据本发明的又一方面，提供一种设备，该设备构造成用于对船只内的压载水进 行处理，所述设备包括引发空穴化的反应器，该反应器构造成在从其内流动通过的水中产 生空穴化，该反应器内联地位于在船只的海水箱和压载舱之间延伸的管道内；以及用于将 水沿着从海水箱到压载舱的管道泵送通过所述引起空穴化的反应器的泵；所述设备的特征 在于，所述泵沿着管道内联地定位在所述引起空穴化的反应器的下游。 根据本发明的又一方面，提供一种设备，该设备构造成用于对船只内的压载水进 行处理，该设备包括适于内联地置于在船只的海水箱和压载舱之间延伸的管道内的反应 器，所述反应器包括构造成用于对从所述海水箱穿过所述反应器流动到所述压载舱的水进 行电解的至少一对电极，并包括用于在流动的水中引发空穴化的装置。 用于引发空穴化的装置可以在反应器内的导管的直径上有变化，并且可包括设置 在水的流路中且用来引发空穴化的叶片、板和/或其他障碍物。
所述设备还可包括适于从水中去除颗粒物质的过滤器。 所述反应器可包括多个模块，每个模块包括以下项之一 构造成用于对从所述海 水箱穿过所述反应器流到压载舱的水进行电解的至少一对电极；用于在流动的水中引发空 穴化的装置；或臭氧注入装置。 所述反应器可包括彼此串联连接的多个这种模块。 替代地，如果因为空间有限或存在其他约束，则有用的是所述反应器可包括串联 连接的多个这种模块，一部分管道将这种模块中的一个连接到这种模块中的另一个。
根据本发明的又一方面，提供一种组件，该组件包括多个这种模块，这些模块构造 成用于组装成如上所述的反应器。
根据本发明的另一方面，提供一种设备，该设备包括多个本文所述的反应器，这些 反应器通过歧管并联连接。 本说明书中的术语"反应器"用来表示沿着一部分管道内联地定位的系统，在该系 统中进行水处理过程，所述水处理过程可以是电解、直接注入杀生气体、或空穴化。申请人 期望这些过程相结合地进行，因此，总体上用"反应器"指其中进行一种以上的这些过程的 单个单元。然而，在如本说明书所述的模块化布置的情况下，其中每个模块都构成这里定义 的"反应器"，以单数形式的表述的"反应器"应理解成指的是这些模块的组合。而且，应当 理解，"引起空穴化"的反应器旨在表示构造成在流动通过所述反应器的水中引起空穴化的 反应器；于是，这里所说的"引起空穴化的反应器"还可以包括或可以不包括用于进行电解 或直接注入杀生气体的装置。
在附图中 图1为安装成在船上使用的本发明的水处理系统的示意图。 图2为本发明的反应器的侧视图。 图3为以纵向剖视的方式示出的图2的反应器的侧视图。 图4为以縮小比例示出的图2的反应器的透视图。 图5为图2的反应器的第一模块的透视图。 图6为以縮小比例示出的图2的反应器的第二模块的透视图，包括分解视图。 图7为图2的反应器的第三模块的端视图。 图8为图7所示的第三模块的剖面侧视图。 图9为图7所示的第三模块的透视图。 图10为图2所示的反应器的第四模块的透视图。 图10A、10B和IOC为第四模块的替代实施例的多组视图，它们可替代图IO所示的 模块。 图11为用于图1所示系统的电子控制面板的框图。 图12为图11的电子控制面板模块的轮廓图。 图13为本发明的水处理系统的替代实施例的示意图，该水处理系统安装成在船
上使用并构造成用于具有一对压载舱的船只。 图14为显示了申请人进行的试验的结果的表格。
具体实施例方式
图1至图12所示的设备是水处理设备的优选实施例，其适用于处理具有常规压载 舱和常规压载水泵的典型远洋船只的压载水。该设备将是一种设计成满足M0决议MEPC 53/24要求的具有成本效益的高效系统。 该设备包括反应器1，该反应器1连接到在内设于船只内的海水箱101与一个或多 个压载舱102之间延伸的管道100内。压载水泵103优选在反应器1的下游处也连接到管 道100内。 通过电子控制面板模块200对反应器1进行自动控制，该电子控制面板模块200连接至一个或多个远程监控单元201。 申请人:目前对两种型号的反应器1进行了测试，这两种型号的反应器1分别适于 安装在具有6英寸(15. 2cm)和10英寸(25. 4cm)的压载水管系统的船只上。