CN105792908A - 水处理装置和水处理方法 - Google Patents

Abstract

水处理装置包括过滤器，其可旋转使得过滤面在圆周方向移动；未处理水流出单元，其允许未处理水从过滤器的外部朝向过滤面流出；已过滤水流路，其用于从过滤器的内部引导已经渗透通过过滤器的过滤水；和控制单元，其在过滤操作和清洁操作之间转换，在过滤操作中，在过滤器旋转的状态下，通过未处理水流出单元使得所述未处理水朝向过滤面流出，并且引导过滤水通过已过滤水流路，在清洁操作中，在过滤器旋转并且已过滤水流路关闭的状态下，通过未处理水流出单元使得未处理水朝向过滤面流出。

Description

水处理装置和水处理方法

技术领域

本发明涉及水处理装置和水处理方法，具体地涉及一种使用过滤器进行未处理水的过滤的水处理方法和水处理装置。

背景技术

迄今，已经开发了通过使用过滤器进行未处理水的过滤的过滤器装置。例如，专利文献1(日本未审专利申请公开号No.2010-64162)公开了下述技术。具体而言，过滤器装置包括垂直于底座(base)固定的支持轴，和具有两个关闭的末端并且可拆卸地附连至支持轴的垂直圆筒形过滤器。能够实现过滤器的内部和外部之间的连通的已过滤流体通道形成在支持轴上。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审专利申请公开号No.2010-64162

专利文献2：日本未审专利申请公开号No.2011-194396

发明内容

技术问题

在专利文献1中所述的过滤器装置中，待过滤的流体与过滤器的外表面接触，并且可能引起过滤器的堵塞的附着物质从而与过滤器分离。因此，可以清洁过滤器。然而，当待过滤的流体仅仅与过滤器接触时，例如，不可以分离附着物质与过滤器，或者从过滤器分离的附着物质可能再次附着至过滤器。在这种情况下，可能出现不能获得足够的清洁效果并且过滤性能降低的问题。

本发明是为了解决上述问题而提出的。本发明的目标是提供一种水处理装置和水处理方法，其可以提供改进的清洁过滤器的效果。

问题的解决方案

(1)为了解决上述问题，根据本发明的方面的水处理装置包括可旋转使得过滤面在圆周方向移动的过滤器；允许未处理水从过滤器的外部朝向过滤面流出的未处理水流出单元；用于从过滤器的内部引导已经渗透通过过滤器的过滤水的已过滤水流路；和在过滤操作和清洁操作之间转换的控制单元，在所述过滤操作中，在过滤器旋转的状态下，通过未处理水流出单元使得未处理水朝向过滤面流出，并且引导过滤水通过已过滤水流路，在所述清洁操作中，在过滤器旋转并且已过滤水流路关闭的状态下，通过未处理水流出单元使得未处理水朝向过滤面流出。

(7)为了解决上述问题，根据本发明的方面的水处理方法是如下的水处理方法，其中水处理装置包括可旋转使得过滤面在圆周方向移动的过滤器、允许未处理水朝向过滤面流出的未处理水流出单元、和用于从过滤器的内部引导已经渗透通过过滤器的过滤水的已过滤水流路，该方法包括启动过滤器的旋转的步骤；和在过滤操作和清洁操作之间转换的步骤，在所述过滤操作中，在过滤器旋转的状态下，通过未处理水流出单元使得未处理水朝向过滤面流出，并且引导过滤水通过已过滤水流路，在所述清洁操作中，在过滤器旋转并且已过滤水流路关闭的状态下，通过未处理水流出单元使得未处理水朝向过滤面流出。

本发明可以实现为半导体集成电路，其控制包括这种独特的控制单元的水处理装置的一部分或者全部。本发明不仅可以实现为包括这种独特的控制单元的水处理装置，还可以实现为，例如，用于允许计算机执行这种独特的处理的程序。

发明的有利效果

根据本发明，可以获得改进的清洁过滤器的效果。

附图说明

图1是图解包括根据本发明实施方式的水处理装置的水处理系统的结构的视图。

图2是图解根据本发明实施方式的水处理装置的结构的垂直截面图。

图3是图解沿图2中的线III-III选取的截面的结构的水平截面图。

图4是图解根据本发明实施方式的水处理装置的操作的流程的流程图。

图5是表示根据本发明实施方式的水处理装置中的过滤器的压差ΔP随时间的变化与其他水处理装置中的过滤器的压差ΔP随时间的变化之间的比较的结果的图。

图6是图解根据本发明实施方式的水处理装置的更改1(第一实施例)的一部分结构的视图。

图7是图解图6中图解的未处理水流出单元的结构的视图。

图8是图解根据本发明实施方式的水处理装置的更改1(第二实施例)的一部分结构的视图。

图9是图解根据本发明实施方式的水处理装置的更改1(第三实施例)的一部分结构的视图。

图10是水平方向的截面图，该截面图图解了根据本发明实施方式的水处理装置的更改2(第一实施例)的一部分结构。

图11是垂直方向的截面图，该截面图图解了根据本发明实施方式的水处理装置的更改2(第二实施例)的一部分结构。

图12是垂直方向的截面图，该截面图图解了根据本发明实施方式的水处理装置的更改3的一部分结构。

图13是垂直方向的截面图，该截面图图解了根据本发明实施方式的水处理装置的更改4的一部分结构。

附图标记列表

11盒(cartridge)

