CN113526705A - 船舶货舱污水处理系统与控制方法 - Google Patents

船舶货舱污水处理系统与控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及船舶污水处理技术领域，提供一种船舶货舱污水处理系统，该系统通过将舱底均呈倾斜状态的第一污水舱和第二污水舱通过连接管道连通，当污水在第一污水舱采用重力沉积后，再通过水平更高所述第一吸口将第一污水舱内的较为干净的水流入所述第二污水舱进行清洗，不需要额外的船用动力源且减少清洗的用水量；再通过总的沉积后，呈倾斜状态舱底更易于将沉积物通过第一截止止回阀、第二截止止回阀排出至舷外，更易于对舱室内壁进行清洁，达到清洁要求。本发明还公开了控制方法，通过控制第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀开闭，能够更好地对舱室内壁进行清洁，减少动力能源的使用，且更易于实现船舶舱室的清洁效果。

Description

船舶货舱污水处理系统与控制方法
技术领域
本发明涉及船舶污水处理技术领域，特别涉及一种船舶货舱污水处理系统与控制方法。
背景技术
船舶货舱(Cargo Hold，CH)属于货运船舶舱室中重要的组成部分，主要用于货物的运载，船舶卸货完成后需要对舱内进行清洗和污水处理，从而保证舱室清洁，在船舶日常维护和清洁方面至关重要，也是船舶正常运行的重要环节。
船舶舱室内污水通过污油水系统进行收集、储存和处理，包括污水井、污水泵、污水舱、污油舱、油水分离器、管道以及相关监测报警和控制系统等。CN112960833A公开了一种船舶防污染用污水处理净化再利用装置，包括处理箱体，其特征在于，所述处理箱体左侧设置有进水管，所述进水管贯穿第一过滤箱体，所述第一过滤箱体固定连接处理箱体，所述第一过滤箱体通过第一通管连接第二过滤箱体，所述第一通管贯穿第二过滤箱体，所述第二过滤箱体固定连接处理箱体，所述第二过滤箱体通过第二通管连接消毒箱，所述消毒箱固定连接处理箱体，所述消毒箱上设置有消毒液进管，所述处理箱体通过左侧设置第三通管连接加热箱，所述加热箱左侧设置有出水管，所述出水管上设置有抽水泵，所述出水管贯穿处理箱体，所述出水管上设置有出水龙头。
船舶货舱清洗的污水处理，通常在船舱内设置设置有独立的污水舱，并采用船用泵将污水排出舷外或经过污水处理后进行排放，需要额外的船用动力，并且多次采用清洁水源才能清洗干净。
发明内容
在大量的测试和实践后发现，船舶货舱中污水舱内的污水需要大量的动力能源，且在污水舱室内污水排出后反而更难对舱室内壁进行清洁，需要不断地注入清水清洗才能处理干净，达到清洁要求。
有鉴于此，本发明旨在提出一种船舶货舱污水处理系统，该船舶货舱污水处理系统包括，第一污水舱和第二污水舱、第一截止止回阀、第二截止止回阀、第一吸口、第二吸口，所述第一污水舱和所述第二污水舱通过连接管道连通，所述第一污水舱和所述第二污水舱舱底均呈倾斜状态，所述第一污水舱舱底与第一截止止回阀通过管道连接，所述第二污水舱舱底与第二截止止回阀通过管道连接；所述第一污水舱与所述第二污水舱连通的连接管道一端与所述第一污水舱内连通，并在端部设置有所述第一吸口；连接管道另一端与所述第二污水舱内连通，并在端部设置有所述第二吸口，所述第一吸口垂直水平地面的高度大于所述第二吸口高度；所述控制器与第一截止止回阀、第二截止止回阀，能够触发第一截止止回阀、第二截止止回阀的开闭。
优选地，所述船舶货舱污水处理系统还包括动力水泵、水处理装置、过滤器，所述第一污水舱、所述第二污水舱分别与所述动力水泵通过管道连接，所述动力水泵与所述第一污水舱、所述第二污水舱连接的一侧管道上固定设置有过滤器；另一侧与所述水处理装置连接。
优选地，所述动力水泵与所述水处理装置设置有第三截止止回阀。