(这两种型 号之间的区别一般来说不明显，除了所指出的或者本领域技术人员将理解的之外，在本说 明书中对这两种型号不做区分。)每小时能处理的压载水的量取决于所安装的反应器的型 号。例如，6英寸的反应器每小时能处理的压载水高达320m 而10英寸的反应器每小时能 处理的压载水能高达640m3。 自动操作和远程监控使得船员能在进行压载水操作的同时继续他们正常的任务。 此外，相对小的尺寸使得该系统对于改造操作来说是一种理想的选择。能在歧管内安装一 组反应器，从而将反应器的输出容量提高到额定处理容量，以适合于安装在特定船只上的 压载水泵的容量。模块化的结构还允许将该反应器的模块分开，从而能安装在非连续或操 作不便的空间内。 反应器1利用以下三个处理来运行，即
-引入臭氧；
_电解；以及
-空穴化。 在本发明的系统中，这些处理的正常运行只需要船上产生的能量，并且，除了船只 周围的空气以及被处理的水本身之外，不需要输入物质。 已知臭氧具有杀生属性，尤其是攻击细胞壁，并且长期用于饮用水的消毒。
海水的电解产生了诸如氢气和氧气的各种气体，并且尤其产生了次氯酸钠和有限 量的三卤甲烷、三溴甲烷。已知次氯酸钠尤其具有杀生属性。另外，相信引入到水中的电流 对某些有机物有不良影响。 另外，相信在空穴化之前将气体引入到压载水流中能够增强空穴化及其效果。 术语"空穴化"指的是在液体中形成由蒸汽或气体填充的空穴，并且包括使水在恒
压下沸腾时形成气泡以及香槟酒和碳酸软饮料由于溶解气体的扩散而冒泡的常见现象。然
而，在本发明中，所涉及到的空穴化是由于流动的压载水的动态作用所产生的局部压力降
低而引起的，而没有环境温度的变化。此语境中的空穴化的特征在于爆炸性增长，并发生在
管线内的适当的低压和高速组合下。 此外，本发明的优选实施例还包括过滤器104，该过滤器104沿着管道100内联地 定位在压载水进入压载舱102之前的位置上。 如图2所示，反应器1由316L不锈钢或任何其他的可用于压载水管线的材料制 成，并包括三个模块，即，第一模块300、第二模块400、第三模块500以及第四模块600。每 个模块利用M12不锈钢螺栓、垫圈和螺母(未示出)相互连接。通过在所述模块之间装配 有耐水/耐化学的衬垫(未示出)来实现水密完整性。至船只的压载水管道100的连接分 别是经由通向反应器1的入口 301和出口 601的标准凸缘实现的。这些连接处布置有耐水 /耐化学的衬垫。所有的凸缘、接头、衬垫和焊缝都针对特定压力和温度进行了测试，以确保 与IMP要求的兼容性和一致性。 该反应器的内表面用陶瓷喷涂环氧型涂层进行处理。该保护性涂层的目的在于三 个方面
-保护反应器的内表面不受海水的腐蚀；-保护该内表面不受系统内产生的空穴化的破坏；-通过产生有助于反应器工作的压电力来辅助压载水的处理。 臭氧气体被供给到第一模块300内。第一模块300和第二模块400每个都具有五
个电极(这些电极未示出，但是位于电极壳体302、401内)的电解池。第二模块400、第三
模块500和第四模块600每个都包括空穴化板403、501 、603，并且第二模块400和第四模块
600每个都具有采样点402、602，这些采样点402、602用于连接传感器(pH值和水的盐度)
并且在需要时可从这些采样点402、602获取水的样本。 具体如图5所示，第一模块300通过凸缘301连接至管道100。第一模块300具有直径大致对应于管道100的直径的入口部303。入口部303设有臭氧气体入口 304，该臭氧气体入口 304操作地连接到臭氧气体发生器202。臭氧气体通过文丘里喷头(未示出)注入到压载水内。紧接着该入口部303，第一模块300具有其内发生电解的电化学反应器部305。电化学反应器部305在其上游端处具有从入口部303向外延伸的环形板306。电化学反应器部305在入口部303的下游具有从环形板306延伸的柱状壁307，从而限定出直径比入口部303的直径大的歧管部308。电化学反应器部305在更下游处具有中央管部309以及周向间隔开的五个电极壳体管部302，中央管部309和电极壳体管部302都与歧管部308流体连通。第一环形板306设有绕其均匀间隔开且与电极壳体管部302位置对应的端口 (未示出)。