船舶压载水处理系统的制作方法

专利名称：船舶压载水处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种船舶压载水处理系统。
技术背景
当前，海洋环境正受到四大威胁外来生物的入侵；陆上污染的排放；对海洋资源的过度捕捞和对海洋生物栖息地的破坏。随着世界航运事业的快速发展，船舶吨位的迅速增加，每年约3(Γ50亿吨船舶压载水从一个港口到另一个港口的转移，随之带入的外来生物即是其中之一。
船舶在装卸货物时，船舶的重心和浮心在不断地变化，为了船舶的吃水、平衡和倾斜，必须在轻载时向压载舱内注入海水；在重载时将压载舱的海水排至舷外。这就是压载水的迁移，外来生物在本土缺少天敌，肆意泛滥，造成生态环境平衡的破坏。这就必须对压载水内注入的海水进行过滤，传统采用的过滤器可将水体中的杂物过滤下来，但滤芯长期使用，杂物堆积在滤芯上易影响水质，严重时导致过滤器阻塞、失效，即便可拆卸滤芯维护或更换，须断水操作，费时费力，专业人员进行维护成本高。
自《1982年联合国海洋法公约》起，要求各国采取措施防止外来物种致使海洋环境可能发生重大和有害的变化。及至2004年2月国际海事组织IMO通过了《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》(以下简称《压载水公约》)，该公约规定在不少于世界商船总吨位35%的至少30个国家签署后12个月后生效，并具追溯性。该公约附则《船舶压载水和沉积物控制与管理规则》中，规定了 D-I压载水更换标准和D-2压载水性能标准，根据船舶建造时间和压载舱容量，在D-2实施之前可以采用D-I标准，在规则D-2执行日期前，船舶可以采用规则D-1，在船舶进港前用深海的清洁海水更换出发港吸入的压载水，其压载水容积更换率应至少95%。规则D-2规定的压载水性能标准是压载水必须经过处理，在排放压载水时，应达到每立方米中最小尺寸大于或等于50 μ m的可生存生物少于10个；每毫升中最小尺寸小于50 μ m但大于或等于10 μ m的可生存生物少于10个；每100毫升中有毒霍乱弧菌少于lcfu;每100毫升大肠菌少于250cfu;和每 100毫升中肠道球菌少于lOOcfu。这个排放标准中列出的指标有较大的浮游动物和较小的浮游植物以及指示性细菌，很难用一种单一处理方法来达要求。
在通过《压载水公约》的同时，海样环境保护委员会(MEPC)颁发了Gl, G2,......至G14指南、导则，其中尤以G8、G9导则为最重要。如果在压载水处理系统中加入了化学品或者在处理过程中产生了对海洋有危害的次生物质通称为“活性物质”，则必须按IMO 2008年通过的“使用活性物质的压载水处理系统认可程序”(G9)进行风险特征描述、分析和评估。将活性物质和配制品进行毒理学的冗长试验，要证明这些相关的化学物质没有急性和慢性的毒性，不会使生物体产生突变和癌变。然后通过国家主管机关向国际海事组织IMO报告，有专门的压载水专家工作组审查，如初步通过则首次给于“基本认可”。 制造商获得基本认可后根据压载水专家工作组的意见整改，然后再提交申请，如获准，则给于“最终认可”。包括排队在内这一过程最少需要广3年。
有了最终认可才可以按2008年通过的MEPC. 174(58)决议案“压载水处理系统认可指南”(G8)，进行由主管机关监督的型式认可试验。制造商在经过“初部试验”后向主管机关申请按通函观号“主管机关按G8导则对压载水处理系统的型式认可程序的导则”进行G8的试验。
试验要求进行陆基试验和船上试验两大部份。
陆基试验时要用三种盐度中的二种盐度试验，这三种盐度的划分是小于3PSU、大于32PSU或;T32PSU。所进行的二种盐度的跨度不能小于10PSU。流入物中总密度为每立方米最好106但不少于105的个体中，应有最小尺寸大于或等于50 μ m的有机体；每毫升中最好104但不少于103的个体中，应有最小尺寸小于50 μ m但大于或等于IOym的有机体； 在密度为每毫升至少104个活性细菌中应有异养菌。陆基试验至少要做10个循环，每个循环至少储存5天，处理舱排出物应达到上述排放标准。同时要设未经处理的对照舱，5天后对照舱的排出物中可存活的有机体要大于排放标准的10倍，否则试验无效。
