CN102673768A - 压载水处理系统 - Google Patents

Abstract

根据本发明一个实施方案的压载水处理系统，监测压载水的水质并基于该监测结果，控制所述水处理装置的操作条件。通过上述构造，甚至在压载水的水质随进水条件显著不同时，也可以处理所述压载水，使其一直具有恒定的水质。而且，由于根据压载水的水质进行水处理，可以防止用于水处理的液体化学品的过量注入或注入的液体化学品的量不足。例如，当使用杀菌系统的水处理装置时，可以防止消毒剂的过量注入或注入的消毒剂的量不足，由此可以防止消毒剂对压载箱外壳和环境产生负担。

Description

压载水处理系统

本申请是分案申请，其母案申请的申请号：PCT/JP2008/070011(200880115312.X)，申请日：2008.11.4，发明名称：压载水处理系统

技术领域

本发明涉及压载水处理系统，特别地涉及用于从船舶压载水中去除水生生物的压载水处理系统。

背景技术

运输矿石、原油等的船舶装备有压载箱从而在压载箱中贮存压载水如海水和淡水以进行航行姿态的控制并维持船体的稳定性。由于当船舶卸载时压载水被装入压载箱中，并且在货物进行装载时从压载箱中排出，它将在与进水位置不同的区域被排出。因此，水生生物可能随压载水而迁移并且在新的环境安居，在这样的情形中，它们会带来生态系统被破坏并影响商业活动如水产业的问题。而且，人们还担心随压载水迁移的病原菌会直接影响人类健康。

因此在关于船舶压载水管理的国际大会中，“用于控制和管理船舶压载水以及沉积物的国际协定”(“The International Convention for the Controland Management of Ships′Ballast & Sediments”)在2004年2月被采纳，并要求船舶必需安装压载水处理装置。下面是由国际海运组织(InternationalMaritime Organization)(IMO)制定的压载水管理标准。

^*对于最小尺寸大于或等于50微米的生物体，每立方米少于10个存活的生物体。

^*对于最小尺寸少于50微米但大于或等于10微米的生物体，每毫升少于10个存活的生物体。

^*产毒的霍乱弧菌(Vibrio cholerae)(O-1和O-139)每100毫升少于1个菌落形成单位(cfu)。

^*大肠埃希氏菌(Escherichia coli)每100毫升少于250cfu。

^*肠内肠球菌(Enterococci)每100毫升少于100cfu。

为了满足这些标准，提议了各种纯化压载水的压载水处理技术。例如，在常规上，杀菌方案是主流，其中通过滤器(物理处理)进行粗滤，随后加入消毒剂；在专利文献1中，通过加入基于氯气的化学品来对压载水进行杀菌。此外，专利文献2使用过氧化氢来对压载水进行杀菌，并且专利文献3使用臭氧来对压载水进行杀菌。

近年，取代杀菌方案，还提出了凝结/分离方案。例如，在专利文献4中，将化学品和磁性粉加入压载水以吸住作为去除对象的水生生物，由此形成磁性絮凝物，并且这些磁性絮凝物通过使用磁体和滤器来回收，由此分离/去除目标水生生物。

专利文献1特开平4-322788号公报。

专利文献2特开平5-910号公报。

专利文献3特开2006-212494号公报。

专利文献4特开2005-218887号公报。

发明内容

技术问题

可以在世界上任一港口取压载水，其水质取决于取水的地点而明显不同。例如，在水污染已经较为严重的水域，水中存在的水生生物如细菌和浮游生物由于富营养化而增加。而且，甚至在相同的水域中，水生生物的体积可以随着季节而明显变化，并且对流等可以由于昼夜温差而发生从而在短时间内导致水生生物体积的改变。为此原因，持续地满足由IMO设定的压载水管理标准是非常困难的，并且以不适当的方式尝试满足所述标准可能会导致新的不利的效果。

例如，在专利文献1-3中，为了可靠地达到所述标准，必须注入过量的消毒剂，并且作为注入过量化学品液体的结果，存在这样的风险，即其功效一直保持，由此不利地影响压载箱的外壳，并当压载水被排出时，杀死该水域中的水生生物。

此外，为了可靠地满足专利文献4中的标准，必须加入过量的化学品以形成磁性絮凝物，其可能导致这样的风险，即由于注入这样的过量化学品，不必要地增加被回收的磁性絮凝物的量。

