压载水处理系统和压载水处理方法
阅读：352发布：2020-05-16
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1.一种压载水处理系统，用于处理船舶中的压载水，所述压载水处理系统包括：
紫外线照射装置，其利用紫外线来照射流经处理线路的所述压载水，所述紫外线照射装置包括：
光源，其发射所述紫外线，以及
传感器，其感测所述压载水所接收到的所述紫外线的照度；并且所述压载水处理系统还包括：
控制单元，所述控制单元控制所述紫外线照射装置使得利用由所述传感器感测到的所述照度和流经所述紫外线照射装置的所述压载水的流量所计算出的剂量被保持在预定剂量，并且如果所述控制单元无法通过控制所述紫外线照射装置来将所述计算出的剂量保持在所述预定剂量，则所述控制单元降低流经所述处理线路的所述压载水的处理流量。
2.根据权利要求1所述的压载水处理系统，其中所述控制单元根据所述计算出的剂量来改变所述压载水的所述处理流量。
3.根据权利要求1或2所述的压载水处理系统，其中当所述控制单元降低所述压载水的所述处理流量时，所述控制单元使所述紫外线照射装置的输出最大。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压载水处理系统，其中所述控制单元连续地改变所述处理流量。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的压载水处理系统，其中所述控制单元基于所述计算出的剂量来在多个水平之中确定所述处理流量的水平，并且将所述处理流量控制为与所确定的水平对应的流量。
6.根据权利要求5所述的压载水处理系统，其中所述控制单元判断为了将所述计算出的剂量保持在所述预定剂量是降低还是提高所述处理流量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的压载水处理系统，还包括：
过滤装置，其被设置到所述处理线路上且过滤供应给所述紫外线照射装置的所述压载水，其中所述过滤装置包括：
过滤器，其以圆筒形布置以围绕轴线，设置成按需要绕所述轴线旋转，并且过滤所述压载水；
待处理水喷嘴，其设置成将所述压载水喷出到所述过滤器的外周部；
过滤水通道，其向所述紫外线照射装置供应已经被所述过滤器过滤的所述压载水；
排出通道，其排出未经所述过滤器过滤的水；以及
电动机，其使所述过滤器绕所述轴线旋转，
所述控制单元根据所述处理流量来改变流经所述排出通道的水的排出水流量。
8.根据权利要求7所述的压载水处理系统，其中所述控制单元改变所述排出水流量使得所述处理流量和所述排出水流量的总量是固定的。
9.一种压载水处理方法，通过利用紫外线照射装置来处理用于船舶的压载水，所述紫外线照射装置设置到用于所述压载水的处理线路上并且包括光源和传感器，所述光源发射紫外线，所述传感器感测所述压载水所接收到的所述紫外线的照度，所述方法包括：
控制所述紫外线照射装置以将利用由所述传感器感测到的照度和流经所述紫外线照射装置的所述压载水的流量计算出的剂量保持在预定剂量；以及
当无法通过控制所述紫外线照射装置将所述计算出的剂量保持在所述预定剂量时，降低流经所述处理线路的所述压载水的处理流量。
压载水处理系统和压载水处理方法
技术领域
背景技术
[0002] 为了将船身的姿态或吃水深度保持在安全的状态，在船舶中装载压载水。例如，在出口货物的地方从船舶卸载货物后，取得船舶周围的水(海水、淡水或微咸水)并将其作为压载水装载到船舶中。在停靠港口把储存在船舶中的压载水排放到船外。
[0003] 对于国际航行的船舶，取得压载水的海域可能与排放压载水的海域不同。当生物体居住在压载水中并且从船舶排出该压载水时，生物体被转移到不是其栖息地的海域。排放的压载水因此可能对海域的生态系统具有负面影响。
[0004] 为了避免这个问题，已经提出了用于净化压载水的设备和方法。例如，日本专利公开No.2013-126622(专利文献1)披露了一种压载水处理系统，其考虑从压载水中有效地除去、杀死或灭活微生物。该系统包括过滤装置和紫外线照射装置。当将海水从海洋带入船舶中时，过滤装置过滤海水。紫外线照射装置用紫外线照射由过滤装置过滤的海水。将已经经历紫外线照射的海水作为压载水送到船舶中的水箱并且储存在水箱中。
[0005] 日本专利公开No.2013-23187(专利文献2)披露了压载水处理装置的控制。在紫外灯的照度达到预定照度之前，通过船外排放装置将处理过的水排放到船外。一旦紫外灯的照度达到预定照度，将处理过的水引入压载水箱中。
[0006] 引文列表
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1：日本专利公开No.2013-126622
[0009] 专利文献2：日本专利公开No.2013-23187
发明内容
[0010] 技术问题
[0011] 国际航行的船舶(海洋船舶)在世界上的各个海域停靠。因此，船舶在各种海域中取得压载水。为此，要求海上船舶具有安装在其中的压载水处理系统，压载水处理系统能够净化从任何海域取得的海水。
[0012] 在通过紫外线照射来净化海水的方法中，当海水具有较低的透射率时，海水所接收到的紫外线的剂量更趋向于降低。当紫外线照射的剂量降低时，杀死生存于取得的海水中的微生物的效果可能降低，海水的透射率可能随着取得海水的海域或随着自然环境因素(天气或气候等)等而变化。因此，难以预先确定要进行紫外线处理的海水的透射率的值。
[0013] 为了提高具有低透射率的海水所接收到的紫外线的剂量，可以考虑例如提高紫外线照射装置的输出。具体地，向紫外线照射装置供给提高的电力。然而，由于诸如紫外线照射装置的额定值等因素，存在可以供应到紫外线照射装置的电力的上限。当海水具有显著低的透射率时，则即使使用功率最大的紫外线照射装置，海水也可能接收到剂量不足的紫外线。
[0014] 从对生态系统的影响的观点来看，不期望将未处理或未充分净化的海水作为压载水装载到船舶中。然而，如果由于这个原因停止压载水净化处理，则压载水不能被装载到船舶上。
[0015] 注意，认为由于作为压载水来获得的水具有低透射率，存在装载微咸水或淡水作为压载水的航行船舶也可能遭受紫外线剂量降低的可能性。
[0016] 本发明的目的是提供一种压载水处理系统和方法，即使当压载水的透射率变化时，也能够使要净化的压载水接收到预定剂量的紫外线。
[0017] 问题的解决方案
[0018] 根据本发明的一个方式的压载水处理装置是用于处理船舶的压载水的压载水处理系统，并且包括利用紫外线来照射流经处理线路的所述压载水的紫外线照射装置。紫外线照射装置包括：光源，其发射所述紫外线；以及传感器，其感测所述压载水所接收到的所述紫外线的照度。压载水处理系统还包括控制单元。所述控制单元控制所述紫外线照射装置使得利用由所述传感器感测到的所述照度和流经所述紫外线照射装置的所述压载水的流量所计算出的剂量被保持在预定剂量，并且当无法通过控制所述紫外线照射装置来将所述计算出的剂量保持在所述预定剂量时，所述控制单元降低流经所述处理线路的所述压载水的处理流量。
[0019] 根据本发明的一个方式的压载水处理方法是使用设置在压载水的处理线路上的紫外线照射装置来处理船舶的压载水的压载水处理方法，紫外线照射装置包括光源和传感器，所述光源发射紫外线，所述传感器感测所述压载水所接收到的所述紫外线的照度。压载水处理方法包括：控制所述紫外线照射装置以将利用由所述传感器感测到的照度和流经所述紫外线照射装置的所述压载水的流量计算出的剂量保持在预定剂量；以及当无法通过控制所述紫外线照射装置将所述计算出的剂量保持在所述预定剂量时，降低流经所述处理线路的所述压载水的处理流量。
[0020] 发明的有益效果
[0022] 图1是示出安装有根据本发明的一个实施例的压载水处理系统的船舶的示意图。
