CN103298539A - 船舶压载水处理系统 - Google Patents

Abstract

描述有一种流体处理系统，该流体处理系统特别地良好适合于处理运输船上的压载水。当前的流体处理系统的特征在于，具有两个普遍的操作模式。所谓的压载模式和所谓的卸压载模式。在压载模式中，水从运输船所在的海洋或者其他水域被抽吸到本流体处理系统中的压载流体入口。此后，经过流体处理系统的流体处理区域中的过滤分离和辐射处理区段。接下来，流体离开流体处理系统的流体出口并且被抽吸到位于运输船上的一个以上的压载箱。在卸压载模式中，容纳在压载箱中的水被抽吸到流体处理系统的卸压载流体入口，之后，只在辐射区段中处理水，--即，在卸压载模式中，水基本上旁路流体处理系统的流体分离区段。接下来，处理的流体离开流体处理系统的流体出口，并且被排出到运输船的船外。阀系统被用于在压载模式和卸压载模式之间切换。

Description

船舶压载水处理系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年11月9日提交的临时专利申请序列号61/411,679的优先权，其内容通过引用被结合在此。

技术领域

在它的一个方面，本发明涉及一种流体处理系统。更特别地，本发明涉及一种用于诸如水的液体的处理的流体处理系统。更加特别地，本发明涉及一种用于水的处理的流体处理系统，该水诸如是来自海运船的压载水。在它的另一个方面，本发明涉及一种在运输船中安装流体处理装置的方法。

背景技术

流体处理系统在现有技术中通常是已知的。更特别地，紫外线（UV）辐射流体处理系统在现有技术中通常是已知的。早期的处理系统包括全封闭的腔室设计，该全封闭的腔室包含一个以上的辐射（较佳地，UV）灯。这些较早设计存在某些问题。这些问题尤其在被应用于大流量处理系统时变得明显，该大流量处理系统典型的是较大规模的城市废水或饮用水处理厂。因此，这些类型的反应器与下列问题相关联：

·比较高的反应器的资本成本；

·难以接近被浸没的反应器和/或湿的装备（灯、套管清洁器等）；

·与来自流体处理装备的污秽物质的去除关联的困难；

·相对低的流体消毒效率，和/或

·为了湿的部件（套管、灯等）的维护而需要的完全多余的装备。

传统封闭式反应器的缺点导致了所谓的“明槽”反应器的开发。

例如，美国专利4,482,809、4,872,980和5,006,244（全部是以Maarschalkerweerd的名义并且全部转让给本发明的受让人，并且以下称为Maarschalkerweerd#1专利）都描述了采用紫外线（UV）辐射的重力供应的流体处理系统。

这种系统包括UV灯模块（例如，框架）阵列，灯模块包括几个UV灯，每个UV灯都被装配在套筒内，该套筒在附接于横梁（cross-piece）的一对支腿之间延伸并被这对支腿支撑。被如此支撑的套管（包含UV灯）被浸没到要被处理的流体中，该流体然后将根据需要被照射。流体所要受到的辐射量通过流体到灯的接近度、灯的输出瓦特数和流体经过灯的流速被确定。典型地，一个以上的UV传感器可以被采用，以监测灯的UV输出，并且借助于水平门（level gate）等等将处理装置下游的液面典型地控制到某种程度。

Maarschalkerweerd#1专利教导了流体处理系统，该流体处理系统的特征是，在不需要完全的装备冗余的情况下，提高从湿的或者浸没的状态取出装备的能力。这些设计将灯阵列划分成为行和/或列，并且其特征是，使得反应器的顶部打开，以在“顶部打开”的通道中提供流体的自由表面流。

Maarschalkerweerd#1专利中教导的流体处理系统的特征在于，具有流体的自由表面流（典型地，顶部流体表面没有被有目的地控制或者约束）。因此，系统将典型地遵从明槽水力学的性能。由于系统的设计固有地包括流体的自由表面流，所以在一个或其他液压相邻的阵列将受到水位变化的不利影响之前，对每个灯或者灯阵列能够操控的最大流量存在约束。在较高流量或者流量明显变化时，将允许不受限制的流体或者流体的自由表面流改变处理容积和流体流的横截面形状，从而提供相对低效的反应器。假如阵列中的每个灯的功率相对低，那么每个灯的后续流体流将相对低。全明槽流体处理系统的构思将满足这些较低的灯功率以及随后较低的液压装载的处理系统。这里的问题在于，利用较低功率的灯，需要相对大量的灯来处理相同容积的流体流。因此，系统的固有成本将过大和/或无法与自动灯套管清洁以及大流体容积的处理系统的附加特征相竞争。

这导致所谓的“半封闭”流体处理系统。

美国专利5,418,370、5,539,210和Re36,896（全部以Maarschalkerweerd的名义并且全部转让给本发明的受让人，并且称为Maarschalkerweerd#2专利）都描述了用于采用UV辐射的重力供应的流体处理系统的改进的辐射源模块。通常，改进的辐射源模块包括从支撑构件被密封地悬臂支撑的辐射源组件（典型地包括辐射源和保护物（例如，水晶）套管）。该支撑构件可以进一步包括适当手段来将辐射源模块固定在重力供应的流体处理系统中。

