專利名稱：用于水處理的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于水處理的方法。更具體地，其涉及用于水處理的方法，通常為壓艙水，其中壓艙水經(jīng)由下降管運(yùn)送到壓艙罐中，并且其中在下降管的上部處形成的負(fù)壓導(dǎo)致在壓艙水中形成氣泡。本發(fā)明還包括用于實(shí)踐本發(fā)明的設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于船只技術(shù)原因，當(dāng)船只在航行時(shí)，船只中必須有ー些貨物。如已知的，無收入產(chǎn)生的貨物被稱為壓艙物。海水廣泛地用作壓艙物，因?yàn)楹Ｋ鄬σ子谘b載和卸載。然而，大量種類的生物體在壓艙水中從其裝載之處承載到其卸載之處。
大部分活的生物體在運(yùn)輸期間死亡并且當(dāng)它們在卸載之處釋放時(shí)更多的會死亡。然而，在有利條件下，有生殖力的物種可存活。尤其是，已經(jīng)知道將外部生物體引入新的地方會對整個(gè)海洋區(qū)域中的漁業(yè)具有災(zāi)難性的后果。著眼于讓生物體無害化，國際機(jī)構(gòu)正在草擬處理壓艙水的新指令。指令強(qiáng)調(diào)，壓艙水的處理必須安全，必須是環(huán)境可接受的，必須使用合理并且必須起作用。已知將壓艙水暴露于負(fù)壓以毀滅較大的活生物體，例如小龍蝦。已知用化學(xué)物質(zhì)處理壓艙水以毀滅細(xì)菌和病毒。所使用的ー些化學(xué)物質(zhì)懷疑對卸載地點(diǎn)的環(huán)境有著負(fù)面影響。文獻(xiàn)W02009/022913公開了ー種處理壓艙水的方法，壓艙水被運(yùn)送穿過下降管以在壓艙水中產(chǎn)生負(fù)壓和氣泡。文獻(xiàn)W02005/009907尤其涉及下降管中的壓艙水的處理以降低壓艙水的氧含量。水的紫外線輻射，所謂的UV輻射，公知地用于使得尤其飲用水中的病源生物體無害。還已知使用UV輻射來從以下水毀滅非病源生物體，例如壓艙水、注射水以及用于其他目的的其中這些生物體的存活是不利的水。UV輻射借助于所謂的UV聚合體來實(shí)施，其中水被運(yùn)送通過相對強(qiáng)的UV光線場。UV光線對生物體的作用是累積的并且尤其取決于UV燈的強(qiáng)度、生物體距UV燈的距離、主導(dǎo)溫度、以及還有生物體停留于UV光線中的時(shí)間。水穿過UV聚合體的流速經(jīng)常相對較低以使得水并且因而使得生物體在UV光線中具有足夠的駐留時(shí)間以使得生物體被毀滅。當(dāng)大量的水要處理，比如人口高密度區(qū)域中的飲用水或船艙上的壓艙水，就需要相當(dāng)尺寸的UV聚合體，從而還具有很大的能耗?；瘜W(xué)物質(zhì)被配劑量為液體以實(shí)現(xiàn)期望效果?；瘜W(xué)物質(zhì)的各種性質(zhì)，例如其昂貴或有害于周圍環(huán)境，使得期望將相關(guān)化學(xué)物質(zhì)的消耗保持于可能的最低水平。處理水以使水中的生物體無害是公知的并且在很多領(lǐng)域中使用。例如，通常將例如氯加入飲用水以使病源生物體無害。還已知使用化學(xué)物質(zhì)比如氯(通常呈ニ氧化氯ClO2的形式)來毀滅來自以下水的非病源生物體，例如壓艙水、注射水或不期望生物體存活的其他位置。
為了實(shí)現(xiàn)可靠的效果，這些化學(xué)物質(zhì)通常以3_4ppm的量加入。這可導(dǎo)致相關(guān)化學(xué)物質(zhì)的相對大量的消耗，這些化學(xué)物質(zhì)通常在使用后排放到大自然中，這就環(huán)境而言是令人擔(dān)憂的。從壓艙水以外的水中分離油脂和碳?xì)浠衔镌诤芏嗲闆r下實(shí)施。在操作中可多樣化為處理來自油井的生產(chǎn)水，或者從牛奶場、商業(yè)廚房或屠宰場的工藝用水分離油脂。現(xiàn)有技術(shù)包括各種技術(shù)，比如浮選、離心、膜技術(shù)或使用旋流器。還使用水中不同形式的聚合液滴來收集液滴，否則液滴將不能升高到表面。很多所使用已知方法的共同之處在于，在從工藝排出的水中仍然有一些殘留油脂或殘留碳?xì)浠衔?。移除這些少量殘留物以獲得依據(jù)公眾要求可接受的純凈度可能是相對
昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是改正或減少現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目標(biāo)通過在以下描述和隨后權(quán)利要求中確定的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。已經(jīng)提供了一種用于處理水(通常是壓艙水)的方法，其中壓艙水經(jīng)由下降管運(yùn)送到壓艙罐中，并且其中形成于下降管上部處的負(fù)壓引起在壓艙水中形成氣泡。該方法的特征在于，在進(jìn)入下降管之前，壓艙水經(jīng)由節(jié)流設(shè)備運(yùn)送到下降管上部處的閉合容器中，該閉合容器的流動橫截面大于下降管的流動橫截面。通過適合地選擇進(jìn)口壓力、節(jié)流面積、容器流動橫截面、下降管流動橫截面以及下降管的長度，穿過節(jié)流設(shè)備可實(shí)現(xiàn)顯著的壓降，同時(shí)容器中的壓艙水沸騰。這種壓降和容器中隨后駐留時(shí)間足以毀滅屬于真核生物體組的大量物種。必須維持容器中的沸騰狀態(tài)，或者至少在容器的上部中維持。如果沒有這種沸騰狀態(tài)，則從壓艙水分離的氣體(包括空氣)將占據(jù)容器和下降管中的增大容積，從而容器和下降管上部中的負(fù)壓顯著降低。從開放通道液壓理論，所謂的Froude數(shù)是已知的。無量綱的Froude數(shù)F定義為作用于流體上的慣性力和重力之間的比值
權(quán)利要求
1.一種用于處理壓艙水的方法，所述壓艙水經(jīng)由下降管(I)運(yùn)送到壓艙罐中，并且形成于下降管(I)上部處的負(fù)壓引起在壓艙水中形成氣泡，其特征在于，在壓艙水進(jìn)入下降管(I)之前，經(jīng)由節(jié)流設(shè)備(14)運(yùn)送到下降管(I)上部處的閉合容器(4)中，該閉合容器(4)的流動面積(B)大于下降管(I)的流動面積(b)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其特征在于容器(4)形成為具有小于O.2的Froude數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其特征在于下降管(I)形成為具有大于O.6的Froude數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其特征在于該方法包括 -在分離體(30)中形成貫穿開口(34)，所述開口(34)沿流動方向上發(fā)散； -增大壓艙水中的壓力；以及 -使壓艙水穿過其中最小開口尺寸(s)小于I. 5mm的開口(34)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于該方法還包括用設(shè)有貫穿蓋開口(42)的蓋(40)覆蓋開口(34)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其特征在于該方法還包括將開口(34)下游的壓力降低到周圍壓力之下。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于該方法還包括降低開口(34)下游的壓力直到水在主導(dǎo)溫度下沸騰。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于該方法還包括用具有出口的水密容器(4)包圍具有開口(34)的分離體(30)，該容器(4)具有小于O. 3的Froude數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，用于改進(jìn)水中的UV輻射的效果，水以水流流動穿過處理設(shè)備，其特征在于該方法包括 -將水暴露于負(fù)壓，這使得水在主導(dǎo)水溫下沸騰； -在水至少部分地呈蒸汽形式的同時(shí)將水暴露于UV輻射。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于該方法還包括將水暴露于容器(4)中的負(fù)壓并且至少在容器(4)中或容器(4)的下游讓水暴露于UV輻射。
11.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，用于改進(jìn)化學(xué)物質(zhì)對水中活的生物體的影響，水以水流流動穿過處理設(shè)備(I)，其特征在于該方法包括 -將化學(xué)物質(zhì)供應(yīng)到水中； -將所述水暴露于負(fù)壓，這使得水在主導(dǎo)水溫下沸騰； -讓化學(xué)物質(zhì)作用于包括水的流體中的處于水中的生物體,包括從水釋放的氣體。