每个端口均设有装配在该端口内的对应电极安装板(未示出)，该电极安装板上安装有一个或多个电极(未示出)。在运行中，在电极安装板装配到所述端口内的情况下，电极沿着电极壳体管部302延伸。电化学反应器部的这一布置方式使得可容易地维护电极。第一模块300在其下游端处具有凸缘310，该凸缘310在其内具有孔311，从而允许与中央管部309和电极壳体管部302流体连通。 第二模块400包括空穴化腔室404和另一电化学反应器405。第二模块400具有上游端406和下游端407。该第二模块在上游端406处设有凸缘408，用于与第一模块300相连。空穴化腔室404具有柱状部409，该柱状部409的直径大致等于第一模块300的歧管部308的直径。紧接着该柱状部409，空穴化腔室404具有截头圆锥部410，其直径减小以适合直径减小的管部411，该管部411的直径对应于与管道100的直径。在空穴化腔室404内，第二模块400设有平行于第二模块400的纵向轴线延伸的四根杆412，这四根杆412上安装有一对叶板413和一对空穴化板403。叶板413在它们的外周上具有一组叶片，这些叶片倾斜从而在运行中产生旋涡以使水流过。如图6所示，空穴化板403每个都包括具有多个小孔的板。还设有管状间隔件414，所述管状间隔件414用于沿着杆412设定叶板413和空穴化板403的位置。 在空穴化腔室404的壁内设有用于监控目的的出口 402。 第二模块400的另一电化学反应器405大致与第一模块300的电化学反应器305相同。 第三模块500包括形成空穴化腔室的延伸管，该延伸管的直径对应于柱状部409。第三模块500包括一组空穴化板501。在所示的实施例中，这些包括一组角状部。尽管这些角状部示出为它们的顶点指向上游，但是申请人的试验表明这类空穴化板在倒置时、即顶点指向下游时更有效。
8
第四模块600包括与第二模块400的空穴化腔室404大致类似的空穴化腔室604，且在每个端部处设有用于分别与第三模块500和管道100相连的凸缘605、606。第四模块600还设有用于监控目的的出口 602 。 第四模块的替代实施例在图10A、10B和IOC中示出。这些替代实施例具有结构不同的空穴化板。应当意识到，本说明书中所描述的空穴化板的各种构造都可用于设计成引发空穴化的任何部件。 本系统使用BallastSafe BSFcH-1. 0过滤系统104来从水中去除颗粒、物体和有机物。压载水从压载水泵103通过过滤器104。过滤器104可装配在管道内的任何位置，只要位于管道内的任何支管之前并在其进入压载水箱102之前。过滤系统104能通过标准凸缘或特定的管道联接件连接到压载水管道工程100。压载水经由入口管进入过滤器104，并先通过粗孔滤筛以去除任何大的颗粒，然后通过优选为40微米的细孔滤筛。按如下方法对所述滤筛进行清洗-在接收到冲洗指令时冲洗粗孔滤筛(建议每四小时一次)。-在接收到冲洗指令时冲洗细孔滤筛(建议每两小时一次)，或在检测到滤筛两侧存在预定压力差时冲洗该细孔滤筛。 可将从过滤筛冲洗下来的"滤饼"直接丢弃到船外。 图11示出了电子控制面板模块200的框图。电子控制面板模块200的设备包括可编程逻辑控制器("PLC")203、控制切换装置204、整流器205以及一对臭氧发生器202，该臭氧发生器带有冷却器以控制和维持臭氧的输出和温度。电子控制面板模块200容纳在海事应用认可的水密电气箱内。对电子控制面板模块200的供电线路应当经过与电子控制面板模块200相结合运行的压载水泵103的控制切换装置。采用这样的构造确保该系统能够在压载水泵103启动时立即运行。PLC203控制工作循环并管理对反应器1的所有监控和警报。PLC 203的控制能涉及到反应器1的所有方面。可从PLC得到的输出使得能实时运行并且能将各个反应器部件的状况连接至本地PC 206，从而可对反应器1进行全面监控。电极状况、水温、反应器运行状态和压载水流量也通过PLC 203进行监控，并记录在PC206上。PLC 203能监控多达8个模拟回路和16个数字输入，从而允许处理各个使用者的要求。在出现故障的情况下，PLC 203发出声频警报和视觉警报，这些声频警报和视觉警报在远程监控单元201上示出或发出。