[go: up one dir, main page]

RU2553100C2 - Gravity-magnetic separator - Google Patents

Gravity-magnetic separator Download PDF

Info

Publication number
RU2553100C2
RU2553100C2 RU2013135306/03A RU2013135306A RU2553100C2 RU 2553100 C2 RU2553100 C2 RU 2553100C2 RU 2013135306/03 A RU2013135306/03 A RU 2013135306/03A RU 2013135306 A RU2013135306 A RU 2013135306A RU 2553100 C2 RU2553100 C2 RU 2553100C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flakes
magnetic
magnetic powder
collected
return
Prior art date
Application number
RU2013135306/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013135306A (en
Inventor
Сигеки ТЕРУИ
Манабу ЯМАДА
Original Assignee
Хитачи, Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хитачи, Лтд. filed Critical Хитачи, Лтд.
Publication of RU2013135306A publication Critical patent/RU2013135306A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2553100C2 publication Critical patent/RU2553100C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/005Pretreatment specially adapted for magnetic separation
    • B03C1/01Pretreatment specially adapted for magnetic separation by addition of magnetic adjuvants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/23Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp
    • B03C1/24Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields
    • B03C1/247Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields obtained by a rotating magnetic drum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/286Magnetic plugs and dipsticks disposed at the inner circumference of a recipient, e.g. magnetic drain bolt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J4/00Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for
    • B63J4/002Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for for treating ballast water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • C02F1/488Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields for separation of magnetic materials, e.g. magnetic flocculation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/008Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to gravity-magnetic separator for flocculation of plankton and bacteria contained in ballast water and to separation of flakes collected by magnetic force. This separator comprises first tank with mixer connected with outboard water feed pipe to mix said water with added flocculating agent and magnetic powder. The latter is fed from appropriate device to make magnetic micro flakes including magnetic powder. Second tank comprises mixer for slower mixing of water whereto polymer flocculating agent is added. This allows the increase in sizes of magnetic micro flakes for processed water discharged from first tank with mixer. Magnetic separator serves to collect increased magnetic flakes by magnetic force. Said processed water is discharged from second tank with mixer and includes increased magnetic flakes. Return and addition device returns collected flakes from magnetic separator by scrapers into outboard water feed pipe to position ahead the first tank with mixer and ahead of position where flocculating agent is added to add collected flakes to outboard water.
EFFECT: higher efficiency of flocculation with no use of chemicals.
5 cl, 7 dwg, 2 tbl

Description

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к флокуляционному магнитному сепаратору для флокуляции планктона и бактерий, содержащихся в балластной воде, и к сепарации хлопьев, собираемых таким образом, с помощью магнитной силы.The present invention relates to a flocculation magnetic separator for flocculation of plankton and bacteria contained in ballast water, and to the separation of flakes thus collected by magnetic force.

Описание предыдущего уровня техникиDescription of the Prior Art

В соответствии с International Convention for Control and Management of Ship's Ballast Water, принятой International Maritime Organization (IMO) в 2004 году, судна должны быть снабжены системой удаления или стерилизации планктона и бактерий, содержащихся в балластной воде. Это конвенция была принята с целью предотвращения перемещения микроорганизмов с помощью балластной воды (или морской воды), разрушения экосистемы посредством распространения микроорганизмов и опасности для здоровья, вызываемой микроорганизмами.In accordance with the International Convention for Control and Management of Ship's Ballast Water, adopted by the International Maritime Organization (IMO) in 2004, ships must be equipped with a system to remove or sterilize plankton and bacteria contained in ballast water. This convention was adopted with the aim of preventing the movement of microorganisms using ballast water (or sea water), the destruction of the ecosystem through the spread of microorganisms and the health risks caused by microorganisms.

В настоящее время технологии обработки балластной воды активно разрабатываются посредством объединения разнообразных технологий обработки воды, включая химерическую обработку с использованием гипохлорита натрия или подобного, озонирования, ультрафиолетового облучения, термической обработки и магнитной сепарации или подобного.Currently, ballast water treatment technologies are being actively developed by combining a variety of water treatment technologies, including chimeric processing using sodium hypochlorite or the like, ozonation, ultraviolet radiation, heat treatment and magnetic separation or the like.

Здесь, флокуляционный магнитный сепаратор, описанный в патентном документе 1, работает посредством стадий: добавления магнитного порошка и флокулянта в балластную воду (или забортную воду); перемешивания полученной смеси с образованием магнитных хлопьев, содержащих микроорганизмы и бактерии, перемешанные в балластной воде; сепарации магнитных хлопьев от балластной воды с помощью устройства магнитной сепарации и сбора относительно больших твердых материалов, не способных к флокуляции самих по себе (например, маленьких рыбок, каждая размером несколько миллиметров, и морских водорослей) с помощью фильтра барабанного типа.Here, the flocculation magnetic separator described in Patent Document 1 operates by the steps of: adding magnetic powder and flocculant to ballast water (or sea water); mixing the resulting mixture with the formation of magnetic flakes containing microorganisms and bacteria mixed in ballast water; separating magnetic flakes from ballast water using a magnetic separation device and collecting relatively large solid materials that are not able to flocculate on their own (for example, small fish, each a few millimeters in size, and seaweed) using a drum filter.

Когда работает флокуляционный магнитный сепаратор, используемый флокулянт представляет собой очень безопасный агент, который также используют для обработки водопроводной воды. Кроме того, такая обработка воды с использованием флокулянта является менее рискованной, чем обработка с использованием химикалия, такого как хлор. Другими словами, флокуляционная обработка имеет меньшую склонность к вторичному загрязнению окружающей среды химикалиями, остающимися в балластной воде во время выпуска, и родственными побочными продуктами.When the flocculation magnetic separator is operating, the flocculant used is a very safe agent, which is also used to treat tap water. In addition, this treatment of water using a flocculant is less risky than treatment using a chemical such as chlorine. In other words, flocculation treatment is less prone to secondary environmental pollution by chemicals remaining in ballast water at the time of release and related by-products.

Кроме того, флокуляционный магнитный сепаратор флокулирует не только микроорганизмы и бактерии, но также и песок и ил, находящиеся в балластной воде, тем самым одновременно отделяя и удаляя все материалы. Это позволяет флокуляционному магнитному сепаратору иметь вторичное воздействие предотвращения накопления песка и ила в нижней части балластного резервуара.In addition, the flocculation magnetic separator flocculates not only microorganisms and bacteria, but also sand and sludge in ballast water, thereby simultaneously separating and removing all materials. This allows the flocculation magnetic separator to have a secondary effect of preventing the accumulation of sand and silt in the lower part of the ballast tank.

Однако имеются изложенные далее проблемы, возникающие в флокуляционном магнитном сепараторе, описанном в патентном документе 1. Одна из проблем заключается в том, что используемые количества дорогостоящего магнитного порошка должны быть уменьшены, при сохранении рабочих характеристик очистки балластной воды. Другая проблема заключается в том, что общее количество собираемых хлопьев должно быть уменьшено.However, there are the following problems encountered in the flocculation magnetic separator described in Patent Document 1. One of the problems is that the amounts of expensive magnetic powder used must be reduced while maintaining the performance of ballast water treatment. Another problem is that the total amount of flakes collected must be reduced.

А именно по отношению к флокуляционному магнитному сепаратору, магнитный порошок, добавленный таким образом, должен содержаться однородно во всех хлопьях настолько, насколько это возможно, когда образуются магнитные хлопья. При этом должен использоваться магнитный порошок, состоящий из частиц, каждая из которых имеет чрезвычайно малый размер частиц в несколько микрон, а также одинаковый размер частиц.Namely, with respect to the flocculation magnetic separator, the magnetic powder thus added should be kept as uniform in all the flakes as much as possible when magnetic flakes are formed. In this case, a magnetic powder should be used, consisting of particles, each of which has an extremely small particle size of several microns, as well as the same particle size.

Однако необходимо отметить, что такой магнитный порошок является очень дорогостоящим, что приводит к увеличению затрат на работу флокуляционного магнитного сепаратора. По этой причине необходимо уменьшить используемые количества магнитного порошка настолько, насколько это возможно. Кроме того, предполагая, что флокуляционный магнитный сепаратор установлен на судне, уменьшение количеств магнитного порошка делает возможным уменьшение размеров резервуара для хранения для магнитного порошка.However, it should be noted that such a magnetic powder is very expensive, which leads to an increase in the cost of the flocculation magnetic separator. For this reason, it is necessary to reduce the amount of magnetic powder used as much as possible. In addition, assuming that the flocculation magnetic separator is mounted on the ship, reducing the amount of magnetic powder makes it possible to reduce the size of the storage tank for the magnetic powder.

Это обеспечивает большое преимущество при установке флокуляционного магнитного сепаратора внутри судна, имеющего ограниченное пространство для размещения различных устройств. Одновременно с этим, это преимущество позволяет понизить частоту операций подачи магнитного порошка внутрь судна, что приводит к уменьшению нагрузки на моряков.This provides a great advantage when installing a flocculation magnetic separator inside the vessel, which has limited space for accommodating various devices. At the same time, this advantage allows to reduce the frequency of operations for feeding magnetic powder into the vessel, which reduces the load on sailors.

Тем временем, собираемые хлопья, выгруженные из магнитного сепаратора, должны храниться в резервуаре и обрабатываться как промышленные отходы. Таким образом, имеется насущная потребность в том, чтобы собираемые хлопья должны были рециклироваться настолько, насколько это возможно, для уменьшения их общего количества, с тем, чтобы уменьшить размер резервуара для их хранения, получить экономию пространства и уменьшить стоимость обработки промышленных отходов.Meanwhile, the collected flakes discharged from the magnetic separator should be stored in a tank and treated as industrial waste. Thus, there is an urgent need for the collected flakes to be recycled as much as possible to reduce their total quantity so as to reduce the size of the storage tank, to save space and reduce the cost of processing industrial waste.

С точки зрения того, что рассмотрено выше, необходимо отметить, что патентный документ 2 описывает очистное устройство магнитной сепарации, имеющее следующую особенность. То есть очистное устройство магнитной сепарации работает посредством осуществления стадий: добавления хлористоводородной кислоты к собираемым хлопьям при перемешивании смеси; разложения полимерного флокулянта, который при этом должен разделяться на разложившийся флокулянт, который содержит масло и обработанную воду, и компонент магнитного порошка; и возвращения разложившегося флокулянта и магнитного порошка в забортную воду для рециклирования этих материалов.From the point of view of what has been discussed above, it should be noted that Patent Document 2 describes a magnetic separation treatment device having the following feature. That is, the magnetic separation treatment device operates by performing the steps of: adding hydrochloric acid to the collected flakes while stirring the mixture; decomposition of the polymer flocculant, which must be separated into a decomposed flocculant, which contains oil and treated water, and a component of magnetic powder; and returning the decomposed flocculant and magnetic powder to sea water to recycle these materials.

Документы предшествующего уровня техникиBackground Documents

Патентные документыPatent documents

Патентный документ 1: JP H09-117618Patent Document 1: JP H09-117618

Патентный документ 2: JP 2006-718Patent Document 2: JP 2006-718

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Проблемы, решаемые с помощью изобретенияProblems to be Solved by the Invention

В патентном документе 2 хлористоводородную кислоту используют для рециклирования магнитного порошка. Здесь необходимо отметить, что использование хлористоводородной кислоты на судне требует подачи документов для проверки IMO; документы демонстрируют безопасность установки системы обработки, использующей хлористоводородную кислоту, то есть сильную кислоту. Кроме того, необходимо подавать дополнительные документы для проверки IMO; документы демонстрируют надежность способа нейтрализации обработанных материалов.In Patent Document 2, hydrochloric acid is used to recycle magnetic powder. It should be noted here that the use of hydrochloric acid on a ship requires the submission of documents for verification of IMO; The documents demonstrate the safety of the installation of a treatment system using hydrochloric acid, i.e. strong acid. In addition, additional documents must be submitted to verify the IMO; documents demonstrate the reliability of the method of neutralizing processed materials.

Соответственно, такие чрезвычайно сложные процедуры необходимы для использования такой системы обработки, в которой используют хлористоводородную кислоту.Accordingly, such extremely complex procedures are necessary to use such a treatment system that uses hydrochloric acid.

Из-за обстоятельств, как описано выше, требуется разработка флокуляционного магнитного сепаратора, который может уменьшить количества собираемых хлопьев, а также используемые количества магнитного порошка; флокуляционный магнитный сепаратор должен быть способен физически удалять микроорганизмы и бактерии, содержащиеся в балластной воде, как описано в патентном документе 1.Because of the circumstances, as described above, the development of a flocculation magnetic separator is required that can reduce the amount of flakes collected as well as the amount of magnetic powder used; the flocculation magnetic separator should be able to physically remove microorganisms and bacteria contained in ballast water, as described in patent document 1.

Здесь, проблема связанная со способом уменьшения используемых количеств магнитного порошка и количеств собираемых хлопьев без использования химикалия, такого как хлористоводородная кислота, для обработки забортной воды, не ограничивается только случаем обработки балластной воды. Такая же проблема возникает в случае забортной воды, которую обрабатывают на берегу.Here, the problem associated with the method of reducing the quantities of magnetic powder used and the quantities of flakes collected without using a chemical such as hydrochloric acid to treat seawater is not limited to the case of ballast water treatment. The same problem arises in the case of sea water, which is treated on shore.