基于上述问题，进行了本发明，并且本发明的目的是提供一种压载水处理系统，其可以持续地满足由IMO设定的压载水管理标准。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的第一个方面提供一种压载水处理系统，其包括从压载水中去除待去除的物质的水处理装置，和储存由安装在船舶上的所述水处理装置处理的压载水的压载箱，所述压载水处理系统特征在于包括：监测压载水水质的监测装置；和基于所述监测装置的监测结果控制水处理装置的操作条件的控制装置。

由于本发明的第一方面被设置从而监测压载水的水质，并且基于该结果控制水处理装置的操作条件，因此可以处理压载水以使其具有恒定的水质，甚至当压载水的水质随取水条件显著改变时也可以如此。

而且，根据第一方面，由于根据压载水的水质进行水处理，因此可以防止用于水处理的化学品液体的注入过量或不足。例如，当对于水处理装置采取杀菌方案时，可以防止消毒剂的注入过量或不足，由此防止所述消毒剂给压载箱的外壳以及环境产生负担。

本发明的第二方面特征在于，在第一方面中，所述水处理装置包括：凝结装置，所述凝结装置通过注入凝结剂到压载水中并搅动所述压载水来使待去除的物质凝结；和分离/去除装置，所述分离/去除装置分离并去除在所述凝结装置中存在的聚集物。

第二方面基于凝结/分离方案，其使压载水中待去除的物质凝结，由此使其被分离/去除，并且其中没有像杀菌方案那样的注入消毒剂的需要，由此消除了对压载箱的外壳和环境的负担。注意，分离/去除装置可以利用重力沉降、絮凝、磁力分离、过滤分离等。

本发明的第三个方面特征在于，在第二个方面中，控制装置基于监测装置的监测结果来控制凝结装置从而调节所述凝结剂的注入量。

根据第三方面，因为根据压载水的水质而控制凝结剂的注入量，因此可以注入仅仅足量的凝结剂。因此，可以防止由于过量注入凝结剂而导致的凝结剂残留，并且当排出压载水时，使环境的负担最小化。

本发明第四方面特征在于，在第二或第三方面中，将所述分离/去除装置设置为磁力分离和过滤分离的组合。

根据第四方面，因为组合了磁力分离和过滤分离，可以以高速和高精确度来分离/回收聚集物。要注意在第四方面中，，优选在凝结之前将磁性粉混合到压载水中。而且，磁力分离优选地通过使用磁体如永久磁铁、超导磁体等进行，并且过滤分离优选地通过使用由金属或树脂制成的10-15μm的滤器进行。

本发明的第五方面特征在于，在第一到第四方面的任一个中，监测装置通过测量压载水的浊度和色度的至少一个来监测压载水。

根据第五方面，由于监测是通过测量浊度和色度的至少一个进行的，因此可以间接获得压载水中水生生物浓度的粗略估计。而且，关于浊度计和比色计已经开发了许多多目的的装置。

本发明的第六方面特征在于，在第一到第四方面的任一项中，所述监测装置通过进行压载水的图像分析来监测压载水。

根据第六方面，由于压载水的水质通过进行压载水的图像分析来监测，因此可以直接确定压载水中水生生物的浓度。

本发明的第七方面特征在于，在第一到第六方面的任一个中，所述控制装置控制每单位时间由水处理装置处理的处理体积。

根据第七方面，由于控制了水处理装置中的每单位时间的处理体积，即停留时间，甚至在待去除的物质大量存在于压载水中时，仍可以有效地去除待去除的物质。例如，当使用基于杀菌方案的水处理装置时，可以通过控制每单位时间的处理体积来控制与消毒剂的接触时间。因此，甚至当存在由赤潮等引起的高浓度生物的流入时，也可以有效进行杀菌处理。而且，当使用基于凝结/分离方案的水处理装置时，可以通过控制每单位时间的处理量来控制在凝结装置中的停留时间。因此，甚至当存在由于赤潮引起的高浓度生物的流入时，也可以可靠地进行水生生物的凝结处理。

本发明的第八方面的特征在于，在第一到第七方面的任一项中，所述监测装置在所述水处理装置的入口部分、所述水处理装置的出口部分，和/或在压载箱中监测压载水的水质。

根据第八方面，通过在水处理装置的入口部分监测压载水的水质，可以根据进水时压载水水质的变化来进行水处理。而且，可以通过在水处理装置的出口部分监测压载水的水质来处理所述水处理装置性能的变化(性能的降低等)。此外，可以通过监测箱中的压载水的水质来处理其中在箱中水质降低的情形。