[0023] 图2是表示根据本发明的一个实施例的压载水处理系统的构造的示意图。
[0024] 图3是用于说明图2所示的压载水处理系统10向水箱内填充水和排水的视图。
[0025] 图4示出了用水填充水箱的第一启动处理。
[0026] 图5示出了用水填充水箱的第二启动处理。
[0027] 图6示出从第三启动处理切换到用水填充水箱。
[0028] 图7示出了用水填充水箱的第一结束处理。
[0029] 图8示出了用水填充水箱的第二结束处理。
[0030] 图9示出了排水的第一启动处理。
[0031] 图10示出了排水的第二启动处理。
[0032] 图11示出了排水的结束处理。
[0033] 图12示出了图2所示的过滤装置22的示例性构造。
[0034] 图13是沿图4所示的V-V线截取的横截面图。
[0035] 图14是用于说明图4所示的过滤器61的代表性构造的透视示意图。
[0036] 图15是表示图2所示的紫外线照射装置23的示例性构造的视图。
[0037] 图16是用于说明根据第一实施例的如何控制处理流量的流程图。
[0038] 图17是示出压载水处理控制部111中储存的校正处理流量的数据的示意图。
[0039] 图18是用于描述在用水填充水箱时如何控制过滤装置22的排出水流量的流程图。
[0040] 图19是用于说明根据第二实施例的如何控制处理流量的流程图。
具体实施方式
[0041] [本发明的实施例的描述]
[0042] 首先，将列举和描述本发明的实施例。注意，在下文描述的任何实施例中，当不需要区分时术语“压载水”是总称表示取自船舶周围的水、储存在压载水箱中的水和从水箱排出船外的水的术语。
[0043] (1)根据本发明的一个方式的压载水处理装置是处理船舶用压载水(1)的压载水处理系统(10)，包括：紫外线照射装置(23)，紫外线照射装置利用紫外线来照射流经处理线路(34,36)的压载水。紫外线照射装置(23)包括：光源(142)，其发射所述紫外线；以及传感器(144)，其感测所述压载水所接收到的所述紫外线的照度。压载水处理系统(10)还包括控制单元(100)。控制单元(100)控制所述紫外线照射装置(23)将利用由所述传感器(144)感测到的所述照度(I)和流经所述紫外线照射装置(23)的所述压载水的流量所计算出的剂量(D)保持在预定剂量(B)，并且当所述控制单元无法通过控制所述紫外线照射装置(23)来将所述计算出的剂量(D)保持在所述预定剂量(B)时，所述控制单元(100)降低流经所述处理线路(34,36)的所述压载水的处理流量。
[0044] 即使压载水的透射率变化，该构造也能够使压载水接收到预定剂量的紫外线。当压载水的透射率降低时，压载水所接收到的紫外线的剂量降低。控制单元控制紫外线照射装置(23)，以将利用由传感器感测到的照度(I)和流经紫外线照射装置(23)的压载水的流量所计算出的剂量保持在预定剂量(例如，提高紫外线照射装置的输出)。然而，当压载水的透射率低时，无法通过控制紫外线照射装置而将计算出的剂量保持在预定剂量。例如，即使当紫外线照射装置输出最大功率时，计算出的剂量可能达不到预定剂量。在这种情况下，降低流经处理线路的压载水的处理流量。通过降低压载水的流量，可以提高压载水所接收到的紫外线的剂量。这使得压载水能够接收到预定剂量的紫外线。
[0045] “使压载水能够接收到预定剂量的紫外线”是指压载水接收至少预定剂量的紫外线。因此，降低压载水的处理流量可能导致压载水接收到超过预定剂量的紫外线剂量。
[0046] 在一个实施例中，“预定剂量”是杀死生存于压载水中的微生物所需的紫外线剂量。该“预定剂量”可以例如通过实验获得。
[0047] (2)优选地，所述控制单元(100)根据所计算出的剂量(D)来改变所述压载水的所述处理流量。
[0048] 根据该构造，能够将压载水的处理流量控制为适当的流量，以确保预定剂量。
[0049] (3)优选地，当所述控制单元(100)降低所述压载水的所述处理流量时，所述控制单元(100)使所述紫外线照射装置(23)的输出最大。
[0050] 根据该构造，降低压载水的处理流量，并且除此之外，还使紫外线照射装置的输出最大。这可以提供最大压载水流量，从而允许在紫外线照射装置中对于任何透射率而言都恒定地保持预定剂量。
[0051] (4)优选地，所述控制单元(100)连续地改变所述处理流量。
[0052] 这种构造确保可以提供最大压载水流量，从而允许根据计算出的剂量在紫外线照射装置中对于任何透射率而言都恒定地保持预定剂量。
[0053] (5)优选地，所述控制单元(100)基于所计算出的剂量(D)来在多个水平之中确定处理流量水平，并将所述处理流量控制为与所确定的水平对应的流量。
[0054] 根据该构造，控制单元使处理流量多级地变化。这可以简化对处理流量的控制。
[0055] (6)优选地，所述控制单元(100)判断为了将所述计算出的剂量(D)保持在所述预定剂量是降低还是提高所述处理流量。此外，优选地，处理流量提高时的计算出的剂量(D)大于预定剂量。
[0056] 根据该构造，可以判断是降低还是提高处理流量，以便在利用照度(I)和流量(F2)(＝A,A1或A2)所计算出的剂量(D)的值保持为预定剂量(预先设定的参考剂量)的同时提供适当的流量。此外，当处理流量降低并随后返回到处理流量(或提高)时，压载水所接收到的紫外线的剂量也可以保持在预定剂量。通过提高处理流量，存在降低紫外线的剂量的可能性。当计算出的剂量达到大于预定剂量的值时，提高处理流量。因此，当提高处理流量时，压载水所接收到的紫外线的剂量可以保持在预定剂量。
[0057] (7)优选地，压载水处理系统(10)还包括过滤装置(22)，过滤装置(22)被设置到所述处理线路(34，36)上且过滤供应给所述紫外线照射装置(23)的所述压载水。过滤装置(22)包括：过滤器(61)，其以圆筒形布置以围绕轴线(C)，设置成按需要绕所述轴线旋转，并且过滤所述压载水；待处理水喷嘴(62)，其将所述压载水喷出到所述过滤器(61)的外周部；过滤水通道(64)，其向所述紫外线照射装置(23)供应已经被所述过滤器(61)过滤的所述压载水；排出通道(65)，其排出未经所述过滤器(61)过滤的水；以及电动机(90)，其使所述过滤器(61)绕所述轴线旋转。所述控制单元(100)根据所述处理流量来改变流经所述排出通道(65)的水的排出水流量。
[0058] 根据该构造，过滤装置能够在过滤器旋转时使压载水通过待处理水喷嘴流出到过滤器的外周部，从而过滤装置能够过滤压载水，且与此同时清洗过滤器。清洗过滤器的能力取决于通过待处理水喷嘴流出的压载水的流量。从待处理水喷嘴流出的压载水的流量由处理流量和排出水流量来确定。通过根据处理流量改变排出水流量来确保清洗过滤器的能力。
[0059] (8)优选地，所述控制单元(100)改变所述排出水流量使得所述处理流量和所述排出水流量的总量是固定的。
[0060] 根据该构造，即使处理流量变化，也能够将固定量的压载水导入过滤装置。因此，能够将通过待处理水喷嘴流出的压载水的流量保持在固定的流量。这确保了清洗过滤器的能力。
[0061] (9)根据本发明的一个方式的压载水处理方法是通过利用紫外线照射装置(23)来处理用于船舶(1)的压载水的压载水处理方法，所述紫外线照射装置(23)设置到压载水处理线路(34，36)上并且包括光源(142)和照度传感器(144)，所述光源发射紫外线，所述照度传感器感测所述压载水所接收到的所述紫外线的照度。所述压载水处理方法包括：控制所述紫外线照射装置(23)以将利用由所述照度传感器(144)感测到的照度(I)和流经所述紫外线照射装置(23)的所述压载水的流量计算出的剂量(D)保持在预定剂量(B)(ST1)；以及当无法通过控制所述紫外线照射装置(23)将所述计算出的剂量(D)保持在所述预定剂量(B)时，降低流经所述处理线路(34、36)的所述压载水的处理流量(ST8，ST21，ST31)。
