压舱水处理装置及方法

专利名称：压舱水处理装置及方法
技术领域：
本发明涉及压舱水处理装置及方法，尤其涉及在船舶运行中向压载舱流入作为压 舱水的海水时，为了使其在去除海水中所包含的水生物、细菌和一般微生物的状态下流入 从而对海水进行电分解并生产消毒剂，并且精确控制生产的消毒剂并投入到海水，进而净 化流入的海水，并从压载舱重新排出到海洋的压舱水也精确而可靠地通过还原剂和物理处 理并将对环境无害的水准排出到海洋的压舱水净化处理装置及方法。
背景技术：
通常地，油轮或货轮等船舶中将原油等货物运到进口国，并将所述货物卸下之后 将相同重量的海水储存到船内的压载舱内。这是为了事前防止在卸下货物后，由于船舶变 轻而在航海中失去平衡而调节吃水(当船漂浮在水中时，沉浸在水中部分的深度)和倾斜 (Trim 船的前后倾斜)。S卩，船舶如果没有一定重量，就会由于浮力吃水线下降到船的下部，其具有以下问 题由此船舶的螺旋桨等露出而无法得到推力，或者航海时的耐波力下降从而在航海中符 合变重，或者船体遭到破坏。为了防止所述问题，为了实现船舶的平衡，在没有货物时，装压舱水，而为了装载 货物将排出压舱水。所述的货物的进口国就成为压舱水的出口国。另外，储存压舱水的船舶从进口国 驶向货物的出口国等，并在所示出口国的近海排出压舱水。由此，货物的出口国等成为压舱 水的进口国。但是，压舱水经常包括在压舱水的出口国的近海中生存的特异的恶性微生物或细菌等。包括这些的压舱水排出到进口国近海时，会发生生态破坏等灾害，因此通过压舱 水的水生生物的国际上的移动就成为问题。因此，为了规定船舶的压舱水和沉淀物的规定及管理在2004年2月13日在英 国伦敦由74国签署了国际条约(以下称压舱水条约)。该条约中作为在进口国内的近海 排出压舱水时的排出标准，设定了所谓压舱水排水的生物基准。如果无法满足该基准，则 压舱水的进口国可以拒绝压舱水的排水，即压舱物的收容。压舱水排水的生物基准是，具 体地，最小大小为50 μ m以上的水生生物不到“10个/lm3”，不足10-50 μ m的水生生物 不到“10个/lml”，并且，指标微生物中的毒性霍乱弧菌不到“lcfu/lOOml”，大肠菌不到 “250cfu/100ml”，肠球菌不到“ lOOcfu/lOOml”的标准排出压舱水。(cfu 群体形成单位)目前开发有多种对所述压舱水储存在船内时的净化方法和排出到海洋时的净化 方法，在这些净化方法中对海水进行电分解并生产杀菌剂，从而利用该杀菌剂处理压舱水 的基本办法有海水直接电解法和海水间接电解法。首先，所述海水直接电解法将流入压载舱的整个海水即压舱水(BW;ballaSt water)通过电解槽并连续杀菌的方法，该海水直接电解法根据生产出的杀菌剂分为氧系直接电解法和氯系直接电解法。氧系直接电解法作为杀菌剂使用0H*、03、H2O2，作为使用电极使用BDD。这种氧系 直接电解法的优点为设备结构简单，杀菌速度快，消毒副产物少，不需要杀菌中和剂。其缺 点为需要高档次的过滤器，使用电极的价格高，由于没有杀菌剂的残留性因此在排出时需 要再杀菌，电解槽容易被污染，需要对杀菌效果进行验证，由于发生氢流入压载舱而存在爆 发危险。另外，氯系直接电解法作为杀菌剂使用NaOCl、0C1_、H0C1，并作为使用电极使用 DSA。这种氯系直接电解法的优点为设备结构简单，存在残留杀菌效果，并可以使用低档次 的过滤器。其缺点为，杀菌控制难，杀菌速度慢，产生消毒副产物，需要中和杀菌剂，电解槽 容易被污染，由于发生氢流入压载舱而存在爆发危险，电解效率对水质敏感等。另外，所述海水间接电解法是，只对流入压载舱的海水，即压舱水(BW;ballaSt water)的一部分进行电解并制造杀菌剂，并将其定量投入到流入的压舱水的方法，作为杀 菌剂使用氯系杀菌剂。具体的消毒剂使用Na0Cl、0Cl-、H0Cl，作为使用电极使用DSA。这种 氯系间接电解法的优点为，杀菌效率的控制容易，设备的耐久性好，极板的寿命长，具有残 留杀菌的效果，并且技术成熟。其缺点为杀菌速度慢，发生消毒副产物并需要中和杀菌剂， 而这是氯系直接及间接电解法的共同缺点，在其它化学处理方法中，也存在伴随药剂的添 加需要注入中和剂的缺点。在所述的海水的直接/间接电解法中氯系间接电解法中，同时具有残留消毒性及 氢安全性，比起直接电解法能够保证杀菌控制和设备安全性，比起直接电解法使用50分之 一至200分之一规模的海水，因此其电解槽负荷和设置面积减小，容易设置附带安全设备 等，由此可称为电解法中最为可靠且具有效率的电解法。下面，根据附图进一步详细描述现有技术。图13是根据现有的处理压舱水的海水间接电解法的一个实施例的概括性的结构 图，如图所示，其构成为，为了利用次氯酸钠除去储存在压载舱内的压舱水中的有害物，而 具备过滤及分离从船舶外部的海中流入并通过取水管道供给的海水的前处理部110的压 舱水处理装置，包括使通过所述前处理部110的海水的一部分流入的泵121 ；储存经过所 述泵121和流量计122的海水的海水供给部123 ；对从所述海水供给部123供给的海水进 行电分解从而生产次氯酸钠的发生器124 ；储存从所述发生器124生成的次氯酸钠的储存 槽125 ；测量从所述储存槽125供给的次氯酸钠的浓度的浓度测量器126 ；控制经过所述浓 度测量器1 和流量计127的次氯酸钠的供给量和浓度并供给的次氯酸钠供给部128。并且，还可包括排出储存在压载舱129的压载水时、向压舱水照射紫外线的紫外 线照射部130。图14是根据现有的处理压舱水的海水间接电解法的另一个实施例的概括性的结 构图，如图所示，其构成为，包括在取水管道和排水管道之间的压载舱；通过所述取水管 道流入的海水经过前处理部并对海水中包含的杂物进行过滤和分离，并通过流入导管流入 所述海水的一部分从而生成次氯酸钠并经过浓度调节机通过排出导管注入到压舱水内的 海水转换部202 ；检测经过所述前处理部200的海水中所包含的有害物的种类及浓度的浓 度检测机201 ；其中，所述浓度检测机201以控制器为媒介与所述海水转换部202的浓度调 节机电连接，所述海水转换部202的排出导管中包括喷射喷嘴203。
图15表示根据现有的处理压舱水的海水直接电解法的一个实施例的概括性的结 构图，如图所示，其构成为，在为了去除或非活性化包括船舶用压舱水中残留的细菌的水中 生物的消毒装置中，在两端的一侧包括引入压舱水的流入口，另一侧包括排出压舱水的流 出口，在所述流入口侧设置涡流生成用挡板装置320，在所述流出口侧设置测量残留氯浓度 用传感器330 ；并且还包括在所述挡板装置320和传感器330的中间位置的室内设置多个 以一双电极为一套的电极套的电解模块310;设置在所述电解模块310外侧向电解模块310 供电的供电装置350 ；引入及排出所述压舱水的泵361 ；以及，由与所述泵361连接的排管 和阀构成的连接装置。但是，所述现有的压舱水处理方法中，图13中公开的海水间接电解法不具备精确 控制基于流入的压舱水流量而投入的杀菌剂量的装置，因此具有以下问题使未处理的压 舱水，即具有污染源的压舱水流入压载舱；并且，不具备对在对海水进行电分解而产生次氯酸钠的产生器中进行电分解后发 生的氢气的处理装置，因此氢气积累后有可能在压载舱内爆炸；并且，通常地，在航行期间，在压载舱中只进行一次或两次运行，在大部分航海时 间中停止工作，因此在装置内部有海水停滞而浸泡，此时产生次氯酸钠的产生器被污染，但 是不具备防止这些污染的装置而削弱装置的耐久性。进一步具体地观察图13的问题，其构成为，与适用于净水厂等淡水领域的次氯酸 钠产生装置相同，其包括向产生器供给一定量的海水的泵及流量计和储存抽吸的海水的海 水供给部，并包括供给一定流量并对在产生器反应而产生的次氯酸钠进行储存的储存槽和 测量储存在该储存槽的次氯酸钠的浓度而使其保持一定浓度的浓度测量器，因此具有包 括了不必要的流量计、海水供给部等构成要素。即，与淡水不同，海水一般具有一定的浓度 (淡水和海水的界限是1%，一般的海水为3%左右)，因此测量海水的流量并将其临时储存 的装置是不必要的装置。相同地，包括储存产生的次氯酸钠的储存槽和利用浓度测量器测量储存的消毒剂 的浓度也是不容易的构成。其理由是，储存槽中的次氯酸钠的浓度相对于现有的浓度测量 器(可测量O-IOppm)是太高的浓度(500-8000ppm)，并且储存槽中保管的次氯酸钠根据时 间的流逝其浓度减少(海水的速度比淡水快)，运行设备后，在中止期间浓度降低的消毒剂 在设备重新运行时不经过附加处理而直接投入，因此考虑到根据浓度测量器的测量也不容 易进行正确的控制。另外，万一浓度测量器根据测量的浓度利用构成次氯酸钠供给部的浓度控制器和 泵来投入到海水时，由于不具备知晓准确的海水流入量的装置，因此具有如下问题不容易 控制对每单位海水的流量投入多少储存的次氯酸钠。即，压舱物处理装置的最为主要的目 的是，根据流入到压载舱的压舱水的流量，使对此进行消毒的氯需求量(约5-10ppm)保持 一定，但是不具备这种装置。并且，在排出压舱水时，为了最终还原从压载舱排出的压舱水而排出到大海中而 使用紫外线照射部，这种紫外线照射方式由于通常从船舶流出的流量的线速度为3m/sec 左右，因此滞留时间短，为了将其可靠地处理，需要具有充分容量的紫外线照射装置，并且 为了将其启动需要庞大的电力，因此其实效性值得怀疑。并且，所述电解法为直接电解流入到压载舱的压舱水从而制造次氯酸钠等杀菌
10剂，其对压舱水的温度变化非常敏感，在温度降低时，其电解效率急剧下降。并且，图14中公开的海水间接电解法由于没有精确控制基于流入的压舱水的流 量而投入的杀菌剂量的装置，具有以下问题可能导致未处理的压舱水，即带有污染源的压 舱水流入压载舱；并且，没有如下装置，其处理在电解海水并产生次氯酸钠的海水转换部中进行电 解后产生的氢气，因此如果氢气积累有可能在压载舱内爆炸；并且，通常地，在航行期间，在压载舱中只进行一次或两次运行，在大部分航海时 间中停止工作，因此在装置内部有海水停滞而浸泡，此时产生次氯酸钠的产生器被污染，但 是由于没有装置来防止这些污染，因此削弱装置的耐久性。并且，所述电解法为直接电解流入到压载舱的压舱水从而制造次氯酸钠等杀菌 剂，其对压舱水的温度变化非常敏感，在温度降低时，其电解效率急剧下降。最后，图15中公开的海水直接电解法具有如下问题由于没有如下装置，因此可 能导致未处理的压舱水，即带有污染源的压舱水流入压载舱，所述装置精确控制基于流入 的压舱水流量而投入的杀菌剂的量；并且，没有如下装置，其处理在电解海水并产生次氯酸钠的海水转换部进行电解 后产生的氢气，如果氢气积累有可能在压载舱内爆炸；并且，由于海水未经过特别的前处理单元，从而发生由于海水内的夹杂物的污垢， 从而导致效率减少及生成未处理压舱水；并且，通常地，在航行期间，在压载舱中只进行一次或两次运行，在大部分航海时 间中停止工作，因此在装置内部有海水停滞而浸泡，此时产生次氯酸钠的产生器被污染，但 是没有防止这些污染的装置，因此削弱装置的耐久性；并且，通常地，在相同条件下电解(Faraday)效率根据海水的浓度而变化，在一般 的海水内NaCl浓度为2. 5-3%的情况下正常工作的电解模块从2. 5%以下发生急剧的电解 效率的降低，在电解整个压舱水是直接消毒式的情况下，由于没有防止电解效率的降低的 装置，因此处理效率由海水的浓度决定，发生未处理压舱水；并且，所述电解法为直接电解流入到压载舱的压舱水从而制造次氯酸钠等杀菌 剂，其对压舱水的温度变化非常敏感，在温度降低时，其电解效率急剧下降。