本发明的第九方面特征在于，在第一到第八方面的任一个中，所述压载水处理系统包括将所述压载箱中的压载水或将从所述压载箱中排出到外部的压载水回流到所述水处理装置中的管路，并且将压载水通过水处理装置再次进行处理。

根据第九方面，可以再次处理压载水，并且例如当在进水时在压载水中包含大量待去除的物质时，当待去除的物质通过水处理不能被充分去除时，或当待去除的物质已经在箱中生长时，将所述压载水进行再处理。结果，可以以可靠满足所述标准的状态排出压载水。要注意压载水的再次处理优选地在船舶航行是和在压载水被排出时进行。

发明效果

根据本发明，由于监测压载水的水质，并基于该结果控制水处理装置的操作条件，可以处理随进水条件而显著变化的压载水从而使其具有需要的水质。因此，可以可靠地满足关于排出压载水的标准并由此防止由于排出压载水而导致的生态系统的破坏。

附图简述

[图1]图1显示本发明涉及的压载水处理系统的第一个实施方案。

[图2]图2显示与图1不同的压载水处理系统。

[图3]图3显示图1的压载水处理系统中的水排出流程。

[图4]图4显示本发明涉及的压载水处理系统的第二个实施方案。

[图5]图5显示与图4不同的压载水处理系统。

[图6]图6显示图4的压载水处理系统中的水排出流程。

[图7]图7是显示压载水的水生生物浓度和化学品液体浓度之间的关系的表格。

[图8]图8是显示压载水的浊度和凝结剂的加入量之间的关系的表格。

符号解释

10...压载水处理系统，12...船舶，14...水处理装置，16...压载箱，18...监测装置，20...控制装置，22...物理去除装置，24...杀菌装置，26...原水管道，28...泵，30...阀，32...处理的水管道，34-38...取样管道，40...压载水处理系统，42...循环管路，44...循环管路，46...旁路管路，50...压载水处理系统，52...水处理装置，54...化学品添加部件，56...凝结部件，58...分离部件，60...磁性粉添加装置，62...无机凝结剂添加装置，64...高分子凝结剂添加装置，66...高速搅动槽，68...低速搅动槽，70...管道，72...磁性分离装置，74...过滤分离装置，80...压载水处理系统，82...循环管路

实施本发明的最佳方式

下面，根据附图来描述本发明涉及的压载水处理系统的优选实施方案。

图1示意性显示本发明涉及的压载水处理系统的第一实施方案的构造。在该图中显示的压载水处理系统10安装在船舶12中并且主要由水处理装置14，压载箱16，监测装置18，和控制装置20构成。

水处理装置14是″杀菌方案″的一个实例，其由包括物理去除装置22和杀菌装置24的装置组构成。

物理去除装置22物理去除大型水生生物和悬浮的固体等，为此单独或组合使用利用例如滤器、旋风分离器、空洞形成作用以及其它的装置。原水管道26与物理去除装置22连接，并且泵28和阀30安装在原水管道26中。随着泵28被驱动，海水或淡水被吸入原水管道26并进入物理去除装置22。泵28和阀30与控制装置20连接，并通过控制装置20来控制泵28的旋转速度和阀30的打开。要注意，取决于后期阶段中杀菌装置24的设计，可以使用其中不安装物理去除装置22的实施方案。此外，取代使用泵28，可以利用水位差来输送海水或淡水。

将物理去除装置22通过处理的水管道32连接于压载箱16，并且在处理的水管道32中的某些点提供杀菌装置24。杀菌装置24杀死小的水生生物，为此单独或组合地使用利用例如次氯酸钠、臭氧、二氧化氯、过乙酸、过氧化氢、紫外光以及其它的装置。杀菌装置24的具体实例由用于贮存消毒剂的化学品贮存槽(未显示)和用于将消毒剂注入处理的水管道中的注入装置(未显示)构成。而且，包含产生消毒剂的产生装置(未显示)的实施方案也是可能的。

将其中的水生生物通过物理去除装置22和杀菌装置24去除的处理的水送入压载箱16并贮存在压载箱16中。要注意，作为将压载箱16中的压载水排出到外部的水排出工具，通过使用原水管道26和泵28排出水的实施方案，和通过将新的水排出管道(未显示)连接于压载箱16来排出水的实施方案是可行的。