[0062] 即使压载水的透射率变化，该构造也能够使压载水接收到预定剂量的紫外线。
[0063] [本发明的实施例的详细描述]
[0064] 以下将参照附图详细描述本发明的实施例。在图中，相同或相应的部件用相同的附图标记表示，并且将不再重复描述。
[0065] 图1是示出安装有根据本发明的一个实施例的压载水处理系统的船舶的示意图。参考图1，船舶1具有根据本发明的一个实施例的压载水处理系统10和用于储存压载水的水箱11。当将压载水装载到水箱11中时，压载水处理系统10取得来自海域2的海水作为压载水。压载水处理系统10净化所取的海水。具体地，压载水处理系统10最初过滤海水。随后，压载水处理系统10用紫外线照射过滤的海水，以进行杀死压载水中的微生物的处理。已经经历杀死处理(或紫外线照射)的海水作为压载水储存到水箱11中。
[0066] 储存在水箱11中的压载水在船舶1停靠的港口处被排放到海域2。在该实施例中，当压载水处理系统10将压载水从水箱11排放到海域2时，压载水处理系统10净化压载水。具体而言，压载水处理系统10利用紫外线照射水箱11中抽出的压载水，压载水处理系统10随后将压载水向海域2排出。
[0067] 图2是表示本发明的一个实施例的压载水处理系统的构造的示意图。参考图2，压载水处理系统10包括压载泵21、过滤装置22、紫外线照射装置23、管31-38、阀41-50、流量计51和52以及控制单元100。管31-38、过滤装置22和紫外线照射装置23构成由压载水处理系统10处理的压载水的处理线路。具体地，管34和36构成用于由紫外线照射装置23进行的净化处理的处理线路。
[0068] 当压载泵21将压载水储存到水箱11中时，压载泵21从海域(图1所示的海域2，下文也将适用)中泵送海水。另一方面，当压载泵21将压载水从水箱11排出到船外时，压载泵21从水箱11泵送出压载水。
[0069] 过滤装置22连接到处理线路并过滤取自海域的海水。因此，过滤装置22包括过滤器。下面将更具体地描述过滤装置22的构造。过滤后的海水被供给到紫外线照射装置23。
[0070] 紫外线照射装置23用紫外线照射待处理水或压载水，以杀灭压载水中所含的微生物。当从水箱11向船外排放压载水时，紫外线照射装置23利用紫外线照射通过压载泵21向水箱11泵送的压载水。
[0071] 管31与海水箱(吸水口)20和压载泵21的取水口连接，以构成从海域向压载泵21输送海水的路径。管32与压载泵21的排出口和管34连接，以构成从压载泵21送出压载水的路径。
[0072] 管33从管32分支并且连接到用于待处理水的过滤装置22的通道。管33构成用于将压载水引入过滤装置22的路径。管34连接到过滤装置22的过滤水通道和紫外线照射装置23的水入口，以构成用于向紫外线照射装置23供给通过过滤装置22过滤的压载水的路径。管35构成用于使未被过滤装置22过滤的海水返回海域或者通过清洗过滤器从过滤器中去除包含生物体(例如有机体、颗粒等)的海水的路径。海水通过管35并经由排水口24返回到海域。
[0073] 管36连接到紫外线照射装置23的出口和管37，以构成从紫外线照射装置23送出压载水的路径。管37构成在紫外线照射装置23中被紫外线照射的压载水所通过的两条路径。一条路径是从紫外线照射装置23到水箱11的路径，并且当将压载水储存到水箱11中时使用该路径。另一路径是从紫外线照射装置23连接到管35的路径，并且例如当将压载水从水箱
11排出船外时使用该路径。
11排出船外时使用该路径。
[0074] 管38连接到压载泵21的进水口和管37。管38构成由压载泵21从箱11泵送的压载水所通过的路径。管38和管32构成绕过过滤装置22以使储存在水箱11中的压载水传送到紫外线照射装置23的旁路路径。
[0075] 阀41-50的开度分别响应于信号S1-S10的控制而变化。通过控制阀41-50的开度，可以控制处理的压载水的流量或经由管35从过滤装置22排出的海水的流量。阀41-50可以全部或部分是比例控制阀。此外，阀41,46-48和50可以是手动阀。
[0076] 阀41,42,43,44,45,48和49分别设置到管31,32,34,35,36,38和33上。阀46在从水箱11排出的压载水通过的部分处设置到管37上。更具体地，阀46设置在管37的从管36和37连接在一起的部分延伸到管35和37连接在一起的部分处的部分上。阀47设置在管37的用于将压载水从紫外线照射装置23送到水箱11的部分处。换句话说，阀46设置在管37的从管36和37连接在一起的部分延伸到水箱11处的部分上。
[0077] 阀47是如下的阀：用于使被紫外线照射装置23处理的水的路径在由管37形成的第一路径和第二路径之间切换。第一路径是从紫外线照射装置23到水箱11的路径。当被紫外线照射装置23处理的水通过第一路径时，处理后的水作为压载水储存在水箱11中。第二路径是从紫外线照射装置23到排水口24的路径。通过第二路径的水从排水口24排出到船舶1外部。阀50设置到将管32和管37连接在一起的管上。阀50用于控制打开和关闭过滤装置22和紫外线照射装置23的旁路管线，用于紧急情况等。
[0078] 流量计51设置在管35上，并测量从过滤装置22向海域排出的海水的流量。流量计51输出表示测量流量F1的信号。在本实施例中，将由流量计51测量的流量称为“排出水流量”。
[0079] 流量计52设置在管36上，并测量通过紫外线照射装置23的压载水的流量。流量计52输出表示测量流量F2的信号。由流量计52测量的流量在本实施例中称为“处理流量”。
[0080] 控制单元100整体控制压载水处理系统10。在本实施例中，控制单元100包括压载水处理控制单元111和紫外线照射控制单元112。压载水处理控制单元111和紫外线照射控制单元112被配置为能够彼此通信。注意，压载水处理控制单元111和紫外线照射控制单元112可以集成为单个控制装置。
[0081] 压载水处理控制单元111控制处理流量。另外，在将压载水储存于水箱11时，压载水处理控制部111控制排出水流量。因此，压载水处理控制单元111分别基于从流量计51和52输出的信号获得流量F1和F2的值。压载水处理控制单元111基于流量F1和F2的值输出信号S1-S10。信号S1-S10分别是用于控制阀41-50的信号。除了控制阀41-48之外，压载水处理控制单元111还可以控制压载泵21和过滤装置22。
[0082] 紫外线照射控制单元112控制紫外线照射装置23。因此，紫外线照射控制单元112将信号UVC发送到紫外线照射装置23。具体地，紫外线照射控制单元112控制紫外线照射装置23，以按照预定保持剂量用紫外线来照射压载水。紫外线照射装置23感测压载水所接收到的紫外线的照度I，并且向紫外线照射控制单元112发送指示所感测的照度I的信号。紫外线照射控制单元112使用流量F2和照度I来计算剂量D。剂量D根据以下表达式计算：D＝K×I/F2，其中K表示系数。
[0083] 在下文中，将更具体地描述图2所示的压载水处理系统10的操作。在下面的讨论中，“用水填充水箱”是指向水箱11引入压载水和用压载水填充水箱11。
[0084] 图3是用于说明图2所示的压载水处理系统10向水箱内填充水和排水的视图。参考图3所示，在用水填充水箱时，打开阀41,43,44,45,47和49，而关闭阀42,46,48和50。从海域通过海水箱20和管31取海水作为压载水。压载水由压载泵21通过管32和33供应到过滤装置22。
[0085] 过滤装置22使压载水通过过滤器，从而过滤压载水。过滤后的压载水经由管34供给到紫外线照射装置23。
[0086] 通过过滤，生物或颗粒等附着在过滤器上。在该实施例中，过滤装置22可以在过滤压载水的同时清洗过滤器。当过滤器被清洗时，生物或颗粒等从过滤器移除并经由管35排放到海域。
