专利名称：一种集成一体化的船舶压载水处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及海洋环境保护和船舶压载水处理系统的设计，特别提供了一种集成一体化的船舶压载水处理装置。
背景技术：
为解决船舶航运过程中，防止将船舶压载水中的微生物带动其它海域，保护海洋生态环境，国际海事组织(MO)已经制定了严格的海洋环境保护的规范，其中就包括强制航运船舶必须配备船舶压载水处理与管理系统(近一两年即将生效执行)。为此，目前世界各国已开展了大量的研究，并出现了一些通过国际船级社认可的船舶压载水处理和管理系 统。据了解目前关于远洋船舶压载水处理系统的主要发明专利有利用船舶热交换产生的废气对压载水进行加热消毒的方法(专利号02140632.4);采用电解法产生氧化剂，连同电场的作用处理船舶压载水的方法(专利号200510046991.8);利用强电离产生羟基，在压载水管道进行微生物杀灭的方法(专利号03133447. 4);采用电解法产生次氯酸处理压载水(专利号200580040948.9);通过组合具有喷流、气蚀效果的机械杀灭和臭氧处理方法(专利号200680015713. 9);采用电磁技术进行加热处理的方法(专利号200680016920. 6);采用在压载水中加入杀菌剂的处理方法(专利号200680020730. I);采用微波处理技术的方法(专利号200710010538. O)等。近一两年来还有一些专用压载水处理设备或技术在申请发明专利待批，包括我国无锡蓝天电子有限公司的“一种改良的远洋船舶压载水处理专用系统”、清华大学的“低压高强紫外线船舶压载水处理”等。但从实际使用情况来看，由于船舶压载水中含有各种微生物、菌类、藻类、浮游物等，处理时非常复杂的，要达到国际海事组织提出的D-2标准，往往采取单一方法是实现不了的，而有些处理方法，如电解、加药等，本身又带来了二次活性附加物的产生。此外，还要考虑船舶特殊环境中的安装条件、使用条件和用电要求等各方面的因素。在充分分析比较目前国内外采用的各种处理方法的基础上，本发明特别提供一种集成化的船舶压载水处理装置，采用了安全、无害、不产生任何活性物质的固液分离技术和紫外线消毒技术(属于物理方法)相结合，本发明所述的集成化的船舶压载水处理装置以其独特的优点适于应用到各种类型的船舶上。
发明内容
本发明特别提供一种集成一体化的船舶压载水处理装置，采用了安全、无害、不产生任何活性物质的固液分离技术和紫外线消毒技术(属于物理方法)相结合，以其独特的优点适于应用到各种类型的船舶上，该装置结构紧凑合理，体积小、立体化，集成度高、占用空间小,生产成本低,不产生任何附加活性物质,系统节电性好、性能/价格比高,不仅处理压载水效果好，而且安全、无毒、无害，具有重大的经济价值和社会价值。本发明所述集成一体化的船舶压载水处理装置，主要包括过滤器(I)、紫外线消毒器(2)、压载水控制系统(3)、一体化控制柜(4)，过滤器(I)主要包括过滤头(10)、进口管
(11)、出口管(12)、反冲洗阀(13)、排放管道(14);紫外线消毒器(2)主要包括反应器(20)、镇流器柜(21)，其中，进口管(11)通过反冲洗阀(13)过滤头(10)与连接，过滤头(10)连接出口管(12)，出口管(12)连接反应器(20)，反应器(20)连接镇流器柜(21)，；所述反应器(20)置于出口管(12)内；所述过滤器(I)、紫外线消毒器(2)、压载水控制系统(3)分别通过法兰盘与一体化控制柜(4 )连接；所述一体化控制柜(4 )主要包括过滤器设置单元(40 )、紫外线消毒器控制单元(41)、PLC控制系统(42)、触摸屏(43)、远程控制箱(44)，其中过滤器设置单元(40)、紫外线控制单元、PLC控制系统(42)、触摸屏(43)、远程控制箱(44)均连接到PROFIBUS现场总线(45)上，形成星型网络结构。本发明所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其中，所述反应器(20)主要包括紫外线灯管(201)、石英套管(202)，紫外线灯管(201)置于石英套管(202)内；所述反应器(20)内还设置有清洗装置，清洗装置由空气泵带动。本发明所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其中，所述过滤器(I)的过滤头
(10)和滤身是由增强聚酰胺塑料成形制造，防腐耐磨，可承受工作压力I Mpa;过滤叠片材 质为聚丙烯塑料，密封为EPDM ;所述进口管(11)与出口管(12)为碳钢喷涂环氧树脂，不锈钢材质，使得整套过滤器(I)系统能抵挡恶劣的工作环境