取样管道34，36，和38分别连接于原水管道26(即，水处理装置14的入口部分)，处理的水管道32(即，水处理装置14的出口部分)，和压载箱16，并且取样管道34，36，和38的每个连接于监测装置18。监测装置18自动对通过取样管道34，36，和38吸入的压载水取样以研究其水质。没有具体限定研究水质的方法，并且例如存在这样的直接测量水生生物浓度的方法，其通过拍摄来获得压载水的图像数据，并进行图像数据的图像分析来进行。此外，还可以通过使用测量水中浊度的浊度计和测量水中色度的色度计来间接测定水质。

将监测装置18连接于控制装置20并将监测结果的数据传递到控制装置20。将控制装置20连接于泵28，阀30，物理去除装置22，和杀菌装置24从而基于监测结果，调节物理去除装置22和杀菌装置24的操作条件，调节泵28的旋转速度和阀30的开放。这容许控制水处理装置14的操作条件如每单位时间的水生生物的处理体积和处理流速等。

接下来，将描述如上述构造的压载水处理系统10的操作。

在本发明的实施方案中，对原水管道26、处理的水管道32、和压载箱16中的压载水进行取样。即，监测进水时的压载水的水质、水处理装置14刚刚处理后的压载水的水质、和贮存在压载箱16中的压载水的水质。接着，控制装置20根据所述水质控制水处理装置14的操作条件，由此进行压载水处理。

例如，当原水管道26的压载水(即，在进水时的压载水)的水质下降导致水生生物浓度增加时，增加水处理装置14的处理能力，如通过增加要输入到杀菌装置24中的消毒剂的量和降低泵28和/或阀30的处理流速而增加。相反，当在进水时压载水的水质改善导致水生生物的浓度减少时，降低水处理装置14的处理能力，如通过减少要输入到杀菌装置24中的消毒剂的量和提高泵28和/或阀30的处理流速而降低。这将可以随压载水的原水的水质变化进行处理，由此稳定处理后的压载水的水质。而且，通过根据压载水的原水的水质控制水处理装置14的操作条件，可以防止消毒剂从杀菌装置24过量注入，由此防止当排出压载水时，过多的消毒剂不利地影响局部的生态系统。

类似地，可以处理这样的情形，其中处理的水管道32的压载水(即，刚处理后的压载水)水质变化。即，当水生生物浓度增加时，增加水处理装置14的处理能力，如通过增加要输入到杀菌装置24中的消毒剂的量和降低泵28和阀30的处理流速而增加。相反，当水生生物的浓度减少时，降低水处理装置14的处理能力，如通过减少要输入到杀菌装置24中的消毒剂的量和提高泵28和阀30的处理流速而降低。这将可以进行水处理装置14的反馈控制，由此稳定处理后的压载水水质。要注意，比较原水管道26的压载水的水质与处理的水管道32的压载水的水质将可以更迅速和精确地随压载水的原水的水质变化而进行处理，从而进一步稳定处理后的压载水的水质。

在本发明的实施方案中，还监测压载箱16中的压载水的水质由此容许监督压载箱中的压载水的水质。要注意当压载箱中的水质下降时，其可以通过下列方法进行处理：其中将压载箱中的压载水循环进入水处理装置14并再次处理的方法，其中当压载箱中的压载水被排出时，所述压载水进入水处理装置14并被再次处理排出的方法，或其中杀菌装置24连接于压载箱从而使压载箱的内部被杀菌的进一步方法，等。

因此，根据本发明的实施方案，由于监测了压载水的水质并基于其结果控制水处理装置14的操作条件，因此甚至当压载水的水质随进水条件而显著不同时也一直维持恒定的压载水水质。

此外，根据本发明的实施方案，由于水处理根据压载水的水质来进行，因此可以根据水生生物的浓度而注入适量的化学品液体。在此，将水生生物的浓度和每种消毒剂之间的关系显示在图7的表格中。在本发明的实施方案中，可以基于上述关系注入适量的化学品液体，由此容许防止化学品液体的注入过量或不足。由此，可以防止残余的化学品液体对压载箱16的外壳和水排出区域的生态系统产生负担。

要注意的是，在图7的表格中，对于水生生物A的标准是“对于最小尺寸大于或等于50微米的生物体，每立方米少于10个存活的生物体”，并且对于水生生物B的标准是“对于最小尺寸少于50微米但大于或等于10微米的生物体，每毫升少于10个存活的生物体”。