Maarschalkerweerd#2专利的特征在于，具有将正被处理的流体限制在反应器的处理区域中的闭合面。这个闭合的处理系统具有实际上被布置在明槽中的开口端。可以使用枢轴铰链、滑块和允许将装备从半封闭反应器去除到自由表面的各种其他装置，来取出浸没的或者湿的装备（UV灯、清洁器等）。

Maarschalkerweerd#2专利中描述的流体处理系统典型的特征在于，相对短长度的灯，该灯被悬臂支撑到大致竖直的支撑臂（即，灯仅在一端被支撑）。这允许灯枢轴旋转或者灯从半封闭的反应器中的其他取出。这些明显较短的并且功率较大的灯的固有特征在于，在将电能转换成UV能量方面不太有效。与物理访问以及支撑这些灯所需的装备关联的成本是相当大的。

历史上，已经发现在Maarschalkerweerd#1以及#2专利中描述的流体处理模块和系统已经广泛应用在城市废水处理（即，被卸压载到河流、池塘、湖或者其他这种接收水流的水的处理）的领域中。

在市政的饮用水的领域中，已知利用所谓的“封闭的”流体处理系统或者“加压的”流体处理系统。

封闭的流体处理装置是已知的--例如参见美国专利5,504,335（Maarschalkerweerd#3）。Maarschalkerweerd#3教导了包含用于接收流体流的壳体的封闭的流体处理装置。该壳体包括流体入口、流体出口、布置在流体入口和流体出口之间的流体处理区域、以及布置在该流体处理区域中的至少一个辐射源模块。流体入口、流体出口以及流体处理区域处于相对于彼此共线的关系。至少一个辐射源模块包括可密封连接到支腿的辐射源，该支腿被可密封地装配到壳体。该辐射源基本上被布置为平行于流体的流动。

美国专利6,500,346[Taghipour等人（Taghipour）]同样教导了对于诸如水的流体的紫外线辐射处理特别有用的封闭的流体处理装置。该装置包括用于接收流体流的壳体。该壳体具有流体入口、流体出口、布置在流体入口和流体出口之间的流体处理区域、以及至少一个辐射源，该至少一个辐射源具有布置在流体处理区域中的基本上与穿过该壳体的流体流的方向横切的纵轴。流体入口、流体出口以及流体处理区域相对于彼此基本上共线地布置。该流体入口具有第一开口，该第一开口具有：（i）比流体处理区域的横截面面积少的横截面面积，以及（ii）基本上与至少一个辐射源组件的纵轴平行的最大的直径。

在Maarshalkerweerd#1专利、Maarschalkerweerd#2专利以及Maarschalkerweerd#3专利中描述的各种实施例涉及基于陆地的流体辐射处理系统。典型地，视情况而定，在城市废水处理厂或者市政的饮用水处理厂中，流体辐射处理系统连同其他处理系统一起被使用。在这种安装中，各种导管系统等等被用于使流体辐射处理系统与该安装中的其他流体处理系统互相连接。

在这种安装中，传统的是，隔开该安装中的每个处理系统，使得每个处理系统被配置为创建它自己的优化流动流体。这个方法已经符合基于陆地的流体处理系统的要求。

在流体处理系统的应用中出现了问题，在此，非常小的占地面积对于全部的流体处理是可用的。这个问题尤其在希望处理运输船中的压载水时出现。

水生的非本土的物种的持续引入和扩散对于海洋环境是严重的威胁。与其他形式的污染不同，一旦非本土的物种使它自己定居，它就将保持在它的新的地点中。虽然计算对于人类食品供应、经济、健康和总体生物多样性的潜在副作用是困难的，但是普遍相信成本可以错开。

对于水生的非本土的物种的引入和扩散的一个主要的事故的原因是归因于来自运输船的压载水的未减轻的转移作用。在一个水域或者生态区域中承受的并且被释放到另一个水域或者生态区域中的压载水可以引入所谓的水生入侵的物种（AIS），水生入侵的物种具有导致对于接收群落的一个以上的生物多样性、经济以及人体健康的有害影响的潜在性。

典型地，运输船将承受压载水（淡水或者咸水）并且处于源点，而且在船上的压载箱和/或货舱中保持这个，以增加运输期间的稳定性和可操作性。同样，对于压载水通用的是，在源点和终点之间的运输期间被承受和/或卸压载。一旦运输船到达它的终点，压载水典型地就从在船上的压载箱和/或货舱中被卸压载。同样，对于压载水通用的是，在源点和终点之间的运输期间被承受和/或卸压载。已经估计每年3-5亿吨的压载水如此被传送。