本发明所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其中，所述进口管(11)上连接有排放管道(14)，当过滤器(I)发生堵塞(进出口压差大于一定值)时，系统进行自动反冲洗，由反冲洗阀(13)控制改变水流方向，排除的渣液由排放管道(14)排放到船外，不会进入到船舱内。本发明所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其中，紫外线灯管(201)的功率为300 500kw，紫外线灯管(201)之间的间距为I IOcm0本发明所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其中，过滤器(I)用来滤除压载水中的微生物，过滤器(I)采用具有自动反冲洗功能的叠片式过滤器(1)，过滤器(I)装在船舶压载水的进口处，能够有效地滤除进水中大于50Mffl的浮游生物和悬浮颗粒，紫外线消毒器(2)可以有效杀死压载水中的细菌、病毒、澡类、霉菌、浮游动植物和鱼卵等，完全可以满足国际海事组织的要求，且不会产生新的有害副产品。本发明所述集成一体化的船舶压载水处理装置，对处理装置采用了统一的网络协调控制技术，将多个子控制系统集成为一个一体化控制系统，组装在一个控制柜中，为使装置性能完善，配置了完善的数据采集系统，包括流量、压力、温度、紫外强度等传感器，能够在线实时观测系统运行参数，并具有报警等功能；实现压载水处理装置的一体化控制，即可以在压载水控制现场进行集中控制，又可以在驾驶台上进行远程控制。使压载水管理简化，利于船用操作和使用；统一控制系统不仅集成度高，而且可靠性好，PLC采用西门子200系列产品，触摸屏(43)也为西门子产品，PROFIBUS现场总线(45)是西门子公司推出的高可靠现场总线产品，适用于船舶的恶劣使用环境；控制方法方面采用了多种智能处理方法，如多装置的协同控制、数据的规则管理、控制算法的智能处理、显示页面的实时动态性等，使该控制系统具有功能完善、可靠性高、智能化强的特点。本发明所述集成一体化的船舶压载水处理装置，所述根据国际海事组织对船舶压载水排放要求，处理后的压载水中每立方米中不多于10个大于50Mm的生物，而每ml水中50 Mm〈生物> IOMm要小于10个；水中的霍乱弧菌〈lcfu/100ml、大肠杆菌<250cfu/100ml、肠道球菌〈lOOcfu/lOOml。
本发明提供的装置由过滤器(I)和紫外线消毒器(2)两部分组成，
目前，国内外已有采用过滤和紫外的先例，但基本是将过滤器(I)和紫外线消毒器(2)作为两个独立的装置而采用的。为使压载水处理装置适用于船舶的安装环境和使用环境，本发明对装置的组成，进行了集成和一体化设计和制造。
图I为过滤器结构示意 图2为反应器结构示意图。图3为集成一体化的船舶压载水处理装置示意 图4为一体化控制柜示意图。
具体实施例方式本实施例所述集成一体化的船舶压载水处理装置，主要包括过滤器(I)、紫外线消毒器(2)、压载水控制系统(3)、一体化控制柜(4)，过滤器(I)主要包括过滤头(10)、进口管
(11)、出口管(12)、反冲洗阀(13)、排放管道(14);紫外线消毒器(2)主要包括反应器(20)、镇流器柜(21)，其中，进口管(11)通过反冲洗阀(13)过滤头(10)与连接，过滤头(10)连接出口管(12)，出口管(12)连接反应器(20)，反应器(20)连接镇流器柜(21)，；所述反应器
(20)置于出口管(12)内；所述过滤器(I)、紫外线消毒器(2)、压载水控制系统(3)分别通过法兰盘与一体化控制柜(4 )连接；所述一体化控制柜(4 )主要包括过滤器设置单元(40 )、紫外线消毒器控制单元(41)、PLC控制系统(42)、触摸屏(43)、远程控制箱(44)，其中过滤器设置单元(40)、紫外线控制单元、PLC控制系统(42)、触摸屏(43)、远程控制箱(44)均连接到PROFIBUS现场总线(45)上，形成星型网络结构。本实施例所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其中，所述反应器(20)主要包括紫外线灯管(201)、石英套管(202)，紫外线灯管(201)置于石英套管(202)内；所述反应器(20)内还设置有清洗装置，清洗装置由空气泵带动。本实施例所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其中，所述过滤器(I)的过滤头
(10)和滤身是由增强聚酰胺塑料成形制造，防腐耐磨，可承受工作压力I Mpa;过滤叠片材质为聚丙烯塑料，密封为EPDM ;所述进口管(11)与出口管(12 )为碳钢喷涂环氧树脂，不锈钢材质，使得整套过滤器(I)系统能抵挡恶劣的工作环境