要注意的是，尽管在上述实施方案中，在三处(原水管道26，处理的水管道32，和压载箱16)监测压载水的水质，待监测点的定位和数量并不限于这些，并且例如，可以在上述位置的一处或两处对压载水的水质进行取样。

图2是这样的系统的示意图，其中对图1的压载水处理系统提供在压载箱16中再处理压载水的功能。对在该图中显示的压载水处理系统40进行构造从而使循环管路42连接于压载箱16，并将循环管路42的前端连接于原水管道26。为循环管路42装备泵和阀(均未显示)，并且所述泵和阀由控制装置20控制。要注意，循环管路42的前端可以连接于泵28上游侧(图2的左侧)的管道，从而将泵28和阀30用于进水和循环时。

在如上述构造的压载水处理系统40中，监测压载箱16中的压载水的水质并基于该监测结果，控制水处理装置14的操作条件。例如，当压载箱16中的压载水的水质下降时，压载箱16中的压载水通过循环管路42循环到水处理装置14中并且进行压载水的再次处理。接着，根据压载箱16中的压载水的水质，控制水处理装置14的操作条件从而进行压载水的再次处理直到水生生物的浓度变得小于或等于可容许的值。这可以改善压载箱16中的压载水的水质并可以保持其小于或等于可容许的值。

因此，在本发明的实施方案中，可以循环和纯化压载箱16中的压载水，并且例如可以在船舶航行的时候进行压载水的纯化。

要注意在上述实施方案中，尽管压载箱16中的压载水回复到物理去除装置22的前一阶段，它可以通过杀菌装置24回复到杀菌点的前一阶段，如图2所指示的循环管路(circulation line)44所示。在这种情况下，只包括杀菌处理的再次处理是可行的。

另外，尽管在上述实施方案中，监测压载箱16中的压载水的水质，并且根据其结果，控制压载水的再次处理，但是构造可以是这样的，即将压载箱16中的压载水的水质与刚处理后的压载水的水质比较并且根据比较结果，控制再次处理时的操作条件。例如，构造可以是这样的，即当刚处理后的压载水的水质变得等同于压载箱16中的压载水的水质时，停止压载水的再次处理。

图3是示意图，显示在图1的压载水处理系统10中进行水排出的流程。要注意，尽管在该图中的排水流程显示了通过使用图1的水处理装置14，泵28，阀30进行排水的实例，但排水的方法并不限于这一方法，并且排水可以通过提供不同于水注入时的那些的水处理装置、泵和阀来进行。

图3中所示的压载水处理系统10是这样构造的，即用打开的阀30和驱动的泵28，压载箱16中的压载水通过水处理装置14被排放到外面。根据压载箱16中的压载水的水质的监测结果，控制装置20控制水处理装置14。例如，当压载箱16中的压载水的水质(水生生物的浓度)超过容许值时，驱动水处理装置14来起始压载水的再次处理，根据压载水的水质控制水处理装置14的操作条件(处理体积如消毒剂的注入量，每单位时间的处理流速)。这将改善待排出的压载水的水质并且控制压载水小于或等于容许值并排出。

因而，根据本发明实施方案，由于构造是这样的，即水处理装置14被放置在压载水的排出管路上，因此可以在排出时进行压载水的再次处理。所以，即使当压载箱16中的压载水的水质在航海过程中下降，仍有可能通过在排出时再次处理所述压载水来满足压载水的排出标准。

要注意即使在上述实施方案中，构造是这样的，即在水排出时压载水还流向物理去除装置22，但是构造可以是这样的，即提供物理去除装置22的旁路管路46，从而在不穿过物理去除装置22的条件下排出水，如图3所示。

图4示意地显示第二实施方案的压载水处理系统的构造。要注意与图1中所示压载水处理系统10的构件具有相同功能的构件被给予相同的符号编号，由此省略了对其的描述。

如图4所示，与图1中所示第一个实施方案的压载水处理系统10相比，第二实施方案的压载水处理系统50不同之处在于，使用了基于凝结/分离方案的水处理装置52。基于凝结/分离方案的水处理装置52，其将压载水中待去除的物质(水生生物)凝结以便分离和去除，由图4中所示的化学品添加部件54、凝结部件56、和分离部件58所构成。