国际专利申请号PCT/CA2010/000701[Fraser]教导了一种流体处理系统，该流体处理系统特别良好地适合于用于压载水的处理的运输船上的安装。该流体处理系统包括壳体，在该壳体之内布置了流体分离区段（该分离区段可以包含单个分离装置或者两个以上的类似的或者不类似的分离装置的组合）和彼此流体连通的流体辐射区段。该流体分离区段去除流体中的固体，并且该流体辐射区段照射该流体以使流体中的微生物失活。该流体分离区段和流体辐射区段被配置为具有基本上通用的流体流动通道，该通用的流体流动通道明显地减少整个流体处理系统中的空间或者占地面积要求，和/或明显地减少整个流体处理系统中的液压压头损失（压差），同时允许两个区段进行它们各自的功能。

虽然由Fraser教导的流体处理系统代表了技术中的进步，但是尚有提高的余地。具体地，由Fraser教导的流体处理系统的实际的实施例聚焦在运输船的压载箱（在此同样被称为“压载”）填满期间的水的处理上。当希望使压载箱空的时候（在此同样被称为“卸压载”）--即，已处理的水简单地被排出到船外时，由Fraser教导的流体处理系统并不聚焦在系统如何被操作上。然而，理想的是，具有流体处理系统的操作模式，借此，可以处理该流体以进一步消毒它，同时维持系统的总效率。此外，理想的情况是能够全部绕过流体处理系统（例如，在紧急情况中）。进一步，Fraser没有记载关于用于改装现有运输船中的流体处理系统的安装的方法。这些缺点没有被Fraser教导的特定实施例所解决。

理想的是，具有一种解决以上提及的Fraser的不足之处的流体处理系统。

发明内容

本发明的目的是消除或减轻至少一个以上提及的现有技术的缺点。

本发明的另一个目的是提供一种新颖的流体处理系统。

因此，在它的一个方面中，本发明提供一种流体处理系统，包括：

第一流体入口；

第二流体入口；

流体出口；

包含壳体的流体处理区域，在所述壳体之内设置了彼此流体连通并且与所述第一流体入口、所述第二流体入口和所述流体出口流体连通的流体分离区段和流体辐射区段；以及

阀系统，被配置为以第一模式和第二模式操作，（i）在所述第一模式中，流体经过所述流体分离区段和流体辐射区段，和（ii）在所述第二模式中，流体基本上绕过所述流体分离区段并且经过所述流体辐射区段。

在它的另一个方面，本发明涉及一种包含本流体处理系统的运输船。

在它的另一个方面，本发明提供一种在运输船中安装本流体处理系统的方法。

因而本发明人已经发现新颖的流体处理系统，该流体处理系统特别地良好适合于处理运输船上的压载水。本流体处理系统的特征在于，具有两个普遍的操作模式。所谓的压载模式和所谓的卸压载模式。

在压载模式中，水从运输船所在的海洋或者其他水域被抽吸到本流体处理系统中的压载流体入口。此后，经过流体处理系统的流体处理区域中的过滤分离和辐射处理区段。接下来，流体离开流体处理系统的流体出口并且被抽吸到位于运输船上的一个以上的压载箱。

在卸压载模式中，容纳在压载箱中的水被抽吸到流体处理系统的卸压载流体入口，之后，只在辐射区段中处理水，--即，在卸压载模式中，水基本上绕过流体处理系统的流体分离区段。接下来，处理的流体离开流体处理系统的流体出口，并且被排出到运输船的船外。

阀系统被用于在压载模式和卸压载模式之间切换。

在第一较佳实施例中当前的流体处理系统还包含附加的阀，以允许本流体处理系统的完全的旁路（例如，在紧急的情形），以致水可以直接从运输船所在的海洋或者其他水域中被抽吸并且到压载箱。在这个实施例中，在绕过流体处理系统的同时还可以进行卸压载。

在另一个较佳实施例中，过滤反流功能被添加到流体处理系统的流体分离区段，以允许流体分离区段中的个别的过滤元件的反流。流体反流的致动可以通过使用适当安装的阀和排出管来被实现。

贯穿说明书，提到使用本流体处理系统以处理运输船上的压载水。虽然这是当前的流体处理系统的非常较佳的实施例，但是应当理解，本流体处理系统并不局限于使用或者处理运输船上的压载水。