船上试验是实船进行压载水吸入和排出的海上试验，至少3个循环，按2008年10 月10日通过的MEPC. 173(58)决议案“压载水取样导则”(G2)取样，在排放时开始、中间和结束阶段各取3个样(共9个1立方米)进行分析。最后要按MEPC.175 (58)决议案“压载处理系统型式认可报告资料”向主管机关报告。并要做环境评估，包括对压载舱的腐蚀试验和评估，因为很多化学品对压载舱隔板会增加腐蚀。
应对压载水的流入物和排放要求，处理工艺过程大致分机械、物理、化学、加热和生物法，可以说没有一种单一的工艺过程能完全达到IMO提出的安全、实用、经济、有效和环境容忍这五项标准。由于压载水的体量很大，是船上生活污水的几百乃至几千倍，如采用生物法，因其停留时间需要20h以上，几乎难以胜任。同理，如采用加热法，如果船上没有足够的废热可利用，也是难以达到目的的。
目前国内和国际正在开发的产品多数为化学法，先用机械过滤去除大的颗粒，然后投放化学品杀菌，例如，过乙酸(PAA)、漂粉精。由于船上携带大量化学品是不合适的，于是在船上安装制造化学品的设备，例如，1，采用电解海水中的氯化钠盐产生次氯酸钠，用自由氯杀菌，在排放压载水时再用硫代硫酸钠中和水中的残余氯，在电解海水的同时又电解了水变成氢，，必须采取安全措施防爆。2，采用电催化产生羟基自由基0H*，强力氧化杀菌， 因其存在时间在秒级极短，不会影响到排放水中的残留物，这是G9压评估的标准。然而，要保存5天后微生物、细菌会不会“再生长”仍是担心的问题。3，采用臭氧发生器，高压电离压缩空气变成03臭氧，产生原子氧
杀菌，有的先将空气通过膜分离变成纯氧，再用纯氧制臭氧，效率可高一些。然而，臭氧对压载水舱壁的腐蚀会增加，同时与上述方法一样，必须经过MEPC的G9程序审查。
对采用紫外线(UV)杀菌处理工艺，介于物理和化学法之间，开始时也是要先走 G9程序，因为海水性质可能会改变。由于做的厂商比较多了，已多次证明其对环境的影响不是那么严重，MEPC在59次会议上才认为可以规避G9。紫外线灯管多用于医院病室空气消毒或饮用水的消毒，对于浊度较大的港口水，由于紫外线的透过率受到影响，对有效性存有质疑。紫外线对较大个体的微生物的杀灭率更有怀疑，因而一种特殊的强力紫外线闻世，对此能否也可规避G9尚不清楚。
物理法有机械过滤、水力旋流、空泡气穴和惰性气体等，目的都是将颗粒较大、比5重较大的浮游动植物分离出来回到吸入压载水的港口水域内。然后用抑菌的方法不使残留的微生物和细菌复苏。相对于化学法需要用某种化学品去克服环境污染问题，同时又加入了使环境不能容忍的增量法附加负担，物理法用的是去除法和抑制其滋长的减量法。《压载水公约》早在2004年2月通过，及至2010年10月5日才以通函观“主管机关按G8导则对压载水处理系统的型式认可程序的导则”书面形式阐明了压载水处理系统如用活性物质的，要按G9程序做附加试验；如不用活性物质的那只要按G8导则做认可。
在这之前开发的压载水处理系统多为化学法，相对比较复杂，存在再污染的风险， 对船舶、船员和上船的检验人员带来潜在的危害。为此，需要研发一种新型的压载水处理系统既能达到《压载水公约》及其各项导则、指南和标准的要求，又能安全、实用、节能、高效和无害化。发明内容