发明内容
为了解决所述问题的本发明的目的在于，提供一种装置和方法根据以流入到压 载舱或从压载舱排出的压舱水为对象的海水流量，连续地生成次氯酸钠并供给到海水管道 从而提供不存在基于次氯酸钠储存的浓度变化的装置和方法，以药品注入方式可靠地还原 通过压载舱而排出到海洋的压舱水从而使其无害化，进而从根源上防止海洋污染。本发明的另一目的在于，提供一种装置和方法，基于以流入到压载舱或从压载舱 排出的压舱水为对象的海水流量，精确控制根据电解的杀菌剂的生产和投入量，从而防止 海洋生态系的破坏或紊乱。本发明的另一目的在于，提供一种装置和方法，在电解海水产生次氯酸钠的电解 模块中，去除在电解后产生的氢气，从而除去压载舱内的爆炸危险。本发明的另一目的在于，提供一种装置和方法，将海水以一定周期或连续地循环并且在产生次氯酸钠的电解模块运行中止时也不会被污染，从而防止由于污染源固着的污 染，确保设备的稳定性，从而增加耐久性。本发明的另一目的在于，提供一种可靠的装置和方法，控制压舱水和冷却海水等 作为次氯酸钠的原料的海水流量，使电解模块的电流效率维持一定，从而防止由于各港口 的不同盐度而降低处理效率。发明的另一目的在于，提供一种装置和方法，作为供给到产生次氯酸钠的电解模 块的原水，使用经过冷却水计的冷却海水，从而持续供给具有一定温度以上的海水，从而提 高电解次氯酸钠的效率。为了实现所述目的并去除现有缺陷的本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在 于，通过控制系统将从取水侧海水管道流入的一部分压舱水以定流量控制并供给，并在电 解模块生成调节浓度的次氯酸钠并且通过气液分离器除去氢气后，基于残留氯量供给到引 入到压载舱的取水侧海水管道，进行消毒后储存在压载舱，在排水时根据压舱水的残留氯 量，利用控制系统控制还原剂的投入量并供给到排水侧海水管道，从而中和成目标残留氯 量并排出到海洋。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，通过控制系统将从经过压载舱的 排水侧海水管道流入的一部分压舱水以定流量控制并供给，并且在电解模块生成调节浓度 的次氯酸钠并通过气液分离器除去氢气后，根据残留氯量供给到排水侧海水管道并进行消 毒后，根据压舱水的残留氯量，利用控制系统控制还原剂的投入量并连续地供给，从而中和 成目标残留氯量并排出到海洋。并且，本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，从通过控制系统将经过热交 换机的热交换前冷却海水管道或者热交换后冷却海水管道选择性地流入的压舱水以定流 量控制并供给，并且在电解模块生成调节浓度的次氯酸钠并通过气液分离器除去氢气后， 根据残留氯量供给到取水侧海水管道而进行消毒后储存在压载舱，根据压舱水的残留氯 量，利用控制系统控制还原剂的投入量而进行供给，从而中和成目标残留氯量而排出到海 洋。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述流入到电解模块的压舱水或 冷却海水经过过滤海洋生物的前处理过滤器。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，其包括，所述以定流量控制供给的 压舱水或冷却海水中经过前处理过滤器后，根据由控制系统控制的海水供给泵来调节流量。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，其包括，所述以定流量控制供给的 压舱水或冷却海水中经过前处理过滤器后，根据由控制系统控制的流量控制阀来调节流量。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，其包括，所述以定流量控制供给的 压舱水或冷却海水中经过前处理过滤器后，通过由控制系统控制的海水供给泵；以及，将从 海水供给泵移送的压舱水或冷却海水由控制系统控制的流量控制阀调节流量。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述用于消毒的次氯酸钠不需要 单独的电源而是利用压舱水或冷却海水的压力变动并注入次氯酸钠的自动投入机而供给。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，流着流入到所述压载舱的压舱水
12的取水侧海水管道设置有盐分计，其测量流入到所述压载舱的压舱水的盐分NaCl ；流量 计，其测量流入到所述压载舱的压舱水的流量；残留氯测量器，其测量注入次氯酸钠的压舱 水的残留氯量。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，流着经过所述压载舱的压舱水的 排水侧海水管道设置有盐分计，其测量压舱水的盐分NaCl ；流量计，其测量压舱水的流 量；残留氯测量器，其测量注入次氯酸钠的压舱水的残留氯量。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，在所述热交换前冷却海水管道设 置测量流到热交换机的冷却海水盐分的盐分计；在取水侧海水管道设置测量流入到压载舱的压舱水流量的流量计；以及，测量注 入次氯酸钠的压舱水的残留氯量的残留氯测量器。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，在所述排水时投入的还原剂通过 喷射喷嘴供给，在此供给的还原剂通过微泡产生器从而对还原剂和压舱水进行微强度饱和 化处理，从而去除残留氯并混合供给。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述在排水时投入的还原剂通过 投入泵和还原剂储存罐供给，所述投入泵通过控制系统的控制调节并控制供给到微泡产生 器的还原剂的流量，所述还原剂储存罐储存所述排出到投入泵的还原剂。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述在排水时投入的还原剂通过 产生涡流的一个以上的涡流诱导器而混合。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，在所述排水侧海水管道设置有测 量最终放流的压舱水的总残留氯的残留氯测量器。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述控制系统为了向流入到压载 舱的压舱水只投入预定量的次氯酸钠，从设置的盐分计、流量计及残留氯测量器接收信息 从而控制海水供给泵、流量控制阀、电解模块，或者从残留氯测量器接收信息并决定还原剂的量，并通过残留氯测量器接收测量无害 化程度的信息，从而控制微泡产生器和投入泵，所述残留氯测量器设置为投入次氯酸钠中 和用还原剂使得排出到海洋的压舱水只具有预定量的残留氯量。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述控制系统从为了向经过压载 舱排出的压舱水只投入预定量的次氯酸钠而设置的盐分计、从流量计接收信息从而控制海 水供给泵、流量控制阀、电解模块，或者从为了投入次氯酸钠中和用还原剂使得排出到海洋的压舱水只具有预定量的残 留氯量而设置的残留氯测量器接收信息从而控制微泡产生器和投入泵。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，还包括洗净/注入泵，其利用电 解模块对经过所述气液分离器的次氯酸钠供给管道进行分枝，从而向次氯酸钠的生产中断 的电解模块连续地或者以一定期间循环次氯酸钠。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述海水供给泵使得调节压舱水 或冷却海水的流量通过控制系统的控制而供给的电流量的变化调节供给量。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述流量控制阀通过控制系统的 控制选择性地开闭多个定流量阀，从而调节供给到定流量阀的压舱水或冷却水的流量。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述电解模块在从压舱水或冷却海水生产次氯酸钠时，通过控制系统使得供给到整流器的供给电流量控制在额定范围内从 而调节次氯酸钠的浓度和生产量。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述电解模块调节次氯酸钠的浓 度从而使其满足目标氯需求量(2-10ppm)。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述气液分离器还包括供给外部 的空气并对分离的氢气进行稀释的送风机。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述还原剂是从亚硫酸盐 (sulfite)、硫代硫酸盐(thiosulfate)、亚硫酸盐碘化物(sulfite+iodide)、连二亚硫酸 盐(dithionite)、亚硫酸钙(calcium slfite)中选择的任意一个亚硫酸盐系统的还原剂 或从抗坏血酸(ascorbicacid)、羟胺(hydroxylamine)、苯胂氧化物(PAO)中选择的其它还 原剂中的任意一个。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述涡流诱导机设置在排水侧海 水管道排管内部，并包括具有若干个旋转叶片的多个螺旋桨。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，在排出到所述海洋的压舱水或冷 却海水中残留的残留氯量的目标量为0. 5_2ppm。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述投入泵是为了定量投入还原 剂的泵，在放流压舱水时，根据压载舱一侧的残留氯测量器的总残留氯浓度值，通过控制系 统控制投入泵(化学当量1 1)的流量。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，所述投入泵以一定周期循环停止 供给还原剂的还原剂储存罐从而防止盐析出。本发明提供一种压舱水处理装置，其特征在于，包括前处理过滤器，其从流入的 压舱水过滤海洋生物；海水供给泵，其通过控制系统的控制对从前处理过滤器供给的压舱水的流量进行 调节并供给到电解模块；流量控制阀，其通过控制系统的控制对从海水供给泵移送的压舱水的流量进行调 节并供给；电解模块，其在从所述流量控制阀供给的压舱水生产次氯酸钠时，通过控制系统 的控制供给电流量并且根据目标氯需求量，在调节次氯酸钠的同时进行生产；气液分离器，其分离在电解模块制造次氯酸钠时作为副产物产生的氢气；送风机，其向所述气液分离器供给外部的空气而稀释分离的氢气；自动投入机，其将经过气液分离器并除去氢气的次氯酸钠供给到流入压载舱的取 水侧海水管道；盐分计，其测量通过取水侧海水管道流入到压载舱的压舱水的盐分(NaCl)。流量计，其测量通过取水侧海水管道流入到压载舱的压舱水的流量；残留氯测量计，其设置在压载舱前后的取水侧海水管道、排水侧海水管道上，测量 注入次氯酸钠的压舱水的残留氯量；喷射喷嘴，其在将储存在压载舱的压舱水排出到海洋时，为了中和经过排水侧海 水管道的压舱水中残留的氯成分而投入还原剂；微泡产生器，其利用所述喷射喷嘴对还原剂和从海水管道分枝的压舱水进行微强