Настоящее изобретение разработано в свете проблем, описанных выше. По этой причине, целью настоящего изобретения является создание флокуляционного магнитного сепаратора, способного уменьшить используемые количества магнитного порошка без использования химикалия, такого как хлористоводородная кислота, а также количеств собираемых хлопьев, для обработки забортной воды.The present invention has been developed in light of the problems described above. For this reason, it is an object of the present invention to provide a flocculation magnetic separator capable of reducing the amount of magnetic powder used without using chemicals such as hydrochloric acid, as well as the amount of collected flakes, for treating overboard water.

Средства решения проблемProblem Solving Tools

Соответственно, настоящее изобретение осуществлено для достижения упомянутой выше цели. То есть предлагается флокуляционный магнитный сепаратор, содержащий: первый резервуар с мешалкой для формирования магнитных микрохлопьев, содержащих магнитный порошок; и второй резервуар с мешалкой для увеличения размеров магнитных микрохлопьев посредством перемешивания воды, которая должна обрабатываться, к которой добавляют полимерный флокулянт.Accordingly, the present invention is implemented to achieve the above objectives. That is, a flocculation magnetic separator is proposed comprising: a first reservoir with a stirrer for forming magnetic micro flakes containing magnetic powder; and a second reservoir with a stirrer for increasing the size of the magnetic micro flakes by mixing the water to be treated, to which the polymer flocculant is added.

Здесь, первый резервуар с мешалкой соединен с трубой для подачи забортной воды и магнитные микрохлопья формируются посредством быстрого перемешивания забортной воды, к которой добавляют магнитный порошок и флокулянт. Такой магнитный порошок подается из устройства для подачи магнитного порошка. Кроме того, забортная вода, которая должна обрабатываться во втором резервуаре с мешалкой, содержит магнитные микрохлопья, выгруженные из первого резервуара с мешалкой. Второй резервуар перемешивается при более низкой скорости вращения, чем первый резервуар.Here, the first agitator tank is connected to the overboard water supply pipe and magnetic micro flakes are formed by rapidly mixing the overboard water to which magnetic powder and flocculant are added. Such magnetic powder is supplied from the magnetic powder supply device. In addition, the seawater to be treated in the second agitator tank contains magnetic micro flakes discharged from the first agitator tank. The second tank is mixed at a lower rotational speed than the first tank.

Кроме того, флокуляционный магнитный сепаратор содержит: устройство магнитной сепарации для сбора хлопьев увеличенных размеров с помощью магнитной силы и устройство возврата и добавления для возвращения хлопьев, собираемых таким образом с помощью устройства магнитной сепарации, в трубу для подачи забортной воды, расположенную в положении перед первым резервуаром с мешалкой и перед положением, где в забортную воду добавляют флокулянт. Затем устройство возврата и добавления добавляет собираемые хлопья в забортную воду.In addition, the flocculation magnetic separator comprises: a magnetic separation device for collecting oversized flakes by magnetic force, and a return and addition device for returning flakes thus collected by the magnetic separation device into a seawater supply pipe positioned in front of the first a tank with a stirrer and in front of the position where a flocculant is added to seawater. The return and refill device then adds the collected flakes to the seawater.

Здесь, флокуляционный магнитный сепаратор по настоящему изобретению включает устройство возврата и добавления для возвращения хлопьев, выгруженных из устройства магнитной сепарации, в трубу для подачи забортной воды в положении перед первым резервуаром с мешалкой и перед положением, где добавляют флокулянт. Собираемые хлопья, выгруженные из устройства магнитной сепарации, однократно хранятся в приемном резервуаре для собираемых хлопьев. Затем собираемые хлопья возвращаются в трубу для подачи забортной воды с помощью устройства возврата и добавления. Here, the flocculation magnetic separator of the present invention includes a return and refill device for returning flakes discharged from the magnetic separation device to a seawater supply pipe in a position in front of the first agitator tank and before the position where the flocculant is added. Collected flakes unloaded from the magnetic separation device are stored once in a collection tank for collected flakes. Then the collected flakes are returned to the pipe for supplying sea water using a return and addition device.

Соответственно, магнитный порошок, содержащийся в собираемых хлопьях, рециклируется по настоящему изобретению. Этот способ рециклирования делает возможным уменьшение используемых количеств магнитного порошка без использования химикалия, такого как хлористоводородная кислота, или подобного, и, кроме того, должны уменьшаться количества собираемых хлопьев. Кроме того, этот способ рециклирования позволяет сделать ненужными сложную сепарацию и обработку магнитного порошка для отделения. Необходимо отметить, что собираемые хлопья, которые не возвращаются, получают возможность для перетекания из приемного резервуара для собираемых хлопьев в качестве избытка собираемых хлопьев, с тем, чтобы они хранились отдельно в резервуаре хранилища для собираемых хлопьев.Accordingly, the magnetic powder contained in the collected flakes is recycled according to the present invention. This recycling method makes it possible to reduce the amounts of magnetic powder used without using chemicals such as hydrochloric acid or the like, and in addition, the amount of collected flakes should be reduced. In addition, this method of recycling makes it unnecessary to complex separation and processing of magnetic powder for separation. It should be noted that the collected flakes that are not returned are given the opportunity to flow from the collection tank for the collected flakes as an excess of collected flakes so that they are stored separately in the storage tank for the collected flakes.

Флокуляционный магнитный сепаратор по настоящему изобретению предпочтительно содержит устройство детектирования концентрации, для детектирования концентрации суспендированных твердых продуктов в забортной воде перед положениями, где добавляют магнитный порошок, флокулянт и собираемые хлопья. The flocculation magnetic separator of the present invention preferably comprises a concentration detecting device for detecting the concentration of suspended solids in seawater in front of positions where magnetic powder, flocculant and collected flakes are added.

Кроме того, флокуляционный магнитный сепаратор предпочтительно содержит контрольное устройство для контроля возвращаемых количеств хлопьев, собираемых посредством устройства возврата и добавления, вместе с количествами магнитного порошка, добавляемыми посредством устройства подачи магнитного порошка.In addition, the flocculation magnetic separator preferably comprises a control device for monitoring the returned amounts of flakes collected by the return and addition device, together with the amounts of magnetic powder added by the magnetic powder supply device.

Здесь, контрольное устройство осуществляет описанную выше операцию на основе как концентрации суспендированных твердых продуктов, детектируемой устройством детектирования концентрации, так и максимальной концентрации суспендированных твердых продуктов в забортной воде, задаваемой заранее.Here, the control device performs the above operation based on both the concentration of suspended solids detected by the concentration detection device and the maximum concentration of suspended solids in seawater set in advance.

Контрольное устройство по настоящему изобретению контролирует количества собираемых хлопьев, возвращаемых посредством устройства возврата и добавления, и количества магнитного порошка, добавляемые посредством устройства подачи магнитного порошка.The control device of the present invention controls the amount of collected flakes returned by the return and addition device, and the amounts of magnetic powder added by the magnetic powder supply device.

Здесь, контрольный узел осуществляет операцию на основе как концентрации суспендированных твердых продуктов, детектируемой устройством для детектирования концентрации, так и максимальной концентрации суспендированных твердых продуктов в забортной воде, задаваемой заранее (или расчетного значения для флокуляционного магнитного сепаратора).Here, the control unit performs an operation based on both the concentration of suspended solid products detected by the concentration detecting device and the maximum concentration of suspended solid products in seawater set in advance (or the calculated value for the flocculation magnetic separator).

В соответствии с настоящим изобретением, детектируется концентрация суспендированных твердых продуктов в забортной воде, а затем подтверждается, что детектируемая концентрация ниже, чем максимальная концентрация суспендированных твердых продуктов в забортной воде. Это процедура позволяет исключить сложную обработку для сепарации и извлечения, и по этой причине собираемые хлопья рециклируются с помощью простой и недорогой структуры системы. Кроме того, способ рециклирования магнитного порошка, содержащегося в собираемых хлопьях, делает возможным уменьшение используемых количеств совершенно нового магнитного порошка. При этом также становится возможным дополнительное уменьшение генерируемых количеств собираемых хлопьев, полученных из совершенно нового магнитного порошка.According to the present invention, a concentration of suspended solid products in seawater is detected, and then it is confirmed that the detected concentration is lower than a maximum concentration of suspended solid products in seawater. This procedure eliminates complex processing for separation and recovery, and for this reason, the collected flakes are recycled using a simple and inexpensive system structure. In addition, the method of recycling the magnetic powder contained in the collected flakes makes it possible to reduce the amounts used of a completely new magnetic powder. It also becomes possible to further reduce the generated amounts of collected flakes obtained from a completely new magnetic powder.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, если концентрация суспендированных твердых продуктов, детектируемая посредством устройства детектирования концентрации, определяется как равная максимальной концентрации суспендированных твердых продуктов в забортной воде, контрольное устройство предпочтительно останавливает процесс возвращения собираемых хлопьев, осуществляемый устройством возврата и добавления. Одновременно, контрольное устройство предпочтительно контролирует количества магнитного порошка, добавляемые посредством устройства подачи магнитного порошка, увеличивая при этом количества собираемых хлопьев, возвращаемые посредством устройства возврата и добавления, когда концентрация суспендированных твердых продуктов становится ниже, чем максимальная концентрация суспендированных твердых продуктов в забортной воде. Кроме того, контрольное устройство предпочтительно контролирует количества магнитного порошка, добавляемые посредством устройства подачи магнитного порошка, так что добавляемые его количества должны уменьшиться.In addition, in accordance with the present invention, if the concentration of suspended solids detected by the concentration detection apparatus is determined to be equal to the maximum concentration of suspended solids in seawater, the control device preferably stops the return process of the collected flakes carried out by the return and addition device. At the same time, the control device preferably controls the amounts of magnetic powder added by the magnetic powder supply device, while increasing the amount of collected flakes returned by the return and addition device when the concentration of suspended solids becomes lower than the maximum concentration of suspended solids in seawater. In addition, the control device preferably controls the amounts of magnetic powder added by the magnetic powder supply device, so that the amounts added are to be reduced.

Соответственно, упомянутая выше процедура по настоящему изобретению делает возможным более стабильными рабочие характеристики обработки для флокуляционного магнитного сепаратора, независимо от концентрации суспендированных твердых продуктов в забортной воде. Accordingly, the above procedure of the present invention makes it possible to more stable processing performance for a flocculation magnetic separator, regardless of the concentration of suspended solids in seawater.

В то же время, в соответствии с настоящим изобретением, если концентрация суспендированных твердых продуктов в забортной воде становится выше, чем максимальная концентрация суспендированных твердых продуктов в забортной воде, собираемые хлопья не могут возвращаться в трубу для подачи забортной воды. Однако чтобы возвращать собираемые хлопья с тем, чтобы рециклировать магнитный порошок, содержащийся в собираемых хлопьях даже в упомянутом выше случае, способ возвращения должен извлекать из собираемых хлопьев только компонент магнитного порошка и удалять другие суспендированные твердые компоненты.At the same time, in accordance with the present invention, if the concentration of suspended solids in seawater becomes higher than the maximum concentration of suspended solids in seawater, the collected flakes cannot be returned to the seawater supply pipe. However, in order to return the collected flakes in order to recycle the magnetic powder contained in the collected flakes even in the case mentioned above, the return method should extract only the component of the magnetic powder from the collected flakes and remove other suspended solid components.

С точки зрения того, что описано выше, в настоящем изобретении, устройство для извлечения магнитного порошка снабжено трубопроводом возврата, расположенным между устройством возврата и добавления и трубой подачи забортной воды. Устройство извлечения магнитного порошка содержит: измельчительное устройство измельчения собираемых хлопьев под действием сдвигового усилия; устройство извлечения, для селективного извлечения только лишь магнитного порошка из собираемых хлопьев, измельченных таким образом с помощью магнитной силы, и устройство возврата для возврата извлекаемого магнитного порошка в трубу для подачи забортной воды.From the point of view of what is described above, in the present invention, the device for extracting magnetic powder is provided with a return pipe located between the return device and the addition and the supply pipe of sea water. A magnetic powder extraction device comprises: a grinding device for grinding collected flakes by shear; an extraction device for selectively extracting only magnetic powder from the collected flakes, thus crushed by magnetic force, and a return device for returning the extracted magnetic powder into the pipe for supplying sea water.

Устройство для извлечения магнитного порошка по настоящему изобретению осуществляет стадии: извлечения компонента магнитного порошка из собираемых хлопьев и удаления других суспендированных твердых компонентов, посредством стадий в двух ступенях, как рассмотрено ниже.The magnetic powder extraction device of the present invention carries out the steps of: extracting the magnetic powder component from the collected flakes and removing other suspended solid components through the steps in two steps, as discussed below.