12旋转轴

13壳(case)

14电机(驱动单元)

15控制单元

16未处理水流路

17未处理水流出单元

18已过滤水流路

19,25,26,27,28排出流路

25E,26E,27E,28E入口

20,104,125,126,127阀

21过滤器

22上盖部

23下盖部

24开口

31化学品流路

32化学品流出单元(清洁液流出单元)

33,42,103泵

34过滤器

35中和流路

36中和处理单元

41升压线路

101水处理装置

102紫外线照射装置

105海水进水口

106水箱

121,122,123,124管道

201水处理系统

R区域

L直线

D箭头

具体实施方式

首先，列出并描述本发明的实施方式的内容。

(1)根据本发明实施方式的水处理装置包括可旋转使得过滤面在圆周方向移动的过滤器；允许未处理水从过滤器的外部朝向过滤面流出的未处理水流出单元；用于从过滤器的内部引导已经渗透通过过滤器的过滤水的已过滤水流路；和在过滤操作和清洁操作之间转换的控制单元，在所述过滤操作中，在过滤器旋转的状态下，通过未处理水流出单元使得未处理水朝向过滤面流出，并且引导过滤水通过已过滤水流路，在所述清洁操作中，在过滤器旋转并且已过滤水流路关闭的状态下，通过未处理水流出单元使得未处理水朝向过滤面流出。

在清洁操作中，因为已过滤水流路关闭，所以过滤水在过滤器内部积累，而没有被引入已过滤水流路中，并且过滤器的内部充满过滤水。当进一步允许未处理水从未处理水流出单元朝向过滤面流出时，在未处理水与过滤面接触之后，未处理水可能流至过滤器外部、而不渗透通过过滤器的可能性增加。结果，有可能阻止浮游生物、悬胶体等等附着至过滤器，这些可能引起过滤器的堵塞。

通过以过滤水充满过滤器内部，已经附着的悬胶体等等变得容易与过滤器分离。

即，如上所述，根据本发明实施方式的水处理装置在用于过滤未处理水的过滤操作和用于有效地清洁过滤器的清洁操作之间转换。以此结构，可以获得改进的清洁过滤器的效果。

(2)优选地，水处理装置进一步包括使过滤器旋转的驱动单元，其中控制单元控制驱动单元使过滤操作中的过滤器的旋转速度与清洁操作中的过滤器的旋转速度彼此不同。

过滤器的旋转速度越高，则每单位时间与未处理水接触的过滤面的面积越大。因此，可以确保每单位时间能够过滤大量的未处理水。然而，随着过滤器旋转速度的提高，在过滤器中产生了未处理水未充分接触的区域，并且不能充分清洁过滤器。

鉴于此，如上所述，根据本发明实施方式的水处理装置使过滤操作中的过滤器的旋转速度与清洁操作中的过滤器的旋转速度彼此不同，例如，使过滤操作中的过滤器的旋转速度高，并且使清洁操作中的过滤器的旋转速度低。以此结构，可以适当地控制过滤器的旋转速度，使得在过滤操作中可以确保每单位时间能够过滤大量的未处理水，并且在清洁操作中可以充分地清洁过滤器。

(3)优选地，未处理水流出单元具有用于允许未处理水流出的开口，水处理装置进一步包括排出流路，用于排出存在于过滤器外部的水，排出流路位于预定范围中的位置处，该预先确定的范围从来自开口的未处理水与过滤面接触的区域延伸，关于过滤器该位置位于开口侧上，并且排出流路的入口指向区域。

该结构提高了与过滤器分离的附着物质连同未处理水可被引入排出流路的可能性，并且因此，有可能防止附着物质再次附着至过滤器。

(4)优选地，水处理装置进一步包括清洁液流出单元，其允许清洁液朝向过滤面流出，其中，控制单元转换清洁液流出操作、过滤操作和清洁操作，在该清洁液流出操作中，在过滤器旋转、已过滤水流路关闭并且未处理水不通过未处理水流出单元流出的状态下，清洁液能够通过清洁液流出单元朝向过滤面流出。

以此方式，通过执行清洁液流出操作作为不同于过滤操作和清洁操作的步骤，可以进一步改进清洁过滤器的效果。

(5)优选地，在清洁操作中，控制单元控制泵对过滤器的内部施加压力。

当由于对过滤器的内部施加压力过滤器内部的压力变得高于过滤器外部的压力时，气体或液体从过滤器的内部朝向过滤器的外部流动。结果，附着至过滤器的物质变得容易朝向过滤器的外部分离。即，利用如上所述的对过滤器的内部施加压力的结构，可以进一步改进清洁过滤器的效果。