14度饱和化处理，在去除残留氯的同时混合供给；投入泵，其通过控制系统的控制对供给到所述微泡产生器的还原剂的流量进行调 节并供给；还原剂储存罐，其储存要通过所述投入泵排出的还原剂；涡流诱导机，其设置在所述喷射喷嘴后端的排水侧海水管道从而发生涡流，进而 有助于还原剂的中和反应；残留氯测量器，其设置在涡流诱导机后端的排水侧海水管道上，测量最终放流的 压舱水的总残留氯从而测量无害化程度；控制系统，其为了在流入到压载舱的压舱水只投入预定量的次氯酸钠，而从盐分 计、流量计和残留氯测量器接收信息并控制海水供给泵、流量控制阀、电解模块，或者，为了 投入次氯酸钠中和用还原剂使得排出到海洋的压舱水只具有预定量的残留氯量而从残留 氯测量器接收信息进而控制微泡产生器和投入泵；洗净/注入泵，其一侧连接于所述气液分离器和自动投入机之间的次氯酸钠供给 管道的分枝的管道，另一侧连接于流量控制阀和电解模块上分枝的管道，在次氯酸钠的生 产中断的电解模块连续地或以一定期间循环次氯酸钠。并且，本发明提供一种压舱水处理方法，其特征在于，包括，流入压舱水的步骤；从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤；通过控制系统的控制对海水供给泵和流量控制阀进行控制从而使供给的压舱水 符合预定的残留氯量、并可变供给到电解模块的步骤；从电解模块接收流量可变地供给的压舱水从而通过接收盐分、流量和残留氯测量 信息的控制系统的控制、在调节电流量的同时调节次氯酸钠的浓度从而使其符合预定的残 留氯量并进行生产的步骤；对包含在电解模块中生产的次氯酸钠中的氢气进行气液分离的步骤；将气液分离的次氯酸钠供给到流向压载舱的压舱水中从而进行消毒的步骤；将消毒的压舱水储存到压载舱的步骤；之后，通过接收从压载舱排出到船舶外部的压舱水中测量的残留氯量信息的控制 系统，控制还原剂投入量，使其符合预定的残留氯量，并与一定量的压舱水混合并进行微强 度饱化处理后投入到压舱水并还原的步骤；在混合还原剂的压舱水产生涡流并进行混合、从而促进还原的步骤；之后排水的步骤。本发明提供一种压舱水处理方法，其特征在于，在将所述消毒的压舱水储存到压 载舱的步骤之后，还包括在中止运行的电解模块中连续地或以一定间隔循环一定量的压 舱水从而防止污染的步骤。本发明提供一种压舱水处理方法，其特征在于，包括从流入的压舱水过滤海洋微 生物的步骤；将去除污染源的压舱水储存到压载舱的步骤；通过控制系统的控制对海水供给泵和流量控制阀进行控制，使得从压载舱中排出 的管道供给的压舱水符合预定的残留氯量，并且可变地供给到电解模块的步骤；从电解模块接收流量可变地供给的压舱水，并通过接收盐分、流量信息的控制系统的控制，在调节电流量的同时调节次氯酸钠的浓度使其符合预定的残留氯量并进行生产 的步骤；对从电解模块生产的次氯酸钠中包含的氢气进行气液分离的步骤；将气液分离的次氯酸钠供给到排出至船舶外部的排水侧海水管道中的压舱水从 而进行消毒的步骤；之后，在残留次氯酸钠的压舱水中一次产生涡流的步骤；之后，通过接收从压载舱排出的压舱水测量的残留氯量信息的控制系统对还原剂 投入量进行控制从而使其符合预定的残留氯量之后，与一定量的压舱水混合并进行微强度 饱和化处理后、投入到压舱水并进行还原的步骤；在混合还原剂的压舱水产生二次涡流从而促进还原的步骤；之后排水的步骤。本发明提供一种压舱水处理方法，其特征在于，在所述排水的步骤之后，还包括 在中止运行的电解模块中连续地或以一定间隔循环一定量的压舱水从而防止污染的步骤。并且，本发明提供一种压舱水处理方法，其特征在于，包括流入压舱水的步骤；从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤；从热交换前冷却海水管道或热交换后冷却海水管道选择性的流入冷却海水的步 骤；从流入的冷却海水过滤海洋微生物的步骤；通过控制系统的控制对海水供给泵和流量控制阀进行控制从而使供给的冷却海 水符合预定的残留氯量、并且可变供给到电解模块的步骤；从电解模块接收流量可变地供给的冷却海水，通过接收冷却海水的盐分和压舱水 的流量和残留氯测量信息的控制系统的控制对电流量进行调节，从而调节次氯酸钠的浓度 使其符合预定的残留氯量并进行生产的步骤；对从电解模块生产的次氯酸钠中包含的氢气进行气液分离的步骤；将气液分离的次氯酸钠供给到流向压载舱的压舱水从而进行消毒的步骤；将消毒的压舱水储存到压载舱的步骤；之后，通过接收从压载舱排出的压舱水测量的残留氯量信息的控制系统对还原剂 投入量进行控制使其符合预定的残留氯量之后，与一定量的压舱水混合并进行微强度饱和 化处理后，投入到压舱水并进行还原的步骤；在混合还原剂的压舱水产生涡流而促进还原的步骤；之后排水的步骤。本发明提供一种压舱水处理方法，其特征在于，在所述压载舱储存所述消毒的压 舱水的步骤(S108)之后，还包括在中止运行的电解模块中连续地或以一定间隔循环一定 量的冷却海水从而防止污染的步骤。


图1是表示根据本发明的一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结构 图。图2是表示根据本发明的另一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结
16构图。图3是表示根据本发明的另一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结 构图。图4是表示根据本发明的另一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结 构图。图5是表示根据本发明的另一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结 构图。图6是表示根据本发明的另一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结 构图。图7是表示根据本发明图1的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流程 图。图8是表示根据本发明图2的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流程 图。图9是表示根据本发明图3的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流程 图。图10是表示根据本发明图4的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流 程图。图11是表示根据本发明图5的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流 程图。图12是表示根据本发明图6的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流 程图。图13是表示根据现有的处理压舱水的海水间接电解法的一个实施例的概括性的 结构图。图14是表示根据现有的处理压舱水的海水间接电解法的另一个实施例的概括性 的结构图。图15是表示根据现有的处理压舱水的海水直接电解法的一个实施例的概括性的 结构图。附图符号说明1 前处理过滤器 2 海水供给泵3:流量控制阀 4:电解模块5 气液分离器 6 送风机7 洗净/注入泵 8 盐分计9 流量计10 残留氯测量器11:自动投入机12:控制系统13:压载舱14:喷射喷嘴15:投入泵16:残留氯测量器17:还原剂储存罐18:微泡产生器19:涡流诱导机20:取水侧海水管道21 排水侧海水管道22 热交换前冷却海水管道
23 热交换后冷却海水管道 24 冷却海水侧前处理过滤器25:热交换机
具体实施例方式下面联系附图详细说明本发明的实施例的构成及其作用。并且，在说明本发明时， 当判断对相关公知功能或构成的具体说明会掩盖本发明的要旨时，将省略该详细说明。图1 是表示根据本发明的一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结构图。如图所示， 本发明包括前处理过滤器1，其从流入的压舱水过滤海洋微生物；海水供给泵2，其通过控 制系统的控制来调节从前处理过滤器1供给的压舱水的流量并供给到电解模块；流量控制 阀3，其通过控制系统的控制来调节并供给从海水供给泵2移送的压舱水的流量；电解模块 4，其在从所述流量控制阀3供给的压舱水生产次氯酸钠时，通过控制系统来控制供给电流 量，从而在调节次氯酸钠的同时进行生产；气液分离器5，其分离在电解模块4制造次氯酸 钠时作为副产物产生的氢气；送风机6，其向所述气液分离器5供给外部的空气从而稀释分 离的氢气；自动投入机11，其将经过气液分离器5而除去氢气的次氯酸钠供给到流入压载 舱的取水侧海水管道20 ；盐分计8，其测量通过取水侧海水管道而流入到压载舱的压舱水 的盐分(NaCl)；流量计9，其测量通过取水侧海水管道20流入到压载舱的压舱水的流量； 残留氯测量计10，其设置在压载舱13前后的海水管道上，测量注入次氯酸钠的压舱水的残 留氯量；喷射喷嘴14，其在将储存在压载舱13的压舱水排出到海洋时，为了中和经过排水 侧海水管道21的压舱水中残留的氯成分而投入还原剂；微泡产生器18，其通过所述喷射喷 嘴14将还原剂和从排水侧海水管道21分枝的压舱水进行微强度饱和化处理并供给；投入 泵15，其通过控制系统的控制来调节供给到所述微泡产生器的还原剂的流量并供给；还原 剂储存罐17，其储存将通过所述投入泵排出的还原剂；涡流诱导机19，其设置在所述喷射 喷嘴后端的排水侧海水管道21，以便发生涡流从而有助于还原剂的中和反应；残留氯测量 器16，其设置在涡流诱导机19后端的排水侧海水管道21上，测量最终放流的压舱水的总残 留氯从而测量无害化程度；控制系统12，其为了在流入到压载舱的压舱水在只投入预定量 的次氯酸钠，从盐分计8、流量计9和残留氯测量器10接收信息并控制海水供给泵2、流量 控制阀3、电解模块4，或者，为了投入次氯酸钠中和用还原剂使得排出到海洋的压舱水只 具有预定量的残留氯量，从残留氯测量器10接收信息并确定还原剂的量，并且通过残留氯 测量器16测量无害化程度，并控制微泡产生器18和投入泵15。其中，送风机6与控制系统12电连接并受到控制。所述盐分计8、流量计9、残留氯测量器10设置在经过前处理过滤器1的取水侧海 水管道20上，残留氯测量器10设置在经过自动投入机11的压载舱13的前后取水侧海水 管道20和排水侧海水管道21上。下面进一步具体地说明所述各构成要素。所述前处理过滤器1具有一般过滤器的功能并且是去除特定大小(50μπι或 30 μ m)以上海洋生物的过滤器。该前处理过滤器1具有自动逆洗功能从而具备可连续处理 压舱水的结构和容量。优选地，所述海水供给泵2由调压器(Booster)形态的泵构成，以便为了从与压载 舱连接的取水侧海水管道20分枝的分枝管的压力降低和向电解模块供应稳定的压舱水的