附图说明

将参照附图描述本发明的实施例，其中，相同的参考数字表示相同的部分，并且其中：

图1图解以压载模式操作的运输船中的本流体处理系统的较佳实施例的安装和使用的示意图；

图2图解以卸压载模式操作的运输船中的本流体处理系统的较佳实施例的安装和使用的示意图；

图3图解在流体处理系统的全部旁路期间，以压载模式操作的运输船中的本流体处理系统的较佳实施例的安装和使用的示意图；

图4图解在流体处理系统的全部旁路期间，以卸压载模式操作的运输船中的本流体处理系统的较佳实施例的安装和使用的示意图；

图5图解本流体处理系统的较佳实施例的一部分立体图；

图6图解图5中图解的流体处理系统的实施例的侧视图的截面图；

图7图解类似于图5中显示的视图，除了流体分离区段已经被去除之外；

图8图解从图7中图解的流体处理系统去除的流体分离区段的立体图；

图9图解来自图1中图解的流体处理系统的顶部的截面图；

图10图解通过图1中图解的流体处理系统的顶部部分的截面图；以及

图11-14图解以下在此将讨论的以各种模式操作的图1中图解的流体处理系统的各个区段处的立体图。

具体实施方式

在它的一个方面中，本发明涉及一种流体处理系统，包括：第一流体入口；第二流体入口；流体出口；包含壳体的流体处理区域，在所述壳体之内设置了彼此流体连通并且与所述第一流体入口、所述第二流体入口和所述流体出口流体连通的流体分离区段和流体辐射区段；以及阀系统，被配置为以第一模式和第二模式操作，（i）在所述第一模式中，流体经过所述流体分离区段和流体辐射区段，和（ii）在所述第二模式中，流体基本上绕过所述流体分离区段并且经过所述流体辐射区段。本发明的这个实施例的较佳实施例可以包含任何一个的以下特性或者任何以下特性中的任何两个以上的特性的组合：

·所述阀系统可以包括第一阀元件和第二阀元件；

·在所述第一模式中，所述第一阀元件可以处于打开位置并且所述第二阀元件可以处于关闭位置；

·在所述第二模式中，所述第一阀元件可以处于关闭位置并且所述第二阀元件可以处于打开位置；

·流体分离区段可以与流体入口流体连通；

·液体辐射区段可以与流体出口流体连通；

所述流体分离区段可以与所述流体入口流体连通，并且所述流体辐射区段与所述流体出口流体连通；

所述流体处理区域可以被配置为接收加压的流体流；

流体处理区域可以被配置为在各方面抑制从流体入口接收到的流体流；

流体分离区段可以包含过滤元件（例如，袋过滤、利用各式各样的过滤材料的盒式过滤、陶瓷的过滤、滤膜过滤、铁丝网过滤、布料过滤、韦奇伍德陶瓷(wedgwire)过滤、塑胶过滤、粒状过滤（牺牲的和非牺牲的）以及两个以上的这些的任何组合）；