优选地，所述水处理装置设置有再循环管道，所述再循环管道入口与所述水处理装置出水口侧连接，且两者之间设置第四截止止回阀；所述再循环管道出口与所述水处理装置入水口侧连接，且两者之间设置第一截止阀。
优选地，所述水处理装置出水口侧与船舶排水口连接，所述水处理装置出水口侧与船舶排水口之间至少设置一个第五截止止回阀。
优选地，所述第一污水舱与所述第二污水舱连通的连接管道上设置有第二截止阀和第三截止阀；第二截止阀和第三截止阀与控制器连接，且能够由控制器控制开闭。
本发明还公开了一种用于实施上述的船舶货舱污水处理系统的控制方法，所述控制方法包括，
步骤S1，将清洗货舱的水直接排入第一污水舱进行存储沉积，沉积持续t1时间后，控制器触发打开第二截止阀、第三截止阀，关闭第四截止阀；
步骤S2，第一污水舱内高于第一吸口的水通过连接管道流入第二污水舱进行清洗；清洗后的水在第二污水舱沉积持续t2时间，关闭第二截止阀、第三截止阀；
步骤S3，控制器触发打开第一截止止回阀和第二截止止回阀，将第一污水舱、第二污水舱的残渣排出至船舷外。
优选地，所述控制方法还包括，步骤S4，当第二污水舱完成清洗后，且第一污水舱水位高于第一吸口，沉积持续t1时间后，控制器触发关闭第三截止阀，打开第二截止阀、第四截止阀并启动动力水泵将第一污水舱中的污水吸入过滤器并进入水处理装置，水质达标后排出。
优选地，在步骤S4中，水质达标后的清水还包括进入清洗货舱的水循环系统进行再次使用。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述的方法。
相对于现有技术，本发明提供的船舶货舱污水处理系统，可实现技术效果：通过设置第一污水舱和第二污水舱、第一截止止回阀、第二截止止回阀、第一吸口、第二吸口，将舱底均呈倾斜状态的所述第一污水舱和所述第二污水舱通过连接管道连通，当污水在第一污水舱采用重力沉积后，再通过水平更高所述第一吸口将第一污水舱内的较为干净的水流入所述第二污水舱进行清洗，不需要额外的船用动力源且减少清洗的用水量；再通过总的沉积后，呈倾斜状态舱底更易于将沉积物通过第一截止止回阀、第二截止止回阀排出至舷外，更易于对舱室内壁进行清洁，达到清洁要求。本发明还公开了用于该系统的控制方法，通过控制第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀开闭，实现对污水进行流向控制，从而能够更好地对舱室内壁进行清洁，减少动力能源的使用，且更易于实现船舶舱室的清洁效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的船舶货舱污水处理系统一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明的船舶货舱污水处理系统一种实施方式的中污水舱连接示意图；
图3为本发明执行船舶货舱污水处理控制方法的流程图。
1第一污水舱 2第二污水舱
3动力水泵 4水处理装置
5第一吸口 6第二吸口
7第二截止阀 8第三截止阀
9第四截止阀 10过滤器
11第三截止止回阀 12第一截止阀
13第四截止止回阀 14第五截止阀
15第五截止止回阀 16第一截止止回阀
17第二截止止回阀 18再循环管道