化学品添加部件54，其向压载水中添加用于凝结待去除物质(水生生物)所必需的化学品，包括本发明实施方案中的磁性粉添加装置60，无机凝结剂添加装置62，和高分子凝结剂添加装置64。磁性粉添加装置60被构造来向压载水中添加磁性粉，所述压载水要被送入到凝结部件56的高速搅动槽66中，并且例如优选使用四氧化三铁(Fe₃O₄)作为磁性粉。无机凝结剂添加装置62被构造来向压载水中添加无机凝结剂，所述压载水要被送入到凝结部件56的高速搅动槽66中，优选使用聚氯化铝、氯化铁、硫酸铁等作为无机凝结剂。高分子凝结剂添加装置64被构造来向压载水中添加高分子凝结剂，所述压载水要被从凝结部件56的高速搅动槽66送入到低速搅动槽68中，并且可以优选使用阴离子和非离子凝结剂等作为高分子凝结剂。要注意待添加的化学品的种类并不限于上述实施方案，例如，当磁力分离装置72并未用于后面阶段的分离部件58时，不包括磁性粉添加装置60的实施方案也是可行的。

凝结部件56包括高速搅动槽66，压载水被从原水管道26送入到其中，以及低速搅动槽68，其通过管道70与高速搅动槽66相连接。高速搅动槽66被构造来通过高速旋转未显示的搅动叶片快速搅动压载水、磁性粉、和凝结剂。在高速搅动槽66中的搅动叶片在其尖端部优选具有大约1-2m/秒的转动圆周速度，通过使用像这样的高速搅动槽66，形成具有几十微米大小的微小磁性絮凝物，其中吸收了磁性粉、压载水中的固体漂浮颗粒、细菌、浮游生物等。将包含磁性絮凝物的压载水通过管道70送入到低速搅动槽68中。

低速搅动槽68被构造来通过低速旋转未显示的搅动叶片缓慢搅动包含磁性絮凝物和高分子凝结剂的压载水。控制低速搅动槽68的搅动叶片以具有比高速搅动槽66的搅动叶片更低的旋转圆周速度。通过使用这种低速搅动槽68，有可能生长磁性絮凝物，并且形成具有几百微米到几毫米大小的大型磁性絮凝物。将包含生长的磁性絮凝物的压载水送入到分离部件58中。要注意尽管在本发明实施方案中，凝结部件56由高速搅动槽66和低速搅动槽68构成，但是凝结部件56的构造并不限于这种构造，并且多种实施方案，例如，其中提供了不同搅动方法的几种搅拌槽的实施方案是可行的。

分离部件58包括磁力分离装置72和过滤分离装置74。磁力分离装置72通过磁力吸附并分离压载水中的磁性絮凝物，原水中不少于大约99％的磁性絮凝物被磁力分离装置72分离并去除。将已经被磁力分离装置72处理过的处理水送入过滤分离装置74。过滤分离装置74利用具有10-50μm孔径的滤器的转鼓式滤器(rotating drum filter)(未显示)，并将压载水供应到转鼓式滤器的内侧从而使得压载水从内侧送入到外侧，由此进行过滤，并由此去除不能通过凝结去除掉的小鱼和虾。这使得可以去除压载水中的污染物如灰尘、固体漂浮颗粒、细菌、浮游生物等，由此纯化压载水。将纯化的压载水经由处理的水管道32送入到压载箱16中，并在此储存。要注意分离部件58的构造并不限于上述实施方案，不同的实施方案是可能的，如不提供过滤分离装置74的实施方案，和利用分离装置如基于沉淀分离和浮选分离等的那些分离装置取代磁性分离装置72的实施方案。

上述第二实施方案的压载水处理系统50被构造成这样，即对于第一实施方案，将取样管34，36，和38分别连接于原水管道26，处理的水管道32，和压载箱16，并且取样管34，36，和38每一个都连接于监测装置18。监测装置18自动采样通过采样管34，36，和38抽上来的压载水以研究其水质。研究水质的方法并不具体限定，例如，存在通过拍摄获取压载水的图像数据并进行图像数据的图像分析来直接测量水生生物浓度的方法。另外，水质还可以通过使用用于测量水中浊度的浊度计和用于测量水中色度的色度计(calorimeter)来间接测定。