18流动而维持一定压力。并且该海水泵可以通过控制系统的控制而增减压舱水的供给量。所述流量控制阀3使用定流量控制阀，从而能够以一定流量向电解模块供给压舱 水，通过接收盐分计的信号的控制系统的控制，选择性的开闭多个定流量阀从而按盐分浓 度向电解模块供给一定流量。对按盐分浓度控制流量而供给到电解模块的理由说明如下。供给到次盐(次氯酸钠)产生用电解装置的压舱水中NaCl浓度一般为2. 5-3%, 此时电解装置的电流效率保持一定。如果NaCl浓度不到2. 5%时，存在电流效率减少的问题，因此需要多供给相当于 效率减少份量的电流，或者浓缩海水并进行供给。但是，如果供给大于电解模块的额定容量 的电流会引起电极寿命减少及设计繁杂等问题，并且设置单独的浓缩设备会引起设置空间 的问题、排出稀释水的问题等而难以适应。用于消毒压舱水的氯需求量(约2-10ppm)是一定的，因此采用接收从压舱水流量 传感器输出的电气信号并应对处理数量的变化从而注入次氯酸钠的控制方式，其按海水浓 度使注入量保持一定，并调节电解模块的电流值从而控制浓度。因此在低浓度海水下增加供给到电解装置的海水流量，则存在电流效率增加的现 象(电极表面浓度梯度变小)。利用这种现象，在低浓度海水的情况下增加流量，从而不减 少(根据电流的次氯酸钠生产量一定)电流效率从而稳定地管理设备，并与浓度扰动无关 地控制压舱水的次氯酸钠浓度。所述电解模块4是电解流入海水的NaCl从而转换成次氯酸钠的装置，本发明的电 解模块包括电解海水并生产次氯酸钠的通常的电解装置和对此稳定地供电的整流器，并且 与控制系统电连接从而由控制系统根据从流量计9输入的信息调节供给到该电解模块4的 整流器的电流值进而控制所生产的次氯酸钠浓度。所述气液分离器5是一种在电解模块进行电解后，作为副产物以0. 46m3/kAh排出 氢气(湿润)时，在短时间内将这种氢气分离成次氯酸钠和氢气，并通过外部空气将其稀释 到(LEL4% )以下的装置。所述送风机6的构成为，用于稀释氢气而向气液分离器流入外部的空气。所述盐分计8测量流入的压舱水的NaCl，并向控制系统12 (control system)传达 盐分浓度信息，从而控制海水供给泵及流量控制阀等。所述流量计9测量流入到压载舱的压舱水的流量，其提供用于将电解模块的电流 值控制在额定范围内的基础数据。S卩，用于消毒压舱水的目标氯需求量(约2-10ppm)是一定的，因此采用接收从压 舱水的流量传感器输出的电气信号并应对处理数量的变化从而注入次氯酸钠的控制方式， 并且使注入量保持一定并调节电解模块的电流值进而控制浓度。所述残留氯测量器10在注入次氯酸钠后测量残留氯量，因此测量实际注入的残 留氯量从而补正流量比电解模块电流值。所述自动投入机11是不需要单独的电源而利用压舱水的压力变动从而能够注入 次氯酸钠的装置。所述控制系统12是为了在流入的压舱水中生产及投入、而与前处理过滤器1、海 水供给泵2、流量控制阀3、电解模块4、送风机6、盐分计8、流量计9和残留氯测量器10进行电连接，从而根据预定量的压舱水中的残留氯量(2-10ppm)综合各装置状态信息进 而进行控制。即，为了投入次氯酸钠而使流入到压载舱的压舱水只具有预定的残留氯量 (2-10ppm)，从盐分计8、流量计9及残留氯测量器10接收信息而控制海水供给泵2、流量控 制阀3、电解模块4并进行电连接。并且，在将通过次氯酸钠消毒后包含残留氯的压舱水向海洋排出时，与微泡产 生器18、投入泵15、还原剂储存罐17、残留氯测量器10和残留氯测量器16进行电连接， 并根据预定量的压舱水中残留氯量(0. 5-2ppm)，综合各装置的状态信息从而进行控制。 即，为了投入次氯酸钠中和用还原剂而使排出到海洋的压舱水只具有预定量的残留氯量 (0. 5-2ppm)，从残留氯测量器10、残留氯测量器16接收信息进而控制微泡产生器18和投入 泵15。具体地，注入压舱水时，杀菌控制方法是，通过压舱水泵而使压舱水流入，利用前 处理过滤器除去30 μ m或50 μ m以上的海洋微生物之后，以通过前处理过滤器后端的分 枝管流入的压舱水为原料制造次氯酸钠，为了产生与压舱水流入量形成一定比例的次氯酸 钠，并使电解模块的电流效率维持一定，进行如下表的控制。表 1
扰动的种类检测器控制方法压舱水浓度变化盐度计调整流量压舱水流量增减流量计增减电解模块的电流并且，在排出压舱水时，残留氯控制方法是在排出时通过残留氯测量器10获取 残留氯浓度，控制还原剂投入泵的流量并以1 1的化学当量投入，并通过残留氯测量器16 继续监测排出时的残留氯浓度，并在管理范围(0.5-2ppm)上限值启动作为辅助装置的微 泡(M/B)产生器从而在管理范围(0. 5-2ppm)下能够持续地管理。所述压载舱13是储存压舱水的舱，在船舶上没有货物时管理船舶的吃水线和前 后倾斜而使船舶具有一定的重量，从而实现安全运行的空间。所述喷射喷嘴14用于投入部分压舱水和还原剂混合液的喷嘴。所述投入泵15是定量投入还原剂的泵，其根据放流压舱水时残留氯测量器10的 总残留氯浓度值，通过控制系统来控制投入泵(化学当量1 1)的流量。并且，在中止时(中止供给还原剂时)，以一定周期循环还原剂储存罐17从而防止 盐析出。所述残留氯测量器16是测量最终放流的压舱水的总残留氯从而测量无害化程 度、并使压舱水在管理浓度范围(0. 5-2ppm)下放流而进行控制(根据总残留氯浓度而决定 是否有微泡产生器工作)的装置。所述还原剂储存罐17是储存从亚硫酸盐(sulfite)、硫代硫酸盐(thiosulfate)、 亚硫酸盐+碘化物(sulfite+iodide)、连二亚硫酸盐(dithionite)、亚硫酸钙(calcium slfite)中选择的任意一个亚硫酸盐系统的还原剂或从抗坏血酸(ascorbic acid)、羟胺 (hydroxylamine)、苯胂氧化物(PAO)中选择的其它还原剂中的任意一个还原剂的罐，能够
20一直在室温条件下以饱和浓度储存。所述微泡(M/B :micro bubble)产生器通过利用泵加压或粉碎外部空气并注入从 而产生微泡，由此除去残留氯，并增大药品混入效果，其根据残留氯测量器16的信号以一 定间隔启动。所述涡流诱导机19设置一种装置在排水侧海水管道21排管内部，其由包括若干 个旋转叶片的多个螺旋桨，通过螺旋桨的旋转使通过其中的还原剂容易地与压舱水混合。 对涡流诱导机19进行旋转的装置只要是马达(或水中马达)及其进行驱动的电源装置或 向螺旋桨传递旋转力的通常装置即可。下面将详细说明根据所述图Ia的实施例的工作。从与船舶外部连接的取水侧海水管道20流入的压舱水经过过滤海洋微生物的前 处理过滤器1之后，去除海洋微生物的压舱水经过由控制系统控制的海水供给泵2和流量 控制阀3，并且供给到由控制系统控制的电解模块4从而发生电解反应。电解该压舱水， 则压舱水的主要构成成分-氯化钠(NaCl)和水(H2O)分别被分解成氯(Cl2)、氢氧化钠 (NaOH)、氢(H2)，其中氯和氢氧化钠经过化学反应形成次氯酸钠(NaOCl)从而用作消毒剂。在电解模块4生产的次氯酸钠(NaOCl)经过气液分离器5时，去除在电解模块4 中制造次氯酸钠时作为副产物发生的氢气，并通过送风机6稀释分离的氢气。经过气液分离器5时，去除了氢的状态的次氯酸钠通过自动投入机11与移送中的 压舱水混合并消毒压舱水，消毒的压舱水流入到压载舱并储存。此时残留氯测量器10测量流入到压载舱的压舱水中残留的残留氯量，并且发送 到控制系统12，控制系统12综合盐分计8和流量计9的信息并通过控制海水供给泵2、流 量控制阀3来改变通过分枝管移送的压舱水的供给量，同时控制电解模块4并调节次氯酸 钠(NaOCl)的生产量，所述盐分计8测量通过取水侧海水管道20流入到压载舱的压舱水盐 分(NaCl)，并且所述流量计9测量通过取水侧海水管道20流入到压载舱的压舱水流量。之后，包含于储存在所述压载舱内的压舱水中的次氯酸钠在经过一定时间后，根 据自然还原特性还原成氯化钠从而变成自然状态的海水，该自然状态的海水通过排水侧海 水管道21排出到船舶外部，但是通常次氯酸钠不会全部还原而是残留一部分，因此需要将 其再次还原的过程。为此，将储存在压载舱13的压舱水排出到海洋时，为了中和残留在经过排水侧海 水管道21的压舱水中的氯成分，通过喷射喷嘴14投入还原剂。如此投入还原剂，即，投入 从亚硫酸盐(sulfite)、硫代硫酸盐(thiosulfate)、亚硫酸盐+碘化物(sulfite+iodide)、 连二亚硫酸盐(dithionite)、亚硫酸钙(calcium slfite)中选择的任意一个亚硫酸盐系 统的还原剂或从抗坏血酸(ascorbic acid)、羟胺(hydroxylamine)、苯胂氧化物(PAO) 中选择的其它还原剂中的任意一个，则次氯酸钠(NaOCl)引起中和反应而还原成氯化钠 (NaCl)。此时，为了迅速的中和反应，启动微泡产生器18及涡流诱导机19从而使还原剂可 靠地引起中和反应。经过涡流诱导机的残留氯量通过残留氯测量器16发送到控制系统12，在残留氯 量高于目标值时，控制微泡产生器18及投入泵15而使压舱水的残留氯量符合目标值。图2是表示根据本发明的另一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结构图。其大部分构成与图Ia的构成相同。下面只说明有差别的构成。