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了解决背景技术部分所指的现有技术中船舶货舱中污水舱内的污水需要大量的动力能源，且在污水舱室内污水排出后反而更难对舱室内壁进行清洁，需要不断地注入清水清洗才能处理干净，且难以达到清洁要求的问题。本发明提供一种船舶货舱污水处理系统，如图1-2所示，船舶货舱污水处理系统包括，第一污水舱1和第二污水舱2、第一截止止回阀16、第二截止止回阀17、第一吸口5、第二吸口6，所述第一污水舱1和所述第二污水舱2通过连接管道连通，所述第一污水舱1和所述第二污水舱2舱底均呈倾斜状态，所述第一污水舱1舱底与第一截止止回阀16通过管道连接，所述第二污水舱2舱底与第二截止止回阀17通过管道连接；所述第一污水舱1与所述第二污水舱2连通的连接管道一端与所述第一污水舱1内连通，并在端部设置有所述第一吸口5；连接管道另一端与所述第二污水舱2内连通，并在端部设置有所述第二吸口6，所述第一吸口5垂直水平地面的高度H1大于所述第二吸口6高度H2；所述控制器与第一截止止回阀16、第二截止止回阀17，能够触发第一截止止回阀16、第二截止止回阀17的开闭。
本发明通过设置第一污水舱1和第二污水舱2、第一截止止回阀16、第二截止止回阀17、第一吸口5、第二吸口6，将舱底均呈倾斜状态的所述第一污水舱1和所述第二污水舱2通过连接管道连通，当污水在第一污水舱1采用重力沉积后，再通过水平更高所述第一吸口5将第一污水舱1内的较为干净的水流入所述第二污水舱2进行清洗，不需要额外的船用动力源且减少清洗的用水量；再通过总的沉积后，呈倾斜状态舱底更易于将沉积物通过第一截止止回阀16、第二截止止回阀17排出至舷外，更易于对舱室内壁进行清洁，达到清洁要求。
货舱进行清洗后的污水优先排放至所述第一污水舱1，采用重力沉积法对污水进行沉积，且船舶在航行过程中，晃动污水舱中的污水对污水舱舱室内壁进行清洗，更易于将内壁的黏附物进行清洁。清洁后的杂质，通过沉积沉入污水舱底部，底部倾斜状态能够使得固态残渣进行聚集，从而更有利于从第一截止止回阀16、第二截止止回阀17进行排出。本发明更为优选的情况下，为了更好地将固态残渣进行聚集，沿着船尾方向，舱底形成下降的斜坡，从而使得固态残渣更易在船尾进行聚集。
为了将经过重力沉积后的“较为干净”的污水进一步进行处理进入船舶的水循环系统中，适度增高了所述第一吸口5水平高度H1，只有当第一污水舱1满过所述第一吸口5，经过一定时间进行沉积后，且第二污水舱2已经处于清洁状态，在本发明优选的情况下，所述船舶货舱污水处理系统还包括动力水泵3、水处理装置4、过滤器10，所述第一污水舱1、所述第二污水舱2分别与所述动力水泵3通过管道连接，所述动力水泵3与所述第一污水舱1、所述第二污水舱2连接的一侧管道上固定设置有过滤器10，所述过滤器10即用着对所述第一污水舱1流入的污水进行固体杂质的过滤作用，优选情况下可选用滤网；另一侧与所述水处理装置4连接。为了防止当所述第一污水舱1出水口流入所述第二污水舱2进行清洗时，所述第一污水舱1出水口的水进入所述过滤器10，更为优选的情况下，在所述过滤器10与所述第一污水舱1、所述第二污水舱2出水管道连接处设置第四截止阀9。
为了防止将所述动力水泵3出水口的污水从所述水处理装置4进行逆流和返回，造成所述动力水泵3的过载，在本发明更为优选的情况下，所述动力水泵3与所述水处理装置4设置有第三截止止回阀11。优选的情况下，所述水处理装置4至少包括凝聚沉淀、加压气浮、吸附、微生物处理的污水处理功能的装置。
为了更好地针对污水的处理，使得污水能够达到水质标准要求，且能够进入再次清洗货舱以节省水源的使用量，在本发明更为优选的情况下，所述水处理装置4设置有再循环管道18，所述再循环管道18入口与所述水处理装置4出水口侧连接，且两者之间设置第四截止止回阀13；所述再循环管道18出口与所述水处理装置4入水口侧连接，且两者之间设置第一截止阀12。更为优选的情况下，为了防止水流逆流，在对应的管道上设置多个截止止回阀，且通过控制器进行控制。
为了使得所述水处理装置4排出的可进入水循环的水再次进入逆流至所述水处理装置4，在本发明更为优选的情况下，所述水处理装置4出水口侧与船舶排水口连接，所述水处理装置4出水口侧与船舶排水口之间至少设置一个第五截止止回阀15。为了使得能够自动控制和开闭水处理装置4排出口流出的水，在本发明更为优选的情况下，所述水处理装置4排出口至第五截止止回阀15之间设置有第五截止阀14。