На стадиях первой ступени собираемые хлопья измельчают посредством приложения к ним физического усилия. Необходимо отметить, что собираемые хлопья формируются посредством прочной флокуляции магнитного порошка и других суспендированных твердых компонентов с помощью неорганического флокулянта и полимерного флокулянта. По этой причине, стадию измельчения продукта прочной флокуляции осуществляют с помощью ультразвукового измельчителя, линейного измельчителя или шаровой мельницы для измельчения продукта прочной флокуляции.At the stages of the first stage, the collected flakes are crushed by applying physical force to them. It should be noted that the collected flakes are formed by strong flocculation of magnetic powder and other suspended solid components with an inorganic flocculant and a polymer flocculant. For this reason, the stage of grinding the product of strong flocculation is carried out using an ultrasonic grinder, a linear grinder or ball mill to grind the product of strong flocculation.

То есть собираемые хлопья измельчают с помощью только лишь физического усилия без использования химикалия, такого как хлористоводородная кислота. Это дает возможность для уменьшения риска, возникающего на этой стадии, связанного с утечкой химикалия, обеспечивая на этой стадии характеристику высокой безопасности. В результате, когда узел извлечения магнитного порошка устанавливают на судне, эта характеристика безопасности упрощает процедуру одобрения установки со стороны IMO, она осуществляется проще.That is, the collected flakes are crushed using only physical effort without the use of chemicals such as hydrochloric acid. This makes it possible to reduce the risk arising at this stage associated with the leakage of chemical, providing at this stage a high safety characteristic. As a result, when the magnetic powder extraction unit is installed on the ship, this safety feature simplifies the installation approval process by IMO, it is simpler.

Затем, на стадиях второй ступени, измельченные хлопья, состоящие из магнитного порошка, извлекают из исходных собираемых хлопьев с помощью устройства извлечения с использованием магнитной силы. Таким образом, другие суспендированные твердые компоненты удаляются из извлеченных хлопьев. Затем извлекаемые собираемые хлопья возвращаются в трубу для подачи забортной воды с помощью устройства возврата. Then, in the stages of the second stage, the crushed flakes consisting of magnetic powder are removed from the original collected flakes using a magnetic force extraction device. Thus, other suspended solids are removed from the recovered flakes. Then, the recoverable collected flakes are returned to the seawater supply pipe using a return device.

Необходимо отметить, что суспендированные твердые компоненты иные, чем магнитный порошок, удаляются из собираемых хлопьев, которые должны возвращаться. При этом собираемые хлопья, состоящие из магнитного порошка, которые должны возвращаться, являются очень чистыми. Соответственно, собираемые хлопья могут возвращаться в трубу для подачи забортной воды, даже если концентрация суспендированных твердых продуктов в забортной воде является высокой.It should be noted that suspended solid components other than magnetic powder are removed from the collected flakes, which must be returned. In this case, the collected flakes, consisting of magnetic powder, which must be returned, are very clean. Accordingly, the collected flakes can be returned to the seawater supply pipe even if the concentration of suspended solids in the seawater is high.

В настоящем изобретении предпочтительным является размещение устройства стерилизации для стерилизации планктона и бактерий, содержащихся в собираемых хлопьях, в проходе для возврата собираемых хлопьев. Здесь, процесс возвращения осуществляют с помощью устройства возврата и добавления. In the present invention, it is preferable to place a sterilization device for sterilizing plankton and bacteria contained in the collected flakes in the passage for returning the collected flakes. Here, the return process is carried out using the return and add device.

Когда флокуляционный магнитный сепаратор по настоящему изобретению применяют в системе обработки балластной воды, установленной на судне, планктон и бактерии, содержащиеся в собираемых хлопьях, стерилизуют с помощью устройства для стерилизации. Затем собираемые хлопья, стерилизованные таким образом, возвращают в трубу для подачи забортной воды. Эта процедура может уменьшить другую нагрузку, нагружаемую на забортную воду собираемыми хлопьями.When the flocculation magnetic separator of the present invention is used in a ballast water treatment system mounted on a ship, the plankton and bacteria contained in the collected flakes are sterilized using a sterilization device. Then the collected flakes, sterilized in this way, are returned to the pipe for supplying sea water. This procedure can reduce the other load loaded on the seawater with the collected flakes.

Эффект изобретенияEffect of the invention

Флокуляционный магнитный сепаратор по настоящему изобретению делает возможным уменьшение используемых количеств магнитного порошка без использования химикалия, такого как хлористоводородная кислота, и, кроме того, уменьшаются количества собираемых хлопьев. The flocculation magnetic separator of the present invention makes it possible to reduce the quantities of magnetic powder used without the use of chemicals such as hydrochloric acid, and in addition, the amount of collected flakes is reduced.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 представляет собой схему, показывающую в целом конструкцию флокуляционного магнитного сепаратора в одном из вариантов осуществления.Figure 1 is a diagram showing the overall construction of a flocculation magnetic separator in one embodiment.

Фиг.2 представляет собой блок-схему, показывающую основную часть флокуляционного магнитного сепаратора, не содержащего узла извлечения магнитного порошка. Необходимо отметить, что фиг.1 показывает сепаратор, снабженный узлом извлечения магнитного порошка. Figure 2 is a block diagram showing the main part of a flocculation magnetic separator that does not contain a magnetic powder extraction unit. It should be noted that FIG. 1 shows a separator equipped with a magnetic powder extraction unit.

Фиг.3 представляет собой блок-схему флокуляционного магнитного сепаратора на фиг.1. Figure 3 is a block diagram of a flocculation magnetic separator in figure 1.

Фиг.4 представляет собой график, показывающий доли возврата собираемых хлопьев во флокуляционном магнитном сепараторе на фиг.2.FIG. 4 is a graph showing return fractions of collected flakes in a flocculation magnetic separator in FIG. 2.

Фиг.5 представляет собой график, показывающий доли возврата собираемых хлопьев во флокуляционном магнитном сепараторе на фиг.3.FIG. 5 is a graph showing return fractions of collected flakes in a flocculation magnetic separator in FIG. 3.

Фиг.6 представляет собой график, показывающий соотношение между концентрацией добавляемого магнитного порошка и долей удаления хлопьев.6 is a graph showing the relationship between the concentration of added magnetic powder and the proportion of removal of flakes.

Фиг.7 представляет собой график, показывающий соотношение между концентрацией SS (суспендированных твердых продуктов) в забортной воде и долей возврата хлопьев.Fig. 7 is a graph showing the relationship between the concentration of SS (suspended solids) in sea water and the flake return ratio.

Варианты осуществления настоящего изобретенияEmbodiments of the present invention

Далее предпочтительные варианты выполнения флокуляционного магнитного сепаратора по настоящему изобретению будут объясняться подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Next, preferred embodiments of the flocculation magnetic separator of the present invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawings.

Фиг.1 представляет собой схему, показывающую в целом конструкцию флокуляционного магнитного сепаратора 10 в одном из вариантов выполнения. Флокуляционный магнитный сепаратор 10 содержит: трубу 12 для подачи забортной воды; узел 14 флокуляции; узел 16 магнитной сепарации (или устройство магнитной сепарации); узел 18 возврата и добавления (или устройство возврата и добавления); узел 20 извлечения магнитного порошка (или устройство для извлечения магнитного порошка); узел термической стерилизации 22 (или устройство для стерилизации) и узел 24 контроля (или контрольное устройство). Figure 1 is a diagram showing the overall design of the flocculation magnetic separator 10 in one embodiment. Flocculation magnetic separator 10 contains: a pipe 12 for supplying sea water; flocculation node 14; a magnetic separation unit 16 (or a magnetic separation device); node 18 return and add (or device return and add); a magnetic powder extraction unit 20 (or a magnetic powder extraction device); a thermal sterilization unit 22 (or a sterilization device) and a control unit 24 (or a control device).

Необходимо отметить, что флокуляционный магнитный сепаратор 10 в настоящем варианте осуществления применяется в системе обработки балластной воды, установленной на судне. При этом сепаратор 10 снабжен узлом 22 термической стерилизации. Однако когда такой флокуляционный магнитный сепаратор располагается на берегу, узел 22 термической стерилизации не является важным компонентом сепаратора 10.It should be noted that the flocculation magnetic separator 10 in the present embodiment is used in a ballast water treatment system installed on a ship. In this case, the separator 10 is equipped with a node 22 thermal sterilization. However, when such a flocculation magnetic separator is located onshore, the thermal sterilization unit 22 is not an important component of the separator 10.

Кроме того, если хлопья, собранные с помощью узла 16 магнитной сепарации, непосредственно возвращаются в трубу 12 для подачи забортной воды через узел 18 возврата и добавления, узел 20 извлечения магнитного порошка также не является важным компонентом сепаратора 10.In addition, if the flakes collected by the magnetic separation unit 16 are directly returned to the pipe 12 for supplying sea water through the return and addition unit 18, the magnetic powder extraction unit 20 is also not an important component of the separator 10.

Узел 14 флокуляции содержит резервуар 26 с высокоскоростным перемешиванием (или первый резервуар с мешалкой) и резервуар 28 с низкоскоростным перемешиванием (или второй резервуар с мешалкой). Узел 14 флокуляции производит магнитные микрохлопья из воды, которая должна обрабатываться (или морской воды), которая подается через трубу 12 для подачи забортной воды. Для этой операции труба 12 для подачи забортной воды снабжена узлом 30 подачи магнитного порошка (или устройством для подачи магнитного порошка) и узлом 32 добавления флокулянта. Кроме того, узел 36 добавления полимерного флокулянта располагается на трубопроводе 34, через который вода, которая должна обрабатываться, подается из резервуара 26 с высокоскоростным перемешиванием в резервуар 28 с низкоскоростным перемешиванием.The flocculation unit 14 comprises a high speed agitating tank 26 (or a first agitator tank) and a low speed agitating tank 28 (or a second agitator tank). The flocculation unit 14 produces magnetic micro flakes from water to be treated (or seawater), which is supplied through a pipe 12 for supplying sea water. For this operation, the overboard water supply pipe 12 is provided with a magnetic powder supply unit 30 (or a magnetic powder supply device) and a flocculant adding unit 32. In addition, the polymer flocculant addition unit 36 is located on a pipe 34 through which water to be treated is supplied from the high-speed mixing tank 26 to the low-speed mixing tank 28.

Узел 30 подачи магнитного порошка имеет насос 38 для инжектирования магнитного порошка. Скорость вращения насоса 38 для инжектирования магнитного порошка контролируется с помощью узла 24 контроля. Этот механизм контролирует добавляемые количества совершенно нового магнитного порошка, добавляемые в трубу 12 для подачи забортной воды.The magnetic powder supply unit 30 has a pump 38 for injecting magnetic powder. The rotational speed of the magnetic powder injection pump 38 is controlled by the monitoring unit 24. This mechanism controls the added quantities of a completely new magnetic powder added to the pipe 12 for supplying sea water.

Кроме того, измеритель 40 концентрации SS (суспендированных твердых продуктов: ниже упоминаются как SS) (или турбиметр), который детектирует концентрацию суспендированных твердых продуктов, присоединяется в положении перед трубой 12 для подачи забортной воды. Данные о концентрации SS, детектируемые с помощью измерителя 40 концентрации SS, подаются в узел 24 контроля. Затем, на основании данных о концентрации SS, узел 24 контроля контролирует скорость вращения насоса 38 для инжектирования магнитного порошка, а также скорость вращения насоса 42 для возврата собираемых хлопьев, который является компонентом узла 18 возврата и добавления.In addition, a concentration meter 40 of SS (suspended solids: hereinafter referred to as SS) (or a turbimeter) that detects the concentration of suspended solids is connected in front of the overhead water pipe 12. The SS concentration data detected by the SS concentration meter 40 is provided to the monitoring unit 24. Then, based on the concentration data of SS, the monitoring unit 24 controls the rotation speed of the pump 38 for injecting magnetic powder, as well as the rotation speed of the pump 42 for collecting collected flakes, which is a component of the return and addition unit 18.

На основе упомянутого выше механизма совершенно новый магнитный порошок и собираемые хлопья добавляют к забортной воде, которая протекает через трубу 12 для подачи забортной воды. Здесь необходимо отметить, что положение присоединения измерителя 40 концентрации SS не ограничивается трубой 12 для подачи забортной воды. В этом отношении, любое положение присоединения может быть предпочтительным при условии, что положение присоединения находится в области перед той областью, в которой добавляют магнитный порошок, флокулянт и собираемые хлопья. Например, измеритель 40 концентрации SS может присоединяться к резервуару временного хранения забортной воды. Based on the above mechanism, a completely new magnetic powder and collected flakes are added to the seawater, which flows through the pipe 12 for supplying seawater. It should be noted here that the attachment position of the SS concentration meter 40 is not limited to the overboard water supply pipe 12. In this regard, any attachment position may be preferred provided that the attachment position is in the area in front of the area in which magnetic powder, flocculant and collected flakes are added. For example, an SS concentration meter 40 may be connected to a temporary storage tank for overboard water.

Здесь, в качестве магнитного порошка, предпочтительно может использоваться порошок феррита железа (II). В качестве флокулянта предпочтительно может использоваться водорастворимый неорганический флокулянт, такой как полиалюминий хлорид, хлорид железа (III) и сульфат железа (III). Кроме того, в качестве полимерного флокулянта может предпочтительно использоваться анионный флокулянт и неионный флокулянт.Here, as a magnetic powder, iron (II) ferrite powder can preferably be used. As the flocculant, a water-soluble inorganic flocculant, such as polyaluminium chloride, iron (III) chloride and iron (III) sulfate, can preferably be used. In addition, an anionic flocculant and a nonionic flocculant can preferably be used as the polymer flocculant.