针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种船舶压载水处理系统，该系统具有自动清洁功能过滤器，使用方便，无须维护，使用寿命长，节约使用成本，且能够使压载水中包括沉积物在内的微生物、有机体分离处理，实现对残余的微生物、细菌抑制生长，使之满足严格的排放标准。本发明采用的技术方案是一种船舶压载水处理系统，包括通海阀、海水粗过滤器、压载水泵、海水细过滤器和压载舱，通海阀依次经海水粗过滤器、压载水泵、海水细过滤器连通压载舱，其特征在于还包括制氮装置和氮水混合器，制氮装置由电控箱、空气压缩机、干燥器、过滤器、储气柜、氮发生器和储氮柜依次连接组成，氮发生器包括止回阀、节流阀和第一、二碳分子筛制氮柜，止回阀一端接储气柜，另一端分别经第一、二切换阀连通第一、二碳分子筛制氮柜的进口，第一、二碳分子筛制氮柜的进口分别经第一、二排气阀连通一排气装置；第一、二碳分子筛制氮柜的出口分别经第一、二供气阀连通节流阀一端，节流阀另一端连通储氮柜；第一、二碳分子筛制氮柜的进口之间串接有第一平衡阀，第一、二碳分子筛制氮柜的出口之间串接有第二平衡阀；所述氮水混合器包括混合腔、进水口、出水口和进氮口，储氮柜连通进氮口，进水口连通海水细过滤器，出水口连通压载舱；所述海水细过滤器包括机械过滤器和微滤膜过滤器，所述机械过滤器由第一滤芯和第一筒体组成，第一滤芯设置于第一筒体的第一过滤腔内，第一筒体底部设有带第一进水管的第一封头，第一进水管连通压载水泵，第一筒体侧壁上设有第一出水管，第一进水管依次经第一封头、第一滤芯、第一过滤腔连通至第一出水管，第一封头内设有反冲弯头，第一筒体顶端设有电动头， 电动头经穿接于第一过滤腔内的转轴带动第一封头内的反冲弯头呈旋转接通反冲弯头和第一滤芯状态或呈旋转接通第一封头和第一滤芯状态，反冲弯头连接第一封头外的反冲出口 ；所述微滤膜过滤器由第二滤芯和第二筒体组成，第二滤芯设置于第二筒体的第二过滤腔内，第二筒体底部设有第二封头和第二进水管，第二滤芯连通第二封头，第二封头上连接第二出水管，第二进水管一端连通第二过滤腔，第二进水管另一端连接三通电动阀，三通电动阀另两端分别接第一出水管和排水管。
所述第一、二碳分子筛制氮柜的出口间串接有氮气检测阀。
所述进水口设置于混合腔底部，出水口设置于混合腔顶部，进氮口由混合腔距离底部1/3高度处伸入混合腔内且在混合腔内连接有一曝气头，曝气头出气方向正对出水口，曝气头的出气面积等于出水口面积。。
所述所述储氮柜还连接压载舱，压载舱上设有第三排气阀。
所述第二滤芯由网架、中心管和微滤膜组成，中心管的外圆周上均勻设有多只过滤孔，微滤膜设置于网架和中心管之间，微滤膜由纤维透水布竖式多层折叠呈绕中心管环状结构，所述微滤膜纤维透水布的每一折叠层的横截面为梯形，纤维透水布上涂覆有机PP膜层。
所述机械过滤器的第一筒体上设有探测第一进水管和第一出水管间压差的第一压差检测装置；所述微滤膜过滤器的第二筒体上设有探测第二进水管和第二出水管间压差的第二压差检测装置；第一、二压差检测装置连接电控箱，电控箱连接电动头和三通电动阀。
所述第二筒体由上、下筒体经搭扣螺栓连接而成。
所述反冲出口上设有电动阀。
所述压载舱经压载水出舱管连通通海阀，压载泵与海水细过滤器间设有三通排水阀，三通排水阀经中和器由压载水排放管连至船舶外。
所述中和器包括中和室，中和室分别连通压载水出舱管和压载水排放管，压载水出舱管经喷嘴连通至中和室一侧，中和室另一侧经扩散管连通出水管，中和室上部经单向止回阀连通中和气管，中和气管进气方向与喷嘴出水方向垂直，中和气管连通船舶外部或排气装置。
机械过滤器正常过滤使用时，反冲弯头旋转接通第一和第一滤芯，水体由第一进水管经第一封头连通至第一滤芯，经第一滤芯过滤后进入第一过滤腔由第一出水管排出， 完成水体过滤；机械过滤器需要清洁时，反冲弯头旋转转接通反冲弯头和第一滤芯，第一过滤腔内水体压力将水体压入第一滤芯同步将堆积于第一滤芯内的杂物冲下，经第一滤芯依次由反冲弯头、反冲出口将带有杂物的水体排出，完成过滤器的自动清洁。