[0087] 紫外线照射装置23利用紫外线照射经由管34供给的压载水。通过用紫外线照射过滤的压载水，即使使用小的紫外线灯也可以获得杀灭微生物的效果。使用小的紫外线灯允许紫外线照射装置小型化并且有利地节省电流消耗等。
[0088] 在用紫外线照射压载水后，压载水通过管36和37送入水箱11。流量计52测量流经管36的压载水的流量，即处理流量。将通过过滤装置22和紫外线照射装置23净化的压载水储存在水箱11中。
[0089] 相反，当压载水从水箱11排出时，阀42,45,46和48打开，而阀41,43,44,47,49和50关闭。储存在水箱11中的压载水通过管38由压载泵21泵送。压载泵21将压载水经由管32和34供应到紫外线照射装置23。
[0090] 紫外线照射装置23用紫外线照射经由管34供给的压载水。已经通过紫外线照射装置23的压载水经由管37和管35排出到海域。
[0091] 在下文中，将更具体地描述对水箱填充水的处理。图4示出了用水填充水箱的第一启动处理。参考图4，压载水处理控制单元111打开阀41,49和44，并且还操作压载泵21。阀42,43,45-48和50处于关闭状态。海水通过海水箱20从海域取出，通过管31和32，并被送到过滤装置22。海水通过过滤装置22，并通过管35和排水口24排放到海域。
[0092] 当长时间不进行压载水处理时，留在管或过滤装置内的海水会腐蚀。或者可能将空气引入管中。海水腐蚀或将空气引入管中可能是海水透射率降低的原因。当海水具有低透射率时，在紫外线照射装置23中存在不能获得足够剂量的可能性。或被腐蚀的海水可能堵塞过滤器。压载水处理控制单元111执行如上所述的第一启动处理达预定时间段。因此，清洗过滤装置22的过滤器，冲洗管31,32,33和35。因此可以解决上述问题。
[0093] 图4所示的处理之后是第二启动处理。图5示出了用水填充水箱的第二启动处理。参考图5，在冲洗达固定时间段之后，压载水处理控制单元111打开阀43,45和46。过滤装置
22过滤海水。过滤的海水通过管34被送到紫外线照射装置23。
22过滤海水。过滤的海水通过管34被送到紫外线照射装置23。
[0094] 紫外线照射控制单元112打开紫外线照射装置23的紫外线灯。流量计52测量流经紫外线照射装置23的过滤水的流量F2。压载水处理控制单元111响应于测量流量F2而操作以将流经紫外线照射装置23的过滤水的流量控制为预定流量。
[0095] 紫外线照射控制单元112利用流量F2和照度I计算剂量D。在计算出的剂量达到预定剂量之前，获得的海水通过第二路径并被排出到船外。紫外线照射控制单元112可以将信号UVC发送到紫外线照射装置23以控制紫外线照射装置23，使得计算出的剂量达到预定值。当海水通过第二路径达固定时间段并且计算出的剂量仍未达到预定值时，压载水处理控制单元111降低通过紫外线照射装置23的过滤水的流量，直到计算出的剂量达到预定值为止。
换句话说，在第二启动处理中，控制单元100控制紫外线照射装置23以将计算出的剂量保持在预定剂量。当海水通过第二路径达固定时间段并且无法通过控制紫外线照射装置23将计算出的剂量保持在预定剂量B时，控制单元100降低流经处理线路(管34,36)的压载水的处理流量。
换句话说，在第二启动处理中，控制单元100控制紫外线照射装置23以将计算出的剂量保持在预定剂量。当海水通过第二路径达固定时间段并且无法通过控制紫外线照射装置23将计算出的剂量保持在预定剂量B时，控制单元100降低流经处理线路(管34,36)的压载水的处理流量。
[0096] 照度I取决于流经紫外线照射装置23的流体的透射率。在将流经紫外线照射装置23的海水的透射率提高到预定值之前，照度I从未达到预定值。此外，在现实中不可能发生船舶周围的海域的透射率短时间段得到提高。因此，当基于照度I进行控制时，可能不能实际开始用水填充水箱。
[0097] 相反，本实施例确保剂量D。剂量D是照度和流量的乘积。即使在海域具有低透射率时，也可以通过改变(或降低)海水的流量来确保预定的剂量。这允许开始向水箱11填充水。
[0098] 随后，执行第三启动处理。紫外线照射控制单元112确认剂量D已经达到预定剂量。压载水处理控制单元111确认已经充分排出留在从紫外线照射装置23延伸到排水口24的管(即，管36以及管37的一部分)中的未处理水。根据一个实施例，压载水处理控制单元111可以在自从第二启动处理开始并且排出水流量的积分也已经达到限定值之后已经过去了固定时间段时，确定已经充分地排出未处理水。积分流量的限定值可以基于从紫外线照射装置23到排水口24的管的长度和该管的直径来预先确定。在从第二启动处理开始经过的时间段和排出水流量的积分中的任一个满足条件的情况下，压载水处理控制部111可以判断出已充分排出未处理水。
[0099] 图6示出从第三启动处理切换到用水填充水箱。参考图6，在压载水处理控制部111判断出已充分排出未处理水时，压载水处理控制部111关闭阀46并打开阀47。由此，开始向水箱11内填充水。
[0100] 当紫外线照射后的压载水的目的地从排水口24切换到水箱11时，压载水的流量可能随背压的波动而变化。例如，在船舶1更深地下沉的状态下，从排水口24切换到水箱11导致容易提高压载水的流量。当压载水的流量提高时，紫外线的剂量降低，因此，存在计算出的剂量低于预定值的可能性。
[0101] 根据一个实施例，在从排水口24向船外排水的同时，控制单元100(压载水处理控制单元111)可以将通过第二路径排出的水的流量降低为小于通过第一路径储存到水箱11的水的流量的额定值。例如，通过第二路径的水的流量可以设定为通过第一路径的水的流量的额定值的80％。另外，控制部100(紫外线照射控制部112)也可以在开始向水箱11填充水后压载水的流量稳定之前，将紫外线灯的输出保持为100％输出。更具体地，控制紫外线灯提供最大输出。通过如上所述控制流量和紫外线灯的输出中的至少一个，可以防止剂量D低于预定值。例如，当压载水的流量落在包括额定值的范围(例如，额定值的±5％的范围)内时，压载水的流量是稳定的。
[0102] 在用水填充水箱11之后，执行第一结束处理。图7示出了用水填充水箱的第一结束处理。参考图7，压载水处理控制单元111打开阀46并且还关闭阀47。更具体地，控制步骤从用水填充水箱11切换到将水排出到船外。之后，紫外线照射控制部112停止紫外线照射装置23(或者关闭紫外线灯)。这可以防止未处理水(即，未用紫外线处理的海水)被引入水箱11中。
[0103] 随后，执行第二结束处理。图8示出了用水填充水箱的第二结束处理。参考图8，压载水处理控制单元111关闭阀43,45和46以中断过滤装置22的过滤线路。经由海水箱20取得的全部海水量通过过滤装置22的排水线路(管35)，并且因此清洗了过滤装置22的过滤器。一旦过滤器被清洗完，压载水处理控制单元111停止压载泵21并且还关闭所有的阀。这停止压载水处理系统10。
[0104] 随后，将详细描述从水箱排放压载水的排水处理。图9示出了排水的第一启动处理。参考图9，压载水处理控制单元111打开阀41,42,45和46，并且还操作压载泵21。阀43,44,47-50处于关闭状态。紫外线照射控制单元112打开紫外线照射装置23的紫外线灯。通过海水箱20从海域获取海水。海水通过管31,32和34，并被送到紫外线照射装置23。
[0105] 当在紫外线的剂量达到预定剂量之前开始从水箱11排出压载水时，可能在压载水没有被紫外线充分地解毒的情况下将压载水排放到海域。因此，直到基于照度I和流量F2计算出的剂量D达到预定剂量之前，执行上述第一启动处理。压载水处理控制单元111可以响应于测量流量F2而进行操作，以将流经紫外线照射装置23的过滤水的流量控制为预定流量。
[0106] 图9所示的处理之后是第二启动处理。图10示出了排水的第二启动处理。参考图10，在计算出的剂量达到预定值之后，压载水处理控制单元111关闭阀41并且还打开阀48。