·流体分离区段可以包含气旋元件；

·流体分离区段可以包含隔膜元件；

·流体分离区段可以包含至少一个烛形过滤器；

·至少一个烛形过滤器可以包含细长形的过滤壳体，该细长形的过滤壳体具有与流体入口流体连通的过滤入口以及与液体辐射区段流体连通的过滤出口；

·该过滤壳体可以包含基本上圆柱形的部分；

·细长形的过滤壳体可以在过滤入口和过滤出口之间是可流体渗透的，以允许流体从过滤壳体的内部横向地通到外部或者从过滤壳体的外部通到内部；

·该过滤壳体可以包含在过滤壳体的内表面上的过滤元件；

·该过滤壳体可以包含基本上在过滤壳体的整个内表面上的过滤元件；

·该过滤元件可以包含陶瓷材料；

·该过滤元件可以包含多孔的陶瓷材料；

·该过滤元件可以包含金属管；

·该过滤元件可以包含烧结金属管；

·该过滤元件可以包含膨胀的板材；

·该过滤元件包括膨胀的金属板材；

·该过滤元件可以包含网孔；

·该过滤元件可以包含编织的网孔；

·该过滤元件可以包含过滤布材料；

·该过滤元件可以包含非波状表面；

·该过滤元件可以包含波状表面；

所述流体分离区段可以包括以分离元件阵列布置的多个分离元件；

每个分离元件可以被配置为接收流体流；

·每个分离元件可以被配置为接收相对于相邻分离元件的独立流体流；

·每个分离元件可以是细长形的；

·每个分离元件可以包括纵轴，所述纵轴基本上平行于至少两个相邻分离元件的纵轴；

·每个分离元件可以包括纵轴，所述纵轴距离三个相邻分离元件的纵轴基本上是等距的；

·每个分离元件可以包括纵轴，所述纵轴距离四个相邻分离元件的纵轴基本上是等距的；

·每个分离元件可以包括纵轴，所述纵轴距离五个相邻分离元件的纵轴基本上是等距的；

·流体分离区段可以包含反流元件；

·所述反流元件可以包括反流阀元件，所述反流阀元件被配置为在打开位置和关闭位置之间被操作，以限定反流循环，在所述打开位置中，至少一个分离元件被反流；

·所述反流元件可以被配置为在每个反流循环使单个分离元件反流；

·所述反流元件可以被配置为在每个反流循环使一对分离元件反流；

·所述反流元件可以包括臂部，所述臂部被配置为相对于相邻分离元件可移动；

·所述反流元件可以包括臂部，所述臂部被配置为相对于相邻分离元件可转动地移动；

·所述臂部可以被连接到通风孔元件；

·所述阀系统可以被进一步配置为以第三模式操作，在所述第三模式中，流体基本上绕过所述流体处理系统；

·阀系统可以包含第三阀；

·在所述第三模式中，所述第一阀元件处于关闭位置，所述第二阀元件处于关闭位置并且所述第三阀元件处于打开位置；

·所述流体辐射区段可以包括至少一个细长形辐射源组件；

·所述至少一个细长形辐射源组件可以包括至少一个细长形辐射源；

·所述至少一个细长形辐射源可以包括紫外线辐射源；

·紫外线辐射源可以包含低压紫外线辐射灯；

·紫外线辐射源可以包含低压高输出紫外线辐射灯；

·紫外线辐射源可以包含中压紫外线辐射灯；

·紫外线辐射源可以包含介质阻挡放电（DBD）紫外线辐射灯；

·紫外线辐射源可以包含紫外线辐射发光二极管（LED）或者紫外线辐射发光二级管的阵列；

·所述至少一个细长形辐射源可以被设置在保护套中；

·保护套可以由辐射可穿透的材料构成；

·该保护套可以由水晶构成；

·所述细长形辐射源组件可以包括纵轴，所述纵轴被配置为与流体流过所述流体辐射区段的方向横切；

·所述细长形辐射源组件可以包括纵轴，所述纵轴被配置为与流体流过所述流体辐射区段的方向正交；

·流体处理系统可以包含多个辐射源组件；

·多个辐射源组件可以被布置在辐射源阵列中；

·阵列可以包含其中设置流体分离区段的中心部；

·所述流体分离区段和所述流体辐射区段可以沿着流体流过所述流体处理区域的方向被依次设置；

·所述流体分离区段和所述流体辐射区段可以沿着流体流过所述流体处理区域的方向被同轴设置；和/或

·所述流体分离区段和所述流体辐射区段可以沿着流体流过所述流体分离区段的方向被同轴地设置。

本发明的另一个方面涉及包含本流体处理系统的运输船，较佳地具有一个以上的以上较佳的特性。

本发明的其他方面涉及一种用于在运输船中安装本流体处理系统的方法，该运输船具有配置为接收压载水的至少一个压载箱、用于将水抽吸到所述至少一个压载箱的压载泵以及将压载水从所述压载泵传送到所述至少一个压载箱的第一管道管。

在第一实施例中，该方法包含以下步骤：

切割所述第一管道管；

将所述第一管道管的上游切割部分分支成为主管道管和旁路管道管；

将所述主管道管连接到所述第一流体入口；

将所述旁路管道管连接到所述第二流体入口；

将所述第一管道管的下游切割部分连接到所述流体出口；

在所述流体处理系统的所述主管道管上游中安装所述第一阀元件；以及

在所述流体处理系统的所述旁路管上游中安装所述第二阀元件。

在第二实施例中，流体处理系统的流体分离区段包括反流元件，该方法包括步骤：

切割所述第一管道管；

将所述第一管道管的上游切割部分分支成为主管道管和旁路管道管；

将所述主管道管连接到所述第一流体入口；

将所述旁路管道管连接到所述第二流体入口；

将所述第一管道管的下游切割部分连接到所述流体出口；

将所述反流元件的排出部分连接到在船外的排出管道管；

在所述流体处理系统的所述主管道管上游中安装所述第一阀元件；

在所述流体处理系统的所述旁路管上游中安装所述第二阀元件；以及

在所述船外的排出管道管中安装所述反流阀元件。

在第三实施例中，希望能够全部绕过流体处理系统，该方法包括步骤：

切割所述第一管道管；

将所述第一管道管的上游切割部分分支成为主管道管、第一旁路管道管和第二旁路管道管；

将所述主管道管连接到所述第一流体入口；

将所述第一旁路管道管连接到所述第二流体入口；

将所述第一管道管的下游切割部分连接到所述流体出口；

将所述第二旁路管道管连接到所述第一管道管的所述下游切割部分；

在所述流体处理系统的所述主管道管上游中安装所述第一阀元件；

在所述流体处理系统的所述第一旁路管上游中安装所述第二阀元件；以及

在所述第二旁路管中安装所述第三阀元件。

关于每个以上提及的方法，进行各种步骤的顺序并不特别地限制--即，顺序并不一定是显示用于每个方法的次序。

以上描述的用于安装当前的流体处理系统的方法涉及机械安装。这种机械安装是可以如下方便概括的总体安装方案的一部分：

1.确定对于流体处理系统和支撑装备在运输船上的最佳地点，以及开发安装计划。

2.根据该安装计划，使流体处理系统和支撑装备位于预定的地点。

3.根据该安装计划（如上所述的方法）继续进行机械安装。

4.根据该安装计划继续进行电气安装。

5.使流体处理系统控制与现有船舶控制系统联系。

6.必要时调试流体处理系统安装。

7.以流体处理系统启动着手。

步骤1--考虑可用空间、安装的便利（系统可以适合穿过在顶部侧甲板和建议的安装位置之间的现有的舱口）、对于现有的压载水管道的接近度并且对于所需的电力基础设施的接近度，找到安装该流体处理系统的最合适的地点。