将监测装置18连接于控制装置20并将监测结果的数据传输到控制装置20。将控制装置20连接于泵28，阀30，化学品添加部件54，和凝结部件56上，并且基于所述监测结果，调整化学品添加部件54和凝结部件56的操作条件，泵28的旋转速度，以及阀30的开放。这允许控制水处理装置52的操作条件，如每单位时间的水生生物的处理体积以及处理流速等。

根据如上所述构造的第二实施方案，由于监测压载水的水质，并且基于其结果控制了水处理装置52的操作条件，所以甚至当压载水的水质根据进水条件而显著不同时，仍可以一直保持恒定的压载水水质，。

例如，当原水管道26的压载水的水质下降，导致水生生物浓度提高时，增加水处理装置52的处理能力，如通过增加要输入到化学品添加部件54中的化学品的量，提高凝结部件56中的搅动效果以增加凝结量，并通过泵28和/或阀30降低处理流速而增加。相反，当进水时压载水的水质提高，导致水生生物的浓度降低时，降低水处理装置52的处理能力，如通过减少要输入到化学品添加部件54中的化学品的量，降低凝结部件56中的搅动效果以减少凝结量，并通过泵28和/或阀30提高处理流速而降低。这将使得可以随压载水的原水的水质变化而进行处理，由此稳定处理后压载水的水质。另外，通过根据压载水的原水的水质控制水处理装置52的操作条件，可以防止化学品添加部件54的化学品被过多添加，由此防止当排出压载水时对于局部生态系统的不利影响。

类似地，可以应对这样的情况，其中处理的水管道32的压载水(即，刚处理后的压载水)的水质变化。即，当水生生物的浓度提高时，水处理装置52的处理能力以如上所述的相同方式提高，并且当水生生物的浓度降低时，水处理装置52的处理能力降低。这将使得可以进行水处理装置52的反馈控制，由此稳定处理后压载水的水质。要注意将原水管道26的压载水的水质与处理的水管道32的压载水的水质相比将可以更加迅速地和精确地随压载水的原水水质变化而进行处理，由此进一步稳定处理后的压载水的水质。

在本发明的实施方案中，还监测压载箱16中的压载水的水质，由此容许监督压载箱16中的压载水的水质。要注意如下所述，当压载箱16中的水质下降时，其可以通过下列方法进行处理：其中将压载箱16中的压载水循环进入水处理装置52并再次处理的方法，或其中当压载箱16中的压载水被排出时，所述压载水进入水处理装置52并被再次处理排出的方法等。

如上所述，在第二实施方案中，由于根据压载水的水质控制水处理装置52的操作条件，可以根据水生生物的浓度加入适量的凝结剂。在此，在图8的表格中显示压载水的浊度和凝结剂的添加量之间的关系。根据本发明的实施方案，可以基于所述关系加入适量的凝结剂。

要注意，图8的表格显示其中聚氯化铝用作无机凝结剂的情形。

此外，在第二个实施方案中，由于使用基于凝结/分离方案的水处理装置52，所以可以防止如在使用消毒剂的情形中出现的对生态系统的不利影响。此外，因为当使用基于凝结/分离方案的水处理装置52时，淤泥(mud)(泥土，生物的死体等)将不会聚集在压载箱16中，所以可以防止水生生物在淤泥中的增加。因此，可以抑制压载箱16中的压载水的水质下降。

要注意，尽管在上述实施方案中，在三处(原水管道26，处理的水管道32，和压载箱16)监测压载水的水质，但是待监测点的定位和数量并不限于这些，并且例如，可以在上述位置的一处或两处对压载水的水质进行取样。

图5是这样的系统的示意图，其中对图4的压载水处理系统提供在压载箱16中再处理压载水的功能。对在该图中显示的压载水处理系统80进行构造从而使循环管路82连接于压载箱16，并将循环管路82的前端连接于原水管道26。为循环管路82装备泵和阀(均未显示)，并且所述泵和阀由控制装置20控制。要注意，循环管路82的前端可以连接于泵28上游侧(图5的左侧)，从而将泵28和阀30用于进水和循环时。

在如上述构造的压载水处理系统80中，监测压载箱16中的压载水的水质并基于该监测结果，控制水处理装置52的操作条件。例如，当压载箱16中的压载水的水质下降时，压载箱16中的压载水通过循环管路82循环到水处理装置52中并且开始压载水的再次处理。接着，根据压载箱16中的压载水的水质，控制水处理装置52的操作条件从而进行压载水的再次处理，直到水质变得小于或等于可容许的值。结果，改善了压载箱16中的压载水的水质，并且控制其少于或等于可容许的值。

