用于对水流进行净化和杀菌的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于对水流进行净化和杀菌的系统。所述系统包括具有从储水池泵送水的泵(56)的主处理管线(1)、主过滤器(8)、杀菌站(20)和系统出口(30)。所述主过滤器装备有第一过滤元件和反洗构件以利用反洗水冲洗所述第一过滤元件。二级处理管线连接至反洗构件的出口(17)并且具有反洗过滤器以从反洗水中除去淤泥。所述主过滤器(8)被设计成以使得第一过滤元件两侧的压力差为至少0.1巴(10kPa)并且所述反洗过滤器被设计成以使得反洗过滤元件两侧的压力差为至少0.05巴(5kPa)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对水流进行净化和杀菌的系统。本专利技术还涉及一种用于对水流进行净化和杀菌的方法。当流出的水必须满足国际海运组织(IMO)的压载水(ballastwater)条约中规定的要求时，系统被用来净化从船只的压载舱流入环境中水。根据该条约，在来自船只的净化过的水中，大于50微米的生物体的最大量是每立方米10个生物体，对于在10到50微米之间的生物体，最大量为每毫升10个生物体，并且条约规定了对健康有害的活菌的最大浓度。
技术介绍
从WO2013/178296中已知了所述系统，其中描述了一种压载水处理装置。所述装置被构造成在卸载压载物操作期间并且借助于第一反洗水(backwashingwater)管道将反洗水从压载水过滤器引导至压载水泵的吸入侧。这样，过滤器的反洗水重新循环通过压载水泵和压载水过滤器。在该已知的系统中，由压载水过滤器从水中除去的生物体被重新引入到压载水过滤器上游的水中，导致了压载水过滤器上游的水内部生物体的累积，其可能导致压载水过滤器的堵塞，这是不利的。文件WO2014/035343公开了所述系统的进一步的实施例。该文件描述了一实施例，其从二级过滤系统除去沉积物并且在积聚沉积物之前通过蒸发浓缩这些沉积物。此外，该文件公开了在一般使用的紫外线(UV)光杀菌系统中，UV灯需要高功率消耗量以杀死过滤之后剩余的生物体。
技术实现思路
本专利技术提供了一种改进的系统，由此从水流中除去浮游生物体。在本专利技术的一方面，提出了一种用于对水流进行净化和杀菌的系统，所述系统包括主处理管线，所述主处理管线包括具有泵的进口和系统出口，所述泵将水从储水器(诸如，船只的压载水舱)通过主过滤器泵送至具有一个或多个UV灯的杀菌站以给水流杀菌。所述主过滤器设有第一过滤器元件和反洗构件，该反洗构件具有第一反洗出口以利用反洗水冲洗第一过滤元件。该系统还包括二级处理管线，所述二级处理管线包括：与第一反洗出口处于流体连通的进口；具有反洗过滤元件的反洗过滤器，该反洗过滤元件具有最大尺寸在50微米和20微米之间的过滤孔口，以从反洗水中除去浮游生物体和淤泥；和与主处理管线处于流体连通的第二出口，以将过滤过的反洗水从二级处理管线引导至主处理管线，其中所述反洗过滤器被设计成使得反洗过滤器元件两侧的反洗压力差小于0.05巴(5kPa)，并且其中所述主过滤器被设计成使得第一过滤元件两侧的压力差为至少0.1巴(10kPa)或者0.2巴(20kPa)，并且其中第一过滤元件中的孔口的最大尺寸优选小于反洗过滤元件中的孔口的最大尺寸的一半或者三分之一。根据本专利技术的系统的优点是第一过滤元件的孔口两侧的压力降为反洗过滤元件两侧的压力降的至少两倍。这导致被压在第一过滤元件上的生物体或者无机物部分的破碎并且通过孔口。大于第一过滤元件中的孔口的生物体或者无机物部分将压靠在过滤器中的多个孔口上，并且由于所述生物体或者无机物部分没有结构强度，生物体或者无机物部分的各部分将被拉拽成几个分开的小块或者碎片，其将流过过滤孔口。以这种方式，生物体或者无机物部分将被破碎成更小的部分，并且所述破碎部分常常不再有活力或者碎片对于UV射线容易进入，该UV射线促使杀死杀菌站中的生物体的剩余活性部分。以这种方式，第一过滤元件被用作切碎或破碎装置。包含诸如骨骼、骨头、软骨、壳或者类似物的构造组织的生物体或者其部分和无机物部分可能未被破碎，并且生物体将卡住在第一过滤元件上并且后来被反洗水从第一过滤元件冲洗掉，并且如果其大于反洗过滤器中的孔口，则其将作为淤泥残留在反洗过滤器上。