Резервуар 26 с высокоскоростным перемешиванием имеет лопастную мешалку (не показана на фиг.1), которая быстро вращается для того, чтобы перемешивать смесь забортной воды, магнитного порошка, флокулянта и собираемых хлопьев, которые добавляются в забортную воду. Забортная вода, в которую добавляют магнитный порошок, флокулянт и собираемые хлопья, быстро перемешивается с помощью лопастной мешалки. Эта операция дает возможность формирования чрезвычайно малых магнитных микрохлопьев, которые имеют размер несколько десятков мкм, в резервуаре 26 с высокоскоростным перемешиванием. Когда образуются магнитные микрохлопья, микроорганизмы и бактерии в забортной воде адсорбируются на магнитном порошке, который работает как ядро адсорбции, поскольку микроорганизмы и бактерии являются электрически заряженными, при этом они собираются в магнитных микрохлопьях. The high-speed agitation tank 26 has a paddle mixer (not shown in FIG. 1) that rotates rapidly in order to agitate a mixture of overboard water, magnetic powder, flocculant and collected flakes that are added to the overboard water. Outboard water, to which magnetic powder, flocculant and collected flakes are added, is quickly mixed with a paddle mixer. This operation enables the formation of extremely small magnetic microflakes, which have a size of several tens of microns, in the tank 26 with high-speed mixing. When magnetic micro flakes form, microorganisms and bacteria in seawater are adsorbed on magnetic powder, which acts as an adsorption core, since microorganisms and bacteria are electrically charged, and they collect in magnetic micro flakes.

Резервуар 28 с низкоскоростным перемешиванием конструируется в виде многоступенчатого резервуара с мешалками, состоящего из ряда из множества резервуаров. Резервуар с мешалкой на каждой ступени снабжен лопастной мешалкой (не показанной на фиг.1). Относительно резервуара 28 с мешалкой, сконструированного в многоступенчатой форме, скорость перемешивания каждого резервуара устанавливают так, что скорость перемешивания ступенчато уменьшается от предыдущего резервуара с мешалкой до следующего резервуара с мешалкой. При этом вода, которая должна обрабатываться, вместе с содержанием магнитных микрохлопьев и полимерного флокулянта, которые добавляют в воду, которая должна обрабатываться, все они подаются в резервуар 28 с низкоскоростным перемешиванием из резервуара 26 с высокоскоростным перемешиванием. В результате скорость перемешивания ступенчато понижается при переходе от предыдущего резервуара с мешалкой к следующему резервуару.The low-speed agitating tank 28 is constructed as a multi-stage agitated tank, consisting of a series of multiple tanks. The tank with a mixer at each stage is equipped with a paddle mixer (not shown in figure 1). With respect to the tank 28 with a mixer constructed in a multi-stage form, the mixing speed of each tank is set so that the mixing speed decreases stepwise from the previous tank with the mixer to the next tank with the mixer. In this case, the water to be treated, together with the content of magnetic micro flakes and polymer flocculant, which are added to the water to be processed, all of them are supplied to the tank 28 with low-speed mixing from the tank 26 with high-speed mixing. As a result, the mixing speed decreases stepwise when moving from the previous tank with the mixer to the next tank.

Этот механизм облегчает рост магнитных микрохлопьев, при этом они становятся хлопьями увеличенных размеров. Кроме того, поскольку скорость перемешивания в каждом резервуаре понижается ступенчато, имеется только небольшой шанс того, что хлопья увеличенных размеров разрушатся соответствующими лопастными мешалками.This mechanism facilitates the growth of magnetic micro flakes, while they become larger flakes. In addition, since the mixing speed in each tank decreases stepwise, there is only a small chance that oversized flakes will be destroyed by the corresponding paddle mixers.

Узел 16 магнитной сепарации собирает хлопья увеличенных размеров из воды, которая должна обрабатываться, при этом он содержит: резервуар 44 магнитной сепарации, магнитный фильтр 46, скребок (не показан на фиг.1) и конвейерную систему 48. Вода, которая должна обрабатываться, содержащая хлопья увеличенных размеров, подается из резервуара 28 с низкоскоростным перемешиванием в резервуар 44 магнитной сепарации. Магнитный фильтр 46 имеет, например, форму вращающегося барабана, и по меньшей мере часть фильтра 46 погружена в воду, которая должна обрабатываться, в резервуаре 44 магнитной сепарации. При этом фильтр 46 магнитной сепарации собирает хлопья увеличенных размеров, которые дрейфуют в резервуаре 44 магнитной сепарации, заполненном водой, которая должна обрабатываться. The magnetic separation unit 16 collects oversized flakes from the water to be treated, and it contains: a magnetic separation tank 44, a magnetic filter 46, a scraper (not shown in FIG. 1), and a conveyor system 48. Water to be treated containing oversized flakes are supplied from the reservoir 28 with low-speed mixing into the reservoir 44 of the magnetic separation. The magnetic filter 46 is, for example, in the form of a rotating drum, and at least a portion of the filter 46 is immersed in the water to be treated in the magnetic separation tank 44. In this case, the magnetic separation filter 46 collects larger flakes that drift in the magnetic separation tank 44 filled with water to be processed.

Затем хлопья увеличенных размеров, собираемые таким образом (или собираемые хлопья), поднимаются вверх из резервуара 44 магнитной сепарации, в связи с вращательным движением магнитного фильтра 46. Поднятые хлопья увеличенных размеров соскребываются с магнитного фильтра 46 с помощью скребка. После этого собираемые хлопья, соскребаемые таким образом, переносятся в приемный резервуар 50 для собираемых хлопьев с помощью конвейерной системы 48, такой как шнековый конвейер. Собираемые хлопья, переносимые таким образом, временно хранятся в резервуаре 50.Then, oversized flakes so collected (or collected flakes) rise upward from the magnetic separation tank 44 due to the rotational movement of the magnetic filter 46. The raised oversized flakes are scraped off from the magnetic filter 46 using a scraper. Thereafter, the collected flakes thus scraped off are transferred to a collecting tank 50 for collecting flakes using a conveyor system 48, such as a screw conveyor. Collected flakes transported in this way are temporarily stored in tank 50.

Собираемые хлопья, хранимые в приемном резервуаре 50 для собираемых хлопьев, направляются в узел 22 термической стерилизации с помощью насоса 42 для возврата собираемых хлопьев. Узел 22 термической стерилизации стерилизует микроорганизмы и бактерии, содержащиеся внутри собираемых хлопьев, посредством термической обработки собираемых хлопьев. The collected flakes stored in the collecting tank 50 for collected flakes are sent to the thermal sterilization unit 22 using a pump 42 to return the collected flakes. The thermal sterilization unit 22 sterilizes microorganisms and bacteria contained within the collected flakes by heat treatment of the collected flakes.

Необходимо отметить, что собираемые хлопья находятся в форме суспензии. По этой причине предпочтительно использовать насос с положительным смещением, такой как трубчатый насос, или насос типа одноосного шнека, в качестве насоса 42 для возврата собираемых хлопьев. Температура нагрева для стерилизации бактерий или подобного устанавливается в пределах от 75 до 80°C, и время нагрева устанавливается примерно три минуты. It should be noted that the collected flakes are in the form of a suspension. For this reason, it is preferable to use a positive displacement pump, such as a tubular pump, or a pump of the uniaxial screw type, as the pump 42 for returning the collected flakes. The heating temperature for sterilizing bacteria or the like is set in the range of 75 to 80 ° C, and the heating time is set in about three minutes.

В то же время, узел 20 извлечения магнитного порошка содержит: узлы измельчения 52 и 54 (или устройства для измельчения) для измельчения собираемых хлопьев под действием сдвиговых усилий; узел 56 извлечения (или устройство для извлечения) для селективного извлечения компонента магнитного порошка из измельченных собираемых хлопьев под действием магнитной силы и насос 58 (или устройство возврата) для возврата извлеченного компонента магнитного порошка в трубу 12 для подачи забортной воды.At the same time, the magnetic powder extraction unit 20 comprises: grinding units 52 and 54 (or grinding devices) for grinding collected flakes by shear; an extraction unit 56 (or extraction device) for selectively extracting the magnetic powder component from the crushed collected flakes by magnetic force and a pump 58 (or return device) for returning the extracted magnetic powder component to the overhead water supply pipe 12.

Как рассмотрено выше, флокуляционный магнитный сепаратор 10, показанный на фиг.1, представляет собой один из вариантов выполнения, в котором узел 22 термической стерилизации располагается в положении перед проходом для возврата собираемых хлопьев, который направляется в узел 18 возврата и добавления. Кроме того, в одном из вариантов осуществления, узел 20 извлечения магнитного порошка располагается в положении после прохода для возврата.As discussed above, the flocculation magnetic separator 10 shown in FIG. 1 is one embodiment in which the thermal sterilization unit 22 is positioned in front of the collecting flakes return passage, which is sent to the return and addition unit 18. In addition, in one embodiment, the magnetic powder extraction unit 20 is located in the position after the return passage.

Узел 52 измельчения представляет собой линейный измельчитель, который генерирует сильное сдвиговое усилие посредством быстрого вращения лопастной мешалки 60, имеющей специальную форму. В противоположность этому, другой узел 54 измельчения представляет собой ультразвуковой измельчитель (частота = примерно 20 кГц), который генерирует сдвиговое усилие с помощью жидкости 64 посредством погружения вибратора 62 в форме стержня, вибрирующего с частотой ультразвуковой волны, в жидкости 64.The grinding unit 52 is a linear chopper that generates a strong shear force by rapidly rotating the blade mixer 60, which has a special shape. In contrast, the other grinding unit 54 is an ultrasonic shredder (frequency = about 20 kHz) that generates shear with the liquid 64 by immersing the vibrator 62 in the form of a rod vibrating with the frequency of the ultrasonic wave in the liquid 64.

Необходимо отметить, что в настоящем варианте выполнения располагаются два узла 52 и 54 измельчения, хотя может устанавливаться один из этих узлов. Альтернативно, в качестве узла измельчения (или устройства измельчения) может использоваться шаровая мельница 65.It should be noted that in the present embodiment, two grinding units 52 and 54 are located, although one of these units may be installed. Alternatively, a ball mill 65 may be used as the grinding unit (or grinding device).

Затем собираемые хлопья, измельченные с помощью узлов 52 и 54 измельчения, подаются в узел 56 извлечения. Узел 56 извлечения извлекает компонент магнитного порошка из измельченных собираемых хлопьев с помощью магнитной силы. В таком узле 56 извлечения, в котором применяют систему с использованием магнитного диска или магнитного барабана, в диск и барабан погружаются постоянные магниты.Then, the collected flakes, crushed using the nodes 52 and 54 grinding, are fed into the node 56 extraction. The extraction unit 56 retrieves the magnetic powder component from the crushed collected flakes using magnetic force. In such an extraction unit 56, in which a system using a magnetic disk or magnetic drum is used, permanent magnets are immersed in the disk and drum.

Эта конструкция делает возможным извлечение компонента магнитного порошка из собираемых хлопьев, и вещества SS, иные, чем компонент магнитного порошка, должны выпускаться.This design makes it possible to extract the magnetic powder component from the collected flakes, and SS substances other than the magnetic powder component must be released.

Здесь выпускаемое содержание веществ SS, иных, чем компонент магнитного порошка, составляет примерно 0,2% от производительности флокуляционного магнитного сепаратора 10. Соответственно, узел 56 извлечения в настоящем варианте выполнения может быть меньше, чем узел 16 магнитной сепарации, который является главным компонентом.Here, the discharged content of substances SS other than the magnetic powder component is about 0.2% of the capacity of the flocculation magnetic separator 10. Accordingly, the extraction unit 56 in the present embodiment may be smaller than the magnetic separation unit 16, which is the main component.

Собираемые хлопья, в которых заканчивается обработка для извлечения, предназначенная для извлечения компонента магнитного порошка, хранят в резервуаре хранилище для собираемых хлопьев (не показан на фиг.1) как отделенные и собираемые хлопья. Этот способ сходен со способом, осуществляемым для избытка собираемых хлопьев, которые генерируются в приемном резервуаре 50 для собираемых хлопьев. Необходимо отметить, что компонент магнитного порошка, извлеченный с помощью магнитной силы, имеет низкое содержание воды, что приводит к низкой текучести. Причем компонент магнитного порошка подается в резервуар 68 хранения чистой воды 66, при этом он в ней разбавляется. После этого компонент магнитного порошка, разбавленный таким образом чистой водой 66, возвращается в трубу 12 для подачи забортной воды с помощью насоса 58. Этот способ делает возможным добавление магнитного порошка высокой чистоты в воду, которая должна обрабатываться и которая протекает через трубу 12 для подачи забортной воды.The collected flakes, in which the extraction processing for extracting the magnetic powder component ends, are stored in the reservoir for collecting flakes (not shown in FIG. 1) as separated and collected flakes. This method is similar to the method carried out for excess collected flakes that are generated in the collecting tank 50 for collected flakes. It should be noted that the component of the magnetic powder, extracted using magnetic force, has a low water content, which leads to low fluidity. Moreover, the component of the magnetic powder is supplied to the reservoir 68 of the storage of pure water 66, while it is diluted in it. Thereafter, the component of the magnetic powder, thus diluted with pure water 66, is returned to the pipe 12 for supplying seawater using a pump 58. This method makes it possible to add magnetic powder of high purity to the water that must be processed and which flows through the pipe 12 for supplying overboard water.