因此，在本发明的实施方案中，可以循环和纯化压载箱16中的压载水，并且例如可以在船舶航行的时候进行压载水的纯化。

另外，尽管在上述实施方案中，监测压载箱16中的压载水的水质，并且根据其结果，控制压载水的再次处理，但是构造可以是这样的，将压载箱16中的压载水的水质与刚处理后的压载水的水质比较并且根据比较结果，控制再次处理时的操作条件。例如，构造可以是这样的，即当刚处理后的压载水的水质变得等同于压载箱16中的压载水的水质时，停止压载水的再次处理。

图6是示意图，显示在图4的压载水处理系统50中进行水排出的流程。要注意尽管在该图中的排水流程显示了通过使用图4的水处理装置52，泵28，阀30进行排水的实例，但排水的方法并不限于这一方法，并且排水可以通过提供不同于水注入时的那些的水处理装置、泵和阀来进行。

图6中所示的压载水处理系统50是这样构造的，即用打开的阀30和驱动的泵28，压载箱16中的压载水通过水处理装置52被排放到外面。根据对压载箱16中的压载水的水质的监测结果，控制装置20控制水处理装置52。例如，当压载箱16中的压载水的水质(水生生物的浓度)超过容许值时，通过驱动水处理装置52来起始压载水的再次处理，根据压载水的水质控制水处理装置52的操作条件(压载水的处理体积如每单位时间的消毒剂的注入量、处理流速)。由于这将改善待排出的压载水的水质，因此可以排出被控制小于或等于容许值的压载水。

因而，由于根据本发明实施方案，构造是这样的，即水处理装置52被安置在压载水的排出管路上，因此可以在排出时进行压载水的再次处理，由此提高水质。所以，即使当压载箱16中的压载水的水质在航海过程中下降，仍可以通过在排出时再次处理压载水来满足压载水的排出标准。

Claims (5)

1.一种船舶，所述船舶包括能够对取到的压载水或贮存在压载箱中的压载水进行处理的水处理装置，其特征在于，所述水处理装置包括：

监测所述压载水的水质的监测装置；和

基于所述监测装置的监测结果控制水处理装置的操作条件的控制装置，

其中所述监测装置监测选自所述水处理装置的入口部分中所述压载水的水质、所述水处理装置的出口部分中所述压载水的水质、和所述压载箱内的所述压载水的水质中的至少一种以上，

并且所述控制装置基于所述监测到的所述压载水的水质，来控制所述水处理装置的运转情况、或者控制所述压载箱内的压载水向所述水处理装置的循环以及该循环的压载水在所述水处理装置中的再次处理。

2.根据权利要求1所述的船舶，其中所述监测装置监测所述水处理装置的入口部的水质以及所述水处理装置的出口部的水质，

所述控制装置对所述监测到的所述水处理装置的入口部的水质和所述水处理装置的出口部的水质进行比较，并基于该比较结果来控制所述水处理装置的运转情况。

3.根据权利要求1或2所述的船舶，其中还包括将所述压载箱内的压载水或将从所述压载箱中排出到外部的压载水循环到所述水处理装置中的管路，

所述监测装置监测所述压载箱内的水质，

所述控制装置按照以下方式进行控制，即对所述监测到的所述压载箱内的水质和容许值进行比较，在所述监测到的所述压载箱内的水质低于所述容许值的情况下，经由所述管路将所述压载箱内的压载水循环到所述水处理装置中，在所述水处理装置中进行再次处理。

4.根据权利要求1或2所述的船舶，其中所述控制装置控制所述水处理装置的出口部的水质和所述压载箱内的水质，

所述控制装置按照以下方式进行控制，即所述监测到得所述压载箱内的水质和所述水处理装置的出口部的水质变为大致相同时，中止所述压载箱内的水向所述水处理装置的循环以及在所述水处理装置中的再次处理。

5.根据权利要求3所述的船舶，其中所述监测装置监测所述压载箱内的水质，

所述控制装置按照以下方式进行控制，即在排出所述压载水时，当所述监测到的所述压载箱内的压载水的水质满足容许值的情况下不经过所述循环以及再次处理而排出所述压载水，而当所述水质不满足所述容许值的情况下将所述压载水经由所述管路循环到所述水处理装置中，在所述水处理装置中进行再次处理。

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