(6)优选地，过滤面被形成为沿过滤器的旋转圆的径向折叠的褶皱的形状。

以此结构，确保每单位时间大面积的过滤面与未处理水接触，而没有增加整个过滤器的尺寸。因此，可以增加每单位时间可被过滤的未处理水的量。

(7)根据本发明实施方式的水处理方法是水处理装置中的水处理方法，该水处理装置包括可旋转使得过滤面在圆周方向移动的过滤器、允许未处理水朝向过滤面流出的未处理水流出单元和用于从过滤器的内部引导已经渗透通过过滤器的过滤水的已过滤水流路，该方法包括：开始过滤器的旋转的步骤；和在过滤操作和清洁操作之间转换的步骤，在所述过滤操作中，在过滤器旋转的状态下，通过未处理水流出单元使得未处理水朝向过滤面流出，并且引导过滤水通过已过滤水流路，在所述清洁操作中，在过滤器旋转并且已过滤水流路关闭的状态下，通过未处理水流出单元使得未处理水朝向过滤面流出。

在清洁操作中，因为已过滤水流路关闭，所以过滤水在过滤器内部积累，而没有被引入已过滤水流路，并且过滤器的内部充满过滤水。当进一步允许未处理水从未处理水流出单元朝向过滤面流出时，在未处理水与过滤面接触之后，未处理水可能流至过滤器外部、而不渗透通过过滤器的可能性增加。结果，有可能阻止浮游生物、悬胶体等等附着至过滤器，这些可能引起过滤器的堵塞。

通过以过滤水充满过滤器内部，已经附着的悬胶体等等变得容易与过滤器分离。

即，如上所述，在根据本发明实施方式的水处理方法中，通过在用于过滤未处理水的过滤操作和用于有效地清洁过滤器的清洁操作之间转换，可以获得改进的清洁过滤器的效果。

现在将参考图描述本发明的实施方式。在图中，相同的部件或者相应的部件被指定相同的参考数字，并且不再重复其描述。根据需要可以结合下述实施方式的至少一些特征。

[结构和基本操作]

(整个水处理系统的结构)

图1是图解包括根据本发明实施方式的水处理装置的水处理系统的结构的视图。

参考图1，水处理系统201对，例如船中运载的压载水或者从船排放的压载水进行过滤。水处理系统201包括水处理装置101、紫外线照射装置102、泵103、阀104、海水进水口105、水箱106以及管道121、122、123和124。

图1中图解的水处理系统201包括多个水处理装置101。然而，水处理系统201的结构不限于包括多个水处理装置101的这种结构。水处理系统201可具有包括单一水处理装置101的结构。

当在船中运载压载水时，海水作为来自海水进水口105的未处理水流动，并且该待处理的水被泵103推出，并通过管道121被供应至水处理装置101。每一个水处理装置101使用过滤器完成未处理水的过滤以便于去除包含在由泵103供应的未处理水中的浮游生物、悬胶体等等。然后，水处理装置101通过管道122供应过滤水至紫外线照射装置102。

例如，紫外线照射装置102通过用紫外线照射过滤水对包含在由水处理装置101供应的处理水中的微生物进行杀菌。随后，紫外线照射装置102通过管道123将被紫外线照射后的过滤水供应至水箱106。因此，在过滤和杀菌处理之后得到的压载水被储存在水箱106中。

在水处理装置101中去除的浮游生物、悬胶体等通过管道124被排放至船等的外部。

水处理系统201可用于船中运载的压载水或者从船排放的压载水之外的未处理水的过滤。

(水处理装置的结构)

图2是图解根据本发明实施方式的水处理装置的结构的垂直截面图。图3是图解沿图2中的线III-III选取的截面的结构的水平截面图。

参考图2和3，水处理装置101包括盒11、旋转轴12、壳13、电机(驱动单元)14、控制单元15、未处理水流路16、未处理水流出单元17、已过滤水流路18、排出流路19和阀20。

盒11可拆卸地附连至壳13，并且包括过滤器21、上盖部22和下盖部23。未处理水流出单元17中形成有供未处理水流出的开口24。

过滤器21为圆筒形状并且使用例如，聚乙烯无纺布形成。过滤器21可旋转地附连，使得过滤面在圆周方向围绕旋转轴12移动。过滤器21的过滤面被形成为沿旋转圆的径向折叠以便于重复峰和谷的褶皱形状。

上盖部22覆盖过滤器21的上部分，下盖部23覆盖过滤器21的下部分。提供壳13以便覆盖整个盒11。电机14连接至旋转轴12并且过滤器21绕旋转轴12旋转。

未处理水流路16供应未处理水至未处理水流出单元17，该未处理水从泵103被推出。未处理水流出单元17由未处理水流路16朝向壳13的内部延伸并且允许由未处理水流路16供应的未处理水从开口24朝向过滤器21的过滤面流动。开口24被形成为，例如，在垂直方向延伸的扁矩形形状。

控制单元15控制电机14的驱动、阀20的打开和关闭以及泵103的驱动。

例如，控制单元15打开阀20并且驱动电机14和泵103。在该情况下，由未处理水流出单元17的开口24朝向过滤面流出的未处理水通过由过滤器21的外部渗透至过滤器21的内部而被过滤。所得过滤水被引至布置在过滤器21内部的已过滤水流路18并且通过阀20从已过滤水流路18被供应至另一水处理装置101或者紫外线照射装置102。