本实施例所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其中，所述进口管(11)上连接有排放管道(14)，当过滤器(I)发生堵塞(进出口压差大于一定值)时，系统进行自动反冲洗，由反冲洗阀(13)控制改变水流方向，排除的渣液由排放管道(14)排放到船外，不会进入到船舱内。本实施例所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其中，紫外线灯管(201)的功率为400kw，紫外线灯管(201)之间的间距为9cm。本实施例所述集成一体化的船舶压载水处理装置，船舶压载水由海底舱口注入时，总管泵入本实施例所述处理装置，通过管理相应的电磁阀打开、海水经过滤器(I)过滤，在过滤过程中，反冲洗阀(13)根据滤器进口前后的压差，实时进行反冲洗操作，反冲洗的残渣经排放管道(14)排放到海底舱口外，经过滤处理后的水再进入到紫外线消毒器(2)，经紫外线灯管(201)的作用下后实现杀菌消毒，处理后的 压载水通过总管进入各压载水舱。
权利要求
1.一种集成一体化的船舶压载水处理装置，其特征在于所述装置主要包括过滤器(I)、紫外线消毒器(2)、压载水控制系统(3)、一体化控制柜(4)，过滤器(I)主要包括过滤头(10)、进口管(11)、出口管(12)、反冲洗阀(13);紫外线消毒器(2)主要包括反应器(20)、镇流器柜(21)，其中，进口管(11)通过反冲洗阀(13)过滤头(10)与连接，过滤头(10)连接出口管(12)，出口管(12)连接反应器(20)，反应器(20)连接镇流器柜(21)，；所述反应器(20)置于出口管(12)内；所述过滤器(I)、紫外线消毒器(2)、压载水控制系统(3)分别通过法兰盘与一体化控制柜(4 )连接；所述一体化控制柜(4 )主要包括过滤器设置单元(40 )、紫外线消毒器控制单元(41)、PLC控制系统(42)、触摸屏(43)、远程控制箱(44)，其中过滤器设置单元(40)、紫外线控制单元、PLC控制系统(42)、触摸屏(43)、远程控制箱(44)均连接到PROFIBUS现场总线(45)上，形成星型网络结构。
2.按照权利要求I所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其特征在于所述反应器(20)主要包括紫外线灯管(201)、石英套管(202)，紫外线灯管(201)置于石英套管(202)内；所述反应器(20)内还设置有清洗装置，清洗装置由空气泵带动。
3.按照权利要求I所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其特征在于所述进口管(II)与出口管(12)为碳钢喷涂环氧树脂，不锈钢材质。
4.按照权利要求I所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其特征在于所述进口管(11)上连接有排放管道(14)。
5.按照权利要求2所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其特征在于紫外线灯管(201)的功率为300 500kw，紫外线灯管(201)之间的间距为I IOcm0
6.按照权利要求I所述集成一体化的船舶压载水处理装置，其特征在于所述过滤器 I)的过滤头(10)和滤身是由增强聚酰胺塑料成形制造。
全文摘要
本发明所述集成一体化的船舶压载水处理装置，主要包括过滤器(1)、紫外线消毒器(2)、压载水控制系统(3)、一体化控制柜(4)，过滤器(1)主要包括过滤头(10)、进口管(11)、出口管(12)、反冲洗阀(13)、排放管道(14)；紫外线消毒器(2)主要包括反应器(20)、镇流器柜(21)，其中，进口管(11)通过反冲洗阀(13)过滤头(10)与连接，过滤头(10)连接出口管(12)，出口管(12)连接反应器(20)，反应器(20)连接镇流器柜(21)，所述反应器(20)置于出口管(12)内；所述过滤器(1)、紫外线消毒器(2)、压载水控制系统(3)分别通过法兰盘与一体化控制柜(4)连接；本发明特别提供一种集成一体化的船舶压载水处理装置，采用了安全、无害、不产生任何活性物质的固液分离技术和紫外线消毒技术相结合，以其独特的优点适于应用到各种类型的船舶上。
文档编号C02F9/08GK102874962SQ20111019599
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者孟宪尧, 郝自强, 单宝华, 管永义 申请人:合德海洋科技(大连)有限公司