三通电动阀的两端分别接第一出水管和排水管，三通电动阀的第三端接第二进水管；微滤膜过滤器正常过滤使用时，电控箱控制三通电动阀接通上述两端，水体依次由第一出水管、三通电动阀、第二进水管送入第二过滤腔经第二滤芯过滤后进入第二封头由第二出水管排出，完成水体过滤；微滤膜过滤器需要清洁时，电控箱控制三通电动阀接通上述第三端和排水管，此时第二进水管内压力低于第二出水管内压力，过滤后的水体由第二出水管反冲第二滤芯将水体压入第二过滤腔，同时将堆积于第二滤芯上的杂物冲下，经第二进水管、三通电动阀将带有杂物的水体由排水管排出，即完成微滤膜过滤器的自清洁。
制氮装置将空气由空气压缩机压缩后依次经干燥器干燥、粗、细过滤器两级过滤除尘，压缩空气送入储气柜，由储气柜经止回阀向氮发生器供气；制氮过程由第一、二碳分子筛制氮柜工作两部分循环组成。
第一循环制氮，第一切换阀打开，压缩空气经止回阀、第一切换阀向第一碳分子筛制氮柜供气，第一碳分子筛制氮柜吸附空气中的氧气，不吸附的氮气通过第一供气阀由节流阀向储氮柜供氮。排气，同时第二排气阀打开，第二碳分子筛制氮柜内西服的氧气释放经第二排气阀向排气装置排气，第二碳分子筛制氮柜内压力变为常压。均压，排气设定时间后，第一、二平衡阀打开，第一、二碳分子筛制氮柜实现均压，第一碳分子筛制氮柜内吸附的氧气均分至第一、二碳分子筛制氮柜内。
第二循环制氮，第一循环结束后，第二切换阀打开，压缩空气经止回阀、第二切换阀向第二碳分子筛制氮柜供气，第二碳分子筛制氮柜吸附空气中的氧气，不吸附的氮气通过第二供气阀由节流阀向储氮柜供氮。排气，同时第一排气阀打开，第一碳分子筛制氮柜内西服的氧气释放经第一排气阀向排气装置排气，第一碳分子筛制氮柜内压力变为常压。均压，排气设定时间后，第一、二平衡阀打开，第一、二碳分子筛制氮柜实现均压，第二碳分子筛制氮柜内吸附的氧气均分至第一、二碳分子筛制氮柜内。
上述两部分循环周而复始，实现制氮装置的交变吸附制氮。
制氮装置对氮水混合器供氮。进氮口在混合腔距离底部1/3高度处伸入并接有正对出水口的曝气头，通过曝气头氮气形成空泡，在氮气浓度达到的99. 5%时氮气会溶解于水中与水中氧吸出形成置换，使水中的氮含量达到过饱和状态，氮水混合效果好；曝气头的出气面积等于出水口面积，使曝气头产生的氮气空泡能满足出水口出水溶氮需求。
船舶压载水排放时，由压载水出舱管向中和器内进水，压载水经过喷嘴喷射，流通面积缩小，流速增加，中和室内压力减少形成微真空；此时由中和进气管向中和室内进空气或制氮装置排气装置中排出的纯氧，中和室内微真空加速了空气或纯氧的吸入，空气或纯氧溶于压载水中进入扩散管，在扩散管中空气或纯氧充分溶于压载水中使压载水中氧含量提高，压载水中的溶氧水平恢复到D0=5mg/L，与外界环境水体相容即可由压载水排放管排放，压载水中和效果好，对外界水体无影响；在中和进气管和中和室间设置单向止回阀，允许气体进入并阻止水体流出。
本发明的有益效果是1、海水细过滤器由机械过滤器和微滤膜过滤器作为压载水处理系统的过滤装置，具有自清洁滤芯功能、无须人工操作、维护，使用方便，寿命长，节约使用成本，有利于提高船舶压载水的过滤效果；2、制氮装置采用两组分子筛制氮柜相互交替增压和释压来达到氮和氧的分离，分子筛具有独特的物理特性能在压力下吸附空气中的氧分子，氧分子从活性碳中释放，而氮分子输出，用PLC控制氮的产量和纯度，选择氮的量以及浓度以满足压载水的去氧工艺，输出的氮送入储氮柜待用；氮水混合器利用曝气头在混合腔内由下向上正对出水口产生空泡与水体形成过饱和溶解，使氮气在水中产生气泡充分溶解，将水中的氧气驱除，是一种“去氧”物理过程，足以使水中的微生物和细菌缺氧窒息而亡，能够实现对残余的微生物、细菌抑制生长和杀灭，使之满足压载水的排放标准；同时在压载水舱内继续充氮，由排气阀排出氧气， 长期航行后压载水中的生物指标仍能满足要求；3、中和器采用喷射压载水与空气或纯氧在中和室内充分中和使压载水的溶氧水平恢复到外界环境水体相仿，从而确保压载水的安全排放，其结构紧凑、简单，使用安全、稳定， 压载水中和效果好，压载水排放氧含量达到外界环境水体标准，对生态环境无影响。