Здесь, в трубе 12 для подачи забортной воды, положение возврата собираемых хлопьев и положение добавления магнитного порошка находятся в положении после измерителя 40 концентрации SS и в положении перед резервуаром 26 с высокоскоростным перемешиванием, и в области перед положением, где добавляют флокулянт. Необходимо отметить, что скорость вращения насоса 58 контролируется с помощью узла 24 контроля на основе данных о концентрации SS, измеренной с помощью измерителя 40 концентрации SS.Here, in the seawater supply pipe 12, the return position of the collected flakes and the position of adding magnetic powder are in the position after the SS concentration meter 40 and in the position in front of the high-speed mixing tank 26, and in the area in front of the position where the flocculant is added. It should be noted that the rotation speed of the pump 58 is controlled by the monitoring unit 24 on the basis of the SS concentration data measured using the SS concentration meter 40.

Далее будут подробно описываться воздействия флокуляционного магнитного сепаратора 10, сконструированного так, как рассмотрено выше.Next will be described in detail the effects of flocculation magnetic separator 10, designed as described above.

Фиг.2 представляет собой блок-схему, показывающую основную часть флокуляционного магнитного сепаратора 10. Эта основная часть флокуляционного магнитного сепаратора 10 представляет собой сепаратор, сконструированный посредством удаления узла 20 извлечения магнитного порошка из флокуляционного магнитного сепаратора 10, показанного на фиг.1.FIG. 2 is a block diagram showing the main part of the flocculation magnetic separator 10. This main part of the flocculation magnetic separator 10 is a separator constructed by removing the magnetic powder extraction unit 20 from the flocculation magnetic separator 10 shown in FIG. 1.

То есть флокуляционный магнитный сепаратор 10 на фиг.2 представляет собой вариант выполнения, в котором в проходе для возврата собираемых хлопьев находится только узел 22 термической стерилизации. Здесь процесс возврата осуществляют с помощью узла 18 возврата и добавления.That is, the flocculation magnetic separator 10 in FIG. 2 is an embodiment in which only the thermal sterilization unit 22 is in the passage for returning collected flakes. Here, the return process is carried out using the node 18 return and add.

В флокуляционном магнитном сепараторе 10 на фиг.2 располагается узел 18 возврата и добавления, который возвращает и добавляет собираемые хлопья, выведенные из узла 16 магнитной сепарации в область перед положением, где добавляют флокулянт, в трубе 12 для подачи забортной воды. Собираемые хлопья, выведенные из узла 16 магнитной сепарации, временно хранятся в приемном резервуаре 50 для собираемых хлопьев (см. фиг.1). Затем полученные собираемые хлопья возвращают в трубу 12 для подачи забортной воды с помощью насоса 42 для возврата собираемых хлопьев, включенного в узел 18 возврата и добавления.In the flocculation magnetic separator 10 in FIG. 2, a return and addition unit 18 is located, which returns and adds collected flakes withdrawn from the magnetic separation unit 16 to the area in front of the position where the flocculant is added in the overhead water supply pipe 12. The collected flakes withdrawn from the magnetic separation unit 16 are temporarily stored in a collection tank 50 for collected flakes (see FIG. 1). Then, the collected collected flakes are returned to the pipe 12 for supplying seawater using a pump 42 for returning the collected flakes included in the return and addition unit 18.

В противоположность этому, невозвращенные собираемые хлопья хранятся отдельно в резервуаре для хранения собираемых хлопьев (не показан на фиг.2) посредством перетекания хлопьев из приемного резервуара 50 для собираемых хлопьев в качестве избытка хлопьев.In contrast, the non-returned collected flakes are stored separately in the collected flakes storage tank (not shown in FIG. 2) by flowing the flakes from the collecting flakes receiving tank 50 as excess flakes.

Как рассмотрено выше, процедура возврата собираемых хлопьев в трубу 12 для подачи забортной воды делает возможным рециклирование собираемых хлопьев без использования химикалия, такого как хлористоводородная кислота. В результате компонент магнитного порошка содержится в собираемых хлопьях, делая возможным уменьшение используемых количеств совершенно нового магнитного порошка. Кроме того, это позволяет также уменьшить общие количества собираемых хлопьев, генерируемых таким образом, из-за добавления совершенно нового магнитного порошка.As discussed above, the procedure for returning the collected flakes to the overboard water supply pipe 12 makes it possible to recycle the collected flakes without using a chemical such as hydrochloric acid. As a result, a component of the magnetic powder is contained in the collected flakes, making it possible to reduce the amounts used of a completely new magnetic powder. In addition, this also reduces the total amount of collected flakes generated in this way due to the addition of a completely new magnetic powder.

В то же время, узел 24 контроля контролирует количества собираемых хлопьев, возвращаемые посредством узла 18 возврата и добавления, и количества совершенно нового магнитного порошка, добавляемые с помощью узла 30 подачи магнитного порошка. Здесь эту операцию контроля осуществляют на основе концентрации SS, детектируемой с помощью измерителя 40 концентрации SS и максимальной концентрации SS в забортной воде, где максимальную концентрацию SS в забортной воде нужно устанавливать заранее.At the same time, the control unit 24 controls the amount of collected flakes returned by the return and addition unit 18, and the quantities of a completely new magnetic powder added by the magnetic powder supply unit 30. Here, this monitoring operation is carried out on the basis of the SS concentration detected by the SS concentration meter 40 and the maximum SS concentration in the sea water, where the maximum SS concentration in the sea water needs to be set in advance.

То есть, когда концентрация SS, детектируемая с помощью измерителя 40 концентрации SS, равна максимальной концентрации SS в забортной воде, узел 24 контроля останавливает операцию возврата собираемых хлопьев, осуществляемую с помощью узла 18 возврата и добавления. Одновременно с этим, узел 24 контроля контролирует количества совершенно нового магнитного порошка, добавляемые посредством узла 30 подачи магнитного порошка.That is, when the SS concentration detected by the SS concentration meter 40 is equal to the maximum SS concentration in the seawater, the control unit 24 stops the collecting flakes return operation carried out by the return and addition unit 18. At the same time, the control unit 24 controls the quantities of a completely new magnetic powder added by the magnetic powder supply unit 30.

В это время, когда концентрация SS становится ниже, чем максимальная концентрация SS в забортной воде, узел 24 контроля увеличивает количества собираемых хлопьев, возвращаемые посредством узла 18 возврата и добавления. Одновременно с этим, узел 24 контроля уменьшает количества совершенно нового магнитного порошка, добавляемые посредством узла 30 подачи магнитного порошка.At this time, when the SS concentration becomes lower than the maximum SS concentration in the seawater, the control unit 24 increases the amount of collected flakes returned by the return and addition unit 18. At the same time, the control unit 24 reduces the amounts of a completely new magnetic powder added by the magnetic powder supply unit 30.

Упомянутая выше процедура делает возможной стабилизацию характеристик обработки флокуляционного магнитного сепаратора 10 на фиг.2, которая не зависит от концентрации SS в забортной воде. Необходимо отметить, что узел со ссылочной позицией 70 представляет фильтр. Фильтр 70 отделяет обработанную воду и промывочную воду от воды, которая должна обрабатываться, которая разделяется с помощью узла 16 магнитной сепарации. Затем промывочную воду возвращают в трубу 12 для подачи забортной воды через трубопровод 72.The above procedure makes it possible to stabilize the processing characteristics of the flocculation magnetic separator 10 in FIG. 2, which is independent of the concentration of SS in sea water. It should be noted that the node at 70 represents a filter. A filter 70 separates the treated water and the wash water from the water to be treated, which is separated by the magnetic separation unit 16. Then, the wash water is returned to the pipe 12 for supplying sea water through the pipe 72.

Далее более конкретно будет описываться в деталях способ контроля, осуществляемый с помощью узла 24 контроля.Next, a control method implemented by the monitoring unit 24 will be described in more detail in detail.

Во-первых, необходимо отметить, что возвращаемые количества собираемых хлопьев контролируются с помощью скорости вращения насоса 40 для возврата собираемых хлопьев, который контролируется с помощью узла 24 контроля. Здесь доля собираемых хлопьев в возвращаемых количествах устанавливается в пределах от 0 до 100% от общих выводимых количеств собираемых хлопьев.First, it should be noted that the returned amount of collected flakes is controlled by the rotation speed of the pump 40 to return the collected flakes, which is controlled by the control unit 24. Here, the share of collected flakes in returned quantities is set in the range from 0 to 100% of the total output of collected flakes.

Во-вторых, необходимо отметить, что возвращаемые количества собираемых хлопьев контролируются с помощью узла 24 контроля на основе концентрации SS в забортной воде, детектируемой с помощью измерителя 40 концентрации SS, вместе с максимальной концентрацией SS в забортной воде, задаваемой заранее.Secondly, it should be noted that the returned amounts of collected flakes are monitored using a monitoring unit 24 based on the SS concentration in the seawater detected by the SS concentration meter 40, together with the maximum SS concentration in the seawater set in advance.

Например, предполагается, что флокуляционный магнитный сепаратор 10 выполняется так, чтобы иметь максимальную SS в забортной воде, равную 50 мг/л. В этом случае, считается, что забортная вода, имеющая концентрацию SS 50 мг/л, протекает в трубе 12 для подачи забортной воды. Если 100% собираемых хлопьев возвращается в забортную воду, это означает, что SS в количествах, соответствующих концентрации SS, равной 50 мг/л, возвращаются в забортную воду. Соответственно, концентрация SS в забортной воде, протекающей в резервуар 26 с высокоскоростным перемешиванием, представляется следующей формулой: 50+50=100 мг/л. При этом концентрация SS в забортной воде, имеющая значение 100 мг/л выше, чем максимальная концентрация SS в забортной воде, соответствует пренебрежимо малой производительности флокуляционного магнитного сепаратора 10. For example, it is assumed that the flocculation magnetic separator 10 is configured to have a maximum SS in sea water of 50 mg / L. In this case, it is believed that sea water having an SS concentration of 50 mg / L flows in the pipe 12 for supplying sea water. If 100% of the collected flakes is returned to sea water, this means that SS in amounts corresponding to an SS concentration of 50 mg / L is returned to sea water. Accordingly, the concentration of SS in seawater flowing into the tank 26 with high-speed stirring is represented by the following formula: 50 + 50 = 100 mg / L. Moreover, the SS concentration in sea water, having a value of 100 mg / l, is higher than the maximum SS concentration in sea water, corresponds to a negligible performance of the flocculation magnetic separator 10.

С другой стороны, когда забортная вода, имеющая концентрацию SS 10 мг/л, протекает в трубу 12 для подачи забортной воды, флокуляционный магнитный сепаратор 10 имеет достаточную возможность обработки для обработки забортной воды в объеме возможности обработки забортной воды с концентрацией SS 40 мг/л, по сравнению с забортной водой с максимальной концентрацией SS, равной 50 мг/л.On the other hand, when seawater having an SS concentration of 10 mg / l flows into the seawater supply pipe 12, the flocculation magnetic separator 10 has sufficient processing capability to treat seawater to the extent that seawater can be treated with an SS concentration of 40 mg / l compared to seawater with a maximum SS concentration of 50 mg / l.

В результате нет проблемы возвращения количества собираемых хлопьев, соответствующего остающемуся объему возможности обработки для флокуляционного магнитного сепаратора 10.As a result, there is no problem of returning the amount of collected flakes corresponding to the remaining processing capacity for the flocculation magnetic separator 10.

При пробном вычислении, когда флокуляционный магнитный сепаратор 10 на фиг.2 используют для обработки забортной воды, соотношение между концентрацией SS в забортной воде (A) (мг/л), возвращаемым количеством собираемых хлопьев (B) (доля возврата (%) количества собираемых хлопьев по отношению к количеству выводимых хлопьев) и добавляемым количеством совершенно нового магнитного порошка (C) (мг/л) показано на графике на фиг.4 и в таблице 1, приведенной ниже.In the test calculation, when the flocculation magnetic separator 10 in FIG. 2 is used for treatment of seawater, the ratio between the concentration of SS in the seawater (A) (mg / l), the returned amount of collected flakes (B) (return ratio (%) of the number of collected flakes in relation to the amount of flakes removed) and the added amount of a completely new magnetic powder (C) (mg / l) are shown in the graph in Fig. 4 and in table 1 below.

Здесь график на фиг.4 и таблица 1 показывают возвращаемое количество собираемых хлопьев, когда максимальная расчетная концентрация SS в забортной воде составляет 50 мг/л. Here, the graph in FIG. 4 and table 1 show the return amount of flakes collected when the maximum estimated SS concentration in the seawater is 50 mg / L.

На графике на фиг.4 вертикальная ось представляет долю магнитного порошка, содержащегося в хлопьях в момент времени перед возвратом в узел 16 магнитной сепарации. Горизонтальная ось представляет долю возвращаемых собираемых хлопьев по отношению к выводимому количеству. In the graph of FIG. 4, the vertical axis represents the fraction of magnetic powder contained in the flakes at a time before returning to the magnetic separation unit 16. The horizontal axis represents the proportion of returned flakes collected relative to the output.

Кроме того, значение нижнего предела доли магнитного порошка в хлопьях устанавливают при 31,4%. Здесь долю возвращаемых хлопьев и добавляемого количества совершенно нового магнитного порошка устанавливают так, что доля магнитного порошка становится равной 31,4% или более, для эффективного осуществления магнитной сепарации с помощью узла 16 магнитной сепарации.In addition, the value of the lower limit of the proportion of magnetic powder in the flakes is set at 31.4%. Here, the proportion of returned flakes and the added amount of a completely new magnetic powder is set so that the proportion of magnetic powder becomes equal to 31.4% or more, for effective magnetic separation using the magnetic separation unit 16.

Необходимо отметить, что в настоящем варианте выполнения долю возврата хлопьев и добавляемого количества совершенно нового магнитного порошка устанавливают при 31,4%. Более конкретно, как показано в таблице 1, когда концентрация SS в забортной воде составляет 50 мг/л, флокуляционный магнитный сепаратор 10 не возвращает собираемые хлопья, в то время как сепаратор 10 добавляет только совершенно новый магнитный порошок при концентрации 30 мг/л. Концентрацию SS в забортной воде детектируют с помощью измерителя 40 концентрации SS, и флокуляционный магнитный сепаратор 10 контролирует долю возврата собираемых хлопьев и добавляемое количество совершенно нового магнитного порошка, соответствующего детектируемым данным, измеренным таким образом, как показано в таблице 1. It should be noted that in the present embodiment, the share of the return of the flakes and the added amount of a completely new magnetic powder is set at 31.4%. More specifically, as shown in Table 1, when the SS concentration in sea water is 50 mg / L, the flocculation magnetic separator 10 does not return the collected flakes, while the separator 10 adds only a completely new magnetic powder at a concentration of 30 mg / L. The SS concentration in sea water is detected using an SS concentration meter 40, and the flocculation magnetic separator 10 controls the return fraction of the collected flakes and the added amount of a completely new magnetic powder corresponding to the detected data, measured in such a way as shown in Table 1.

Кроме того, когда флокуляционный магнитный сепаратор 10 применяют для обработки балластной воды, максимальная концентрация SS в забортной воде задается так, чтобы она имела значение 50 мг/л, следуя указаниям IMO. Однако, поскольку реальная концентрация SS в морской воде часто имеет значение меньше чем 10 мг/л, процесс возвращения собираемых хлопьев в трубу 12 для подачи забортной воды, настроенный, как рассмотрено выше, позволяет уменьшить используемое количество совершенно нового магнитного порошка.In addition, when a flocculation magnetic separator 10 is used to treat ballast water, the maximum SS concentration in the seawater is set to be 50 mg / L, following IMO guidelines. However, since the actual concentration of SS in seawater often matters less than 10 mg / L, the process of returning the collected flakes to the seawater supply pipe 12, configured as discussed above, reduces the amount of brand new magnetic powder used.

Это также дает возможность уменьшения хранимых необходимых количеств совершенно нового магнитного порошка, что дает преимущественные качества для судна, у которого внутреннее пространство для размещения множества устройств является существенно ограниченным. Необходимо отметить, что планктон и бактерии (жизнеспособные организмы) выбирают как мишень для удаления при обработке балластной воды. По этой причине, когда собираемые хлопья возвращают в трубу 12 для подачи забортной воды, в трубопроводе возврата располагают узел 22 термической стерилизации, чтобы возвращать собираемые хлопья после стерилизации планктона и бактерий.It also makes it possible to reduce the stored required quantities of a completely new magnetic powder, which gives advantageous qualities for a vessel in which the internal space for accommodating a plurality of devices is substantially limited. It should be noted that plankton and bacteria (viable organisms) are chosen as a target for removal during processing of ballast water. For this reason, when the collected flakes are returned to the overboard water supply pipe 12, a thermal sterilization unit 22 is disposed in the return line to return collected flakes after sterilization of plankton and bacteria.

Таблица 1Table 1 AA BB CC 50fifty 0 (не возвращают)0 (do not return) 30thirty 4040 1616 2626 30thirty 3131 2121 20twenty 4747 1616 1010 6262 1212

С другой стороны, инжектируемые количества совершенно нового магнитного порошка контролируют с помощью узла 24 контроля посредством установления скорости вращения насоса 38 для инжектирования магнитного порошка. Здесь операцию контроля осуществляют в пределах от 0 до 100%, при этом доля 100% (то есть 30 мг/л), вычисляемая по отношению к инжектируемому количеству совершенно нового магнитного порошка, представляет случай, когда собираемые хлопья не возвращаются в трубу 12 для подачи забортной воды. Инжектируемые количества совершенно нового магнитного порошка определяют по возвращаемым количествам собираемых хлопьев. Например, когда возвращаемое количество собираемых хлопьев по отношению к выводимому количеству составляет 47%, магнитный порошок, который протекает в резервуар 26 с высокоскоростным перемешиванием, должен возвращаться на 47% от него. При этом инжектируемые количества совершенно нового магнитного порошка могут устанавливаться примерно при 53% (или 16 мг/л).On the other hand, the injected quantities of a completely new magnetic powder are controlled by the monitoring unit 24 by setting the rotation speed of the pump 38 for injecting the magnetic powder. Here, the control operation is carried out in the range from 0 to 100%, while the proportion of 100% (i.e. 30 mg / l), calculated in relation to the injected amount of a completely new magnetic powder, represents the case when the collected flakes do not return to the pipe 12 for feeding sea water. The injected amounts of a completely new magnetic powder are determined by the returned amounts of collected flakes. For example, when the return amount of collected flakes relative to the amount withdrawn is 47%, the magnetic powder that flows into the tank 26 with high-speed stirring should return 47% of it. In this case, the injected amounts of a completely new magnetic powder can be set at about 53% (or 16 mg / l).

Возвращаемые количества собираемых хлопьев детектируют с помощью измерителя потока 74, который располагается в трубопроводе для возврата собираемых хлопьев. На основании результатов измерения измерителя потока 74 узел 24 контроля регулирует скорость вращения насоса 38, устанавливая тем самым инжектируемые количества совершенно нового магнитного порошка. The returned amount of collected flakes is detected using a flow meter 74, which is located in the pipe to return the collected flakes. Based on the measurement results of the flow meter 74, the control unit 24 controls the rotation speed of the pump 38, thereby setting the injected quantities of a completely new magnetic powder.

Здесь флокуляционный магнитный сепаратор 10 на Фиг.2 не может возвращать собираемые хлопья, если концентрация SS в забортной воде больше, чем максимальная расчетная концентрация SS в забортной воде. По этой причине, даже в этом случае, для возвращения при этом собираемых хлопьев с целью рециклирования компонента магнитного порошка в собираемых хлопьях, в процессе возврата необходимо извлекать только компонент магнитного порошка из собираемых хлопьев и удалять другие компоненты SS.Here, the flocculation magnetic separator 10 in FIG. 2 cannot return the collected flakes if the SS concentration in the sea water is greater than the maximum calculated SS concentration in the sea water. For this reason, even in this case, in order to return the collected flakes in order to recycle the magnetic powder component in the collected flakes, in the return process it is necessary to remove only the magnetic powder component from the collected flakes and remove other SS components.

Далее флокуляционный магнитный сепаратор 10 на фиг.3 показывает расположение узлов. Здесь, узел 20 извлечения магнитного порошка располагается в положении после узла 16 магнитной сепарации, и узел 22 термической стерилизации располагается в положении после узла 20 извлечения магнитного порошка.Next, the flocculation magnetic separator 10 in figure 3 shows the location of the nodes. Here, the magnetic powder extraction unit 20 is located in the position after the magnetic separation unit 16, and the thermal sterilization unit 22 is located in the position after the magnetic powder extraction unit 20.

То есть флокуляционный магнитный сепаратор 10 на фиг.3 представляет собой вариант выполнения, в котором узел 20 извлечения магнитного порошка располагается в положении перед проходом для возврата магнитных хлопьев; способ возврата осуществляется с помощью узла 18 возврата и добавления, в то время как узел 22 термической стерилизации располагается в положении после прохода для возврата.That is, the flocculation magnetic separator 10 in FIG. 3 is an embodiment in which the magnetic powder extraction unit 20 is located in a position in front of the passage for returning the magnetic flakes; the return method is carried out using the return and addition unit 18, while the thermal sterilization unit 22 is located in the position after the return passage.

Узел 20 извлечения магнитного порошка отдельно осуществляет обработку собираемых хлопьев, которые высвобождаются из узла 16 магнитной сепарации, в течение следующих двух ступенях из ступеней: извлечения компонента магнитного порошка, содержащегося в собираемых хлопьях, и удаления других компонентов SS из собираемых хлопьев.The magnetic powder extraction unit 20 separately processes the collected flakes that are released from the magnetic separation unit 16 in the following two steps from the steps: removing the magnetic powder component contained in the collected flakes and removing other SS components from the collected flakes.

Первая ступень включает стадии: измельчения собираемых хлопьев посредством приложения физических усилий к собираемым хлопьям. В собираемых хлопьях, компонент магнитного порошка и другие компоненты SS являются прочно агломерированными посредством неорганического флокулянта и полимерного флокулянта. Соответственно, линейный измельчитель 52 и/или ультразвуковой измельчитель 54 используют для измельчения таких прочно агломерированных хлопьев.The first stage includes the stages: grinding the collected flakes by applying physical effort to the collected flakes. In the collected flakes, the magnetic powder component and other SS components are strongly agglomerated by means of an inorganic flocculant and a polymer flocculant. Accordingly, a linear shredder 52 and / or an ultrasonic shredder 54 is used to grind such highly agglomerated flakes.

Необходимо отметить, что экспериментально определено, что собираемые хлопья, прочно агломерированные таким образом, разлагаются почти до измельчения, посредством обработки для их измельчения в течение от нескольких десятков секунд до нескольких минут, осуществляемого с помощью линейного измельчителя 52 и/или ультразвукового измельчителя 54.It should be noted that it has been experimentally determined that the collected flakes, firmly agglomerated in this way, decompose almost before grinding, by processing for grinding them for several tens of seconds to several minutes, carried out using a linear grinder 52 and / or ultrasonic grinder 54.

Здесь можно осуществлять способ регулировки значения pH с использованием химикалия, как описано в патентном документе 2, для того, чтобы облегчить разложение собираемых хлопьев. Однако, когда обработку осуществляют на судне, предпочтительно разлагать собираемые хлопья посредством только физического способа, принимая во внимание инструкции IMO или подобное.Here, a method of adjusting the pH value using a chemical as described in Patent Document 2 can be carried out in order to facilitate decomposition of the collected flakes. However, when processing is carried out on a ship, it is preferable to decompose the collected flakes by a physical method only, taking into account IMO instructions or the like.

Вторая ступень включает стадии: извлечения только компонента магнитного порошка из собираемых хлопьев, измельченных таким образом посредством магнитной силы. В качестве узла 56 извлечения (см. фиг.1) может использоваться узел с использованием магнитного диска или магнитного барабана, в которых погружены постоянные магниты. Затем вторая ступень дополнительно включает стадии: разбавления извлеченного компонента магнитного порошка чистой водой 66 (см. фиг.1) и возврата компонента магнитного порошка в трубу 12 для подачи забортной воды (см. фиг.1) с помощью насоса 58 (см. фиг.1).The second stage includes the stages of: extracting only the component of the magnetic powder from the collected flakes, thus crushed by magnetic force. As the extraction unit 56 (see FIG. 1), a unit using a magnetic disk or a magnetic drum in which the permanent magnets are immersed can be used. Then the second stage further includes the steps of: diluting the extracted component of the magnetic powder with pure water 66 (see FIG. 1) and returning the component of the magnetic powder to the pipe 12 for supplying overboard water (see FIG. 1) using a pump 58 (see FIG. one).

В течение двух ступеней этих стадий, чистота компонента магнитного порошка, который должен возвращаться, повышается. Это увеличение чистоты делает возможным возвращение собираемых хлопьев, содержащих в основном компоненте магнитного порошка, даже если концентрация SS в забортной воде повышается.During the two stages of these stages, the purity of the component of the magnetic powder to be returned is increased. This increase in purity makes it possible to return collected flakes containing the main component of the magnetic powder, even if the SS concentration in the seawater rises.