这些监控单元可例如位于反应器安装处、位于压载控制室内和船桥上。使用远程监控单元控制器201直接在压载控制室内或船桥上执行响应于这些警报消息的操作，例如，紧急停止反应器、旁通等。在需要时，PLC 203能连结到现有的压载水控制室电路，并且还能直接连结到船桥上，从而使得值班人员能完全控制反应器和压载水运行。电子控制面板模块200配置有110安培/48V整流器205，该整流器205经由强电DC电缆向反应器1内的电极供电。整流器205的输出极性在PLC 203的控制下自动切换。该极性转换确保在电极上不形成沉积。在电子控制面板模块200内安装有两个臭氧发生器202。每个发生器202都包括电路板、电源模块、高频变电器、电极和臭氧反应器(电晕放电管)。设有冷却器单元来维持环境空气和臭氧发生器的温度。 臭氧气体通过管道从发生器202输送到反应器1，并经由反应器一通电就运行的文丘里系统(Venturi system)扩散到压载水内。在该系统内，臭氧气体包含在压载水中，并在大约几秒钟内溶解在海水中。利用封装在不锈钢管套内的特氟隆(Teflon)管将臭氧
9引导至反应器。装配有止回阀来确保臭氧不返回到传送系统内。这种结构确保没有臭氧气体释放到周围空气内，从而消除或大大降低了对船员的可能伤害。 对臭氧发生器202的冷却是通过包含有冷却器和热交换单元的封闭管路系统进行的。冷却系统管路工程采用直径为lOmm的管道以及一系列止回阀，从而确保该冷却系统的安全性。在反应器l接通时立即就通过螺线管启动该冷却系统。请注意，该冷却系统起到了双重作用，即，其为臭氧发生器提供冷却，并还对臭氧气体从中产生的周围空气提供冷却。 臭氧发生器202具有两类连接器用于冷却水的输入连接器和用于臭氧的输出连接器，即，锥形的1/4"BSPT或者1/4"NPS。 远程监控单元201包括具有图形显示器的智能图形终端，该智能图形终端与PLC203 —起工作以提供对系统的控制和监控措施。 通常，当启动相应的压载水泵103时，反应器1和过滤器104自动启动。然而，还
提供有手动控制，以在维护时或在船员需要时使用。可用的控制如下
_反应器启动/停止
-过滤器启动/停止
_旁路应用/关闭 以下状况将导致出现警报显示，并伴随着声频警报信号-反应器事故停车-整流器故障-电极故障或需要更换-温度过高-臭氧发生器故障(03发生器1和03发生器2) 整流器故障或臭氧发生器故障警报是重要的警报，因为它表明系统的效率下降。
优选地，反应器1装配在船只的压载水泵103的入口 /吸入侧，且位于海水箱101之后。然而，在需要时它能安装在压载水泵103之后。反应器l能安装成竖直或水平结构。能在歧管/短舱内安装多个反应器，以将反应器的输出容量提高到额定处理容量，以适合于安装在特定船只上的压载水泵的容量。过滤器104能水平或竖直地安装。
在所示的实施例中，反应器和过滤器都需要400V、60Hz的AC电源。如所示的那样，对于6英寸的系统来说，反应器和过滤器的功耗电量为大约7kW。当然，耗电量会根据船只的结构和所安装的系统的流量而变化。不过，预计每个6英寸反应器单元的耗电量为7-10kW。 通过起重机或两个安装技术人员易于运送各个模块。无需重型起重装置或设备，然而，为了容易安装，可采用500kg的链式起重机或电起重机。 值得注意的是，为了在现有船只中进行安装，反应器1能以任何姿势安装，即，竖直安装、水平安装或以任何角度安装，这取决于船上的可用空间。该单元安装或装配到管路中的角度将不会影响反应器的运行性能。该反应器是模块化的并且能以单独部分的形式提供，然后运送到经确认的地点并在现场组装，即无需对船只的结构作大的改动。如果在船只内在海水箱和压载水泵之间没有足够的空间，则反应器能安装在压载水泵之后。替代地，能为将通向优选位置并然后返回到压载水泵的其他管路工程做好准备。请注意，如果采用该方法，必须小心确保其他管路工程、弯管等不会不利地影响压载水通过该系统时的流量。在安装困难的情况下，可将呈分体部分形式的三个腔室安装在该管道工程内。在这种安装的情况下，必须要考虑诸如至分体部分的电连接之类的因素。 申请人:已进行了多次试验，试验结果在图14中以表格示出。