本发明还可以包括洗净/注入泵7，其一侧连接于在所述气液分离器5和自动投 入机11之间的次氯酸钠供给管道上分枝的管道，另一侧连接于在流量控制阀3和电解模块 4上分枝的管道，在次氯酸钠的生产中止的电解模块中连续地或以一定期间循环次氯酸钠。这种构成的理由是，如果中止电解模块4的运行，压舱水和一般次氯酸钠将在装 置内部停滞一定时间，因此存在污染源(微生物或异物)固着到装置进而使装置受损的忧 虑，因此使经过气液分离器的次氯酸钠循环于电解模块4和气液分离器5和洗净/注入泵 7之间，从而使其不会固着。在这种工作时，为了使压舱水不流向流量控制阀3方向及自动投入机11方向，在 各个分枝管部分设置方向切换用阀从而使流路被封闭。在所述构成下，洗净/注入泵7与控制系统12电连接并控制压舱水的供给循环量 从而使其连续或每一定时间工作。并且所述洗净/注入泵7在电解模块4生产次氯酸钠时，为了紧急向自动投入机 11投入次氯酸钠而连接构成分枝管道，以便在经过气液分离器5之后，对通过分枝管接收 的次氯酸钠进行加压而使其供给到主次氯酸钠供给管道。这里将进一步详细说明所述洗净/注入泵7，所述压舱水处理系统的特性上不能 连续运转而是带有间隔地运转，从而在设备中止时发生设备的(特别是电解模块部分)污 染(形成水垢、盐析出、淤泥等)，因此洗净/注入泵7为了预防所述现象可以是以一定周期 单位循环在电解模块和气液分离器内残存的次氯酸钠的泵。并且，在正常运转条件(3%NaCl盐水等)下不工作，而在使用低浓度海水时，根据 流量的增加注入次氯酸钠时，可以用作辅助泵。并且，在特殊运转时(需要急速注入时)，发挥注入次氯酸钠的作用。并且，虽然在附图上省略了图示，在流量控制阀3中与电解模块4之间的流路上分 枝并且分枝到洗净/注入泵7的部分、和在气液分离器5中与自动投入机11之间的流路上 分枝并且分枝到洗净/注入泵7的部分设置了流路改变用阀(手动或电子阀)，通过手动或 控制系统12对其流路进行远程控制。下面，详细说明根据所述图2的实施例的工作。所述实施例的构成与图Ia的实施例构成相同，只是在根据图Ia的构成停止次氯 酸钠的生产反应时，为了预防电解模块4的污染(形成水垢、盐析出、淤泥等)，以一定周期 单位循环在电解模块和气液分离器内残存的次氯酸钠。图3是表示根据本发明的另一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结 构图。其大部分构成与图1的构成相同。与根据图1的实施例最具差异的部分是，在压载舱13之后包括本发明的装置，由 此除去设置在图1中具备的压载舱13前后取水侧海水管道20、排水侧海水管道21的残留 氯测量器10，而作为替代在压载舱13前海水管道设置图1的前处理过滤器1，之后，经过盐 分计8之后为了生产次氯酸钠而设置分枝到电解模块4的分枝管，并经过气液分离器5通 过自动投入机11进行投入次氯酸钠的消毒作业，之后进行对连续消毒的压舱水的残留氯 成分的还原作业。下面具体说明根据图3的实施例的构成。
本发明包括前处理过滤器1，其设置在压载舱13的前取水侧海水管道20 ；盐分计8，其测量从压载舱13排出的流经排水侧海水管道21的压舱水的盐分 (NaCl)；海水供给泵2，其通过控制系统的控制调节压舱水的流量并供给到电解模块，所述 压舱水由分枝管对经过盐分计8的排水侧海水管道21的一部分进行分枝并供给；流量控制阀3，其通过控制系统的控制对从海水供给泵2移送的压舱水流量进行 控制并供给；电解模块4，其在从所述流量控制阀3供给的压舱水生产次氯酸钠时，通过控制系 统控制供给电流量，并在调节次氯酸钠浓度的同时进行生产；气液分离器5，其分离在电解模块4制造次氯酸钠时作为副产物产生的氢气；送风机6，其向所述气液分离器5供给外部的空气并对分离的氢气进行稀释；自动投入机11，其将经过所述气液分离器5并除去氢气的次氯酸钠供给到经过流 量计9的排水侧海水管道21 ；流量计9，其测量压舱水的流量，所述压舱水通过经过向所述海水供给泵2方向分 枝的地点的排水侧海水管道21流淌；涡流诱导机19，其使经过所述自动投入机11的压舱水产生涡流；喷射喷嘴14，其在将经过涡流诱导机19的压舱水排出到海洋之前，为了中和残留 的氯成分而投入还原剂；微泡产生器18，其通过所述喷射喷嘴14将还原剂和从海水管道21分枝的压舱水 进行微强度饱和化处理并进行供给；投入泵15，其通过控制系统的控制调节供给到所述微泡产生器的还原剂流量并进 行供给；还原剂储存罐17，其储存要通过所述投入泵排出的还原剂；涡流诱导机19，其设置在所述喷射喷嘴后端的排水侧海水管道21并发生涡流从 而有助于还原剂的中和反应；残留氯测量器16，其设置在涡流诱导机19后端的排水侧海水管道21上，测量最终 放流的压舱水的总残留氯从而测量无害化程度；控制系统12，其为了在经过压载舱排出的压舱水中只投入预定量的次氯酸钠，从 盐分计8、流量计9和残留氯测量器10接收信息并控制海水供给泵2、流量控制阀3、电解模 块4，或者，为了投入次氯酸钠中和用还原剂使得排出到海洋的压舱水只具有预定量的残留 氯量，从残留氯测量器16接收信息并控制微泡产生器18和投入泵15。下面详细说明根据图Ic的实施例的工作。从与船舶的外部连接的取水侧海水管道20流入并流出压载舱的压舱水，过滤海 洋微生物的前处理过滤器1之后，去除海洋微生物的压舱水经过由控制系统控制的海水供 给泵2和流量控制阀3并供给到由控制系统控制的电解模块4从而发生电解反应。电解该 压舱水，则压舱水的主要构成成分氯化钠(NaCl)和水(H2O)分别分解成氯(Cl2)、氢氧化钠 (NaOH)、氢(H2)，其中氯和氢氧化钠经过化学反应形成次氯酸钠(NaOCl)并用作消毒剂。在电解模块4生产的次氯酸钠(NaOCl)经过气液分离器5时，去除在电解模块4 中制造次氯酸钠时作为副产物发生的氢气，并通过送风机6对分离的氢气进行稀释。
经过气液分离器5时，去除了氢的状态的次氯酸钠通过自动投入机11与移送中的 压舱水进行混合并对压舱水进行消毒。此时控制系统12综合盐分计8和流量计9的信息从而通过控制海水供给泵2、 流量控制阀3改变通过分枝管移送的压舱水供给量，同时控制电解模块4调节次氯酸钠 (NaOCl)的生产量，所述盐分计8测量压舱水的盐分(NaCl)，并且所述流量计9测量通过海 水管道的压舱水的流量。之后，消毒的压舱水要经过连续的还原过程，为了中和残留在压舱水中的氯成分， 通过喷射喷嘴14将还原剂投入到通过涡流诱导机19以涡流状态供给的压舱水。如此投 入还原剂，即，投入从亚硫酸盐(sulfite)、硫代硫酸盐(thiosulfate)、亚硫酸盐+碘化物 (sulfite+iodide)、连二亚硫酸盐(dithionite)、亚硫酸钙(calcium slfite)中选择的任 意一个亚硫酸盐系统的还原剂或从抗坏血酸(ascorbic acid)、羟胺(hydroxylamine)、苯 胂氧化物(PAO)中选择的其它还原剂中的任意一个，则次氯酸钠(NaOCl)引起中和反应从 而还原成氯化钠(NaCl)。此时，为了迅速的中和反应而运行微泡产生器18和涡流诱导机19从而使还原剂 可靠地引起中和反应。经过涡流诱导机19的压舱水残留氯量通过残留氯测量器16发送到 控制系统12，在残留氯量高于目标值时，控制微泡产生器18和投入泵15从而使排出的压舱 水的残留氯量符合目标值。图4是表示根据本发明的另一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结 构图。其基本构成及工作原理与图2相同，因此省略详细说明。图5是表示根据本发明的另一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结 构图。其基本构成与图Ia相同。其不同之处在于，用于生产次氯酸钠的海水不是从流入到 压载舱的取水侧海水管道20获取，而是通过热交换前冷却海水管道22或经过热交换机25 的热交换后冷却海水管道23选择性地进行接收。 通常地，船舶中除了压舱水之外还存在用于其它用途的海水。即，用于冷却船舶的 各种装备、引擎等作为淡水而通过循环圈用于直接冷却，而用于冷却的冷却水(循环水、淡 水)通过与海水的热交换而放出热量，在图5的实施例中使用的海水就是分枝这种海水来 使用。采用这种构成的理由是第一，在压舱水经过取水侧海水管道20或排水侧海水管 道21设置生产次氯酸钠的设备时，由于地方狭窄而难以活用空间，而冷却水系统管道比较 容易活用空间。并且在以压舱水作为原水而生产次氯酸钠时，由于温度的影响在10°C以下会发生 急剧的效率低下，如果利用冷却水系统管道就会持续供给一定温度的、或者10°C以上的海 水，从而其浓度容易控制，并能够进行可靠的运转。由此，为了从冷却海水管道接收海水，从热交换前冷却海水管道22或经热交换机 25的热交换后冷却海水管道23和海水供给泵2之间设置冷却海水侧前处理过滤器M从而 进行一般过滤并除去特定大小(50μπι或30μπι)以上的海洋微生物。如所述地，从热交换前冷却海水管道22或经热交换机25的热交换后，自冷却海水 管道23通过阀切换(未图示)选择性地接收的理由是，经过热交换机25与淡水或循环水 进行热交换的冷却海水的温度发生差异，因此根据需要选择性地接收。
当然，未经过热交换机25的冷却海水比起直接供给海水，其生产次氯酸钠的效率 高，但是如果像冬季其海水的温度降低，则冷却海水的温度也会降低，因此使用经过热交换 机25的热交换后冷却海水管道23就会具有更好的效率。以下是根据所述实施例的本发明的构成，本发明包括前处理过滤器1，其从流入的压舱水过滤海洋生物；冷却海水侧前处理过滤器M，其从经过热交换机25的热交换前冷却海水管道22 或热交换后冷却海水管道23选择性地流入的冷却海水过滤海洋微生物；海水供给泵2，其通过控制系统的控制对从冷却海水侧前处理过滤器M供给的冷 却海水的流量进行调节并供给到电解模块；流量控制阀3，其通过控制系统的控制对从海水供给泵2移送的冷却海水的流量 进行调节并供给；电解模块4，其在从所述流量控制阀3供给的冷却海水生产次氯酸钠时，通过控制 系统控制供给电流量，在调节次氯酸钠浓度的同时进行生产；气液分离器5，其分离在电解模块4制造次氯酸钠时作为副产物产生的氢气；送风机6，其向所述气液分离器5供给外部的空气并对分离的氢气进行稀释；自动投入机11，其将经过气液分离器5并除去了氢气的状态的次氯酸钠供给到流 入压载舱的取水侧海水管道20 ；盐分计8，其测量通过热交换前冷却海水管道22流入到热交换机25冷却海水的盐 分(NaCl)；流量计9，其测量通过取水侧海水管道20流入到压载舱的压舱水的流量；残留氯测量计10，其设置在压载舱13前后的海水管道上，测量注入次氯酸钠的压 舱水的残留氯量；喷射喷嘴14，其在将储存在压载舱13的压舱水排出到海洋时，为了中和经过排水 侧海水管道21的压舱水中残留的氯成分而投入还原剂；微泡产生器18，其利用所述喷射喷嘴14将还原剂和从排水侧海水管道21分枝的 压舱水进行微强度饱和化处理并供给；投入泵15，其通过控制系统的控制对供给到所述微泡产生器的还原剂的流量进行 调节并供给；还原剂储存罐17，其储存将要通过所述投入泵排出的还原剂；涡流诱导机19，其设置在所述喷射喷嘴后端的排水侧海水管道21从而发生涡流， 并有助于还原剂的中和反应；残留氯测量器16，其设置在涡流诱导机19后端的排水侧海水管道21上，测量最终 放流的压舱水的总残留氯从而测量无害化程度；控制系统12，其为了在流入到压载舱的压舱水中只投入预定量的次氯酸钠，从而 从测量通过热交换前冷却海水管道22流到热交换机25的冷却海水的盐分(NaCl)的盐分 计8、设置在取水侧海水管道20的流量计9和设置在压载舱前后的取水侧海水管道20、排 水侧海水管道21的残留氯测量器10接收信息从而控制海水供给泵2、流量控制阀3、电解 模块4，或者，为了投入次氯酸钠中和用还原剂使得排出到海洋的压舱水只具有预定量的残 留氯量从而从残留氯测量器10、残留氯测量器16接收信息从而控制微泡产生器18和投入泵15。