Здесь осуществляют пробное вычисления, считая, что компоненты SS иные, чем компонент магнитного порошка, отделяют от 30% собираемых хлопьев. Соответственно, в случае флокуляционного магнитного сепаратора 10 на фиг. 3, соотношение между концентрацией SS в забортной воде (A) (мг/л), возвращаемыми количествами собираемых хлопьев (B) (оно представлено долей возврата % собираемых хлопьев по отношению к выводимым количествам собираемых хлопьев) и добавляемыми количествами совершенно нового магнитного порошка (C) (мг/л), представлено с помощью графика на фиг.5 и таблицы 2.Here, a test calculation is carried out, assuming that the SS components other than the magnetic powder component are separated from 30% of the collected flakes. Accordingly, in the case of a flocculation magnetic separator 10 in FIG. 3, the ratio between the concentration of SS in seawater (A) (mg / l), the returned amounts of collected flakes (B) (it is represented by the percentage of return of collected flakes in relation to the displayed quantities of collected flakes) and the added quantities of a completely new magnetic powder (C ) (mg / l), presented using the graph in figure 5 and table 2.

Упомянутые выше результаты демонстрируют, что флокуляционный магнитный сепаратор 10 на фиг.3 может дополнительно увеличить долю возврата собираемых хлопьев, соответствующую концентрацию SS в забортной воде и уменьшить добавляемые количества совершенно нового магнитного порошка по сравнению с флокуляционным магнитным сепаратором 10, не имеющим узла 20 извлечения магнитного порошка на фиг.2.The results mentioned above demonstrate that the flocculation magnetic separator 10 in FIG. 3 can further increase the return fraction of the collected flakes, the corresponding SS concentration in seawater and reduce the added amounts of a completely new magnetic powder compared to the flocculation magnetic separator 10 without the magnetic extraction unit 20 powder in figure 2.

Таблица 2table 2 AA BB CC 50fifty 0 (не возвращают)0 (do not return) 30thirty 4040 1919 2525 30thirty 4242 18eighteen 20twenty 6565 11eleven 1010 8787 4four

Кроме того, если 30% компонентов SS иных, чем компонент магнитного порошка, содержащийся в собираемых хлопьях, отделяются и удаляются из собираемых хлопьев с помощью узла 20 извлечения магнитного порошка, это приводит к состоянию, при котором собираемые хлопья изначально содержат концентрацию SS в забортной воде 30 мг/л и, тем самым, эта концентрация SS делает возможным возврат 42% высвобожденных собираемых хлопьев.In addition, if 30% of the SS components other than the magnetic powder component contained in the collected flakes are separated and removed from the collected flakes using the magnetic powder extraction unit 20, this leads to a condition in which the collected flakes initially contain an SS concentration in the seawater 30 mg / l and, therefore, this concentration of SS makes it possible to return 42% of the released collected flakes.

Соответственно, предпочтительно располагать узел 20 извлечения магнитного порошка в флокуляционном магнитном сепараторе 10, если концентрация SS в забортной воде часто превышает максимальную расчетную концентрацию SS в забортной воде или если возвращаются дополнительные количества собираемых хлопьев, для того чтобы уменьшить используемые количества совершенно нового магнитного порошка, которые тоже должны уменьшаться.Accordingly, it is preferable to place the magnetic powder extraction unit 20 in the flocculation magnetic separator 10 if the SS concentration in the seawater often exceeds the maximum calculated SS concentration in the seawater or if additional quantities of collected flakes are returned in order to reduce the amounts of brand new magnetic powder that are used should also decrease.

[Дополнительные примечания][Additional notes]

[Объяснения относительно оптимального значения доли магнитного порошка в магнитных хлопьях][Explanations regarding the optimal value of the fraction of magnetic powder in magnetic flakes]

Здесь необходимо отметить, что мишени для обработки, предназначенной для обработки балластной воды, включают планктон и бактерии. В дополнение к этому, если система обработки балластной воды установлена на судне, необходимо пройти испытания для проверки характеристик системы для обработки или инструкций, как определяется регулирующей инстанцией. В соответствии с инструкциями, система обработки должна иметь рабочие характеристики, достаточные для обработки балластной воды, содержащей суспендированные твердые продукты (SS), такие как песок, в балластной воде при максимальной концентрации 50 мг/л, удовлетворяя при этом критериям выпуска для балластной воды.It should be noted here that targets for processing intended for treating ballast water include plankton and bacteria. In addition, if the ballast water treatment system is installed on a ship, tests must be performed to verify the performance of the processing system or instructions as determined by the regulatory authority. In accordance with the instructions, the treatment system must have sufficient performance to treat ballast water containing suspended solids (SS), such as sand, in ballast water at a maximum concentration of 50 mg / l, while meeting the discharge criteria for ballast water.

В этом отношении, авторы настоящего изобретения принимают способ добавления микрочастиц на основе минерала, называемого каолин, в качестве модели песка или подобного при исследовании для определения условий при флокуляционной магнитной сепарации планктона и бактерий.In this regard, the inventors of the present invention adopt a method of adding microparticles based on a mineral called kaolin as a model of sand or the like in a study to determine conditions for flocculation magnetic separation of plankton and bacteria.

Ниже способ испытаний более конкретно будет объясняться, в деталях.Below, the test method will be more specifically explained in detail.

Сначала в морскую воду, содержащую планктон и бактерии, добавляют упомянутый выше каолин при концентрации 50 мг/л. Затем осуществляют исследования флокуляции в морской воде посредством установления параметров (или переменных) с включением долей добавления магнитного порошка, неорганического флокулянта и полимерного флокулянта. После этого оценивают состояние образования магнитных хлопьев с помощью визуального наблюдения. Затем морскую воду, содержащую магнитные хлопья, вводят в канал, в котором упорядоченно расположены постоянные магниты. Морскую воду подвергают контактной обработке и адсорбционной обработке с помощью магнитов в течение заданного времени (или нескольких секунд). Затем измеряют концентрацию магнитных хлопьев в морской воде, выводимой из канала, при этом определяют долю удаляемых магнитных хлопьев.First, the aforementioned kaolin at a concentration of 50 mg / l is added to seawater containing plankton and bacteria. Then, flocculation studies in sea water are carried out by setting parameters (or variables) with the inclusion of the proportions of adding magnetic powder, inorganic flocculant and polymer flocculant. After that, the state of formation of magnetic flakes is evaluated using visual observation. Then, seawater containing magnetic flakes is introduced into the channel in which the permanent magnets are arranged in an orderly manner. Sea water is subjected to contact treatment and adsorption treatment using magnets for a given time (or several seconds). Then measure the concentration of magnetic flakes in seawater discharged from the channel, and determine the proportion of removed magnetic flakes.

Результаты оценочного исследования, как рассмотрено выше, ясно показывают, что планктон и бактерии флокулируют в достаточной степени при условиях долей добавления: полиалюминий хлорид, используемый как неорганический флокулянт = 5 мг Al/л и полимерный флокулянт = 1 мг/л.The results of the evaluation study, as discussed above, clearly show that plankton and bacteria flocculate sufficiently under conditions of added proportions: polyaluminium chloride, used as an inorganic flocculant = 5 mg Al / L and polymer flocculant = 1 mg / L.

Кроме того, как показано на фиг.6, доля удаления магнитных хлопьев, вероятно, увеличивается, когда увеличивается доля добавления магнитного порошка. Когда доля добавления магнитного порошка становится равной 30 мг/л или более, доля удаления, вероятно, достигает пика. С точки зрения затрат, желательно уменьшить долю добавления магнитного порошка настолько, насколько это возможно. Поэтому долю добавления магнитного порошка определяют как 30 мг/л.In addition, as shown in FIG. 6, the proportion of removal of magnetic flakes is likely to increase when the proportion of addition of magnetic powder increases. When the proportion of addition of magnetic powder becomes 30 mg / L or more, the proportion of removal is likely to peak. From a cost point of view, it is desirable to reduce the proportion of magnetic powder addition as much as possible. Therefore, the proportion of addition of magnetic powder is defined as 30 mg / L.

Если доли добавления магнитного порошка, неорганического флокулянта и полимерного флокулянта устанавливают при таких значениях, как рассмотрено выше, содержание магнитного порошка по отношению к магнитным хлопьям может быть вычислено с помощью следующей формулы.If the proportions of adding magnetic powder, inorganic flocculant and polymer flocculant are set at values such as discussed above, the content of magnetic powder with respect to magnetic flakes can be calculated using the following formula.

Содержание магнитного порошка в магнитных хлопьях (%) = (доля добавления магнитного порошка)/(доля добавления каолина + доля добавления магнитного порошка + доля добавления неорганического флокулянта + доля добавления полимерного флокулянта) × 100 --- The content of magnetic powder in magnetic flakes (%) = (the proportion of the addition of magnetic powder) / (the proportion of the addition of kaolin + the proportion of the addition of magnetic powder + the proportion of the inorganic flocculant + the proportion of the addition of polymer flocculant) × 100 ---

(Формула 1)(Formula 1)

Здесь каждое значение является таким, как перечислено ниже. Доля добавления магнитного порошка = 30 мг/л; доля добавления каолина = 50 мг/л; доля добавления неорганического флокулянта = 5×(78/27) = 14,4 мг/л; доля добавления полимерного флокулянта = 1 мг/л.Here, each value is as listed below. The proportion of adding magnetic powder = 30 mg / l; the proportion of kaolin addition = 50 mg / l; the proportion of the addition of inorganic flocculant = 5 × (78/27) = 14.4 mg / l; the proportion of the addition of polymer flocculant = 1 mg / L.

Необходимо отметить, что полиалюминий хлорид, добавляемый в качестве неорганического флокулянта, существует в форме гидроксида алюминия (Al(OH)3) в магнитных хлопьях. По этой причине, доля добавления полиалюминия хлорида вычисляется по формуле: 5 мг Al/л (доля добавления) × 78 (MW Al(OH)3)/27 (AW Al).It should be noted that polyaluminium chloride, added as an inorganic flocculant, exists in the form of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) in magnetic flakes. For this reason, the proportion of addition of polyaluminium chloride is calculated by the formula: 5 mg Al / L (proportion of addition) × 78 (MW Al (OH) 3 ) / 27 (AW Al).

Если соответствующие значения подставить в формулу 1, формула будет представлена как:If the corresponding values are substituted in formula 1, the formula will be presented as:

Содержание магнитного порошка в магнитных хлопьях (%) = 30/(50 + 30 + 14,4 + 1) × 100 = 31,4(%)The content of magnetic powder in magnetic flakes (%) = 30 / (50 + 30 + 14.4 + 1) × 100 = 31.4 (%)

Авторы настоящего изобретения определяют, что эта вычисленная доля магнитного порошка представляет собой оптимальное значение, которое позволяет обеспечить долю удаления магнитных хлопьев и свести к минимуму затраты на обработку.The authors of the present invention determine that this calculated fraction of the magnetic powder is the optimal value that allows you to provide a fraction of the removal of magnetic flakes and to minimize processing costs.

Как рассмотрено выше, необходимо отметить, что способ рециклирования магнитного порошка требует организации потока магнитного порошка для обработки с тем, чтобы обеспечить долю удаления магнитных хлопьев и поддержать рабочие характеристики их обработки без понижения содержания магнитного порошка до значения меньшего, чем значение, вычисленное выше.As discussed above, it should be noted that the method of recycling magnetic powder requires organizing the flow of magnetic powder for processing in order to ensure the proportion of removal of magnetic flakes and maintain the performance of their processing without lowering the content of magnetic powder to a value lower than the value calculated above.

Кроме того, график на фиг.7 показывает долю возврата собираемых хлопьев по отношению к SS в забортной воде (мг/л). Долю возврата собираемых хлопьев устанавливают на основе этого графика.In addition, the graph in FIG. 7 shows the proportion of return of collected flakes with respect to SS in sea water (mg / L). The return rate of collected cereal is set based on this schedule.