在图14中，描述语"腔室l"、"腔室2"和"腔室3"分别指第一模块300、第二模块400和第四模块600。描述语"腔室4"指第三模块500。描述语"03"表示引入了臭氧的试验。描述语"VAT"表示进行了电解的试验(首字母縮写词VAT指在试验中使用的可变安培变电器/整流器)。反应器的产出量利用整流器来提供，从而给予电极以固定的最优输出。应指出的是，关于试验50b，反应器内各部分的直径构造使得尽管没有空穴化板也能引发空穴化。这些试验是利用6英寸反应器、使用45kW的泵进行的，所产生的通过反应器的流量为每小时220m 不过在试验58b中，使用的是90kW的泵，所产生的通过该反应器的流量为每小时320m3。
通过进行这些试验，申请人得出结论由于加入了产生次氯酸钠和其他气体的电解过程，提高了基于空穴化的系统的有效性。尽管这些在海水中进行的试验对于另外将臭氧引入到申请人设想的剂量的水中是否能提高这此描述的空穴化-电解组合的效果没有说服力，但是申请人认为引入臭氧将提高系统在淡水中的效率，因为在淡水中电解将产生更少或不产生杀生气体。另外，在与空穴化过程相结合使用时，与已知的现有技术系统中提供的杀生气体量相比，达到所要求的杀灭率所需的杀生气体量明显更低。因此，这导致功率需求更低，且潜在的有害化学物的量也更少。 尽管本说明书描述了本发明的具体实施例，但对于本领域普通技术人员来说明显的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，能做出各种改变。
权利要求
一种用于降低一定量的水中存在的水生有机污染物的方法，所述方法包括通过细长的管道系统从被水生有机物污染的开放水体中泵送水，所述水的体积流量在所述系统中的所有点处都相同，且在所述系统中的任一点处，所述水都具有压头和速度头；所述方法还包括将所述水引导至舱中；其特征在于将所述水泵送通过包括有直径变化的管路系统的反应器单元，从而在所述系统中的第一点处，通过增加该第一点处的所述水的速度头来使得所述水的压头降低到大气压力以下的水平，从而空穴化。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述水在被泵送通过所述反应器单元后被排到 船只的压载舱内。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，通过泵将所述水抽取通过所述反应器，所述泵沿 着所述管道系统定位在所述反应器的下游。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，以每秒2至3. 5米之间的平均速度将水泵送通过 所述反应器。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，以大约每秒3米的速度将水泵送通过所述反应器。
6. 根据权利要求3所述的方法，其中，以每小时160至320m3之间的体积流量将水泵送 通过所述反应器。
7. 根据权利要求4所述的方法，其中，以每小时约280m3的体积流量将水泵送通过所述 反应器。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，以每小时450至1000m3之间的体积流量将水泵 送通过所述反应器。
9. 根据权利要求6所述的方法，其中，以每小时约640m3的体积流量将水泵送通过所述 反应器。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述水在所述反应器中被电解，从而以通过所 述反应器的每升水中含有0. 4至1. 0微克之间的量将次氯酸钠引入所述水中。
11. 根据权利要求3所述的方法，其中，将臭氧引入到通过所述反应器的水中。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，以每升O. 001至O. 1克的量将臭氧引入所述水中。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，以每升约0. 01克的量将臭氧引入所述水中。
14. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述臭氧在船上产生。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述臭氧通过电晕放电生成臭氧的方式产生。
16. 根据权利要求11所述的方法，其中，在使水空穴化之前将所述臭氧引入到水中。
17. 根据权利要求1至16中任一项所述的方法，包括以下步骤在将处理过的水排到 船内的压载舱中之前，通过使水空穴化并结合空穴化和电解来降低活的有机物的浓度，以 达到2004年MO压载水公约的附则"船只的压载水和沉积物的控制和管理法规"的D-2条 款所规定的标准。
18. —种用于降低水体中的水生有机物的设备，所述设备包括反应器，该反应器具有细 长管道系统，该细长管道系统具有上游端和下游端，且该管道系统被构造成允许水以恒定 的体积流量在该细长管道系统内流动，所述设备的特征在于，所述管道系统限定了多个部 分，所述多个部分包括第一渐縮部分以及第一反应器部分，该第一渐縮部分具有大致截头圆锥的形状，并具有下游端和上游端，所述下游端限定了具有第一直径的第一开口 ，所述上 游端限定了具有第二直径的第二开口 ，所述第二直径大于所述第一直径；该第一反应器部 分呈具有第三直径的大致柱形，该第三直径大于所述第一直径，所述第一反应器部分通过 径向布置的连接器连接至所述第一渐縮部分的所述下游端，使得所述管道系统的直径在所 述渐縮部分内的所述第一开口的下游立即突然增大；其中，所述第一直径的大小确定为在 通过所述管道系统向下游流动的水中引起空穴化。
19. 根据权利要求18所述的设备，包括沿着所述管道系统定位在所述反应器单元的下 游的泵。
20. 根据权利要求19所述的设备，其中，所述反应器包括至少一对电极，所述电极构造 成对流动通过所述反应器的水进行电解。
21. 根据权利要求19所述的设备，其中，所述反应器包括臭氧注入装置。
22. 根据权利要求21所述的设备，其中，所述臭氧通过电晕放电来产生。
23. 根据权利要求18所述的设备，该设备的尺寸和结构构造成在运行中，在沿着水流 动通过所述管道系统的流程2到3米之间的距离内或连续或间歇地使所述水空穴化。
24. 根据权利要求18所述的设备，该设备的尺寸和结构构造成在运行中，在1到5秒 之间的时段内或连续或间歇地使所述水空穴化。
25. 根据权利要求19所述的设备，该设备的尺寸和结构构造成在运行中，在约5秒的 时段内或连续或间歇地使所述水空穴化。
26. 根据权利要求19所述的设备，其中，所述反应器包括多个模块，每个模块包括以下 项之一 构造成用于对流动通过所述反应器的水进行电解的至少一对电极；用于在流动的 水中引发空穴化的装置；或者臭氧注入装置。
27. 根据权利要求26所述的设备，其中，所述反应器包括彼此串联连接的多个这种模块。
28. 根据权利要求26所述的设备，其中，所述反应器包括串联连接的多个这种模块，一 部分管道将这些模块中的一个连接到这些模块中的另一个。
29. —种模块，包括以下项之一 构造成用于对流动通过所述反应器的水进行电解的 至少一对电极；用于在流动的水中引发空穴化的装置；或者臭氧注入装置；所述模块构造 成被包括在根据权利要求26所述的反应器单元内。
30. —种组件，该组件包括多个如权利要求29所述的模块，这些模块构造成用于组装 成如权利要求26所述的设备。
31. —种设备，该设备包括多个根据权利要求18所述的反应器，这些反应器通过歧管 并联连接。
全文摘要
本发明提供一种用于降低一定量的水中存在的水生有机污染物的方法，该方法包括从被水生有机物污染的开放水体将水泵送通过包括有直径变化的管路系统的反应器单元，从而在系统中的一点处，通过增加该点处的水的速度头使得水的压头降低到大气压力以下的水平，从而空穴化。本发明还包括一种用于该方法的设备。
文档编号C02F1/34GK101754933SQ200880020641
公开日2010年6月23日 申请日期2008年4月25日 优先权日2007年4月26日
发明者伊恩道格拉斯·弗罗姆, 伯纳德·雅各布斯 申请人:瑞索斯布拉斯特技术有限公司