由水处理装置101执行的该操作在下文被称为“过滤操作”。

在由水处理装置101执行的过滤操作中，当未处理水与过滤器21接触时，可能引起过滤器21堵塞的附着物质可以因此与过滤器21分离。即，在水处理装置101的过滤操作中，可以与未处理水的过滤并行地执行过滤器21的清洁。在这种情况下，分离的附着物质连同尚未通过过滤器21的未处理水等一起流至壳13的底部。然后，通过排出流路19和管道124，流至壳13的底部的未处理水、从过滤器21分离的附着物质等被排出至水处理装置101的外部。

例如，控制单元15关闭阀20并且驱动电机14和泵103。在该情况下，被允许从未处理水流出单元17的开口24朝向过滤面流出的未处理水通过由过滤器21的外部渗透至过滤器21的内部而被过滤，与在过滤操作中的情况相同。

然而，因为阀20关闭，所以过滤水在过滤器21中积累，而没有被引入已过滤水流路18中，并且过滤器21的内部充满过滤水。当进一步允许未处理水从未处理水流出单元朝17的开口24朝向过滤面流出时，在未处理水与过滤面接触之后，未处理水可能流至壳13的底部而不渗透过过滤器21的可能性增加了。

结果，附着至过滤器21的物质被分离，并且另外，防止新的物质附着至过滤器21。因此，有效地清洁了过滤器21。然后，通过排出流路19和管道124，流至壳13的底部的未处理水、从过滤器21分离的附着物质等被排出至水处理装置101的外部。

由水处理装置101执行的该操作，即，在不过滤未处理水的情况下清洁附着至过滤器21的物质的操作在下文中被称为“清洁操作”。

(控制单元的控制细节)

本文中，期望的是，随着由泵103推出的未处理水的流速的提高，过滤器21的褶皱广泛地延伸以提高清洁过滤器21的效果。然而，随着流速的提高，损坏过滤器21的可能性增加。因此，期望的是适当地设定由泵103推出的未处理水的流速。

电机14的旋转速度越高，每单位时间与未处理水接触的过滤面的面积越大。所以，期望的是，提高每单位时间可被过滤的未处理水的量。然而，随着旋转速度的提高，在过滤器21中产生了未处理水未充分接触的区域，不能充分清洁过滤器21。因此，期望的是适当地设定电机14的旋转速度。

水处理装置101不必须包括电机14。然而，考虑如上所述的过滤的速度和清洁过滤器21的效果之间的关系，优选地，水处理装置101包括电机14，并且电机14的旋转速度是可控的。

根据本发明实施方式的水处理装置101的控制单元15在过滤操作和清洁操作的每一个中可以设定从泵103推出的未处理水的流速以及电机14的旋转速度为不同的值。

例如，在过滤操作中，控制单元15控制使得电机14的旋转速度成为50rpm。在过滤操作中，控制单元15控制使得从泵103推出的未处理水的流速成为7m/s。

在清洁操作中，控制单元15控制使得电机14的旋转速度成为25至35rpm。在清洁操作中，控制单元15控制使得从泵103推出的未处理水的流速变得比在过滤操作中从泵103推出的未处理水的流速高大约10％，即，使得流速成为大约7.7m/s。

因此，在过滤操作和清洁操作的每一个中，都可以适当地设置从泵103推出的未处理水的流速和电机14的旋转速度。

[操作的流程]

接下来，将描述根据本发明实施方式的水处理装置101的操作流程。

图4是图解根据本发明实施方式的水处理装置的操作流程的流程图。

参考图4，水处理装置101交替地重复过滤操作和清洁操作。例如，水处理装置101中的控制单元15驱动电机14，过滤器21由此开始旋转。然后，水处理装置101执行过滤操作10小时。然后，水处理装置101转换至清洁操作并且执行清洁操作1小时。然后，水处理装置101再次转换至过滤操作，并且执行过滤操作10小时。水处理装置101重复该操作流程。

水处理装置101中的控制单元15感测，例如，过滤器21外部的压力与过滤器21内部的压力之间的压差ΔP。控制单元15可被配置使得当压差ΔP变为特定值或者更大时，控制单元15由过滤操作转换至清洁操作，并且当压差ΔP变为小于特定值时，控制单元15由清洁操作转换至过滤操作。

水处理装置101中的控制单元15感测，例如，在已过滤水流路18中流动的过滤水的混浊度。控制单元15可被配置使得当感测的混浊度为特定值或者更大时，控制单元15由过滤操作转换至清洁操作，并且当混浊度变为小于特定值时，控制单元15由清洁操作转换至过滤操作。

水处理装置101可被配置为，例如，在白天执行过滤操作而在夜间执行清洁操作。

(比较结果)

当浮游生物、悬胶体等附着至过滤器并且发生堵塞，未处理水不能平稳地从过滤器外部渗透至过滤器内部，并且过滤器外部的压力与过滤器内部的压力之间的压差ΔP逐渐增加。以下将描述过滤器的压差ΔP随时间的变化，同时比较根据本发明实施方式的水处理装置101与其他水处理装置。

