МОДУЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ БАЛЛАСТНЫХ ВОД Российский патент 2024 года по МПК C02F1/32 C02F1/467 B63J4/00 

Изобретение относится к области очистки и обеззараживания морской воды комбинированными способами, а именно к блочно-модульным устройствам для обезвреживания судовых балластных вод.

Известен способ обработки воды гипохлоритом натрия, описанный в патенте RU 2100483 от 19.02.1996, в котором дезинфектант производится на месте потребления путем прямого электролиза подземной минерализованной воды с содержанием хлорида натрия от 1,5 до 15 г/л.

Недостатком этого технического решения является наличие отдельного блока электролизера с электродами.

Известна установка водоснабжения, включающая контейнер и размещенные в нем блок изменения фазодисперсного состояния очищаемых вод, блок осветления воды, состоящий из контактной камеры хлопьеобразования, тонкослойного отстойника, фильтра с плавающей загрузкой и надфильтрового пространства, блок автоматического контроля и управления технологическими процессами водоочистки и водоподачи, трубопроводы подачи исходной, отвода очищенной, промывной воды и осадка, блок для хлорирования воды, блок для получения и распределения озоновоздушной смеси, сорбционный фильтр, блок ультрафиолетового облучения с источником ультрафиолетового излучения, смонтированным на трубопроводе, соединяющем блок осветления воды и сорбционный фильтр (RU 2103230, C02F 1/52, C02F 9/00, C02F 1/00, 1998 г.).

Основным недостатком этого устройства является наличие большого количества отдельных блоков и его общая конструктивно-технологическая сложность.

Известна установка PureBallast 3 компании «Альфа Лаваль», Швеция, предназначенная для обработки судовых балластных вод, включающая блок фильтра и блок УФ-облучения (рекламный проспект компании).

Недостатками данной установки являются недостаточная эффективность и степень очистки.

Известно устройство очистки и обеззараживания воды, содержащее блок с двумя щелевыми фильтрами Ф1-Ф2, запорные шаровые краны К2 и КП1-КП6 марки НПВХ-63 с электроприводом, расположенные соответственно на входе и выходе фильтров, блок УФ-обеззараживания А1 с системой промывки, состоящей из промывочного насоса H1 марки Wipper 05, запорных шаровых КП1, K1, К3-К6 марок НПВХ-63, пробоотборный кран К7 марки NIOB, байпасный трубопровод с шаровым запорным краном К2 марки НПВХ-63 и воздухоотводник В02 марки Dorot 1" BSPT PN16. Давление в блоке обеззараживания контролируется дифференциальным манометром и регулируется реле давления Д1 марки Danfoss CAS-155, а уровень ультрафиолетовой облученности обрабатываемой воды осуществляется УФ-датчиком контроля ФД16. Для входа и слива воды устройство снабжено фланцевыми соединениями С1-С2 типа ПВХ Н063 и С3 типа ПВХ Н050 (RU 152112, МПК C02F 1/32, опубл. 10.05.2015).

Недостатком данного устройства для обеззараживания балластных вод является недостаточная эффективность.

Наиболее близкой по технической сущности и решаемой задаче к предложенной являются система PureBallast 3, а также устройство очистки и обеззараживания воды по патенту RU 152112, которые были выбраны в качестве прототипов.

Изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности и качества обеззараживания балластных вод без усложнения конструкции и добавления новых модулей с сохранением массогабаритных характеристик.

Поставленная задача решается за счет того, что в предложенной установке для обезвреживания судовых балластных вод, включающей трубопроводы для подачи и выхода балластной воды с запорной арматурой, блок механической очистки, состоящий по меньшей мере из одного фильтра, последовательно соединенный с блоком УФ-обеззараживания, дополнительно реализован электрохимический способ обеззараживания балластной воды с помощью гипохлорита, получаемого в результате проточного электролиза морской воды, причем в качестве электродов электролизера используются корпуса фильтра и корпус УФ-реактора, подключенные соответственно к положительному и отрицательному полюсу регулируемого источника тока. При этом корпуса фильтра и УФ-реактора изготовлены из металла, стойкого к электрохимической коррозии, а соединяющие их и подводящие трубопроводы изготовлены из диэлектрического материала, обеспечивающего изоляцию корпусов между собой и от внешних металлических трубопроводов.