图1为本发明结构示意图；图2为本发明制氮装置结构示意图； 图3为本发明氮水混合器结构示意图； 图4为本发明机械过滤器过滤结构示意图；图5为本发明机械过滤器自清洁结构示意图； 图6为本发明微滤膜过滤器结构示意图； 图7为本发明第二滤芯结构示意图； 图8为图7的横截面视图； 图9为本发明中和器结构示意图。
图中电控箱1，通海阀2，海水粗过滤器3，压载水泵4，三通排水阀5，制氮装置 6，空气压缩机601，干燥器602，粗过滤器603，细过滤器604，储气柜605，止回阀606，第一切换阀607，第二切换阀608，第一平衡阀609，第一排气阀610，第二排气阀611，排气装置 612，第一碳分子筛制氮柜613，第二碳分子筛制氮柜614，第二平衡阀615，氮气检测阀616， 第一供气阀617，第二供气阀618，节流阀619，储氮柜620，氮水混合器7，混合腔71，进水口 72，出水口 73，进氮口 74，曝气头75，机械过滤器8，第一筒体801，第一滤芯802，第一过滤腔803，第一封头804，第一进水管805，第一出水管806，电动头807，转轴808，反冲弯头 809，反冲出口 810，电动阀811，第一压差检测装置812，微滤膜过滤器9，上筒体901，下筒体 902，搭扣螺栓903，第二封头904，第二滤芯905，网架906，中心管907，微滤膜908，纤维透水布909，有机PP膜层910，第二过滤腔911，第二出水管912，第二进水管913，三通电动阀 914，送水管915，排水管916，第二压差检测装置917，压载舱10，第三排气阀101，压载水出舱管11，中和器12，中和室121，喷嘴122，中和进气管123，单向止回阀124，扩散管125，压载水排放管13。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1所示，一种船舶压载水处理系统包括电控箱1、通海阀2、海水粗过滤器3、压载水泵4、三通排水阀5、机械过滤器8、微滤膜过滤器9、制氮装置6、氮水混合器7和压载舱 10。通海阀2 —端通海水，另一端经海水粗过滤器3连接压载水泵4，压载水泵4依次经机械过滤器8和微滤膜过滤器9连通至氮水混合器7，制氮装置6连通氮水混合器7，氮水混合器连通压载舱10，压载舱10上设有第三排气阀101 ；压载舱10底部经压载水出舱管11 连通通海阀2，压载水泵4与机械过滤器8间设有三通排水阀5，三通排水阀5经中和器12 由压载水排放管13连通海水；通海阀2、压载水泵4、三通排水阀5、制氮装置6、机械过滤器 8、微滤膜过滤器9、中和器12均由电控箱1控制连接。
图2所示，制氮装置包括空气压缩机601、干燥器602、粗过滤器603、细过滤器 604、储气柜605、止回阀606、第一切换阀607、第二切换阀608、第一平衡阀609、第一排气阀 610、第二排气阀611、排气装置612、第一碳分子筛制氮柜613、第二碳分子筛制氮柜614、第二平衡阀615、氮气检测阀616、第一供气阀617、第二供气阀618、节流阀619和储氮柜620。 空气压缩机601依次经干燥器602、粗过滤器603、细过滤器604连接至储气柜605，储气柜 605接止回阀606 —端，止回阀606另一端分别经第一、二切换阀607、608连通第一、二碳分子筛制氮柜613、614的进口，第一、二碳分子筛制氮柜613、614的进口分别经第一、二排气阀610、611连通一排气装置612 ；第一、二碳分子筛制氮柜613、614的出口间串接有氮气检测阀616 ；第一、二碳分子筛制氮柜613、614的出口分别经第一、二供气阀617、618连通节流阀619 —端，节流阀619另一端连通储氮柜620 ；第一、二碳分子筛制氮柜613、614的进9口之间串接有第一平衡阀609，第一、二碳分子筛制氮柜613、614的出口之间串接有第二平衡阀615。本制氮装置中所有电器件的启闭均由电控箱1控制。