图5是表示根据本发明实施方式的水处理装置中的过滤器的压差ΔP随时间的变化与其他水处理装置中的过滤器的压差ΔP随时间的变化之间的比较结果的图。

图5中的曲线A表示根据本发明实施方式的水处理装置101中的过滤器21的压差ΔP随时间的变化，水处理装置101执行，例如，过滤操作10小时，然后，转换至清洁操作，执行清洁操作1小时，再次转换至过滤操作，执行过滤操作10小时。

图5中的曲线B表示水处理装置X中的过滤器的压差ΔP随时间的变化，该过滤器执行过滤操作10小时，然后通过允许水从过滤器内部朝向过滤器外部流出执清洁过滤器的操作(下文中称为“反向清洁操作”)1小时，再次转换至过滤操作，执行过滤操作10小时。图5中的曲线C表示水处理装置Y中的过滤器的压差ΔP随时间的变化，该过滤器连续执行过滤操作，并且既不执行清洁操作也不执行反向清洁操作。

假设水处理装置101、水处理装置X和水处理装置Y包括相同的过滤器，例如，在不发生堵塞的状态下该过滤器以40吨每分钟的速度执行过滤。

在该情况下，如曲线A、B和C所示，水处理装置101、水处理装置X和水处理装置Y的各自的过滤器的压差ΔP随时间增加。然而，水处理装置X中的过滤器的压差ΔP比水处理装置Y中的过滤器的压差ΔP更加平缓地增加。

此外，水处理装置101中的过滤器21的压差ΔP比水处理装置X中的过滤器的压差ΔP更加平缓地增加。例如，在曲线A上压差ΔP从0[kPa]至10[kPa]的时间为在曲线B上压差ΔP从0[kPa]至10[kPa]的时间的大约1.5至2。

相信这些结果的原因如下。例如，在由水处理装置X执行的反向清洁操作中，因为水流集中在过滤器中不显著发生堵塞的区域上，所以仅仅分离一些附着至过滤器的物质，并且不能被分离的附着物质可能被大量保存。

具体而言，根据本发明实施方式的水处理装置101，通过交替地转换过滤操作和清洁操作，与其中交替转换过滤操作和反向清洁操作的水处理装置X以及既不执行清洁操作也不执行反向清洁操作的水处理装置Y相比可以获得改进的清洁过滤器的效果。

(变型1)

(a)第一实施例

图6是图解根据本发明实施方式的水处理装置的变型1(第一实施例)的一部分结构的视图。图7是图解图6中图解的未处理水流出单元的结构的视图。

参考图6和7，在水处理装置101的变型1(第一实施例)中，在未处理水流出单元17中形成的开口24为矩形形状，其中垂直方向的长度短于过滤器21在垂直方向的长度。更优选地，形成开口24，使得就未处理水与过滤器21接触之后容易形成未处理水的流路而言，垂直方向的长度足够短。此外，将开口24设置在靠近过滤器21在垂直方向的中心的位置。

在这种结构的情况下，从开口24流出的未处理水以集中的方式与靠近过滤器21在垂直方向的中心的位置接触以形成从过滤器21中的该中心位置循环并且在向上方向和向下方向定向的流路。以该结构，附着至过滤器21的物质可以容易地流出至外部。将开口24设置在此垂直位置，在未处理水与过滤器21接触之后，形成了定向于向上方向的流路和定位至向下方向的流路。例如，在过滤器21在垂直方向的中心附近并且在过滤器21在垂直方向的长度的上下10％的范围内，提供开口24。

优选地形成图7中的开口24，以便与图2中的开口24具有相同的面积。以该结构，被允许从图7中的开口24流出的未处理水的流速与被允许从图2中的开口24流出的未处理水的流速可以相同。开口24可以为不同于矩形的形状。

(b)第二实施例

图8是图解根据本发明实施方式的水处理装置的变型1(第二实施例)的一部分结构的视图。

参考图8，水处理装置101的更改1(第二实施例)中的开口24的形状与图7中图解的开口24相同。将开口24设置在面对过滤器21在垂直方向的下侧的垂直位置处。在这种结构的情况下，从开口24流出的未处理水以集中的方式与过滤器21在垂直方向的下侧上的位置接触。因此，形成从改下侧位置朝向上方向定向的流路。以该结构，附着至过滤器21的物质可以容易地流出至外部。

(c)第三实施例

图9是图解根据本发明实施方式的水处理装置的变型1(第三实施例)的一部分结构的视图。

参考图9，水处理装置101的变型1(第三实施例)中的开口24的形状与图7中图解的开口24相同。将开口24设置在面对过滤器21在垂直方向的上侧的垂直位置处。在这种结构的情况下，从开口24流出的未处理水以集中的方式与过滤器21在垂直方向的上侧上的位置接触。因此，形成从改上侧位置朝向下方向定向的流路。以该结构，附着至过滤器21的物质可以容易地流出至外部。

(变型2)

(a)第一实施例

图10是水平方向的截面图，该截面图图解了根据本发明实施方式的水处理装置的变型2(第一实施例)的一部分结构。

参考图10，在水处理装置101的变型2(第一实施例)中，布置排出流路25和26，例如，在从区域R延伸的预定范围中的位置处，在该区域R处来自开口24的未处理水与过滤面接触，关于过滤器21该位置位于开口24侧上，即，关于直线L在相对于过滤器21的侧上，该侧由箭头D的方向表示。布置这些排出流路25和26，例如，在未处理水流出单元17在水平方向的两侧上。

更优选地，排出流路25的入口25E和的排出流路26入口26E定向于区域R。具体而言，当从开口24流出的未处理水与过滤器21接触时，入口25E和26E定向于未处理水的流路方向，然后在过滤器21中循环，并且在过滤器21外部的方向流动。

水处理装置101可具有提供了排出流路25和排出流路26之一的结构。

排出流路25和26连接至，例如，图2中图解的排出流路19。从过滤器21分离的附着物质连同未处理水等流至排出流路25和26，该未处理水为渗透通过过滤器21并且存在于壳13中的过滤器21外部。将附着物质等通过排出流路19排出至水处理装置101外部。

(b)第二实施例

图11是垂直方向的截面图，该截面图图解了根据本发明实施方式的水处理装置的变型2(第二实施例)的一部分结构。

参考图11，在水处理装置101的变型2(第二实施例)中，布置排出流路27和28，例如，在从区域R延伸的预定范围内中的位置处，在该区域R处来自开口24的未处理水与过滤面接触，该位置关于过滤器21位于开口24侧上，即，关于直线L在相对于过滤器21的侧上，该侧由箭头D的方向表示。布置这些排出流路27和28，例如，在未处理水流出单元17在垂直方向的上侧和下侧上。

更优选地，将开口24设置在靠近过滤器21在垂直方向的中心的位置，并且排出流路27的入口27E和排出流路28的入口28E定向于区域R。具体而言，当从开口24流出的未处理水与过滤器21接触时，入口27E和28E定向于未处理水的流路方向，然后在过滤器21中循环，并且在过滤器21外部的方向流动。

水处理装置101可以具有提供了排出流路27和排出流路28之一的结构。水处理装置101可以具有以下结构，其中组合提供图10中图解的排出流路25和排出流路26的至少一个以及图11中图解的排出流路27和排出流路28的至少一个。

例如，排出流路27和28连接至图2中图解的排出流路19。从过滤器21分离的附着物质连同未渗透通过过滤器21并且存在于壳13中的过滤器21外部的未处理水等流至排出流路27和28。附着物质等通过排出流路19被排出至水处理装置101外部。

(变型3)

图12是垂直方向截面图，该截面图图解了根据本发明实施方式的水处理装置的变型3的结构。

参考图12，与图2中图解的水处理装置101相比，水处理装置101的变型3进一步包括化学品流路31、化学品流出单元(清洁液流出单元)32、泵33、过滤器34、中和流路35、中和处理单元36和阀125、126和127。中和流路35被连接至排出流路19和已过滤水流路18。

阀125用于打开和关闭管道124。阀126用于打开和关闭中和流路35。阀127用于打开和关闭从排出流路19至中和流路35的流路。除了电机14的驱动以外，控制单元15进一步控制泵33的驱动以及阀125、126和127的打开和关闭、阀20的打开和关闭以及泵103的驱动。

例如，控制单元15驱动泵33，从而供应包含化学品并且被允许通过化学品流路31、未处理水流路16和未处理水流出单元17从化学品流出单元32流至壳13的清洁液。该化学品是次氯酸钠、二氧化氯、柠檬烯等等。此时，控制单元15关闭阀20、停止泵103的驱动并且进一步驱动电机14。控制单元15关闭阀125、126和127。

在该情况下，被供应入壳13的化学品也渗透入盒11的过滤器21并且从过滤器21外部清洁附着至过滤器21的物质。含化学品的清洁液和从过滤器21分离的附着物质被保留在过滤器21外部，并且通过泵33被引入化学品流路31。清洁液和附着物质通过过滤器34被过滤然后通过化学品流出单元32和化学品流路31回流至壳13。

具体而言，因为阀20、125、126、127关闭，所以在清洁过滤器21时含化学品的清洁液循环通过壳13、泵33、过滤器34和化学品流出单元32。由水处理装置101执行的以上操作在下文被称为“化学品循环操作”(清洁液流出操作)。

在该化学品循环操作中，作为化学品和附着至过滤器21的物质之间的反应的结果，化学品的浓度降低。因此，水处理装置101的控制单元可被配置为监控化学品的浓度并且根据监控的浓度添加化学品。

执行化学品循环操作的时间段根据化学品的浓度而变化。例如，当化学品的浓度为大约300ppm时，执行化学品循环操作5小时或者更多。

在控制单元15停止驱动泵33来结束化学品循环操作之后，化学品不应不经进一步处理而被排放至水处理装置101外部。因此，有必要中和含化学品的清洁液。为了此目的，控制单元15打开阀126和127并且保持阀20和125关闭。

所以，已经渗透通过过滤器21并且在过滤器21中积累的清洁液、尚未渗透通过过滤器21的清洁液和已经从过滤器21分离并且流至过滤器21外部的附着物质通过中和流路35或者排出流路19被供应至中和处理单元36，在中和处理单元36中进行中和然后被排放至水处理装置101外部。

例如，根据变型3的水处理装置101在预定的时间从过滤操作或者清洁操作转换至化学品循环操作。水处理装置101执行化学品循环操作预定的时间段然后再次执行过滤操作或者清洁操作。当将操作再次返回至过滤操作时，控制单元15关闭阀126和127并且打开阀20和125。