这开始从水箱11排放水。紫外线照射装置23用紫外线照射从水箱11排出的压载水。
这开始从水箱11排放水。紫外线照射装置23用紫外线照射从水箱11排出的压载水。
[0107] 与用水填充水箱的处理一样，当开始从水箱11排水时，压载水的流量可能随背压的波动而变化。当流量提高时，剂量降低，因此存在计算出的剂量低于预定值的可能性。因此，与控制向水箱内填充水一样，控制部100(压载水处理控制部111)也能够将从海域抽出的海水的流量降低为小于从水箱11排出的压载水的流量的额定值。例如，从海域泵送的海水的流量可以被设定为通过第一路径的水的流量的额定值的80％。
[0108] 另外，在从水箱11排出的压载水的流量稳定之前，控制单元100(紫外线照射控制单元112)可以将紫外线灯的输出保持在100％输出。通过控制流量和紫外线灯的输出中的至少一个，如上所述，可以防止剂量D低于预定值。
[0109] 在从水箱11排出水的处理完成后，执行结束处理。图11示出了排水的结束处理。参考图11，压载水处理控制单元111停止压载泵21。紫外线照射控制单元112停止紫外线照射装置23(或关闭紫外线灯)。随后，压载水处理控制单元111关闭所有阀。这停止压载水处理系统10。
[0110] 图12示出了图2所示的过滤装置22的示例性构造。图13是沿图12所示的VIII-VIII线截取的横截面图。参考图12和图13，待处理水(压载水)从管33(参见图2和图3)通过待处理水用通道66，并且因此被供给到壳体63。在壳体63内，设有圆筒形过滤器61。轴线C表示过滤器(筒体)61的中心轴线。换句话说，过滤器61被设置为围绕轴线C。
[0111] 电动机90连接到过滤器61的中心轴。从驱动装置(未示出)向电动机90供应电力，以使过滤器61绕轴线C旋转。电动机90被电动机罩91罩住。
[0112] 过滤器61的圆筒形顶面和底面被封闭以防水。虽然可旋转附接结构也需要具有防水结构，但是可使用已知的结构而不受特别限制。
[0113] 壳体63完全覆盖过滤器61。壳体63具有外壳71、盖72和底部73。底部73设置有连接到管35的排出通道65(参见图2和图3)。在壳体63内中，为了引入待处理水，设有待处理水用通道66和待处理水喷嘴62。
[0114] 根据图12所示的构造，壳体63具有带有药剂导入口70的盖72。但是，应该注意，在壳体63上设置药剂导入口不是必要的。
[0115] 待处理水喷嘴62构造成从待处理水用通道66延伸出来。待处理水喷嘴62的末端具有喷嘴口67。喷嘴口67设置在壳体63的外壳71内。喷嘴口67形成为使得待处理水通过喷嘴口67向过滤器61的外周表面流出。
[0116] 中心管80设置在轴线C上。中心管80连接到过滤水通道64。过滤水通道64连接到管34(参见图2和图3)。注意，中心管80不转动。
[0117] 图14是用于说明图12所示的过滤器61的代表性构造的透视示意图。参考图13和图14，过滤器61是褶皱式过滤器。呈扁平带形式的基部构件被折叠以交替地形成脊部和槽部来形成褶皱。褶皱基材具有连接在一起的相反两端以形成圆筒形褶皱式过滤器。
[0118] 过滤器的基材是多孔树脂片。作为多孔树脂片材的材料，例如可以使用聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)等的拉伸多孔体、相分离多孔体、非织造布等的多孔结构。为了以高流量进行过滤处理，特别优选使用如聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯的非织造布。
[0119] 再次参考图12和图13，压载水通过待处理水用通道66，并且从待处理水喷嘴62的喷嘴口67喷射出来。从喷嘴口67喷出的压载水从过滤器61的筒体的外部渗透到筒体的内部。因此，压载水被过滤。通过渗透经过过滤器61而过滤的压载水经由设置在中心管80中的进水孔81被引导到过滤水通道64，并且因此从过滤装置22流出。
[0120] 相反，未被过滤器61过滤的水和沉淀在壳体63的底部73上的悬浮物质内容物经由排出通道65排出到过滤装置22外部。因此，在连续排放悬浮物质内容物或剩余水的同时进行过滤。因此，能够确保压载水处理量所需的生产量(例如，10-20吨/小时，进一步地为100吨/小时)。
[0121] 在上述操作中，诸如生物或颗粒等悬浮物附着在过滤器61的外周表面上。根据如图12所示的构造，电动机90使过滤器61旋转。在过滤器61旋转的同时，从喷嘴口67射出的待处理水撞到过滤器61的外周表面上。利用待处理水的压力和旋转水流，在过滤器61的外周表面上恒定地产生水流。这便于去除附着在过滤器61上的悬浮物质。更具体地，根据本实施例，可以在过滤压载水的同时清洗过滤器61。
[0122] 图15是表示图2所示的紫外线照射装置23的示例性构造的视图。参考图15，紫外线照射装置23包括壳体141、作为光源的紫外线灯142、灯电源143和照度传感器144。
[0123] 壳体141连接到管34和管36并容纳紫外线灯142。压载水通过管34流入紫外线照射装置23的壳体141中，并流出到管36中。更具体地说，紫外线照射装置23设置到压载水处理线路中。
[0124] 紫外线灯142用紫外线照射通过壳体141的压载水。打开和关闭紫外灯142，由紫外灯142发射且由压载水接收到的紫外线的剂量受发自紫外线照射控制单元112的信号UVC控制。
[0125] 照度传感器144感测压载水所接收到的紫外线的照度。照度传感器144将表示感测到的照度I(单位：W/m 2)的信号发送到紫外线照射控制单元112。
[0126] 紫外线照射控制单元112基于利用由照度传感器144感测到的紫外线的照度I和由流量计52感测到的流量F2(流经紫外线照射装置23的压载水的流量)计算出的剂量D来控制提供给紫外线灯142的电力。在一个实施例中，紫外线照射控制单元112向灯电源143指示相对于提供给紫外线灯142的电力的最大值的比例。灯电源143根据所指示的比例向紫外线灯142提供电力。注意，灯电源143可以被包括在紫外线照射控制单元112中。
[0127] 由照度传感器144测量的紫外线的照度I随着压载水的透射率而变化。当压载水具有较低的透射率时，压载水透过较少量的紫外线。因此，照度传感器144感测到的照度I降低，并且从照度I和流量F2计算出的剂量D降低。当紫外线的剂量降低时，杀死生存在压载水中的微生物的效果会降低。
[0128] 例如，压载水中包含的沙子或泥土的浊度、或着色成分影响压载水的透射率。因此，压载水的透射率可取决于取得压载水的地方(或海域)。此外，即使在同一海域中取得压载水，压载水的透射率也可能随着取得压载水时的天气或气候等因素而变化。
[0129] 因此，紫外线照射控制单元112控制提供给紫外线灯142的电力，使得利用由照度传感器144感测到的照度I和由流量计52感测到的流量F2获得的剂量D被保持在预定值。该预定值是例如通过预备实验确定的值。然而，可从灯电源143提供给紫外灯142的电力存在上限。上限例如取决于紫外线照射装置的额定值(作为一个实例，为灯电源143的额定值或紫外灯142的额定值)。
[0130] 当作为压载水取得的海水具有低透射率时，存在如下的可能性：即使向紫外线灯142供应最大功率，利用由照度传感器144感测到的照度I和由流量计52感测到的流量F2所获得的剂量D也低于预定值。在本发明的实施例中，紫外线照射控制单元112控制紫外线照射装置23，使得利用由照度传感器144感测到的照度I和由流量计52感测到的流量F2所获得的剂量D被保持在预定剂量。在无法通过控制紫外线照射装置23而将所感测到的剂量D保持为预定剂量的情况下，控制部100(压载水处理控制部111)使流经处理线路的压载水的流量(处理流量)降低。