步骤2--将流体处理装备移动到位置中，同时重新安放安装所需的任何现有的机械的以及电气的基础设施。

步骤3--继续进行机械安装（参见图1-4）。将流体处理系统装配到船舶结构。切入现有的安装阀旁路布置的压载水管道，如果船舶紧急，该阀旁路布置允许流体处理系统旁路。如果自动控制故障，这个旁路较佳地提供手动控制。该阀旁路管道较佳地延伸到流体处理系统的入口和出口，该流体处理系统的入口和出口完成从压载水泵穿过流体处理系统到压载水箱的回路，形成用于压载物循环的流路。该管道较佳地从压载水箱穿过压载水泵延伸，并且回到流体处理系统的提供流路的旁路连接，该流路将在卸压载循环期间旁路流体处理系统的过滤部分。然后这个管道从流体处理系统的出口延伸到船舶的舱外，完成该卸压载循环。安装合适的控制阀和所需的流量监测装备以完成安装，可以从作为船舶控制的一部分的压载水控制系统来远程控制该安装。

步骤4--根据需要继续进行固定所有面板的电气安装。使该控制面板位于船舶控制室之内的合适的位置或者其他合适的地点。对于船舶控制系统和流体处理系统进行合适的电连接，以完成安装。考虑将要供应给这个配电板的主电源的地点，使该开关装置面板位于合适的地点。对于船舶主电源以及对于流体处理系统控制面板和驾驶员面板进行合适的电连接，以完成安装。驾驶员面板极为接近压载水处理系统（可用10米的电缆长度）。来自驾驶员面板的供应的电缆被连接到位于流体处理系统中的UV灯。螺线管面板位于到流体处理系统合理的接近度之内。来自这个面板的现有的电线和管子被连接到流体处理系统，并且所需的控制和电源线被连接到合适的配电板。

步骤5--流体处理系统控制被联系到现有船舶控制系统。提供合适的编程以将该流体处理系统控制协调到船舶控制，该船舶控制进行从船舶上的当前的压载水控制面板可用的流体处理系统的完全的操作。

步骤6--调试压载水处理安装。检查电连接以确保它们是正确的并且被牢固地扣紧。系统被通电以模拟处理操作。当控制系统经过各种步骤被循环之时，小心观察致动阀位置，进行用于正确操作的检查。一旦已经验证电气系统正在适当地工作，并且所有的管道连接已经被检查，以确保它们是正确的并且适当地紧固，该流体处理系统就准备被加压。该压载水泵以最低设定可能性被激励，并且所需的阀被打开以允许流体处理系统充满水。一旦该流体处理系统充满了水，出口阀就被关闭并且允许开始在该流体处理系统之内建立压力。当压力建立之时，对于任何泄漏进行检查，并且根据需要进行校正。该系统被完全地加压到系统的最大压力额定值或者在该系统最大压力额定值之内可用的最高压力。一旦这个压力已经到达，关于确定遍及该系统以及它关联的管道没有泄漏，该压力被保持所需的一段时间。

步骤7--以压载水处理系统启动着手。一旦压载水系统功能已经被验证并被测试，该系统就准备被带入在线。一旦系统已经与船舶压载水系统接通线，就在适量的时间内观察流体处理系统的操作，以确保适当的无故障操作。

参考图1-4，图解有在运输船上处于各种模式的流体处理系统100的操作的示意图。

如所示的，流体处理系统100包括过滤区段（这个对应于流体分离区段）和UV区段（这个对应于流体辐射区段）。主管道管10将海水的供应从通海吸水箱12连接到流体处理系统100。主管道管10包含吸入阀14、16，压载泵18，排出阀20和主阀22。主管道管10经由四个柜阀26被连接到压载箱24。吸入管28被连接到主管道管10并且包含吸入阀30。排出管32被连接到主管道管10并且包含排出阀34。过滤旁路管36被连接到主管道管10并且包含过滤旁路阀38。

流体处理系统旁路管40被连接到过滤旁路管36和主管道管10，并且包含流体处理系统旁路阀42。旁路阀44、46被布置在流体处理系统100的任一侧上的主管道管10中。

过滤反流管48从流体处理系统100的过滤区段流出，并且包含过滤反流阀50。

继续参考图1，当希望用已经被流体处理系统100处理过的海水填充压载箱24时，阀如图1并且如下所示被定向：

阀	位置
		14	打开
16	打开
		20	打开
22	打开
		26	打开
30	关闭

34	关闭
		38	关闭
42	关闭
		44	打开
46	打开
		50	打开

这个导致水从通海吸水箱12行进通过流体处理系统100（其中，水被过滤并且经受辐射）并且沿着箭头X的方向进入压载箱24之内。同样在这个模式期间，进行过滤反流操作。

当希望从压载箱24卸压载海水时，如图2以及如下所示调整阀：

阀	位置
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这个导致水沿着箭头X的方向从压载箱24流动通过吸入管28、一部分主管道管10、过滤旁路管36、流体处理100的UV区段（仅仅）以及排出管32。值得注意地，海水没有经过流体处理系统100的过滤区段（流体分离区段）。

当希望在旁路流体处理系统100的同时继续从压载箱24压载海水（或者其他水）时，阀如图3（卸压载）以及如下所示被定向：

阀	位置
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这个导致水沿着箭头X的方向的流动。

当希望在旁路流体处理系统100的同时继续从压载箱24卸压载海水（或者其他水）时，阀如图4以及如下所示被定向：

阀	位置
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这个导致水沿着箭头X的方向的流动。

参考图5-14，图解有流体处理系统100。流体处理系统100包括压载入口102、卸压载入口104以及流体出口106。流体处理系统100包括壳体108，壳体108包含过滤区段110和辐射区段112的三件套。

流体分离区段110包括环形布置的过滤元件114。设置在流体分离区段110的中部的是流体反流元件116，流体反流元件116由马达118组成，马达118具有与其连接的一对冲洗臂120、122，冲洗臂120、122大致被定向为相隔90°。冲洗臂120，122被连接到导管124，导管124接着被连接到反流管126。

流体分离区段110被配置为使得要被处理的流体必须沿着箭头A的方向在过滤元件114的端部开口之内通过。过滤的水沿着箭头B的方向从个别的过滤元件114流出。

反流元件116的马达118被配置为转动臂120、122，以覆盖个别的过滤元件114的一个端部开口（即，具有臂120、122的组合影响是对于两个过滤元件114的端部开口被覆盖）。

辐射区段112各自包含一系列细长形的紫外线辐射源130，紫外线辐射源130用来消毒来源于流体分离区段110的水。

如图7中可以特别看到的，隔离壁132使流体分离区段110与辐射区段112分离。开口134被设置在隔离壁132中以允许已经在流体分离区段110中被过滤的流体通到辐射区段112。

特别参考图9，可以看到，每个辐射区段112包括擦拭部140和擦拭部驱动器142，擦拭部驱动器142移动擦拭部140，以清洁辐射源130的外部，以便去除污垢物质。进一步，挡板145被设置在每一对相邻的辐射区段112之间。

特别参考图11，显示有流体的流路，流体在它的压载模式期间前进通过流体处理系统100。因而，在图11中，流体沿着箭头C的方向进入流体压载入口102，并且继续沿着箭头D的方向从顶部（图11）和底部（图13）进入个别的过滤元件114。

特别参考图12，已经通过过滤元件114被过滤的流体经由开口134离开流体分离区段110，并且进入液体辐射区段112，在此，流体沿着箭头E的方向行进，以使流体经过三个辐射区段112中的每一个辐射区段112，并且沿着箭头F的方向经由流体出口106离开。

参考图14，流过流体处理系统100的流体通道被显示在系统的卸压载模式中。这里，能够看出，流体进入压载流体入口104并且经过辐射区段112，而没有经过流体分离区段110。流体的流动由箭头F描绘。

虽然已经参考说明性的实施例和实例描述了这个发明，但是该描述并不意指以限制意义进行解释。因此，一旦参考这个描述，说明性的实施例以及本发明的其他实施例的各种变形对于本领域的技术人员而言是显而易见的。因此预期的是，所附的权利要求书将覆盖任何这种变形或者实施例。

在此提到的所有公布文本、专利和专利申请通过引用而被完全结合到本文中，就像每个单个公布文本、专利或专利申请被详细且单独的表示而通过引用结合在本文中。

Claims (32)

1.一种流体处理系统，其特征在于，包括：

第一流体入口；

第二流体入口；

流体出口；

包含壳体的流体处理区域，在所述壳体之内设置了彼此流体连通并且与所述第一流体入口、所述第二流体入口和所述流体出口流体连通的流体分离区段和流体辐射区段；以及

阀系统，被配置为以第一模式和第二模式操作，（i）在所述第一模式中，流体经过所述流体分离区段和流体辐射区段，和（ii）在所述第二模式中，流体基本上绕过所述流体分离区段并且经过所述流体辐射区段。

2.如权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于，所述阀系统包括第一阀元件和第二阀元件。

3.如权利要求2所述的流体处理系统，其特征在于，在所述第一模式中，所述第一阀元件处于打开位置并且所述第二阀元件处于关闭位置。

4.如权利要求2-3中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，在所述第二模式中，

所述第一阀元件处于关闭位置并且所述第二阀元件处于打开位置。

5.如权利要求1-4中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体分离区段与所述流体入口流体连通，并且所述流体辐射区段与所述流体出口流体连通。

6.如权利要求1-5中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理区域被配置为接收加压的流体流。

7.如权利要求1-6中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体分离区段包括以分离元件阵列布置的多个分离元件。

8.如权利要求7所述的流体处理系统，其特征在于，每个分离元件被配置为接收流体流。

9.如权利要求7所述的流体处理系统，其特征在于，每个分离元件被配置为接收相对于相邻分离元件的独立的流体流。

10.如权利要求7-9中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，每个分离元件是细长形的。

11.如权利要求7-10中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，每个分离元件包括纵轴，所述纵轴基本上平行于至少两个相邻分离元件的纵轴。