反洗过滤器两侧的受限的压力差防止抵靠在反洗过滤元件上的更大生物体的变形以使得这些生物体被从水流中过滤掉并且仅较小的生物体流入杀菌站中，在该杀菌站中，所述生物体将被UV射线杀死。由生物体和无机物的破碎所引起的进一步效果是：曾经将由反洗过滤器滤出的大部分且在特定情况下大约百分之70的浮游生物体现在作为碎片随着主水流冲洗通过第一过滤元件的更小孔口并且不会停靠在反洗过滤元件上以及处于淤泥中。特定水流中的淤泥量的该减少取决于水流中的生物体的性质：在许多幼虾被从水流中过滤掉后剩余的最终成为淤泥的物质显著不同于最终为浮游动物的淤泥的物质。试验已经显示出，平均起来，根据本专利技术的主过滤器中的破碎使剩余在反洗过滤器中的淤泥的每立方米重量减少了大约70％并且减小了通过主过滤器冲出的生物体的尺寸，以使得利用UV射线杀死这些生物体更容易并且需要更少的电力。在一实施例中，反洗过滤器具有过滤器冲洗系统以利用冲洗水从反洗过滤器冲洗掉淤泥，并且过滤器冲洗系统连接至分离器或者离心器以从淤泥中除去冲洗水。以这种方式，被从反洗过滤器中冲洗出的淤泥浓缩成具有小于20％的水份含量的沉积物。因为脱水淤泥或者沉积物的体积较小，所以其可以被单独地和/或暂时地存储以使得系统不需要用于除去的淤泥的大存储器。从通过主过滤器和反洗过滤器循环的流体中除去脱水淤泥防止过滤器的淤塞。在分离器或者离心器之后，从淤泥中除去的水向上游重新循环至主过滤器或者反洗过滤器，以使得剩余在流体中的淤泥不会随着主流离开而是被破碎或者再次滤出。脱水的淤泥或者沉积物被发送到系统外部并且可以被连续地或者间歇地除去。在一实施例中，主过滤器包括具有最大尺寸10微米或者6微米的过滤孔口的第一过滤元件。以这种方式，生物体在可以通过主过滤器中的孔口之前被减小为小碎片，以使得利用UV射线杀死碎片需要有限剂量的射线，并且这使得UV射线更有效。在一实施例中，反洗构件可以被构造成同时冲洗少于20％或者少于10％的第一过滤元件的第一过滤孔口。反洗构件可以基于在主过滤器内所测得的积累压力的基础上操作，以使得当主过滤器两侧的压力差超过预定值，例如0.3巴(30kPa)时，反洗构件被激活以从主过滤器中冲洗出生物体或者无机物部分。反洗构件可以被构造成冲洗主过滤器的过滤孔口的较小的或者有限的面积，以此使反洗水的流量最小，其限制了反洗过滤器的尺寸。反洗构件设有驱动器以在所有的第一过滤孔口上方移动，以便通过及时地移动来净化所有的过滤孔口而同时未被反洗构件覆盖过滤孔口在过滤时保持工作。根据一实施例，二级处理管线可以包括处于管线内的两个或更多个反洗过滤器，并且所述反洗过滤器中的一个可以具有最大尺寸25微米或者20微米的孔口。以这种方式，如果反洗过滤器失效则不存在太大的生物体随着水流离开系统的风险。此外，25微米或者20微米的反洗过滤元件中的孔口的最大尺寸确保了流过反洗过滤器中的孔口的较大的生物体的数量减小。这使得更容易遵循IMO条约中规定的限制。在进一步的实施例中，处于管线内的第一反洗过滤器具有的过滤孔口的最大尺寸大于或者等于随后的反洗过滤器的过滤孔口。以这种方式，反洗过滤器除去了逐渐减小尺寸的颗粒，由此淤泥负载遍布各个过滤器。在一实施例中，至少一个反洗过滤器包括转筒式过滤器。所述转筒式过滤器是有利的，因为其提供了必须除去浮游生物体的水的可靠过滤。此外，所述转筒式过滤器两侧的压力差可以是小的，因所述转筒式过滤器可以具有大的过滤表面。在一实施例中，第二出口被连接至相对于杀菌站在上游的主处理管线或者其中二级处理管线具有第二杀菌站。以这种方式，离开系统的所有的水经受UV射线，以使得没有传染性生物体自系统流走。