[0131] 通过降低处理流量，即使在压载水具有低透射率并且照度传感器144感测到低照度I时，也可以提高剂量D。换句话说，可以提高压载水所接收到的紫外线的剂量。因此，即使压载水具有低透射率，也可以实现预定剂量的紫外线。因此，即使压载水具有低透射率，也能够保持杀灭微生物的效果。
[0132] 以下，对于各实施例，详细说明如何控制处理流量。注意，以下所示的数值以实例的方式表示以帮助理解每个实施例，并且它们不旨在限制本发明。另外，以下说明的各实施例不限于向水箱内填充水或排水的情况，也可以适用于确保预定剂量所需的控制。
[0133] <第一实施例>
[0134] 在第一实施例中，基于利用由照度传感器144感测到的照度I和由流量计52感测到的流量F2所获得的剂量D来校正处理流量。注意，在第一实施例中，压载水处理系统10被配置为使得可以无级(或连续)地控制处理流量。例如，可以通过对阀44和45应用比例控制阀来无级地控制处理流量。
[0135] 图16是用于说明第一实施例的如何控制处理流量的流程图。图16中描述的控制可应用于在用水填充水箱和排水时的控制。参考图16，压载水处理系统10开始处理。例如，执行启动处理。在步骤ST1中，压载水处理达到稳定状态。然而，注意，在步骤ST1中，压载水处理系统10不限于稳定状态。图16的处理也可应用于在用水填充水箱的第二启动处理(见图5)。
[0136] 参数SP1是用于控制处理流量的参数。压载水处理控制单元111存储参数SP1的值A，并且还根据参数SP1控制处理流量。具体地，压载水处理控制单元111控制阀45的开度，使3
得由流量计52感测到的处理流量的值F2与参数SP1的值A匹配。例如，A＝250(m/h)。
得由流量计52感测到的处理流量的值F2与参数SP1的值A匹配。例如，A＝250(m/h)。
[0137] 参数SP是用于控制剂量的参数。紫外线照射控制单元112存储参数SP的值B，并且还根据参数SP控制紫外线的剂量。具体地说，紫外线照射控制单元112控制从灯电源143供应给紫外线灯142的电力，使得利用由图15所示的照度传感器144感测到的照度I和由流量2
计52所感测到的流量F2所获得的剂量D与参数SP的值B匹配。例如，B＝100(mJ/cm)。注意，压载水处理控制单元111可以从紫外线照射控制单元112获得参数SP的值，以控制处理流量。
计52所感测到的流量F2所获得的剂量D与参数SP的值B匹配。例如，B＝100(mJ/cm)。注意，压载水处理控制单元111可以从紫外线照射控制单元112获得参数SP的值，以控制处理流量。
[0138] 在步骤ST2中，判断利用由照度传感器144所感测到的紫外线的照度I和由流量计52感测到的流量F2所获得的剂量D是否小于参数SP的值(＝B)(即,D
[0139] 当紫外线照射控制单元112检测到计算出的剂量D低于值B时，紫外线照射控制单元112测量D
[0140] 当D
[0141] 当D
[0142] 在步骤ST3中，使紫外线照射装置23的输出功率(UV输出功率)最大。紫外线照射控制单元112将实际输出电压相对于灯电源143的输出功率的最大值的比率P设定为100％。换句话说，灯电源143向紫外线灯142提供最大的输出功率。因此，紫外线灯142发射具有最大强度的紫外线。
[0143] 在步骤ST4中，紫外线照射控制单元112操作延迟计时器。例如，延迟计时器的设置时间为2分钟(120秒)。注意，对于由延迟计时器设置的时段，紫外线照射装置23输出最大功率(UV功率)。
[0144] 在步骤ST5中，紫外线照射控制单元112从照度传感器144和流量计52计算当前剂量值(计算出的剂量D)。紫外线照射控制单元112将所计算的值发送到压载水处理控制单元111。因此，压载水处理控制单元111参考当前剂量值。
[0145] 在步骤ST6中，压载水处理控制单元111基于当前剂量值计算校正处理流量Q1。在一个实施例中，压载水处理控制单元111根据将计算出的剂量D与校正处理流量Q1关联起来的函数来计算校正处理流量Q1。当计算出的剂量D降低时，该函数降低校正处理流量Q1。
[0146] 将计算出的剂量D与校正处理流量Q1关联起来的函数可以是响应于剂量D而平滑地改变校正处理流量Q1的函数。在一个实施例中，压载水处理控制单元111根据允许校正处理流量Q1与剂量D成反比的函数来由剂量D计算校正处理流量Q1。该函数可以表示为例如Q1＝B/D×A+b。例如，b是负常数。
[0147] 此外，压载水处理控制单元111可以存储与剂量D相关联的校正处理流量Q1的数据。图17是表示压载水处理控制部111中存储的校正处理流量的数据的示意图。如图17所示，校正处理流量Q1具有与剂量D(D1,D2,D3,...)相关联的值(A1,A2,A3,...)。图17所示的数据可以例如以表格或数据库的形式存储在压载水处理控制单元111中。可以确定剂量D(D1,D2,D3,...)和校正处理流量Q1值(A1,A2,A3,...)，使得校正处理流量Q1随剂量D基本平滑地变化。剂量D(D1,D2,D3,...)和校正处理流量Q1值(A1,A2,A3,...)之间的关联可以例如通过预备实验预先获得。
[0148] 返回图16，在步骤ST7中，压载水处理控制部111判断校正处理流量Q1是否等于或大于在稳定状态下的处理流量的值A(Q1≥A)。当校正处理流量Q1等于或大于稳定状态下的处理流量的值A时(步骤ST7中为是)，控制返回到步骤ST1。
[0149] 当处理返回到步骤ST1时，压载水处理控制单元111根据参数SP1来控制处理流量。紫外线照射控制单元112根据参数SP来控制紫外线的剂量。在这种情况下，处理流量被控制为A(m3/h)，剂量被控制为B(mJ/cm2)。注意，UV输出功率从最大值(P＝100％)降低。
[0150] 相反，在校正处理流量Q1小于值A的情况下(步骤ST7中为否)，处理转入步骤ST8。在步骤ST8中，压载水处理控制部111将校正处理流量Q1设定为处理流量参数SP1'的值，并根据参数SP1'来控制处理流量。此时，UV输出功率仍然是最大值(P＝100％)。
[0151] 步骤ST8对应于根据感测到的剂量D改变压载水的处理流量的步骤。在步骤ST8之后，处理返回到步骤ST4。反复执行步骤ST4至ST8，直到校正处理流量Q1变为等于或大于值A。反复执行步骤ST4至ST8的状态是压载水具有低透射率的状态。通过步骤ST8，将处理流量降低为小于值A。这可以提高压载水所接收到的紫外线的剂量。通过适当地确定将校正处理流量Q1与计算出的剂量D关联起来的函数，即使压载水具有低透射率，也确保了杀灭微生物所需的紫外线剂量。特别地，UV输出功率具有最大值(P＝100％)允许最大压载水流量，从而允许在紫外线照射装置23中对于任何透射率而言都恒定地保持预定剂量。
[0152] 相反，例如当压载水的透射率逐渐提高时，则在反复执行步骤ST4至ST8的同时剂量D的计算值提高。在步骤ST6中，校正处理流量Q1的计算值等于或大于A。注意，在剂量D具有等于或大于B的值的情况下，实际处理流量等于或小于A。
[0153] 在这种情况下，控制从步骤ST7返回到步骤ST1，以将处理流量控制为A。换句话说，提高处理流量。随着处理流量提高，存在所计算出的剂量D可能降低的可能性。然而，剂量D的前次值大于B，并且即使当处理流量设定为A时，剂量的值也可以保持为B。当处理流量返回A并因此剂量D超过值B时，紫外线照射控制单元112控制紫外线照射装置23以将剂量D保持在值B。
[0154] 此外，在本实施例中，在向水箱填充水的同时，除了控制处理流量之外，还控制过滤装置22的排出水流量。图18是用于描述在用水填充水箱时如何控制过滤装置22的排出水流量的流程图。该流程图所示的处理主要由压载水处理控制单元111来执行。注意，可以如所确定的那样周期性地执行图18所示的处理。