图3所示，氮水混合器包括混合腔71、进水口 72、出水口 73、进氮口 74和曝气头 75，进水口 72设置于混合腔71底部，出水口 73设置于混合腔71顶部，出水口 73连通压载舱10，进氮口 74由混合腔71距离底部1/3高度处伸入混合腔71内且在混合腔71内连接有一曝气头75，曝气头75出气方向正对出水口 73，且曝气头75的出气面积等于出水口 73 面积。
图4、5所示，机械过滤器8包括第一筒体801、第一滤芯802、第一过滤腔803、第一封头804、第一进水管805、第一出水管806、电动头807、旋转轴808、反冲弯头809、反冲出口 810、电动阀811和第一压差检测装置812。第一筒体801的第一过滤腔803内设置第一滤芯802，第一筒体801底部设有带进水管805的第一封头804，第一筒体801侧壁上设有第一出水管806，第一进水管一端连通压载水泵4，第一进水管805另一端依次经第一封头804、第一滤芯802、第一过滤腔803连通至第一出水管806，第一出水管806连通微滤膜过滤器9 ；第一筒体801上设有探测第一进水管805和第一出水管806压差的第一压差检测装置812，第一筒体801内穿接有转轴808，转轴808的顶端伸出第一筒体801连接电动头807，转轴808的底端伸入第一封头804内旋转连接反冲弯头809，反冲弯头809连接第一封头804外的反冲出口 810，反冲出口 810上设有电动阀811，电动阀811和第一压差检测装置812连接电控箱1。
图6所示，微滤膜过滤器包括上筒体901、下筒体902、搭扣螺栓903、第二封头 904、第二滤芯905、第二过滤腔911、第二出水管912、第二进水管913、三通电动阀914、送水管915、排水管916和第二压差检测装置917。上筒体901和下筒体902经搭扣螺栓903 连接成第二筒体，第二筒体底部连接第二封头904，第二筒体内为第二过滤腔911，第二滤芯905穿接第二封头904，第二封头904上设有第二出水管912 ；第二进水管913连通第二过滤腔911，第二进水管913外接三通电动阀914，三通电动阀914的另外两接头接送水管 915和排水管916，第二筒体上设有探测第二进水管913和第二出水管912压差的第二压差检测装置917，第二出水管912连通氮水混合器7的进水口 72，三通电动阀914和第二压差检测装置917连接电控箱1 ；图7、8所示，第二滤芯905包括网架906、中心管907和微滤膜908。中心管907的外圆周上均勻设有多只过滤孔，微滤膜908设置于网架906和中心管907之间，微滤膜908由纤维透水布909竖式多层折叠呈绕中心管环状结构，纤维透水布909上设有有机PP膜层910， 微滤膜908的每一折叠层的横截面为梯形。
图9所示，中和器12包括中和室121、喷嘴122、中和进气管123、单向止回阀IM 和扩散管125，压载水出舱管11经喷嘴122连通至中和室121 —侧，中和室121另一侧经扩散管125连通压载水排放管13，中和室121上部经单向止回阀IM连通中和进气管123，中和进气管123进气方向与喷嘴3出水方向垂直，中和进气管123连通船舶外部或制氮装置 6的排气装置612。
权利要求
1.一种船舶压载水处理系统，包括通海阀、海水粗过滤器、压载水泵、海水细过滤器和压载舱，通海阀依次经海水粗过滤器、压载水泵、海水细过滤器连通压载舱，其特征在于还包括制氮装置和氮水混合器，制氮装置由电控箱、空气压缩机、干燥器、过滤器、储气柜、氮发生器和储氮柜依次连接组成，氮发生器包括止回阀、节流阀和第一、二碳分子筛制氮柜， 止回阀一端接储气柜，另一端分别经第一、二切换阀连通第一、二碳分子筛制氮柜的进口， 第一、二碳分子筛制氮柜的进口分别经第一、二排气阀连通一排气装置；第一、二碳分子筛制氮柜的出口分别经第一、二供气阀连通节流阀一端，节流阀另一端连通储氮柜；第一、二碳分子筛制氮柜的进口之间串接有第一平衡阀，第一、二碳分子筛制氮柜的出口之间串接有第二平衡阀；所述氮水混合器包括混合腔、进水口、出水口和进氮口，储氮柜连通进氮口， 