为了更好地控制从所述第一污水舱1进入到所述第二污水舱2的清洁水，并且只有在满足一定条件后才能从所述第一污水舱1进入到所述第二污水舱2，即需要对所述第一污水舱1进行一定时间的沉积后且水位满过所述第一吸口5，仅在重力的作用下，不需要进行额外的能源动力即可完成将较为干净的水流入所述第二污水舱2内，在本发明更为优选的情况下，所述第一污水舱1与所述第二污水舱2连通的连接管道上设置有第二截止阀7和第三截止阀8；所述第二截止阀7和所述第三截止阀8与控制器连接，且能够由控制器控制开闭。
为了更好地实施上述船舶货舱污水处理系统，解决现有技术中船舶货舱中污水舱内的污水需要大量的动力能源，且在污水舱室内污水排出后反而更难对舱室内壁进行清洁，需要不断地注入清水清洗才能处理干净技术问题，本发明还提供了一种控制方法，如图3，所述控制方法包括，
步骤S1，将清洗货舱的水直接排入第一污水舱1进行存储沉积，沉积持续t1时间后，控制器触发打开第二截止阀7、第三截止阀8，关闭第四截止阀9；
步骤S2，第一污水舱1内高于第一吸口5的水通过连接管道流入第二污水舱2进行清洗；清洗后的水在第二污水舱2沉积持续t2时间，关闭第二截止阀7、第三截止阀8；
步骤S3，控制器触发打开第一截止止回阀16和第二截止止回阀17，将第一污水舱1、第二污水舱2的残渣排出至船舷外。
本发明公开的实施上述船舶货舱污水处理系统的控制方法，通过将清洗货舱的水直接排入第一污水舱1进行存储沉积，控制器控制第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀等开闭，使得第一污水舱1内高于第一吸口5的水通过连接管道流入第二污水舱2进行清洗，仅仅依靠重力作用，即完成对第二污水舱2的清洗，在通过控制器第一截止止回阀16和第二截止止回阀17控制，能够自动处理污水沉积下的残渣。控制器控制阀门的开闭能够实现对污水进行流向控制，从而能够更好地对舱室内壁进行清洁，减少动力能源的使用和用水量，且更易于实现船舶舱室的清洁效果。
为了更好地控制当所述第一污水舱1水位高于所述第一吸口5，且对经过一定时间的沉积后产生较为干净的水进行充分循环利用，在本发明更为优选的情况下，所述控制方法还包括，步骤S4，当第二污水舱2完成清洗后，且第一污水舱1水位高于第一吸口5，沉积持续t1时间后，控制器触发关闭第三截止阀8，打开第二截止阀7、第四截止阀9并启动动力水泵3将第一污水舱1中的污水吸入过滤器10并进入水处理装置4，水质达标后排出。为了更好地沉积效果，在本发明更为优选的情况下，持续时间t1和t2一般取值为3-6个小时。
为了更好地充分利用船舶中有限的水资源，在本发明更为优选的情况下，在步骤S4中，水质达标后的清水还包括进入清洗货舱的水循环系统进行再次使用。为了使得污水成为可以清洗货舱的水，在本发明更为优选的情况下，水质中COD(Chemical OxygenDemand)和BOD(Biochemical Oxygen Demand)需要达到清洗货舱的水质要求。
本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述方法。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶货舱污水处理系统，其特征在于，所述船舶货舱污水处理系统包括第一污水舱(1)和第二污水舱(2)、第一截止止回阀(16)、第二截止止回阀(17)、第一吸口(5)、第二吸口(6)、控制器，所述第一污水舱(1)和所述第二污水舱(2)通过连接管道连通，所述第一污水舱(1)和所述第二污水舱(2)舱底均呈倾斜状态，所述第一污水舱(1)舱底与第一截止止回阀(16)通过管道连接，所述第二污水舱(2)舱底与第二截止止回阀(17)通过管道连接；所述第一污水舱(1)与所述第二污水舱(2)连通的连接管道一端与所述第一污水舱(1)内连通，并在端部设置有所述第一吸口(5)；连接管道另一端与所述第二污水舱(2)内连通，并在端部设置有所述第二吸口(6)，所述第一吸口(5)垂直水平地面的高度大于所述第二吸口(6)高度；所述控制器与第一截止止回阀(16)、第二截止止回阀(17)，能够触发第一截止止回阀(16)、第二截止止回阀(17)的开闭。