[0155] 参考图18，在步骤ST11中，压载水处理控制部111计算排出水流量，使得处理流量和排出水流量的总和为固定值。在步骤ST12中，压载水处理控制单元111根据计算出的排出水流量的值来控制排出水流量。例如，压载水处理控制单元111控制阀44的开度，使得流量计51所测量的流量F1与在步骤ST11中计算出的排出水流量的值匹配。
[0156] 当用水填充水箱时，过滤装置22通过过滤器61过滤压载水，并且同时清洗过滤器61(参见图12)。当排出水流量固定并且处理流量降低时，流入过滤装置22的海水的量降低。
当流入过滤装置22的海水的量降低时，可能损害清洗过滤器61的能力。
当流入过滤装置22的海水的量降低时，可能损害清洗过滤器61的能力。
[0157] 然而，根据图18所示的流程，排出水流量根据处理流量而变化。更具体地，控制排出水流量，使得处理流量和排出水流量的总和为固定值。因此，流入过滤装置22的海水的量可以在处理流量降低时被固定。因此，可以保持清洗过滤器61的能力。结果，还可以保持通过过滤装置22的过滤性能。
[0158] 因此，根据第一实施例，当计算出的剂量D不能保持预定剂量(B)时，降低处理流量。因此可以提高计算出的剂量D(更具体地，实际剂量)。如果待净化的压载水的透射率变化，则可以抑制紫外线的剂量的降低。结果，紫外线的剂量可以至少保持在预定剂量。
[0159] 此外，根据第一实施例，根据计算出的剂量D，处理流量平滑地变化。这允许精细地控制处理流量，并且因此最佳地响应计算出的剂量D。
[0160] <第二实施例>
[0161] 在第一实施例中，处理流量可以响应于计算出的剂量D而平滑地变化。在第二实施例中，预先确定多个处理流量水平，并且在多个水平中，确定与计算出的剂量D对应的处理流量水平。处理流量被控制为具有与所确定的水平对应的值。在下文描述的实施例中，预先设置三个处理流量水平，即“高”、“中”和“低”水平。然而，注意，水平的数量可以是大于1的任何数量，并且不限于三个。
[0162] 图19是用于说明第二实施例的如何控制处理流量制的流程图。图19中描述的控制适用于在用水填充水箱和排水时的控制。参考图19，步骤ST1至ST4与图16所示的相应步骤相同。此外，在步骤ST1中，压载水处理系统10不限于稳定状态。与第一实施例中一样，图19的处理也适用于用水填充水箱的第二启动处理(参见图5)。在步骤ST4之后，控制转入步骤ST20。
[0163] 在步骤ST20中，判断利用由照度传感器144感测到的照度I和由流量计52感测到的流量F2计算出的剂量D(D＝K×I/F2，其中K是系数)是否满足以下三个标准中的任一个。这三个标准分别与三个处理流量水平相关。换句话说，计算出的剂量D的三个标准对应于用于确定处理流量水平的条件。
[0164] 第一标准是计算出的剂量D等于或大于稳定状态下的参数SP的值B(D≥B)。第一标准是用于将处理流量的水平控制为“高”水平的条件。因此，当满足第一标准时，控制返回到步骤ST1。在这种情况下，将处理流量控制为具有参数SP1的值A。
[0165] 第二标准是计算出的剂量D小于稳定状态下的参数SP的值B，并且等于或大于第一阈值B1(B1≤D
[0166] 当满足第二标准时，控制转入步骤ST21。在步骤ST21中，控制处理流量。具体地，处理流量参数SP1'具有设定为A1(m3/h)的值。流量A1小于流量A(即，A1与参数SP1'的值A1匹配。例如，A1＝200(m/h)。
[0167] 第三标准是计算出的剂量D小于第一阈值B1(即，D
[0168] 当满足第三标准时，控制转入步骤ST31。在步骤ST31中，控制处理流量。具体而言，3
将处理流量参数SP1”设定为A2(m /h)。使流量A2小于流量A1(即A2
将处理流量参数SP1”设定为A2(m /h)。使流量A2小于流量A1(即A2
[0169] 步骤ST21之后是步骤ST22，其中紫外线照射控制单元112操作延迟计时器。例如，延迟计时器的设置时间为2分钟(120秒)。
[0170] 在步骤ST23中，判断利用由照度传感器144感测到的照度I和由流量计52感测到的流量F2所计算出的剂量D是否满足以下三个标准(第四至第六标准)中的任一个。
[0171] 第四标准是计算出的剂量D等于或大于第二阈值B2(即，D≥B2)。第四标准是用于将处理流量的水平控制为“高”水平的条件。因此，当满足第四标准时，处理返回到步骤ST1。例如，B2＝120(mJ/cm2)。
[0172] 第五标准是计算出的剂量D小于第二阈值B2并且等于或大于在稳定状态下的参数SP的值B(即，B≤D
[0173] 第六标准是计算出的剂量D小于稳定状态下的参数SP的值B(即，D
[0174] 类似地，步骤ST31之后是步骤ST32，其中紫外线照射控制单元112操作延迟计时器。例如，延迟计时器的设置时间为2分钟(120秒)。
[0175] 在步骤ST33中，判断计算出的剂量D是否满足以下三个标准(第七至第九标准)中的任一个。
[0176] 第七标准是计算出的剂量D等于或大于第三阈值B3(即，D≥B3)。第七标准是用于将处理流量的水平控制为“高”水平的条件。因此，当满足第七标准时，处理返回到步骤ST1。例如，B3＝160(mJ/cm2)。
[0177] 第八标准是计算出的剂量D小于第三阈值B3并且等于或大于第二阈值(即，B2≤D
[0178] 第九标准是计算出的剂量D小于第二阈值B2(即，D
[0179] 步骤ST20,ST23和ST33均由压载水处理控制部111来执行。在步骤ST20,ST23和ST33中，紫外线照射控制部112从照度传感器144和流量计52取得当前剂量值(计算出的剂量D)。紫外线照射控制单元112将计算出的值发送到压载水处理控制单元111。因此，压载水处理控制单元111参考当前剂量值。
[0180] 如上所述，在步骤ST20中，当计算出的剂量D小于稳定状态下的剂量参数SP的值(＝B)时，在步骤ST21或步骤ST31中降低处理流量。更具体地，当无法通过控制紫外线照射装置23将计算出的剂量D保持在预定剂量B时，降低处理流量。因此，与第一实施例一样，紫外线剂量可以保持在预定剂量，以杀死微生物。
[0181] 另外，在第二实施例中，处理流量分级地变化。这允许比第一实施例更简单地控制处理流量。
[0182] 此外，在第二实施例中，用于恢复(即，提高)处理流量的剂量D的值大于用于降低处理流量的剂量D的值。用于将处理流量水平从“高”改变为“中”的剂量D的值是值B，而用于将处理流量水平从“中”恢复到“高”的剂量D的值是第二阈值B2(>B)。用于将处理流量的水平从“中”改变为“低”的剂量D的值是值B，而用于将处理流量的水平从“中”恢复到“高”的剂量D的值是第二阈值B2(>B)。用于将处理流量的水平从“高”改变为“低”的剂量D的值是值B1，而用于将处理流量的水平从“低”恢复到“高”的剂量D的值是第三阈值B3(>B1)。换句话说，根据从照度(I)和流量(F2)(＝A,A1,或A2)计算出的剂量(D)的值，可以判断是降低还是提高处理流量，以便在保持预定剂量(预先设定的参考剂量)的同时提供适当的流量。
[0183] 通过这样提高用于恢复处理流量的剂量D的值，即使在处理流量恢复之后，也可以抑制紫外线的剂量的降低。
[0184] 注意，同样在第二实施例中，在向水箱内填充水的同时，除了控制处理流量以外，还控制过滤装置22的排出水流量。根据图18所示的流程控制排出水流量。
[0185] 在上述各实施例中，作为压载水得到的水为海水。然而，当作为压载水取得的水是淡水或微咸水时，根据本发明的实施例的压载水处理系统和方法还可以用于压载水净化处理。
[0186] 根据该实施例的压载水处理系统包括在以下附注中指出的特征：
[0187] [附注1]
[0188] 一种压载水处理系统，用于处理船舶中的压载水，所述压载水处理系统包括：
[0189] 过滤装置，其过滤流经处理线路的压载水；
[0190] 紫外线照射装置，其利用紫外线来照射通过过滤装置过滤的压载水，所述紫外线照射装置包括：
[0191] 光源，其发射所述紫外线，以及