(变型4)

图13是垂直方向的截面图，该截面图图解了根据本发明实施方式的水处理装置的变型4的结构。

参考图13，与图2中图解的水处理装置101相比，水处理装置101的变型4进一步包括升压线路41和泵42。升压线路41连接至已过滤水流路18。除了电机14的驱动之外，控制单元15进一步控制泵42的驱动、阀20的打开和关闭以及泵103的驱动。

例如，在清洁操作中，即，在阀20关闭并且电机14和泵103被驱动的状态下，控制单元15进一步驱动泵42。所以，气体或液体从泵42通过升压线路41和已过滤水流路18流至过滤器21内部，从而提高过滤器21内部的压力。

当过滤器21内部的压力变得高于过滤器21外部的压力时，气体或液体在盒11中从过滤器21内部流至过滤器21外部。结果，附着至过滤器21的物质朝向过滤器21外部分离，并且通过排出流路19和管道124排出至水处理装置101外部。

不仅在清洁操作期间，例如，还在变型3中所述的化学品循环操作期间，控制单元15通过驱动泵42可以对过滤器21内部施加压力。

在专利文献1中所述的过滤器装置中，待过滤的流体与过滤器的外表面接触，并且可能引起过滤器堵塞的附着物质从而与过滤器分离。因此，可以清洁过滤器。然而，当待过滤的流体仅仅与过滤器接触时，例如，附着物质可能不能与过滤器分离，或者从过滤器分离的附着物质可能再次附着至过滤器。在这种情况下，可能存在不能获得充分的清洁效果以及过滤性能下降的问题。

相比之下，在根据本发明实施方式的水处理装置101中，过滤器21可以旋转使得过滤面在圆周方向移动。未处理水流出单元17允许未处理水从过滤器21外部朝向过滤面流出。已过滤水流路18从过滤器21内部引导已经渗透通过过滤器21的过滤水。此外，控制单元15在过滤操作和清洁操作之间转换。在过滤操作期间，在过滤器21旋转的状态下，通过未处理水流出单元17允许未处理水朝向过滤面流出，并且引导过滤水通过已过滤水流路18。在清洁操作期间，在过滤器21旋转、阀20关闭并且已过滤水流路18关闭的状态下，未处理水能够通过未处理水流出单元17朝向过滤面流出。

在清洁操作中，因为已过滤水流路18关闭，所以过滤水在过滤器21内部积累，而没有被引入已过滤水流路18中，并且过滤器21的内部充满过滤水。当进一步允许未处理水从未处理水流出单元17朝向过滤面流出时，在未处理水与过滤面接触之后，未处理水可能流至过滤器21外部而非渗透通过过滤器21的可能性增加。因此，有可能防止可以引起过滤器21的堵塞的浮游生物、悬胶体等等附着至过滤器21。

通过使过滤器21内部充满过滤水，已经附着的悬胶体等变得容易与过滤器21分离。

即，如上所述，水处理装置101在用于过滤未处理水的过滤操作和用于有效地清洁过滤器21的清洁操作之间转换。以该结构，可以获得改进的清洁过滤器21的效果。

在根据本发明实施方式的水处理装置101中，控制单元15控制使过滤器21旋转的电机14，从而使得在过滤操作中过滤器21的旋转速度不同于在清洁操作中过滤器21的旋转速度。

过滤器21的旋转速度越高，每单位时间与未处理水接触的过滤面的面积越大。因此，能够确保每单位时间可以过滤大量的未处理水。然而，随着过滤器21旋转速度的提高，在过滤器21中产生未处理水未充分接触的区域，并且不能充分清洁过滤器21。

鉴于此，如上所述，根据本发明实施方式的水处理装置101使过滤操作中过滤器21的旋转速度与清洁操作中过滤器21的旋转速度彼此不同，例如，使过滤操作中过滤器21的旋转速度高，并且使清洁操作中过滤器21的旋转速度低。以该结构，可以适当地控制过滤器21的旋转速度，使得在过滤操作中能够确保每单位时间可以过滤大量的未处理水，并且在清洁操作中过滤器可被充分清洁。

在根据本发明实施方式的水处理装置101中，用于允许未处理水流出的开口24被形成在未处理水流出单元17中。将用于排出存在于过滤器21外部的水的排出流路25、26、27和28的至少一个布置在从区域R延伸的预定范围中的位置处，在区域R来自开口24的未处理水与过滤面接触，关于过滤器21该位置位于开口24侧上。此外，排出流路25、26、27和28的入口定向于区域R。

该结构提高了从过滤器21分离的附着物质连同未处理水可被引入排出流路的可能性，因此，有可能防止附着物质再次附着至过滤器21。

在根据本发明实施方式的水处理装置101中，化学品流出单元32允许清洁液朝向过滤面流出。控制单元15转换化学品循环操作、过滤操作和清洁操作，在化学品循环操作中，在过滤器21旋转、已过滤水流路18关闭，并且未处理水不通过未处理水流出单元17流出的状态下，清洁液能够通过化学品流出单元32朝向过滤面流出。