2.根据权利要求1所述的船舶货舱污水处理系统，其特征在于，所述船舶货舱污水处理系统还包括动力水泵(3)、水处理装置(4)、过滤器(10)，所述第一污水舱(1)、所述第二污水舱(2)分别与所述动力水泵(3)通过管道连接，所述动力水泵(3)与所述第一污水舱(1)、所述第二污水舱(2)连接的一侧管道上固定设置有过滤器(10)；另一侧与所述水处理装置(4)连接。
3.根据权利要求2所述的船舶货舱污水处理系统，其特征在于，所述动力水泵(3)与所述水处理装置(4)设置有第三截止止回阀(11)。
4.根据权利要求2所述的船舶货舱污水处理系统，其特征在于，所述水处理装置(4)设置有再循环管道(18)，所述再循环管道(18)入口与所述水处理装置(4)出水口侧连接，且两者之间设置第四截止止回阀(13)；所述再循环管道(18)出口与所述水处理装置(4)入水口侧连接，且两者之间设置第一截止阀(12)。
5.根据权利要求4所述的船舶货舱污水处理系统，其特征在于，所述水处理装置(4)出水口侧与船舶排水口连接，所述水处理装置(4)出水口侧与船舶排水口之间至少设置一个第五截止止回阀(15)。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的船舶货舱污水处理系统，其特征在于，所述第一污水舱(1)与所述第二污水舱(2)连通的连接管道上设置有第二截止阀(7)和第三截止阀(8)，所述第二截止阀(7)和所述第三截止阀(8)与控制器连接，且能够由控制器控制开闭。
7.一种用于实施权利要求1-6任意一项所述的船舶货舱污水处理系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括，
步骤S1，将清洗货舱的水直接排入第一污水舱(1)进行存储沉积，沉积持续t1时间后，控制器触发打开第二截止阀(7)、第三截止阀(8)，关闭第四截止阀(9)；
步骤S2，第一污水舱(1)内高于第一吸口(5)的水通过连接管道流入第二污水舱(2)进行清洗；清洗后的水在第二污水舱(2)沉积持续t2时间，关闭第二截止阀(7)、第三截止阀(8)；
步骤S3，控制器触发打开第一截止止回阀(16)和第二截止止回阀(17)，将第一污水舱(1)、第二污水舱(2)的残渣排出至船舷外。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括，步骤S4，当第二污水舱(2)完成清洗后，且第一污水舱(1)水位高于第一吸口(5)，沉积持续t1时间后，控制器触发关闭第三截止阀(8)，打开第二截止阀(7)、第四截止阀(9)并启动动力水泵(3)将第一污水舱(1)中的污水吸入过滤器(10)并进入水处理装置(4)，水质达标后排出。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在步骤S4中，水质达标后的清水还包括进入清洗货舱的水循环系统进行再次使用。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求7-9任意一项所述的控制方法。
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