在一实施例中，杀菌站中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对水流进行净化和杀菌的系统，包括：主处理管线，所述主处理管线包括具有泵的入口和系统出口，所述泵用于将水从储水器通过主过滤器泵送到具有一个或多个紫外线灯的杀菌站，以给水流杀菌，所述储水器诸如船只的压载水舱，其中所述主过滤器设有第一过滤元件和反洗构件，所述反洗构件具有第一反洗出口，用以利用反洗水冲洗所述第一过滤元件，和二级处理管线，所述二级处理管线包括：与所述第一反洗出口处于流通连通的入口；具有反洗过滤元件的反洗过滤器，所述反洗过滤元件具有最大尺寸在50微米至20微米之间的过滤孔口，以便从所述反洗水中除去浮游生物体或者淤泥；和第二出口，所述第二出口与所述主处理管线处于流体连通，以将过滤过的反洗水从所述二级处理管线引导至所述主处理管线，其中所述反洗过滤器被设计成使得所述反洗过滤元件两侧的反洗压力差小于0.05巴(5kPa)，并且其中所述主过滤器被设计成使得所述第一过滤元件两侧的压力差为至少0.1巴(10kPa)或者0.2巴(20kPa)，并且其中所述第一过滤元件中的孔口的最大尺寸优选小于所述反洗过滤元件中的孔口的最大尺寸的一半或者三分之一。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.21 EP 14169245.9;2014.12.04 EP 14196254.81.一种用于对水流进行净化和杀菌的系统，包括：主处理管线，所述主处理管线包括具有泵的入口和系统出口，所述泵用于将水从储水器通过主过滤器泵送到具有一个或多个紫外线灯的杀菌站，以给水流杀菌，所述储水器诸如船只的压载水舱，其中所述主过滤器设有第一过滤元件和反洗构件，所述反洗构件具有第一反洗出口，用以利用反洗水冲洗所述第一过滤元件，和二级处理管线，所述二级处理管线包括：与所述第一反洗出口处于流通连通的入口；具有反洗过滤元件的反洗过滤器，所述反洗过滤元件具有最大尺寸在50微米至20微米之间的过滤孔口，以便从所述反洗水中除去浮游生物体或者淤泥；和第二出口，所述第二出口与所述主处理管线处于流体连通，以将过滤过的反洗水从所述二级处理管线引导至所述主处理管线，其中所述反洗过滤器被设计成使得所述反洗过滤元件两侧的反洗压力差小于0.05巴(5kPa)，并且其中所述主过滤器被设计成使得所述第一过滤元件两侧的压力差为至少0.1巴(10kPa)或者0.2巴(20kPa)，并且其中所述第一过滤元件中的孔口的最大尺寸优选小于所述反洗过滤元件中的孔口的最大尺寸的一半或者三分之一。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述反洗过滤器具有过滤器冲洗系统，以利用冲洗水从所述反洗过滤元件冲洗掉淤泥，并且所述过滤器冲洗系统被连接至分离器或者离心器，以从所述淤泥除去冲洗水。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述第一过滤元件包括具有10微米或者6微米的最大尺寸的第一过滤孔口。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述反洗构件被构造成同时冲洗所述第一过滤元件的少于20％或者少于10％的第一过滤孔口。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述二级处理管线包括成排布置的两个或更多个反洗过滤器，其中所述反洗过滤器中的一个反洗过滤器具有25微米或者20微米最大尺寸的孔口。6.根据权利要求5所述的系统，其中成排布置的反洗过滤器中的第一个反洗过滤器的过滤孔口的最大尺寸大于或者等于随后的反洗过滤器的过滤孔口。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述反洗过滤器中的至少一个包括转筒式过滤器。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第二出口在相对于所述杀菌站的上游侧被连接至所述主处理管线，或者其中所述二级处理管线具有第二杀菌站。9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述杀菌站中的所述紫外线灯中的至少一个被连续不断...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯海滕，
申请(专利权)人：达蒙船厂霍林赫姆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL