[實(shí)用新型]復(fù)合型的船舶壓載水處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220202036.4
• 申請(qǐng)日: 2012-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN202717657U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫鏡新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州金川環(huán)保設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/08
• 分類號(hào): C02F9/08;B63J4/00;C02F1/461;C02F1/36;C02F1/32;C02F103/08
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于船舶壓載水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種船舶壓載水處理裝置。

背景技術(shù)

目前國(guó)際貿(mào)易量的90%以上是通過(guò)遠(yuǎn)洋船舶的運(yùn)輸而實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)船舶壓載水不經(jīng)過(guò)處理或者處理不徹底就進(jìn)行異地排放時(shí)，將極有可能引起外來(lái)物種入侵。如具有典型代表性的“櫛水母事件”、“霍亂弧菌污染事件”等。海洋生物的入侵具有不可逆性，其所引起的環(huán)境災(zāi)害會(huì)隨著時(shí)間的變遷而愈演愈烈，因此已被國(guó)際海事組織（IMO）列為海洋面臨的四大危害之一。

為有效控制遠(yuǎn)洋船舶進(jìn)行壓載水和沉積物異地排放帶來(lái)的危害，IMO召開的成員國(guó)外交大會(huì)于2004年2月13日在倫敦通過(guò)了《國(guó)際船舶壓載水和沉積物管理與控制公約》，該公約已于2004年6月1日開放供各國(guó)正式批準(zhǔn)接受。

中國(guó)作為航運(yùn)大國(guó)和IMO的Ａ類理事國(guó)，我國(guó)目前遠(yuǎn)洋船舶總噸位占世界總噸位的3.4％，是世界第二大海洋運(yùn)輸國(guó)，產(chǎn)業(yè)化滯后可能會(huì)遭遇技術(shù)壟斷和貿(mào)易壁壘，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和實(shí)用性強(qiáng)的壓載水處理技術(shù)，具有十分重要的意義。

根據(jù)船舶航行的路線和區(qū)域的不同，壓載水的類型也有差別，壓載水可能是淡水、半咸水或海水。壓載水中含有的生物種類主要有藻類、細(xì)菌、真菌、霉菌、病毒、魚卵、原生動(dòng)物等，其中藻類在常規(guī)手段下進(jìn)行殺滅時(shí)易釋放藻毒素，造成二次污染；部分細(xì)菌和真菌在一定的不利條件下會(huì)形成芽孢和孢子，當(dāng)不利環(huán)境解除時(shí)又會(huì)逐漸恢復(fù)活性，因此難以完全殺滅。

目前常用的壓載水處理技術(shù)包括傳統(tǒng)過(guò)濾法、臭氧氧化法、電解法、紫外線滅菌等方法，且現(xiàn)有技術(shù)大多是針對(duì)海水壓載水的處理，當(dāng)船舶航行的路線和區(qū)域改變時(shí)，壓載水的類型也將改變，單一的處理方法將無(wú)法對(duì)其進(jìn)行處理。

傳統(tǒng)過(guò)濾法是對(duì)壓載水進(jìn)行混凝-絮凝處理后，用濾層進(jìn)行過(guò)濾，從而凈化水質(zhì)，但其去除率有限，尤其是對(duì)粒徑較小的細(xì)菌、真菌、病毒則無(wú)法完全去除。

臭氧氧化殺菌方法主要是通過(guò)分解細(xì)菌內(nèi)部葡萄糖所需的酶，或破壞細(xì)菌病毒的細(xì)胞器和DNA、RNA，或侵入細(xì)胞內(nèi)，作用于外膜的脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細(xì)菌發(fā)生通透性畸變而溶解死亡。但存在的問(wèn)題是設(shè)備占地面積較大，船上安裝受限制；臭氧處理海水，會(huì)產(chǎn)生溴酸鹽等有害物質(zhì)，可能會(huì)產(chǎn)生二次污染。

紫外線殺菌方法主要是通過(guò)對(duì)微生物(細(xì)菌、病毒、芽孢等病原體)的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死，從而達(dá)到消毒的目的。紫外線用于壓載水的處理存在的問(wèn)題是：1、海水中含有大量的懸浮物質(zhì)會(huì)阻擋紫外線對(duì)生物和病原體的照射，影響處理效果，而且能耗很大；2、處理效果好壞在很大程度上依賴于微生物的大小和形態(tài)，如海藻類，由于其尺寸和顏色的原因，需要的劑量比細(xì)菌大，藍(lán)綠海藻對(duì)紫外線抵抗性特強(qiáng)，殺死它需要的輻射量比殺死細(xì)菌需要的數(shù)量大2一3級(jí)；3、有些微生物在長(zhǎng)期的自然進(jìn)化過(guò)程中具備了較強(qiáng)的自我修復(fù)能力，可以對(duì)抗紫外線的處理，一些細(xì)菌及浮游植物也具有類似的修復(fù)能力，處理效果不理想。

電解法是利用在電解時(shí)產(chǎn)生的Cl₂,C1O₂,HC1O，C1O^-等高效氧化劑對(duì)微生物進(jìn)行殺滅或抑活，水中氯離子濃度是電解法重要的運(yùn)行參數(shù)。船舶因其航行的水域不同，其壓載水的特性也不同，主要可將其分為海水、淡水和半咸水。半咸水因其所處的地理位置，與海水的交換形式，受蒸發(fā)、降水、結(jié)冰、融冰和陸地徑流的影響，鹽度分布不均。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定氯離子濃度在15000mg/L以上較為適宜電解制氯，氯離子濃度大于8000mg/L依然可行，但是效率較低，能耗較高，氯離子濃度小于8000mg/L不適合電解，如需電解需要補(bǔ)充食鹽提高其氯離子含量。

超聲波滅菌法是近年來(lái)發(fā)展的一項(xiàng)殺菌除藻技術(shù)，其利用超聲波空化效應(yīng)伴隨著的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)來(lái)滅活生物，在超聲波作用下氣泡與小界面處可產(chǎn)生高達(dá)1900~5200K的高溫和超過(guò)50MPa的高壓，溫度可在每秒升高10%，并伴有強(qiáng)烈的沖擊波和時(shí)速高達(dá)400km/h的射流，這些條件足可以打開藻類氣囊，破壞細(xì)胞破壁，促使菌膠團(tuán)解聚，加上其水相燃燒、高溫分解和產(chǎn)生氧化性很強(qiáng)的·OH和H₂O₂物質(zhì)，從而有效地實(shí)現(xiàn)船舶壓載水的生物滅活。但超聲波法不像電解法那樣因含余氯而具有延續(xù)性殺菌效果。