12.如权利要求7-10中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体分离区段包括反流元件。

13.如权利要求12所述的流体处理系统，其特征在于，所述反流元件包括反流阀元件，所述反流阀元件被配置为在打开位置和关闭位置之间被操作，以限定反流循环，在所述打开位置中，至少一个分离元件被反流。

14.如权利要求13所述的流体处理系统，其特征在于，所述反流元件被配置为在每个反流循环使单个分离元件反流。

15.如权利要求13所述的流体处理系统，其特征在于，所述反流元件被配置为在每个反流循环使一对分离元件反流。

16.如权利要求12-15中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述反流元件包括臂部，所述臂部被配置为相对于相邻分离元件能移动。

17.如权利要求12-15中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述反流元件包括臂部，所述臂部被配置为相对于相邻分离元件能转动地移动。

18.如权利要求16-17中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述臂部被连接到通风孔元件。

19.如权利要求1-18中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述阀系统被进一步配置为以第三模式操作，在所述第三模式中，流体基本上绕过所述流体处理系统。

20.如权利要求19所述的流体处理系统，其特征在于，所述阀系统包括第三阀。

21.如权利要求19所述的流体处理系统，其特征在于，在所述第三模式中，所述第一阀元件处于关闭位置，所述第二阀元件处于关闭位置并且所述第三阀元件处于打开位置。

22.如权利要求1-21中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体辐射区段包括至少一个细长形辐射源组件。

23.如权利要求22所述的流体处理系统，其特征在于，所述至少一个细长形辐射源组件包括至少一个细长形辐射源。

24.如权利要求23所述的流体处理系统，其特征在于，所述至少一个细长形辐射源包括紫外线辐射源。

25.如权利要求22所述的流体处理系统，其特征在于，所述细长形辐射源组件包括纵轴，所述纵轴被配置为与流体流过所述流体辐射区段的方向横切。

26.如权利要求1-25中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体分离区段和所述流体辐射区段沿着流体流过所述流体处理区域的方向被依次设置。

27.如权利要求1-25中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体分离区段和所述流体辐射区段沿着流体流过所述流体处理区域的方向被非同轴地设置。

28.如权利要求1-25中任一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体分离区段和所述流体辐射区段沿着流体流过所述流体分离区段的方向被同轴地设置。

29.一种运输船，其特征在于，包含如权利要求1-28中任一项所述的流体处理系统。

30.一种用于在运输船中安装如权利要求4中所限定的流体处理系统的方法，其特征在于，所述运输船具有配置为接收压载水的至少一个压载箱、用于将水抽吸到所述至少一个压载箱的压载泵以及将压载水从所述压载泵传送到所述至少一个压载箱的第一管道管，所述方法包括以下步骤：

切割所述第一管道管；

将所述第一管道管的上游切割部分分支成为主管道管和旁路管道管；

将所述主管道管连接到所述第一流体入口；

将所述旁路管道管连接到所述第二流体入口；

将所述第一管道管的下游切割部分连接到所述流体出口；

在所述流体处理系统的所述主管道管上游中安装所述第一阀元件；以及

在所述流体处理系统的所述旁路管上游中安装所述第二阀元件。

31.一种用于在运输船中安装如权利要求13-18中任一项所述的流体处理系统的方法，其特征在于，所述运输船具有配置为接收压载水的至少一个压载箱、用于将水抽吸到所述至少一个压载箱的压载泵以及将压载水从所述压载泵传送到所述至少一个压载箱的第一管道管，所述方法包括以下步骤：

切割所述第一管道管；

将所述第一管道管的上游切割部分分支成为主管道管和旁路管道管；

将所述主管道管连接到所述第一流体入口；

将所述旁路管道管连接到所述第二流体入口；

将所述第一管道管的下游切割部分连接到所述流体出口；

将所述反流元件的排出部分连接到船外的排出管道管；

在所述流体处理系统的所述主管道管上游中安装所述第一阀元件；

在所述流体处理系统的所述旁路管上游中安装所述第二阀元件；以及

在所述船外的排出管道管中安装所述反流阀元件。

32.一种用于在运输船中安装如权利要求19中所述的流体处理系统的方法，其特征在于，所述运输船具有配置为接收压载水的至少一个压载箱、用于将水抽吸到所述至少一个压载箱的压载泵以及将压载水从所述压载泵传送到所述至少一个压载箱的第一管道管，所述方法包括以下步骤：

切割所述第一管道管；

将所述第一管道管的上游切割部分分支成为主管道管、第一旁路管道管和第二旁路管道管；

将所述主管道管连接到所述第一流体入口；

将所述第一旁路管道管连接到所述第二流体入口；

将所述第一管道管的下游切割部分连接到所述流体出口；

将所述第二旁路管道管连接到所述第一管道管的所述下游切割部分；

在所述流体处理系统的所述主管道管上游中安装所述第一阀元件；

在所述流体处理系统的所述第一旁路管上游中安装所述第二阀元件；以及

在所述第二旁路管中安装所述第三阀元件。

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