Предлагаемая модульная установка для обеззараживания балластных вод (далее по тексту - система) поясняется чертежом (фигура 1) - структурная блок-схема установки. Стрелками показаны направления прохождения воды в системе.

Система (фигура 1) включает входной патрубок 1 с запорной арматурой для подвода балластной воды, блок механической очистки, включающий по крайней мере один фильтр 2 с корпусом из электрохимически стойкого металла, электрически изолированный от остальных систем установки, блок ультрафиолетового (УФ) обеззараживания, состоящий по крайней мере из одного УФ-реактора 3 с корпусом из электрохимически стойкого металла, электрически изолированный от остальных систем установки, трубопроводы 4 из диэлектрического материала, выходной патрубок 7 системы, регулируемый источник тока 6, положительный полюс которого электрически соединен с корпусом фильтра 2, отрицательный полюс электрически соединен с корпусом УФ-реактора 3 и образует проточный электролизер 5, при этом корпус фильтра является анодом, а корпус УФ-реактора - катодом.

Модульная установка для обеззараживания балластных вод работает следующим образом.

Забираемая морская вода нагнетается судовыми насосами (на чертеже не показаны), через входной патрубок 1 поступает в блок механической очистки, где очищается фильтром 2 от механических примесей и крупных микроорганизмов, далее по трубопроводу поступает в блок УФ-облучения, где в реакторе 3 происходит облучение воды ультрафиолетом для уничтожения микроорганизмов.

В процессе протекания воды по системе от регулируемого источника постоянного тока на корпус фильтра осуществляется подача положительного потенциала, а на корпус УФ-реактора отрицательного, при этом, так как корпуса электрически изолированы между собой и от остальных систем установки трубопроводами 4 из диэлектрического материала, протекающая морская вода, которая содержит в своем составе большое количество хлорида натрия, играет роль электролита. Под действием электрохимических процессов в протекающей воде из водного раствора хлорида натрия образуется гипохлорит натрия.

Гипохлорит, который обладает высокими окислительными свойствами, используется в системе как обеззараживающий агент, действующий на патогенные организмы в балластной воде совместно с обеззараживающим эффектом УФ-облучения.

Изобретение позволит обеспечить комплексную очистку и повысить эффективность обеззараживания балластных вод в модульных системах, использующих фильтрацию и УФ-обеззараживание, реализуя дополнительно возможность электрохимического обеззараживания путем получения гипохлорита из морской воды без применения отдельного блока электролизера, что улучшает эффективность обеззараживания без добавления дополнительных блоков с сохранением ее массогабаритных характеристик.

Изобретение относится к области очистки и обеззараживания морской воды комбинированными способами, а именно к блочно-модульным устройствам для обезвреживания судовых балластных вод. Модульная установка для обеззараживания балластных вод состоит из блока механической очистки, содержащего по крайней мере один фильтр 2, блока ультрафиолетового облучения, содержащего по крайней мере один УФ-реактор 3, трубопроводов с запорной арматурой. Последовательно соединенные гидравлически и изолированные электрически металлические корпуса фильтра и УФ-реактора подключены к разным полюсам регулируемого источника тока 6 и используются в качестве электродов проточного электролизера для получения дополнительного обеззараживающего агента в виде гипохлорита натрия. Морская балластная вода используется в качестве электролита. Технический результат: повышение эффективности обеззараживания с сохранением массогабаритных характеристик. 1 ил.

Модульная установка для обеззараживания балластных вод, состоящая из блока механической очистки, содержащего по крайней мере один фильтр, блока ультрафиолетового облучения, содержащего по крайней мере один УФ-реактор, трубопроводов с запорной арматурой, отличающаяся тем, что последовательно соединенные гидравлически и изолированные электрически металлические корпуса фильтра и УФ-реактора подключены к разным полюсам регулируемого источника тока и используются в качестве электродов проточного электролизера для получения дополнительного обеззараживающего агента в виде гипохлорита натрия, а морская балластная вода используется в качестве электролита.