以此方式，通过作为过滤操作和清洁操作以外的步骤来执行化学品循环操作，可以进一步改进清洁过滤器21的效果。

在根据本发明实施方式的水处理装置101中，在清洁操作中，控制单元15控制泵42以便对过滤器21内部施加压力。

作为对过滤器21的内部施加压力的结果，当过滤器21内部的压力变得高于过滤器21外部的压力时，来自过滤器21内部的气体或液体朝向过滤器21外部流动。结果，附着至过滤器21的物质变得容易朝向过滤器21外部分离。即，利用如上所述对过滤器21内部施加压力的结构，可以进一步改进清洁过滤器21的效果。

在根据本发明实施方式的水处理装置101中，过滤面被形成为沿过滤器21的旋转圆的径向折叠的褶皱的形状。

以此结构，确保每单位时间大面积的过滤面与未处理水接触，而没有增加整个过滤器的尺寸。因此，可以增加每单位时间可被过滤的未处理水的量。

要理解的是，以上所述的实施方式仅仅是例证性的，并且在所有的方面不是限制性的。本发明的范围不是由以上说明书而是由下述权利要求书限定。意图是本发明的范围包括权利要求的等价物以及权利要求书范围内的所有变型。

以上描述包括以下作为补充事项描述的特征。

[补充事项1]

一种水处理装置，其包括

可旋转使得过滤面在圆周方向移动的过滤器；

允许未处理水从过滤器的外部朝向过滤面流出的未处理水流出单元；

用于从过滤器的内部引导已经渗透通过过滤器的过滤水的已过滤水流路；和

控制单元，其在过滤操作和清洁操作之间转换，在过滤操作中，在过滤器旋转的状态下，未处理水能够通过未处理水流出单元朝向过滤面流出，并且引导过滤水通过已过滤水流路，

在清洁操作中，在过滤器旋转并且已过滤水流路关闭的状态下，未处理水能够通过未处理水流出单元朝向过滤面流出，其中过滤器具有形状圆筒形状，使用聚乙烯无纺布形成，并且执行船中运载的压载水或者从船排放的压载水的过滤。

Claims (7)

1.一种水处理装置，其包括：

过滤器，其可旋转使得过滤面在圆周方向移动；

未处理水流出单元，其允许未处理水从所述过滤器的外部朝向所述过滤面流出；

已过滤水流路，其用于从所述过滤器的内部引导已经渗透通过所述过滤器的过滤水；和

控制单元，其在过滤操作和清洁操作之间转换，在所述过滤操作中，在所述过滤器旋转的状态下，通过所述未处理水流出单元使得所述未处理水朝向所述过滤面流出，并且引导所述过滤水通过所述已过滤水流路，在所述清洁操作中，在所述过滤器旋转并且所述已过滤水流路关闭的状态下，通过所述未处理水流出单元使得所述未处理水朝向所述过滤面流出。

2.根据权利要求1所述的水处理装置，进一步包括：

使所述过滤器旋转的驱动单元，

其中，所述控制单元控制所述驱动单元以使得所述过滤操作中的所述过滤器的旋转速度与所述清洁操作中的所述过滤器的旋转速度彼此不同。

3.根据权利要求1或者2所述的水处理装置，

其中，所述未处理水流出单元具有开口用于允许所述未处理水流出，所述水处理装置进一步包括

排出流路，其用于排出存在于所述过滤器之外的水，所述排出流路位于预先确定的范围中的位置处，该预先确定的范围从来自所述开口的所述未处理水与所述过滤面接触的区域延伸，关于所述过滤器所述位置位于所述开口侧上，并且

所述排出流路的入口指向所述区域。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的水处理装置，进一步包括：

清洁液流出单元，其允许清洁液朝向所述过滤面流出，

其中，所述控制单元转换清洁液流出操作、所述过滤操作和所述清洁操作，在所述清洁液流出操作中，在所述过滤器旋转、所述已过滤水流路关闭并且所述未处理水不通过所述未处理水流出单元流出的状态下，通过所述清洁液流出单元使得所述清洁液朝向所述过滤面流出。

5.根据权利要求1至4的任一项所述的水处理装置，其中，在所述清洁操作中，所述控制单元控制泵以对所述过滤器的内部施加压力。

6.根据权利要求1至5的任一项所述的水处理装置，其中，所述过滤面被形成为沿所述过滤器的旋转圆的径向折叠的褶皱的形状。

7.一种水处理装置中的水处理方法，该水处理装置包括：

过滤器，其可旋转使得过滤面在圆周方向移动，

未处理水流出单元，其允许未处理水朝向所述过滤面流出，和

已过滤水流路，其用于从所述过滤器的内部引导已经渗透通过所述过滤器的过滤水，

所述方法包括：

开始所述过滤器的旋转的步骤；和

在过滤操作和清洁操作之间转换的步骤，在所述过滤操作中，在所述过滤器旋转的状态下，通过所述未处理水流出单元使得所述未处理水朝向所述过滤面流出，并且引导所述过滤水通过所述已过滤水流路，在所述清洁操作中，在所述过滤器旋转并且所述已过滤水流路关闭的状态下，通过所述未处理水流出单元使得所述未处理水朝向所述过滤面流出。