进水口连通海水细过滤器，出水口连通压载舱；所述海水细过滤器包括机械过滤器和微滤膜过滤器，所述机械过滤器由第一滤芯和第一筒体组成，第一滤芯设置于第一筒体的第一过滤腔内，第一筒体底部设有带第一进水管的第一封头，第一进水管连通压载水泵，第一筒体侧壁上设有第一出水管，第一进水管依次经第一封头、第一滤芯、第一过滤腔连通至第一出水管，第一封头内设有反冲弯头，第一筒体顶端设有电动头，电动头经穿接于第一过滤腔内的转轴带动第一封头内的反冲弯头呈旋转接通反冲弯头和第一滤芯状态或呈旋转接通第一封头和第一滤芯状态，反冲弯头连接第一封头外的反冲出口 ；所述微滤膜过滤器由第二滤芯和第二筒体组成，第二滤芯设置于第二筒体的第二过滤腔内，第二筒体底部设有第二封头和第二进水管，第二滤芯连通第二封头，第二封头上连接第二出水管，第二进水管一端连通第二过滤腔，第二进水管另一端连接三通电动阀，三通电动阀另两端分别接第一出水管和排水管。
2.根据权利要求1所述船舶压载水处理系统，其特征是所述第一、二碳分子筛制氮柜的出口间串接有氮气检测阀。
3.根据权利要求1所述船舶压载水处理系统，其特征是所述进水口设置于混合腔底部，出水口设置于混合腔顶部，进氮口由混合腔距离底部1/3高度处伸入混合腔内且在混合腔内连接有一曝气头，曝气头出气方向正对出水口，所述曝气头的出气面积等于出水口面积。
4.根据权利要求1所述船舶压载水处理系统，其特征是所述储氮柜还连接压载舱，压载舱上设有第三排气阀。
5.根据权利要求1所述的膜法船舶压载水处理系统，其特征是所述第二滤芯由网架、 中心管和微滤膜组成，中心管的外圆周上均勻设有多只过滤孔，微滤膜设置于网架和中心管之间，微滤膜由纤维透水布竖式多层折叠呈绕中心管环状结构，所述微滤膜纤维透水布的每一折叠层的横截面为梯形，纤维透水布上涂覆有机PP膜层。
6.根据权利要求1所述的膜法船舶压载水处理系统，其特征是所述机械过滤器的第一筒体上设有探测第一进水管和第一出水管间压差的第一压差检测装置；所述微滤膜过滤器的第二筒体上设有探测第二进水管和第二出水管间压差的第二压差检测装置；第一、二压差检测装置连接电控箱，电控箱连接电动头和三通电动阀。
7.根据权利要求1所述的膜法船舶压载水处理系统，其特征是所述第二筒体由上、下筒体经搭扣螺栓连接而成。
8.根据权利要求1所述的膜法船舶压载水处理系统，其特征是所述反冲出口上设有电动阀。
9.根据权利要求1所述的膜法船舶压载水处理系统，其特征是所述压载舱经压载水出舱管连通通海阀，压载泵与海水细过滤器间设有三通排水阀，三通排水阀经中和器由压载水排放管连至船舶外。
10.根据权利要求9所述的膜法船舶压载水处理系统，其特征是所述中和器包括中和室，中和室分别连通压载水出舱管和压载水排放管，压载水出舱管经喷嘴连通至中和室一侧，中和室另一侧经扩散管连通出水管，中和室上部经单向止回阀连通中和气管，中和气管进气方向与喷嘴出水方向垂直，中和气管连通船舶外部或排气装置。
全文摘要
本发明涉及一种船舶压载水处理系统，包括通海阀、海水粗过滤器、压载水泵、海水细过滤器和压载舱，通海阀依次经海水粗过滤器、压载水泵、机械过滤器和微滤膜过滤器海水细过滤器连通压载舱，由制氮装置经氮水混合器对海水供氮，能够使压载水中包括沉积物在内的微生物、有机体分离处理，实现对残余的微生物、细菌抑制生长，使之满足严格的排放标准，且该系统具有自动清洁功能，使用方便，无须维护，使用寿命长，节约使用成本。
文档编号C01B21/04GK102491569SQ20111038762
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者倪建峰, 倪治忠, 刘燕, 张定海, 张百祁, 金星, 黄国卫, 黄红梅 申请人:江苏南极机械有限责任公司