下面将详细说明根据图Ie的实施例的工作。经过从流经船舶的冷却水计的热交换机25的热交换前冷却海水管道22或热交换 后冷却海水管道23选择性地流入的冷却海水中过滤海洋微生物的冷却海水侧前处理过滤 器M之后，去除海洋微生物的冷却海水经过由控制系统控制的海水供给泵2和流量控制阀 3供给到由控制系统控制的电解模块4从而发生电解反应。电解该冷却海水，则冷却海水的 主要构成成分氯化钠(NaCl)和水(H2O)分别分解成氯(Cl2)、氢氧化钠(NaOH)、氢(H2)，其 中氯和氢氧化钠经过化学反应形成次氯酸钠(NaOCl)从而用作消毒剂。在电解模块4生产的次氯酸钠(NaOCl)经过气液分离器5时，去除在电解模块4 中制造次氯酸钠时作为副产物发生的氢气，并通过送风机6对分离的氢气进行稀释。经过气液分离器5时，去除了氢的状态的次氯酸钠通过自动投入机11与移送中的 压舱水混合从而消毒压舱水，并且消毒的压舱水流入压载舱而储存。此时，通过残留氯测量器10测量流入到压载舱的压舱水中残留的残留氯量从而 被发送到控制系统12，控制系统12综合盐分计8和流量计9的信息从而通过控制海水供给 泵2、流量控制阀3改变通过分枝管移送的压舱水的供给量，同时控制电解模块4进而调节 次氯酸钠(NaOCl)的生产量，所述盐分计8测量压舱水的盐分(NaCl)，所述流量计9测量通 过取水侧海水管道流入到压载舱的压舱水的流量。之后，包含于储存在所述压载舱内的压舱水中的次氯酸钠在经过一定时间后，根 据自然还原特性还原成氯化钠从而变成自然状态的海水，该自然状态的海水通过排水侧海 水管道21排出到船舶外部，但是通常次氯酸钠不会全部还原而是残留一部分，因此需要将 其再次还原的过程。为此，将储存在压载舱13的压舱水排出到海洋时，为了中和残留在经过排水侧海 水管道21的压舱水中的氯成分，通过喷射喷嘴14投入还原剂。如此投入还原剂，即，投入 从亚硫酸盐(sulfite)、硫代硫酸盐(thiosulfate)、亚硫酸盐碘化物(sulfite+iodide)、 连二亚硫酸盐(dithionite)、亚硫酸钙(calcium slfite)中选择的任意一个亚硫酸盐系 统的还原剂或从抗坏血酸(ascorbic acid)、羟胺(hydroxylamine)、苯胂氧化物(PAO)中 选择的其它还原剂中的任意一个，则次氯酸钠(NaOCl)引起中和反应从而还原成氯化钠 (NaCl)。此时，为了迅速的中和反应而运行微泡产生器18和涡流诱导机19并使还原剂可 靠地引起中和反应。经过涡流诱导机19的压舱水的残留氯量通过残留氯测量器16发送到 控制系统12，在残留氯量高于目标值时，控制微泡产生器18和投入泵15从而使排出的压舱 水的残留氯量符合目标值。图6是表示根据本发明的另一个实施例的处理压舱水的处理构成的概括性的结 构图。其大部分构成与所述图5的构成相同。下面只说明具有差异的部分。本发明还包括洗净/注入泵7，其一侧连接于所述气液分离器5和自动投入机11 之间的次氯酸钠供给管道上分枝的管道，另一侧连接于流量控制阀3和电解模块4上分枝 的管道，在次氯酸钠的生产中止的电解模块连续地或以一定期间循环经过气液分离器的次 氯酸钠。下面根据

消毒根据图1至图6的各实施例的压舱水中包含的有害物，并还原后排出的处理方法。图7是表示根据本发明图1的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流程 图。如图所示，所述方法包括流入压舱水的步骤(S100)；从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤(SlOl)；通过控制系统的控制对海水供给泵和流量控制阀进行控制从而使供给的压舱水 符合预定的残留氯量、并可变供给到电解模块的步骤(S102)；从电解模块接收流量可变地供给的压舱水从而通过接收盐分、流量和残留氯测量 信息的控制系统的控制、在调节电流量的同时、调节次氯酸钠的浓度从而使其符合预定的 残留氯量并进行生产的步骤(S103)；对包含在电解模块中生产的次氯酸钠中的氢气进行气液分离的步骤(S104)；将气液分离的次氯酸钠供给到流向压载舱的压舱水中从而进行消毒的步骤 (S105)；将消毒的压舱水储存到压载舱的步骤(S106)；之后，通过接收从压载舱排出到船舶外部的压舱水中测量的残留氯量信息的控制 系统、控制还原剂投入量使其符合预定的残留氯量、并与一定量的压舱水混合从而进行微 强度饱和化处理后投入到压舱水并还原的步骤(S107)；在混合还原剂的压舱水产生涡流并进行混合、从而促进还原的步骤(S108)；之后排水的步骤(S109)。图8是表示根据本发明图2的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流程 图。其大部分步骤与图加相同，不过多包括一些步骤，其步骤分别如下。流入压舱水的步骤(S100)；从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤(SlOl)；通过控制系统的控制并对海水供给泵和流量控制阀进行控制从而使供给的压舱 水符合预定的残留氯量、并可变供给到电解模块的步骤(S102)；从电解模块接收流量可变地供给的压舱水从而通过接收盐分、流量和残留氯测量 信息的控制系统的控制、在调节电流量的同时调节次氯酸钠的浓度从而使其符合预定的残 留氯量并进行生产的步骤(S103)；对包含在电解模块中生产的次氯酸钠中的氢气进行气液分离的步骤(S104)；将气液分离的次氯酸钠供给到流向压载舱的压舱水中从而进行消毒的步骤 (S105)；将消毒的压舱水储存到压载舱的步骤(S106)；之后，在中止运行的电解模块中连续地或以一定间隔循环一定量的压舱水从而防 止污染的步骤(SllO)；之后，通过接收从压载舱排出到船舶外部的压舱水中测量的残留氯量信息的控制 系统、控制还原剂投入量使其符合预定的残留氯、并与一定量的压舱水混合从而进行微强 度饱和化处理后投入到压舱水而还原的步骤(S107)；在混合还原剂的压舱水产生涡流并进行混合从而促进还原的步骤(S108)；之后排水的步骤(S109)。
图9是表示根据本发明图3的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流程 图。其大部分步骤与图加相同，只有一些步骤的顺序不同，其步骤分别如下。从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤(S100)；将去除污染源的压舱水储存到压载舱的步骤(SlOl)；通过控制系统的控制并对海水供给泵和流量控制阀进行控制从而使供给的压舱 水符合预定的残留氯量、并可变供给到电解模块的步骤(S102)；从电解模块接收流量可变地供给的压舱水从而通过接收盐分、流量信息的控制系 统的控制、在调节电流量的同时对次氯酸钠的浓度进行控制从而使其符合预定的残留氯量 并进行生产的步骤(S103)；对包含在电解模块中生产的次氯酸钠中的氢气进行的步骤(S104)；将气液分离的次氯酸钠供给到流向压载舱的压舱水中从而进行消毒的步骤 (S105)；之后，在残留次氯酸钠的压舱水中一次产生涡流的步骤(S106)；之后，通过接收从压载舱排出到船舶外部的压舱水中测量的残留氯量信息的控制 系统、控制还原剂投入量使其符合预定的残留氯量、并与一定量的压舱水混合从而进行微 强度饱和化处理后投入到压舱水并还原的步骤(S107)；在混合还原剂的压舱水产生二次涡流并进行混合、从而促进还原的步骤(S108)；之后排水的步骤(S109)。图10是表示根据本发明图4的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流 程图。其大部分步骤与图2c相同，不过多包括一些步骤，其步骤分别如下。从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤(S100)；将去除污染源的压舱水储存到压载舱的步骤(SlOl)；通过控制系统的控制对海水供给泵和流量控制阀进行气液分离从而使供给的压 舱水符合预定的残留氯量、并可变供给到电解模块的步骤(S102)；从电解模块接收流量可变地供给的压舱水从而通过接收盐分、流量信息的控制系 统的控制、在调节电流量的同时对次氯酸钠的浓度进行气液分离从而使其符合预定的残留 氯量并进行生产的步骤(S103)；对包含在电解模块中生产的次氯酸钠中的氢气进行气液分离的步骤(S104)；将气液分离的次氯酸钠供给到流向压载舱的压舱水中从而进行消毒的步骤 (S105)；之后，在残留次氯酸钠的压舱水中一次产生涡流的步骤(S106)；之后，通过接收从压载舱排出到船舶外部的压舱水中测量的残留氯量信息的控制 系统、控制还原剂投入量使其符合预定的残留氯量、并与一定量的压舱水混合从而进行微 强度饱和化处理后投入到压舱水并还原的步骤(S107)；在混合还原剂的压舱水产生二次涡流并进行混合从而促进还原的步骤(S108)；之后排水的步骤(S109)；以及在中止运行的电解模块中连续地或以一定间隔循环一定量的压舱水从而防止污 染的步骤(SllO)。图11是表示根据本发明图5的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流程图。其大部分步骤与图7相同，只有一些步骤的顺序不同，其步骤分别如下。