[0192] 传感器，其感测所述压载水所接收到的所述紫外线的照度；以及
[0193] 控制单元，
[0194] 所述控制单元控制所述紫外线照射装置使得利用所述照度和流经所述紫外线照射装置的所述压载水的流量所计算出的剂量被保持在预定剂量，并且当所述控制单元无法通过控制所述紫外线照射装置来将所述计算出的剂量保持在所述预定剂量时，所述控制单元降低流经所述处理线路的所述压载水的处理流量。
[0195] [附注2]
[0196] 一种压载水处理系统，用于处理船舶中的压载水，所述压载水处理系统包括：
[0197] 紫外线照射装置，其利用紫外线来照射流经处理线路的所述压载水，所述紫外线照射装置包括：
[0198] 光源，其发射所述紫外线，以及
[0199] 传感器，其感测所述压载水所接收到的所述紫外线的照度；以及
[0200] 阀，其设置到所述处理线路上，以改变压载水的处理流量；以及
[0201] 控制单元，所述控制单元控制所述阀，
[0202] 所述控制单元控制紫外线照射装置使得利用所述照度和流经所述紫外线照射装置的所述压载水的流量所计算出的剂量被保持在预定剂量，并且当所述控制单元无法通过控制所述紫外线照射装置来将所述计算出的剂量保持在所述预定剂量时，所述控制单元控制所述阀以降低流经所述处理线路的所述压载水的处理流量。
[0203] [附注3]
[0204] 一种压载水处理系统，用于处理船舶中的压载水，所述压载水处理系统包括：
[0205] 过滤装置，其过滤流经处理线路的压载水；
[0206] 紫外线照射装置，其利用紫外线来照射通过过滤装置过滤的压载水，所述紫外线照射装置包括：
[0207] 光源，其发射所述紫外线，以及
[0208] 传感器，其感测所述压载水所接收到的所述紫外线的照度；以及
[0209] 阀，其设置到所述处理线路上，以改变压载水的处理流量；以及
[0210] 控制单元，所述控制单元控制所述阀，
[0211] 所述控制单元控制所述紫外线照射装置使得利用所述照度和流经所述紫外线照射装置的所述压载水的流量所计算出的剂量被保持在预定剂量，并且当所述控制单元无法通过控制所述紫外线照射装置来将所述计算出的剂量保持在所述预定剂量时，所述控制单元控制所述阀以降低流经所述处理线路的所述压载水的处理流量。
[0212] [附注4]
[0213] 一种压载水处理系统，用于处理船舶中的压载水，所述压载水处理系统包括：
[0214] 紫外线照射装置，其利用紫外线来照射流经处理线路的所述压载水，所述紫外线照射装置包括：
[0215] 光源，其发射所述紫外线，以及
[0216] 传感器，其感测流经处理线路的水所接收到的所述紫外线的照度；
[0217] 过滤装置，其连接到所述处理线路，过滤水，且将过滤后的水供应给紫外线照射装置，
[0218] 第一路径，其将已经由紫外线照射装置处理的水引导到用于储存压载水的水箱；
[0219] 第二路径，其用于将水从紫外线照射装置排出到船舶外；
[0220] 第一阀(47)，其用于使水的路径在第一路径与第二路径之间切换；以及
[0221] 控制单元，
[0222] 当开始用于向水箱填充压载水的处理时，该控制单元控制紫外线照射装置以使利用传感器感测到的照度和水的流量计算出的剂量达到预定剂量，
[0223] 在计算出的剂量达到预定剂量之前，该控制单元控制第一阀以使水通过第二路径，一旦计算出的剂量达到预定剂量，控制单元控制第一阀以使水通过第一路径，[0224] 一旦水通过第二路径达固定时间段且当计算出的剂量不能保持在预定剂量时，控制单元降低紫外线照射装置所处理的水的处理流量。
[0225] [附注5]
[0226] 根据附注4所述的压载水处理系统，所述过滤装置包括
[0227] 过滤器，其以圆筒形布置以围绕轴线，设置成按需要绕所述轴线旋转，并且过滤所述压载水；
[0228] 待处理水喷嘴，其将所述压载水喷出到所述过滤器的外周部；
[0229] 过滤水通道，其与所述处理线路连接，以向紫外线照射装置供应过滤后的水；
[0230] 排出通道，其连接到第二路径，以排出未经所述过滤器过滤的水；以及
[0231] 电动机，其使所述过滤器绕所述轴线旋转，
[0232] 所述压载水处理系统还包括设置到过滤装置的过滤水通道上的第二阀(43)，其中：
[0233] 当开始向水箱填充水的处理时，控制单元在控制紫外线照射装置之前关闭第二阀达固定时间段，以使流出待处理水喷嘴的水清洗过滤装置的过滤器并且还冲洗通水的管；以及
[0234] 一旦已经过该固定时间段，所述控制单元打开第二阀。
[0235] [附注6]
[0236] 根据附注5所述的压载水处理系统，其中：
[0237] 当开始向水箱填充水的处理时，一旦计算出的剂量达到预定剂量且当水通过第二路径的时间段和从第二路径排出的水的流量的积分中的至少之一满足预定条件时，控制单元控制第一阀以使水通过第一路径；
[0238] 控制单元控制水的流量以使当水通过第二路径时的流量小于当水通过第一路径时的流量的额定值；以及
[0239] 在水路径从第二路径切换到第一路径之后水流量稳定前，控制单元使光源的输出最大。
[0240] [附注7]
[0241] 根据附注5或6所述的压载水处理系统，其中：
[0242] 当结束向水箱填充水的处理时，控制单元控制第一阀以将水路径从第一路径切换到第二路径，并且此后停止紫外线照射装置。
[0243] [附注8]
[0244] 根据附注7所述的压载水处理系统，其中在控制单元停止紫外线照射装置之后，该控制单元关闭第二阀以清洗过滤装置的过滤器，并且在过滤器被清洗之后，控制单元停止压载水处理系统。
[0245] [附注9]
[0246] 根据附注4-8中任一项所述的压载水处理系统，其中：
[0247] 当开始从水箱排出压载水的处理时，该控制单元打开光源；以及
[0248] 在计算出的剂量达到预定剂量之前，紫外线照射装置利用紫外线照射从船舶周围获得的水，并且一旦计算出的剂量达到预定剂量，紫外线照射装置利用紫外线照射从水箱排出的压载水。
[0249] [附注10]
[0250] 根据附注9所述的压载水处理系统，其中：
[0251] 控制单元控制水的流量以使从船舶周围的海域泵送的水的流量小于从水箱排出的压载水的流量的额定值；以及
[0252] 控制单元使光源输出最大，直至从水箱排出的压载水的流量稳定为止。
[0253] [附注11]
[0254] 根据附注9或10所述的压载水处理系统，其中当结束从水箱排出水的处理时，控制单元停止用于从水箱排出压载水的泵并且随后控制单元停止紫外线照射装置并且还关闭包括第一阀在内的全部阀。
[0255] 应当理解，在此公开的实施例仅仅是为了说明的目的，并且在任何方面都以非限制性的方式进行了描述。本发明的范围由权利要求的条款而不是由上述实施例限定，并且旨在包括与权利要求的条款等同的意义和范围内的任何修改。
[0256] 附图标记列表
[0257] 1：船舶；2：海域；10：压载水处理系统；11：水箱；20：海水箱；21：压载泵；22：过滤装置；23：紫外线照射装置；24：排水口；31-38：管；41-50：阀；51,52：流量计；61：过滤器；62：待处理水喷嘴；63,141：壳体；64：过滤水通道；65：排出通道；66：待处理水用通道；67：喷嘴口；70：药剂引入口；71：外壳；72：盖；73：底部；80：中心管；81：进水孔；90：电动机；91：电动机罩；100：控制单元；111压载水处理控制单元；112：紫外线照射控制单元；142：紫外线灯；
143：灯电源；144：照度传感器；C：轴线；ST1-ST8，ST11，ST12，ST20-ST23，ST31-ST33：步骤。
143：灯电源；144：照度传感器；C：轴线；ST1-ST8，ST11，ST12，ST20-ST23，ST31-ST33：步骤。
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