Описание ссылочных позицийDescription of Reference Positions

10: Флокуляционный магнитный сепаратор10: Flocculation magnetic separator

12: Труба для подачи забортной воды12: Outboard water pipe

14: Узел флокуляции14: Flocculation node

16: Узел магнитной сепарации (или устройство магнитной сепарации)16: Magnetic separation unit (or magnetic separation device)

18: Узел возврата и добавления (или устройство возврата и добавления)18: Return and Add Unit (or Return and Add Unit)

20: Узел извлечения магнитного порошка (или устройство извлечения магнитного порошка)20: Magnetic powder extraction unit (or magnetic powder extraction device)

22: Узел термической стерилизации (или устройство для стерилизации)22: Thermal sterilization unit (or device for sterilization)

24: Узел контроля (или устройство контроля) 24: Monitoring node (or monitoring device)

26: Резервуар с высокоскоростным перемешиванием (или первый резервуар с мешалкой)26: High-speed agitating tank (or first agitator tank)

28: Резервуар с низкоскоростным перемешиванием (или второй резервуар с мешалкой)28: Slow agitating tank (or second agitator tank)

30: Узел для подачи магнитного порошка (или устройство для подачи магнитного порошка)30: Node for supplying magnetic powder (or device for supplying magnetic powder)

32: Узел добавления флокулянта32: node add flocculant

34: Трубопровод34: Pipeline

36: Узел добавления полимерного флокулянта36: Site add polymer flocculant

38: Насос для инжектирования магнитного порошка38: Magnetic powder injection pump

40: Измеритель концентрации SS (или устройство для детектирования концентрации)40: SS concentration meter (or concentration detection device)

42: Насос для возврата собираемых хлопьев 42: Collecting cereal return pump

44: Резервуар магнитной сепарации44: Magnetic separation tank

46: Магнитный фильтр46: Magnetic filter

48: Конвейер48: conveyor

50: Приемный резервуар для собираемых хлопьев50: collecting tank for collecting cereal

52: Узел измельчения (или устройство для измельчения: линейный измельчитель)52: grinding unit (or grinding device: linear chopper)

54: Узел измельчения (или устройство для измельчения: ультразвуковой измельчитель)54: grinding unit (or grinding device: ultrasonic shredder)

56: Узел извлечения (или устройство для извлечения)56: Extraction unit (or extraction device)

58: Насос (или устройство возврата)58: Pump (or return device)

60: Лопастная мешалка60: paddle mixer

62: Вибратор62: Vibrator

64: Жидкость64: Liquid

65: Шаровая мельница (узел измельчения)65: Ball mill (grinding unit)

66: Чистая вода66: Pure Water

68: Резервуар68: Tank

70: Фильтр70: Filter

72: Трубопровод72: Pipeline

74: Измеритель потока74: flow meter

Claims (5)

1. Флоккуляционный магнитный сепаратор, содержащий:
первый резервуар с мешалкой, соединенный с трубой для подачи забортной воды, которая подает забортную воду, и быстро перемешивающий забортную воду с добавленным флоккулянтом и магнитным порошком, который подают из устройства подачи магнитного порошка, для образования тем самым магнитных микрохлопьев, содержащих магнитный порошок;
второй резервуар с мешалкой для более медленного перемешивания обрабатываемой воды, в которую добавляют полимерный флоккулянт, чем в первом резервуаре с мешалкой, для увеличения тем самым размеров магнитных микрохлопьев, для обрабатываемой воды, содержащей магнитные микрохлопья и выводимой из первого резервуара с мешалкой;
устройство магнитной сепарации для сбора увеличенных магнитных хлопьев, под действием магнитной силы, из обрабатываемой воды, которая выводится из второго резервуара с мешалкой и содержит увеличенные магнитные хлопья; и
устройство возврата и добавления, предназначенное для возврата собранных хлопьев, которые были собраны из устройства магнитной сепарации посредством соскребания с помощью скребка, в трубу для подачи забортной воды в положении перед первым резервуаром с мешалкой и перед положением, где добавляют флоккулянт, тем самым добавляя собранные хлопья в забортную воду.
1. Flocculation magnetic separator containing:
a first agitator tank connected to a seawater supply pipe that supplies seawater and quickly mixing seawater with added flocculant and magnetic powder that is supplied from the magnetic powder supply device to thereby form magnetic micro flakes containing magnetic powder;
a second tank with a mixer for slower mixing of the treated water, to which a polymer flocculant is added than in the first tank with a mixer, thereby increasing the size of magnetic micro flakes, for treated water containing magnetic micro flakes and discharged from the first tank with a mixer;
a magnetic separation device for collecting increased magnetic flakes, under the action of magnetic force, from the treated water, which is discharged from the second tank with a stirrer and contains increased magnetic flakes; and
a return and refill device for returning collected flakes that were collected from the magnetic separation device by scraping with a scraper to the seawater supply pipe in a position in front of the first agitator tank and in a position where flocculant is added, thereby adding collected flakes outboard water.
2. Флоккуляционный магнитный сепаратор по п. 1, дополнительно содержащий:
устройство детектирования концентрации, предназначенное для детектирования концентрации суспендированных твердых продуктов в забортной воде, в положении перед добавлением магнитного порошка, флоккулянта и собранных хлопьев; и
устройство управления, предназначенное для управления количеством возвращаемых собранных хлопьев, подводимых устройством возврата и добавления, и количеством добавляемого магнитного порошка, подводимого устройством для подачи магнитного порошка, на основе как концентрации суспендированных твердых продуктов, детектируемой с помощью устройства для детектирования концентрации, так и максимальной концентрации суспендированных твердых продуктов в забортной воде, задаваемой заранее.
2. The flocculation magnetic separator according to claim 1, further comprising:
a concentration detecting device for detecting the concentration of suspended solid products in sea water, in a position before adding magnetic powder, flocculant and collected flakes; and
a control device for controlling the amount of collected flakes returned by the return and addition device and the amount of magnetic powder added by the magnetic powder supply device, based on both the concentration of suspended solids detected by the concentration detection device and the maximum concentration suspended solids in seawater set in advance.
3. Флоккуляционный магнитный сепаратор по п. 2, в котором устройство управления останавливает процесс возврата собранных хлопьев, подводимых устройством возврата и добавления, когда концентрация суспендированных продуктов, детектируемая с помощью устройства для детектирования концентрации, становится равной максимальной концентрации суспендированных твердых продуктов в забортной воде, и одновременно, устройство управления управляет количеством добавляемого магнитного порошка, подводимого устройством для подачи магнитного порошка; и
устройство управления увеличивает количество возвращаемых собранных хлопьев, подводимых устройством возврата и добавления, когда концентрация суспендированных твердых продуктов становится ниже, чем максимальная концентрация суспендированных твердых продуктов в забортной воде, и одновременно, устройство управления уменьшает количество добавляемого магнитного порошка, подводимого устройством для подачи магнитного порошка.
3. The flocculation magnetic separator according to claim 2, wherein the control device stops the return process of the collected flakes supplied by the return and addition device when the concentration of suspended products detected by the concentration detection device becomes equal to the maximum concentration of suspended solid products in seawater, and at the same time, the control device controls the amount of added magnetic powder supplied by the device for supplying magnetic powder ; and
the control device increases the amount of returned collected flakes brought in by the return and addition device when the concentration of suspended solid products becomes lower than the maximum concentration of suspended solid products in sea water, and at the same time, the control device reduces the amount of added magnetic powder supplied by the magnetic powder supply device.
4. Флоккуляционный магнитный сепаратор по п. 1, дополнительно содержащий:
устройство извлечения магнитного порошка, которое располагается на трубопроводе возврата, расположенном между устройством возврата и добавления и трубой для подачи забортной воды;
устройство извлечения магнитного порошка, содержащее:
измельчительное устройство для измельчения собранных хлопьев под действием сдвигового усилия;
устройство извлечения, предназначенное для селективного извлечения только лишь компонента магнитного порошка из собранных хлопьев, измельченных таким образом с использованием магнитной силы; и
устройство возврата, предназначенное для возврата компонента магнитного порошка, извлеченного таким образом, в трубу для подачи забортной воды.
4. The flocculation magnetic separator according to claim 1, further comprising:
a magnetic powder extraction device that is located on the return pipe located between the return and addition device and the pipe for supplying sea water;
a magnetic powder extraction device comprising:
a chopping device for grinding collected flakes under shear;
an extraction device for selectively extracting only a component of the magnetic powder from the collected flakes, thus crushed using magnetic force; and
a return device for returning a component of the magnetic powder thus extracted into the overboard water supply pipe.
5. Флоккуляционный магнитный сепаратор по п. 1, дополнительно содержащий устройство стерилизации, предназначенное для стерилизации планктона и бактерий, содержащихся в собранных хлопьях, расположенное в трубопроводе для возврата собранных хлопьев, подводимых устройством возврата и добавления. 5. The flocculation magnetic separator according to claim 1, further comprising a sterilization device for sterilizing plankton and bacteria contained in the collected flakes, located in the pipeline for returning the collected flakes supplied by the return and addition device.
RU2013135306/03A 2011-01-27 2012-01-26 Gravity-magnetic separator RU2553100C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-015362 2011-01-27
JP2011015362A JP2012152708A (en) 2011-01-27 2011-01-27 Flocculation magnetic separator
PCT/JP2012/051612 WO2012102324A1 (en) 2011-01-27 2012-01-26 Flocculation magnetic separation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013135306A RU2013135306A (en) 2015-02-10
RU2553100C2 true RU2553100C2 (en) 2015-06-10

Family

ID=46580888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013135306/03A RU2553100C2 (en) 2011-01-27 2012-01-26 Gravity-magnetic separator

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2012152708A (en)
CA (1) CA2825752C (en)
MX (1) MX2013008646A (en)
RU (1) RU2553100C2 (en)
WO (1) WO2012102324A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6078853B2 (en) * 2014-02-13 2017-02-15 学校法人慈恵大学 Magnetic adsorption quantification device
WO2016147708A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 富士電機株式会社 Method for treating scrubber effluent, and apparatus for treating scrubber effluent
JP6625907B2 (en) * 2016-03-08 2019-12-25 富士電機株式会社 Wastewater treatment method and wastewater treatment system
JP6663254B2 (en) * 2016-03-08 2020-03-11 富士電機株式会社 Wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method
WO2019204423A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-24 Manta Biofuel System for collecting and harvesting algae for biofuel conversion

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07108278A (en) * 1993-10-13 1995-04-25 Tohoku Electric Power Co Inc Coagulation method for low turbidity wastewater from power plant
JPH09117618A (en) * 1995-10-24 1997-05-06 Hitachi Ltd Purification device
JPH09168752A (en) * 1995-10-20 1997-06-30 Hitachi Ltd Purification device
RU2094394C1 (en) * 1995-08-02 1997-10-27 Константин Леонидович Ястребов Method of purification of natural water and sewage and plant for its implementation
RU2130433C1 (en) * 1997-05-22 1999-05-20 Новосибирский государственный проектно-изыскательский институт "ВНИПИЭТ" Method of treating industrial waste waters, installation and galvanic coagulator for implementation of this method
JP2009195775A (en) * 2008-02-19 2009-09-03 Kurita Water Ind Ltd Coagulation sedimentation method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1157309A (en) * 1997-08-21 1999-03-02 Kurita Water Ind Ltd Agglomeration treatment method and apparatus
JP2006187697A (en) * 2005-01-04 2006-07-20 Hitachi Ltd Filtration purification equipment
JP2007029802A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Fuji Xerox Co Ltd Discharge water treatment method
JP5318389B2 (en) * 2007-09-28 2013-10-16 株式会社日立製作所 Coagulation equipment
JP5115221B2 (en) * 2007-10-01 2013-01-09 株式会社日立プラントテクノロジー Magnetic disk, manufacturing method thereof, and magnetic separation device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07108278A (en) * 1993-10-13 1995-04-25 Tohoku Electric Power Co Inc Coagulation method for low turbidity wastewater from power plant
RU2094394C1 (en) * 1995-08-02 1997-10-27 Константин Леонидович Ястребов Method of purification of natural water and sewage and plant for its implementation
JPH09168752A (en) * 1995-10-20 1997-06-30 Hitachi Ltd Purification device
JPH09117618A (en) * 1995-10-24 1997-05-06 Hitachi Ltd Purification device
RU2130433C1 (en) * 1997-05-22 1999-05-20 Новосибирский государственный проектно-изыскательский институт "ВНИПИЭТ" Method of treating industrial waste waters, installation and galvanic coagulator for implementation of this method
JP2009195775A (en) * 2008-02-19 2009-09-03 Kurita Water Ind Ltd Coagulation sedimentation method

Also Published As

Publication number Publication date
MX2013008646A (en) 2013-09-02
CA2825752A1 (en) 2012-08-02
WO2012102324A1 (en) 2012-08-02
RU2013135306A (en) 2015-02-10
JP2012152708A (en) 2012-08-16
CA2825752C (en) 2016-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ulucan et al. Comparative study of electrochemical wastewater treatment processes for bilge water as oily wastewater: a kinetic approach
JP5238968B2 (en) Ship
RU2553100C2 (en) Gravity-magnetic separator
US10072469B2 (en) System and method for remediation of oil-contaminated sand
EP2864446B1 (en) Process and system for dewatering thick fine tailings
Azarian et al. New batch electro-coagulation process for treatment and recovery of high organic load and low volume egg processing industry wastewater
RU2747663C2 (en) System and method of wastewater treatment using advanced electroflotation
KR20170125795A (en) Method for treating scrubber effluent, and apparatus for treating scrubber effluent
EP3421430B1 (en) Wastewater treatment method and wastewater treatment system
KR20170131213A (en) Alkaline waste water neutralizing equipment and method for neutralizing alkaline waste water using the same
KR20110095379A (en) Marine Wastewater Treatment Methods
JP5701325B2 (en) Ballast water treatment system
JP2016131937A (en) Seawater desalination system and method
Abdullah et al. Turbidity, color and chemical oxygen demand removals from synthetic textile wastewater using chitosan as a coagulant
WO2018207927A1 (en) Method for treating wastewater and device for treating wastewater for same
JP5211636B2 (en) Oil-containing wastewater treatment method and oil-containing wastewater treatment facility
JP5945309B2 (en) Ballast water treatment system
CN1077459C (en) Method and appts. for crushing waste material in water
JP2017039088A (en) Processing method and processing apparatus of oily waste water
CA2906571C (en) Processing of aqueous waste streams to remove naphthenic acids
EP2927195B1 (en) Separation device and separation method
JPH1177094A (en) Apparatus and method for purifying treatment of dredged soil
KR101573624B1 (en) Dredged processing device using a magnetic field
JP2010023034A (en) Method for killing microbial contaminant in ballast water of transport ship
Özdoğan et al. Coagulation-Assisted Ultrasonic Refinement of Bilge Water Treatment Sludge

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170127