流入压舱水的步骤(S100)；从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤(SlOl)；从热交换前冷却海水管道或热交换后冷却海水管道选择性地流入冷却海水的步 骤(S102)；从流入的冷却海水过滤海洋微生物的步骤(S103)；通过控制系统的控制对海水供给泵和流量控制阀进行控制从而使供给的冷却海 水符合预定的残留氯量、并可变供给到电解模块的步骤(S104)；从电解模块接收流量可变地供给的冷却海水从而通过接收盐分、流量及残留氯测 量信息的控制系统的控制、在调节电流量的同时调节次氯酸钠的浓度从而使其符合预定的 残留氯量并进行生产的步骤(S105)；对包含在电解模块中生产的次氯酸钠中的氢气进行气液分离的步骤(S106)；将气液分离的次氯酸钠供给到流向压载舱的压舱水中从而进行消毒的步骤 (S107)；将消毒的压舱水储存到压载舱的步骤(S108)；之后，通过接收从压载舱排出到船舶外部的压舱水中测量的残留氯量信息的控制 系统、控制还原剂投入量使其符合预定的残留氯量、并与一定量的压舱水混合从而进行微 强度饱和化处理后投入到压舱水并还原的步骤(S109)；在混合还原剂的压舱水产生涡流并进行混合从而促进还原的步骤(SllO)；之后排水的步骤(Slll)。图12是表示根据本发明图6的实施例的处理压舱水中包含的有害物的方法的流 程图。其大部分步骤与图12相同，只有一些步骤的顺序不同，其步骤分别如下。流入压舱水的步骤(S100)；从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤(SlOl)；从热交换前冷却海水管道或热交换后冷却海水管道选择性地流入冷却海水的步 骤(S102)；从流入的冷却海水过滤海洋微生物的步骤(S103)；通过控制系统的控制对海水供给泵和流量控制阀进行控制从而使供给的冷却海 水符合预定的残留氯量、并可变供给到电解模块的步骤(S104)；从电解模块接收流量可变地供给的冷却海水从而通过接收盐分、流量及残留氯测 量信息的控制系统的控制、在调节电流量的同时调节次氯酸钠的浓度从而使其附图预定的 残留氯量并进行生产的步骤(S105)；对包含在电解模块中生产的次氯酸钠中的氢气进行气液分离的步骤(S106)；将气液分离的次氯酸钠供给到流向压载舱的压舱水中从而进行消毒的步骤 (S107)；将消毒的压舱水储存到压载舱的步骤(S108)；之后，在中止启动的电解模块中连续地或以一定间隔循环一定量的冷却海水从而 防止污染的步骤(S112)；之后，通过接收从压载舱排出到船舶外部的压舱水中测量的残留氯量信息的控制系统、控制还原剂投入量使其符合预定的残留氯量、并与一定量的压舱水混合从而进行微 强度饱和化处理后投入到压舱水并还原的步骤(S109)；在混合还原剂的压舱水产生涡流并进行混合从而促进还原的步骤(SllO)；之后排水的步骤(Slll)。本发明不限于所述特定的优选实施例，本发明所属领域的技术人员可以在不脱离 权利要求中要求的要旨的情况下能够进行多种变形实施，而这种变更包含于权利要求中记 载的范围内。实用性具备所述构成的本发明具有以下优点根据针对以流入到压载舱或从压载舱排出 的压舱水的具有残留氯量而流入的海水流量，连续地生成次氯酸钠，并供给到海水管道从 而提供不存在根据次氯酸钠储存的浓度变化的装置和方法，并且以药品注入方式可靠地还 原从而使其无害化，进而从根源上防止海洋污染；为了管理船舶的压舱水，根据针对流入到压载舱或从压载舱排出的压舱水的具有 残留氯量而流入的海水流量，对基于电解的杀菌剂的生产及投入量进行精确控制，从而防 止海洋生态系的破坏或紊乱；根据流入的海水流量，对根据基于的杀菌剂的生产及投入量进行精确控制，从而 确保设备的稳定性和可靠性；在电解海水产生次氯酸钠的电解模块中，去除在电解后产生的氢气，从而除去压 载舱内的爆炸危险；将海水以一定周期或连续地循环从而在产生次氯酸钠的电解模块运行中止时也 不被会污染，从而防止由于污染源固着的污染，确保设备的稳定性，从而增加耐久性；根据海水内NaCl浓度对压舱水及冷却海水等作为次氯酸钠的原料的海水流量进 行控制，使得电解模块的电流效率维持一定，从而防止由于各港口的不同盐度而降低处理 效率，从而具备可靠的处理效率；以及作为供给到产生次氯酸钠的电解模块的原水，使用经过冷却水计的冷却海水，从 而持续供给具有一定温度以上的海水，从而提高电解次氯酸钠的效率。因此其产业上的实 用性非常值得期待。
权利要求
1.一种压舱水处理装置，其特征在于通过控制系统(1 将从取水侧海水管道00)流入的一部分压舱水以固定流量进行控 制和供给，并在电解模块(4)生产已调节浓度的次氯酸钠从而通过气液分离器(5)除去氢 气之后，根据残留氯量供给到流入到压载舱(1 的取水侧海水管道(20)，并进行消毒后储 存在压载舱(13)，在排水时根据压舱水的残留氯量，利用控制系统(1 控制还原剂的投入 量从而供给到排水侧海水管道(21)，从而中和成目标残留氯量并排出到海洋。
2.一种压舱水处理装置，其特征在于通过控制系统(1 将从经过压载舱(1 的排水侧压海水管道流入的一部分压 舱水以固定流量进行控制和供给，并在电解模块(4)生成已调节浓度的次氯酸钠从而通过 气液分离器( 除去氢气之后，根据压舱水的残留氯量供给到排水侧压海水管道从而 进行消毒后，根据压舱水的残留氯量，通过控制系统(1 控制还原剂的投入量并且连续地 供给，从而中和成目标残留氯量并排出到海洋。
3.一种压舱水处理装置，其特征在于通过控制系统(1 将从热交换机0 的热交换前冷却海水管道0 或者热交换后 冷却海水管道选择性地流入的冷却海水以定流量控制并供给，并在电解模块(4)生成 已调节浓度的次氯酸钠从而通过气液分离器(5)除去氢气后，根据残留氯量供给到取水侧 海水管道OO)从而进行消毒后储存在压载舱(13)，在排水时根据压舱水的残留氯量，通过 控制系统(1 控制还原剂的投入量并进行供给，从而中和成目标残留氯量而排出到海洋。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于所述流入到电解模块的压舱水或冷却海水经过过滤海洋微生物的前处理过滤器。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于所述以定流量控制供给的压舱水或冷却海水在经过前处理过滤器后，通过控制系统 (12)控制的海水供给泵( 调节流量。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于所述以定流量控制并供给的压舱水或冷却海水在经过前处理过滤器后，通过控制系统 (12)控制的流量控制阀C3)来调节流量。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于所述以定流量控制供给的压舱水或冷却海水在经过前处理过滤器后，通过控制系统 (12)控制的海水供给泵( 和流量控制阀( 来调节流量，所述流量控制阀( 通过控制 系统(1 控制从海水供给泵( 移送的压舱水或冷却海水。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于所述用于消毒的次氯酸钠不需要单独的电源而是通过自动投入机(11)供给，所述自 动供给机(11)利用压舱水或冷却海水的压力变动来注入次氯酸钠。
9.根据权利要求1所述的压舱水处理装置，其特征在于，流淌流入到所述压载舱(13) 的压舱水的取水侧海水管道(20)，包括盐分计(8)，其测量流入到压载舱的压舱水的盐分(NaCl)；流量计(9)，其测量流入到压载舱的压舱水的流量；以及，残留氯测量器(10)，其测量注入次氯酸钠的压舱水的残留氯量。
10.根据权利要求2所述的压舱水处理装置，其特征在于，流淌经过所述压载舱(13)的压舱水的排水侧压海水管道(21)，包括盐分计(8)，其测量压舱水的盐分(NaCl)；流量计(9)，其测量压舱水的流量；以及，残留氯测量器(16)，其测量注入次氯酸钠的压舱水的残留氯量。
11.根据权利要求3所述的压舱水处理装置，其特征在于，所述热交换前冷却海水管道0 包括，盐分计(8)，其测量流到热交换机0 的冷却 海水的盐分(NaCl)；取水侧海水管道OO)包括，流量计(9)和残留氯测量器(10)，所述流量计(9)测量流 入到压载舱的压舱水的流量，并且所述残留氯测量器(10)测量注入次氯酸钠的压舱水的残留氯量。
12.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于通过喷射喷嘴(14)供给在所述排水时投入的还原剂，并且在此供给的还原剂通过残 微泡产生器(18)对还原剂和压舱水进行微强度饱和化处理，从而去除残留氯并混合供给。
13.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于所述在排水时投入的还原剂通过投入泵(1 和还原剂储存罐(17)进行供给，所述投 入泵(1 通过控制系统的控制来对供给到残微泡产生器(18)的还原剂的流量进行调节并 供给，并且所述还原剂储存罐(17)存储所述排出到投入泵(1 的还原剂。
14.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于在所述排水时投入的还原剂通过产生涡流的一个以上涡流诱导机(19)机进行混合。
15.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于，在所述排水 侧压海水管道包括残留氯测量器(16)，其测量最终放流的压舱水的总残留氯。
16.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于所述控制系统(12)，从盐分计(8)、流量计(9)及残留氯测量器(10)接收信息而控制 海水供给泵O)、流量控制阀(3)、电解模块G)，所述盐分计(8)、流量计(9)及残留氯测量 器(10)是为了向流入到压载舱(1 的压舱水只投入预定量的次氯酸钠而设置的，或者从残留氯测量器(10)接收信息并决定还原剂的量，并通过残留氯测量器(16)接收测 量无害化程度的信息，从而控制残微泡产生器(18)和投入泵(15)，残留氯测量器(10)是为 了投入次氯酸钠中和用还原剂而使得排出到海洋的压舱水只具有预定量的残留氯量而设 置的。
17.根据权利要求2所述的压舱水处理装置，其特征在于，包括所述控制系统(12)，从盐分计(8)、流量计(9)接收信息并控制海水供给泵( 、流量控 制阀(3)、电解模块G)，所述盐分计(8)、流量计(9)是为了向经过压载舱而排出的压舱水 只投入预定量的次氯酸钠而设置的，或者从残留氯测量器(16)接收信息并控制残微泡产生器(18)和投入泵(15)，所述残留氯 测量器(16)是为了投入次氯酸钠中和用还原剂而使得排出到海洋的压舱水只具有预定量 的残留氯量而设置的。
18.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于，还包括洗净/注入泵(7)，其对经过所述气液分离器(5)的次氯酸钠供给管道朝着电解模块(4)的方向进行分枝，从而朝着次氯酸钠生产中断的电解模块的方向连续地或者以一 定期间循环供给次氯酸钠。
