[實用新型]一種紫外線催化船舶壓載水處理組合反應器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920076897.0
• 申請日: 2009-06-23
• 公開（公告）號: CN201512425U
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 張麗;董麗華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海事大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/72;B01J21/06;B01J23/06;B01J23/30;B01J23/20;B01J27/04;B01J27/057
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術(shù)領域

本實用新型涉及壓載水處理技術(shù)領域，特別涉及的是一種強化光催化臭氧聯(lián)合船舶壓載水處理用反應器。

背景技術(shù)

隨著全球航運經(jīng)濟的快速發(fā)展，船舶越來越多、體積越變越大，船速也越來越快。壓載水是船舶安全航行的重要保證。據(jù)估計，目前全球船舶攜帶的壓載水每年大約有120億噸，并隨著航運業(yè)的發(fā)展仍在逐年遞增中，每天存在于船舶壓載水中隨船周游世界的生物超過4500種，即使經(jīng)過數(shù)月的航程，許多種細菌、植物和動物仍能存活于壓載水及其沉積物中。海船壓載水中的生物在全世界范圍內(nèi)的遷徙所造成的生物入侵和流行病傳播等對海洋環(huán)境和人類的侵害事件屢有發(fā)生，已經(jīng)引起國際社會的廣泛關(guān)注，全球環(huán)境基金組織(GlobalEnvironment?Facility簡稱GEF)確認其為危害海洋的四大威脅之一。國際海事組織(IMO)于2004年2月13日制定了《關(guān)于船舶壓載水及其沉積物管理和控制的國際公約》(以下簡稱《公約》)，該公約對壓載水的處理標準(包括可存活生物的尺寸及數(shù)量、病原體為生物的種類及數(shù)量)做了明確規(guī)定，為壓載水管理和控制提供了具有國際法律約束力的執(zhí)行依據(jù)，于2009年生效并逐步強制執(zhí)行。《公約》意味著有效處理船舶壓載水將成為船舶進入他國港口的“通行證”，解決不了壓載水問題的船舶無法進入他國港口，沒有壓載水處理設施的遠洋船舶將面臨不能靠岸停泊的尷尬境地。因此，海船壓載水的凈化處理相關(guān)技術(shù)及設備的研究和產(chǎn)業(yè)化將會對我國航運經(jīng)濟產(chǎn)生直接影響，各航運企業(yè)迫切需要采用相關(guān)技術(shù)解決船舶壓載水排放達標的問題。

目前，國內(nèi)外對壓載水的處理技術(shù)已有大量研究和報道，研究的范圍比較廣泛，主要涉及的處理技術(shù)可分為下述幾類：

(1)物理處理法(如采用熱、超聲波、紫外線、銀離子、磁化等進行處理)；

(2)機械處理法(過濾、改善船舶設計等)；

(3)化學處理法(臭氧、抽氧、加氯處理等)；

(4)生物處理法(如在壓載水中加入肉食性或寄生性生物以消滅)。

但迄今為止，眾多研究證實，上述方法均或多或少的存在問題，如物理法的熱、超聲波、銀離子、磁化等方法存在處理裝置耗能大、成本高的問題，傳統(tǒng)紫外線法存在殺藻難、滅菌不徹底、處理效果差等問題；機械法存在處理裝置設備體積大、船舶安裝困難、設備運行成本高等眾多問題；化學法存在所使用的或反應生成的化學品對海水造成二次污染的問題；生物法存在長期的潛在生物危害、可控性差的問題，因此，沒有任何上述的單一方法能夠直接使壓載水的處理滿足國際海事組織的要求，即：安全、可靠、有效、環(huán)境允許且費用合理。因此，對上述現(xiàn)有的各種技術(shù)進行優(yōu)化整合、再開發(fā)和適應性創(chuàng)新，研究壓載水有效處理的新型方法、技術(shù)和設備是各國當前迫切需要發(fā)展的重要研究方向之一。

實用新型內(nèi)容

本實用新型克服了現(xiàn)有海船壓載水處理技術(shù)中存在的設備體積大、耗能大、滅菌不徹底、對海水造成二次污染、處理效果差等缺點，而提供一種全新的高效率、低能耗的海船壓載水的處理反應裝置，可滿足國際海事組織的要求，即：安全、可靠、有效、環(huán)境允許且費用合理的紫外光催化船舶壓載水處理組合反應器。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種紫外光催化船舶壓載水處理組合反應器，該反應器包括反應單元、反應腔體、固定裝置和閥門，

所述反應單元由紫外燈、保護管以及多孔光催化劑組成；

所述保護管中心放置有紫外燈；

所述負載在各種載體上的多孔光催化劑緊貼保護管的外壁并固定在其兩側(cè)；

所述反應單元的一端通過固定裝置固定在反應腔體的底部，另一端包括紫外燈的電源接口端采用密封結(jié)構(gòu)安裝在反應腔體的上端蓋上；

所述閥門通過轉(zhuǎn)接頭分別安裝在反應腔體的進水口和出水口處；

所述多孔光催化劑為片狀、絲網(wǎng)狀，并且采用可激發(fā)紫外線的金屬氧化物、硫化物、硒化物等半導體光催化劑；

所述紫外燈采用能發(fā)射主波長為低于360nm紫外光的氙燈、低壓汞燈等，最優(yōu)為254nm、185nm的紫外燈。

本實用新型達到了以下有益效果：

(1)結(jié)合了紫外光輻照和光催化兩者的作用，即反應過程中既有紫外光解作用，又有光催化強氧化作用，彌補了常規(guī)紫外技術(shù)存在的殺菌不徹底、形成耐紫外的生物變異等潛在生態(tài)問題；

(2)具有更高的反應速度，可有效殺死小于50μm的原生動物、藻類、細菌、孢子等，殺菌時間小于5秒；

(3)基本不使用任何化學藥品、對生態(tài)環(huán)境的負面影響小。