12.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，用于從水中分離至少油脂或碳?xì)浠衔?，水以水流流動穿過處理設(shè)備(I)，其特征在于該方法包括 -將水暴露于負(fù)壓，這使得水在主導(dǎo)水溫下沸騰； -至少讓油脂或碳?xì)浠衔锱c至少包括油脂或碳?xì)浠衔锖退牧黧w中的水分離，包括從水釋放的氣體；以及 -在壓力增大之后，至少讓油脂或碳?xì)浠衔锲≈了谋砻妗?br> 13.一種用于壓艙水至壓艙罐的下降管(1)，其中下降管(I)中的負(fù)壓引起在壓艙水中形成氣泡，其特征在于經(jīng)由節(jié)流設(shè)備(14)，進(jìn)口管(10)與連接至下降管(I)上部的閉合容器(4)相通，該閉合容器(4)的流動面積(B)大于下降管(I)的流動面積(b)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的下降管(1)，其特征在于所述容器(4)的Froude數(shù)小于O.I。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的下降管(1)，其特征在于所述下降管(I)的Froude數(shù)大于O.3。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的下降管(1)，其特征在于所述節(jié)流設(shè)備(14)由節(jié)流閥構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的下降管(1)，其特征在于所述容器(4)的出口(8)設(shè)置有防渦器(6)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的下降管(1)，其中壓艙水在被運(yùn)送到壓艙罐之前流動至分離體(30)，其特征在于所述分離體(30)設(shè)置有在流動方向上發(fā)散的開口(34)，最小開口尺寸(s)小于 I. 5mmο
19.根據(jù)權(quán)利要求18的下降管(1)，其特征在于所述發(fā)散開口(10)的開口角度(a)大于45度。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的下降管(1)，其特征在于所述開口(34)由設(shè)有貫穿蓋開口(42)的蓋(40)覆蓋。
21.根據(jù)權(quán)利要求21的下降管(1)，其特征在于所述蓋開口(42)的最小開口尺寸是開口(34)的最小開口尺寸(s)的O. 5倍至I. 5倍之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求13的下降管(1)，用于改進(jìn)水中的UV輻射的效果，水流動穿過處理設(shè)備，其特征在于水被運(yùn)送到容器(4)中，水在其中暴露于負(fù)壓，這使得水在主導(dǎo)水溫下沸騰，并且處理設(shè)備設(shè)有至少在容器(4)中或其下游的UV設(shè)備(48)。
23.根據(jù)權(quán)利要求13的下降管(1)，用于改進(jìn)化學(xué)物質(zhì)對水中活的生物體的影響，水流動穿過處理設(shè)備，其特征在于水被運(yùn)送到容器(4)中，水在其中暴露于負(fù)壓，這使得水在主導(dǎo)水溫下沸騰。
24.根據(jù)權(quán)利要求4的下降管(1)，其特征在于所述容器(4)設(shè)置有化學(xué)物質(zhì)的供應(yīng)源(28)。
25.根據(jù)權(quán)利要求I的下降管(1)，用于從水中分離至少油脂或碳?xì)浠衔?，水流動穿過處理設(shè)備，其特征在于水被運(yùn)送到容器(4)中，水在其中暴露于負(fù)壓，這使得水在主導(dǎo)水溫下沸騰。
26.根據(jù)權(quán)利要求22、23或25的下降管(I)，其特征在于在下游，所述容器(4)連接至泵(50)。
全文摘要
一種用于處理壓艙水的方法，其中壓艙水經(jīng)由下降管(1)運(yùn)送到壓艙罐中，并且其中形成于下降管(1)上部處的負(fù)壓引起在壓艙水中形成氣泡，其特征在于，壓艙水在流入下降管(1)之前，經(jīng)由節(jié)流設(shè)備(14)運(yùn)送到下降管(1)上部處的閉合容器(4)中，該閉合容器(4)的流動面積(B)大于下降管(1)的流動面積(b)。
文檔編號C02F1/78GK102770341SQ201180010587
公開日2012年11月7日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者佩爾·洛特 申請人:克努森壓艙水公司