[發(fā)明專利]在艦船壓載水管道輸送中殺滅藻類和細(xì)菌的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010101075.0
• 申請(qǐng)日: 2010-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN101781053A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱麗楠;王永軍;郜冶;劉慧;任芝軍;劉桂芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/12
• 分類號(hào): C02F9/12;B01J19/08
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是生物應(yīng)用和海洋環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域中的一種水的處理方法。 具體地說是一種殺滅船舶壓載水中的藻類和細(xì)菌的方法。本發(fā)明也涉及一種船舶 壓載水的處理裝置。

背景技術(shù)

壓載水是保證船舶航行安全的必備之物，為了保證空載時(shí)的平衡和穩(wěn)性，船 舶需要加裝壓載水航行，以達(dá)到降低船舶重心的目的。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，隨著國 際間經(jīng)貿(mào)往來的增加，船舶噸位越來越大，航速越來越高，這就意味著生物種群 在各大洋之間傳播的天然障礙大大減弱了。全球船舶每年攜帶的壓載水約有120 億噸在世界各地間流動(dòng)，每天存在于船舶壓載水中隨船周游世界的生物多達(dá)7000 種，許多細(xì)菌、植物和動(dòng)物經(jīng)過數(shù)月的航程仍存活于壓載水及其沉積物中，當(dāng)船 舶到港口裝貨時(shí)，這些生物隨著壓載水被排放到目的地海域。這樣部分壓載水中 的生物流入新的適宜生存區(qū)域，就能不可控制地進(jìn)行瘋狂繁殖，掠奪本地生物作 為食物，使得有害寄生蟲和病原體大面積迅猛傳播，嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)氐暮Ｑ笊鷳B(tài)平 衡，將使該國水環(huán)境、海產(chǎn)品產(chǎn)量以及人類健康受到威脅。隨船舶壓載水造成的 海洋物種對(duì)海洋環(huán)境的侵害，已被全球環(huán)境基金組織確認(rèn)為危害海洋的四大威脅 之一。2004年2月，國際海事組織(IMO)通過了《船舶壓載水及沉積物管理 與控制國際公約》，并將于2009年1月正式生效，在世界范圍內(nèi)全面實(shí)施。該公 約對(duì)防止和減少船舶壓載水造成的有害水生物和病原體的傳播做出了詳細(xì)規(guī)定， 公約規(guī)定自2009年始，所有新建船舶必須安裝壓載水處理裝置，并對(duì)現(xiàn)有船只 追溯實(shí)施。在對(duì)壓載水的管理和控制方面，我國已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美國家。據(jù)調(diào)查， 國際自然資源保護(hù)聯(lián)合會(huì)公布世界上100種最危險(xiǎn)的外來生物物種約有一半入 侵到我國。迄今為止，我國還沒有建立起有效的監(jiān)督管理體制，也沒有形成壓載 水管理，特別是防止有害水生物的統(tǒng)一立法或規(guī)定。根據(jù)國際船舶壓載水和沉積 物管理與控制公約的規(guī)定，所謂壓載水的處理是指為殺滅去除壓載水和沉積物中 的有害水生物和病原體，使其失去繁衍能力。

目前國內(nèi)外研究較多的處理壓載水的方法主要有機(jī)械法，物理法和化學(xué)方 法。機(jī)械方法主要有過濾法，過濾法被認(rèn)為是一種對(duì)環(huán)境危害最小的壓載水處理 法，但很難用于處理大量的壓載水。旋流分離法，利用水流在管路中高速流動(dòng)產(chǎn) 生的分離作用，將液體的水和固體的生物和病原體分離開。這種方法可以除去大 多數(shù)多細(xì)胞動(dòng)物和植物、卵、幼蟲、胞子。更換壓載水，方法有兩種，一種是先 將壓載艙里的沿海港口壓載水排空，然后注入深海海水，這種更換壓載水的過程 會(huì)使船舶的裝載狀況發(fā)生很大變化，在惡劣的天氣條件下，為了保證船舶強(qiáng)度和 穩(wěn)性，保證船舶安全航行，這種方法不適用。另一種方法是直接向已經(jīng)滿艙的壓載 艙泵入深海海水，可在相對(duì)較惡劣的天氣條件下進(jìn)行。物理法主要有加熱法和紫 外線輻射法。加熱法中若生物以休眠孢子的形式存在，可能不一定被殺滅。紫外 線輻射法不能殺死所有有害水生物，當(dāng)海水濁度較大或燈管表面被沉積物污染時(shí)， 其有效性更是大受影響。化學(xué)法主要有臭氧法，氯化法和羥基氧化法。臭氧法制 備的臭氧在輸送到壓載水過程中會(huì)有很大的損耗，費(fèi)用較高，投加量不易調(diào)節(jié)。 氯化法會(huì)加快艙壁的腐蝕，并放出氯臭味。羥基氧化法是通過強(qiáng)電離作用產(chǎn)生羥 基溶液，再把它加入壓載水主輸送管道內(nèi)，這個(gè)過程會(huì)造成羥基的損耗^[1]。

利用高壓脈沖電源在水中或空氣中放電可得到低溫等離子體，同時(shí)伴隨有物 理效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)，包括等離子通道內(nèi)的高溫?zé)峤狻⒌入x子通道表面的紫外光解 以及由于通道臨近處產(chǎn)生的氣泡而引起的液電空化效應(yīng)和超臨界水氧化等物理 效應(yīng)。用這種方法在線生成多種高活性物種和物理化學(xué)效應(yīng)，在艦船壓載水輸送 管路中處理有害的水生物和病原體將具有較廣闊的應(yīng)用空間。并且操作方便，能 耗較低。公開號(hào)是CN01074138A，名稱是《一種處理船舶壓載水的新方法》的專 利公開一種屬于液相放電等離子體與生物應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的處理船舶壓載水的新 方法^[2]，在該方法中的放電電極與待處理壓載水接觸面積較小，處理的水量有限。

對(duì)比文獻(xiàn)：

[1]白敏冬，白希堯，周曉見，張芝濤，白敏菂，楊波，依成武.在船上輸送 壓在水過程中殺滅生物的方法和設(shè)備.大連海事大學(xué)，CN?1197786.

[2]孫冰，朱小梅.一種處理船舶壓載水的新方法.大連海事大學(xué).CN 101074138A。

發(fā)明內(nèi)容