19.根据权利要求( 所述的压舱水处理装置，其特征在于所述海水供给泵( 使压舱水或冷却海水的流量通过控制系统(1 的控制而供给的 电流量的变化来调节。
20.根据权利要求6所述的压舱水处理装置，其特征在于所述流量控制阀C3)使供给到定流量阀的压舱水或冷却水的流量通过控制系统(12) 的控制来选择性地开闭多个定流量阀，从而调节流量。
21.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于所述电解模块(4)在从压舱水或冷却海水生产次氯酸钠时，通过控制系统(1 使供给 到整流器的供给电流量控制在额定范围内从而调节次氯酸钠的浓度及生产量。
22.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于所述电解模块调节次氯酸钠的浓度以便满足目标氯需求量，即2-10ppm。
23.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于，所述气液分离器(5)还包括送风机(6)，其供给外部的空气从而稀释分离的氢气。
24.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于所述还原剂是从亚硫酸盐(sulfite)、硫代硫酸盐(thiosulfate)、亚硫酸盐+碘化物 (sulfite+iodide)、连二亚硫酸盐(dithionite)、亚硫酸钙(calcium slfite)中选择的任 意一个亚硫酸盐系统的还原剂或从抗坏血酸(ascorbic acid)、羟胺(hydroxylamine)、苯 胂氧化物(PAO)中选择的其它还原剂中的任意一个。
25.根据权利要求14所述的压舱水处理装置，其特征在于所述涡流诱导机(19)设置在排水侧压海水管道排管内部，并包括若干个旋转叶 片的多个螺旋桨。
26.根据权利要求1至3中的任一项所述的压舱水处理装置，其特征在于在排出到所述海洋的压舱水或冷却海水中残留的残留氯量的目标量为0. 5-2ppm。
27.根据权利要求13所述的压舱水处理装置，其特征在于所述投入泵(1 是为了定量投入还原剂的泵，在放流压舱水时，根据压载舱(13) — 侧的残留氯测量器(10)的总残留氯浓度值通过控制系统(1 控制投入泵(1 (化学当量 1 1)的流量。
28.根据权利要求13所述的压舱水处理装置，其特征在于所述投入泵(1 以一定周期循环停止供给还原剂的还原剂储存罐(17)从而防止盐析出ο
29.一种压舱水处理装置，其特征在于，包括前处理过滤器(1)，其从流入的压舱水过滤海洋微生物；海水供给泵O)，其通过控制系统(1 的控制，调节从前处理过滤器(1)供给的压舱水 的流量并供给到电解模块；流量控制阀(3)，其通过控制系统(1 的控制，调节并供给从海水供给泵( 移送的压 舱水的流量；电解模块G)，其在从所述流量控制阀C3)供给的压舱水生产次氯酸钠时，通过控制系统(12)的控制供给电流量从而根据目标氯需求量，在调节次氯酸钠浓度的同时进行生产； 气液分离器(5)，其对在电解模块(4)制造次氯酸钠时作为副产物产生的氢气进行分离 ；送风机(6)，其向所述气液分离器(5)供给外部空气从而稀释分离的氢气； 自动投入机(11)，其将经过气液分离器(5)并且除去氢气的次氯酸钠供给到流入压载 舱的取水侧海水管道00)；盐分计(8)，其测量通过取水侧海水管道00)流入到压载舱的压舱水的盐分(NaCl)。 流量计(9)，其测量通过取水侧海水管道OO)流入到压载舱的压舱水的流量； 残留氯测量器(10)，其设置在压载舱(1 前后的取水侧海水管道(20)、排水侧压海水 管道上，并测量注入次氯酸钠的压舱水的残留氯量；喷射喷嘴(14)，其在将储存在压载舱(1 的压舱水排出到海洋时，为了中和经过排水 侧压海水管道的压舱水中残留的氯成分而投入还原剂；残微泡产生器(18)，其通过所述喷射喷嘴(14)对还原剂和从排水侧压海水管道 分枝的压舱水进行微强度饱和化处理，在去除残留氯的同时混合并供给；投入泵(15)，其通过控制系统(1 的控制来对供给到所述残微泡产生器(18)的还原 剂的流量进行调节并供给；还原剂储存罐(17)，其储存要通过所述投入泵(1 排出的还原剂； 涡流诱导机(19)，其设置在所述喷射喷嘴(14)后端的排水侧压海水管道从而发 生涡流，以有助于还原剂的中和反应；残留氯测量器(16)，其设置在涡流诱导机(19)后端的排水侧压海水管道上，测量 最终放流的压舱水的总残留氯从而测量无害化程度；控制系统(12)，其从盐分计(8)、流量计(9)及残留氯测量器(10)接收信息而控制海 水供给泵( 、流量控制阀( 、电解模块(4)，以便在流入到压载舱(1 的压舱水只投入预 定量的次氯酸钠，或者，为了投入次氯酸钠中和用还原剂使得排出到海洋的压舱水只具有 预定量的残留氯量，而从残留氯测量器(10)接收信息并确定还原剂的量，并且通过残留氯 测量器(16)测量无害化程度，并且控制残微泡产生器(18)及投入泵(15)；洗净/注入泵(7)，其一侧连接于所述气液分离器( 和自动投入机(11)之间的次氯 酸钠供给管道的分枝的管道，另一侧连接于流量控制阀C3)和电解模块(4)上分枝的管道， 从而朝着次氯酸钠的生产中断的电解模块的方向连续地或以一定期间循环次氯酸钠。
30. 一种压舱水处理方法，其特征在于，包括 流入压舱水的步骤(SlOO)； 从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤(SlOl)；通过控制系统的控制来控制海水供给泵和流量控制阀以便使供给的压舱水符合预定 的残留氯量，并可变供给到电解模块的步骤(S102)；从电解模块接收流量可变地供给的压舱水，并通过接收盐分、流量和残留氯测量信息 的控制系统的控制，在调节电流量的同时对次氯酸钠的浓度进行调解从而使其符合预定的 残留氯量并进行生产的步骤(S103)；对包含在电解模块生产的次氯酸钠中的氢气进行气液分离的步骤(S104)； 将气液分离的次氯酸钠供给到流向压载舱的压舱水中并进行消毒的步骤(S105)；将消毒的压舱水储存到压载舱的步骤(S106)；之后，通过接收从压载舱排出到船舶外部的压舱水中测量的残留氯量信息的控制系 统，控制还原剂投入量，使其符合预定的残留氯量，然后与一定量的压舱水混合并进行微强 度饱和化处理后之后，投入到压舱水进行还原的步骤(S107)；在混合还原剂的压舱水产生涡流并进行混合，从而促进还原的步骤(S108)； 之后排水的步骤(S109)。
31.根据权利要求30所述的压舱水处理方法，其特征在于，在将所述消毒的压舱水储 存到压载舱的步骤(S106)之后，还包括在运行中止的电解模块中连续地或以一定间隔循环一定量的压舱水，从而防止污染的 步骤(SllO)。
32.—种压舱水处理方法，其特征在于，包括 从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤(S100)；将去除污染源的压舱水储存到压载舱的步骤(SlOl)；通过控制系统对海水供给泵和流量控制阀进行控制，使得从压载舱中排出的管道供给 的压舱水符合预定的残留氯量，并且可变地供给到电解模块的步骤(S102)；从电解模块(4)接收流量可变地供给的压舱水，并通过接收盐分、流量信息的控制系 统的控制调节电流量，并且调节次氯酸钠的浓度使其符合预定的残留氯量并进行生产的步 骤(S103)；对包含在电解模块生产的次氯酸钠中的氢气进行气液分离的步骤(S104)； 将气液分离的次氯酸钠供给到排出至船舶外部的排水侧海水管道中的压舱水，并进行 消毒的步骤(S105)；之后在残留次氯酸钠的压舱水中一次产生涡流的步骤(S106)； 之后，通过接收从压载舱排出的压舱水测量的残留氯量的控制系统对还原剂投入量进 行控制使其符合预定的残留氯量之后，与一定量的压舱水混合并进行微强度饱和化处理之 后，投入到压舱水并进行还原的步骤(S107)；在混合还原剂的压舱水产生二次涡流从而促进还原的步骤(S108)； 之后排水的步骤(S109)。
33.根据权利要求32所述的压舱水处理方法，其特征在于，在所述排水的步骤(S109) 之后，还包括在运行中止的电解模块中连续地或以一定间隔循环一定量的压舱水从而防止污染的 步骤(SllO)。
34.一种压舱水处理方法，其特征在于，包括 流入压舱水的步骤(S100)；从流入的压舱水过滤海洋微生物的步骤(SlOl)；从热交换前冷却海水管道或热交换后冷却海水管道选择性的流入冷却海水的步骤 (S102)；从流入的冷却海水过滤海洋微生物的步骤(S103)；通过控制系统的控制来控制海水供给泵和流量控制阀从而使供给的冷却海水符合预 定的残留氯量，并且可变地供给到电解模块的步骤(S104)；从电解模块接收流量可变地供给的冷却海水，通过接收冷却海水的盐分和压舱水的流 量和残留氯测量信息的控制系统的控制对电流量进行调节，从而调节次氯酸钠的浓度使其 符合预定的残留氯量并进行生产的步骤(S105)；气液分离从电解模块生产的次氯酸钠中包含的氢气的步骤(S106)； 将气液分离的次氯酸钠供给到流向压载舱的压舱水从而进行消毒的步骤(S107)； 将消毒的压舱水储存到压载舱的步骤(S108)；之后，通过接收从压载舱排出到船舶外部的压舱水中测量的残留氯量信息的控制系统 对还原剂投入量进行控制，使其符合预定的残留氯量之后，与一定量的压舱水混合从而进 行微强度饱和化处理后，投入到压舱水并进行还原的步骤(S109)； 在混合还原剂的压舱水产生涡流从而促进还原的步骤(SllO)； 之后排水的步骤(Slll)。
35.根据权利要求34所述的压舱水处理方法，其特征在于，在所述压载舱储存所述消 毒的压舱水的步骤(S108)之后，还包括在运行中止的电解模块中连续地或以一定间隔循环一定量的冷却海水从而防止污染 的步骤(Si 12)。
全文摘要
本发明涉及压舱水处理装置及方法，其目的在于，为了管理船舶的压舱水从而防止海洋生态系的破坏或紊乱，提供一种装置及方法，根据以流入到压载舱或从压载舱排出的压舱水为对象的压舱水流量，精确控制基于电解的杀菌剂的生产、投入及去除。为了实现所述目的，本发明以包括如下特征的压舱水处理装置及利用该装置为其技术思想。其包括生产已调节浓度的次氯酸钠电解模块(4)；分离氢气的气液分离器(5)；微强度饱和压舱水从而除去残留氯、同时混合供给还原剂的微泡产生器(18)；产生涡流的涡流诱导器(19)；对控制盐分计(8)、流量计(9)、残留氯测量器(10)、海水供给泵(2)、流量控制阀(3)、电解模块(4)、残留氯测量器(16)、微泡产生器(18)以及投入泵(15)进行控制的控制系统(12)。
文档编号C02F1/467GK102105406SQ200980128861
公开日2011年6月22日 申请日期2009年7月9日 优先权日2008年7月24日
发明者郑义永, 郑彭益, 金东圣, 金正植 申请人:三星重工业(株)