[發明專利]一種復合式壓載水處理裝置

無效

• 申請號: 201310020216.X
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103058432A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 施悅;井碩;金向東;張坤;馬旋;朱俊俊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種壓載水處理裝置，具體地說是一種臭氧與紫外線催化二氧化鈦殺菌相結合的壓載水處理裝置。

背景技術

隨著航運事業的發展，船舶數量迅速增加，因船舶壓載水排放造成的生物入侵也隨之成為一個世界性難題，美國每年因此造成的經濟損失高達1500億美元，而我國的損失也高達574億元，更可怕的是，有些生態災難是不可逆轉的。國際海事組織對此十分重視，提出了更加嚴格的壓載水處理標準——《船舶壓載水和沉積物控制和管理國際公約》，并要求所有船只在2017年以前都要安裝新的壓載水處理裝置。然而，傳統的單一的殺菌方法已經不能達到要求。根據勞氏船級社的統計，截至2010年8月，國際上共有24臺設備獲得了IMO組織的最初和最終批準，我國起步較晚，僅有3套設備獲得了IMO的批準，但是現行的技術也存在弊端：

例如，利用強電離放電法進行壓載水的研究（其基本原理是,采用強電場電離氧、水分子,使H2O、O2發生電離、分解電離和電荷交換反應,在分子層次上加工成羥基溶液,再把它加入壓載水主輸送管道內）,以及海水電解及中和優化等設計方案都存在耗能高，殺菌物質會腐蝕船體的弊端。而像《海盾》ZG-I?Ballast?Water?Treatment?System，等系統雖然不存在腐蝕船體的危險，但是忽略了排水造成的二次污染，和投藥帶引起的處理成本升高的可能。

申請號為200920076897.0的專利文件中，公開了一種紫外線催化船舶壓載水處理組合反應器，其反應單元中包括了紫外燈以及光催化劑；專利號為：United?States?Patent?12/931,408的專利文件中，公開的是一種過濾和紫外相結合的處理方法。這些公開報道中雖然涉及到了復合式壓載水處理方法或裝置，但是處理效果有待提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種既能夠有效處理壓載水且又節省時間和節能環保的復合式壓載水處理裝置。

本發明的目的是這樣實現的：包括膜過濾器、殺菌管，壓載水經過膜過濾器之后在進入殺菌管，出殺菌管的壓載水進入壓載水倉，所述殺菌管的內部設置紫外線燈管，殺菌管的內壁鍍有二氧化鈦薄膜，殺菌管上布置有臭氧入口，通過臭氧入口向殺菌管中加入臭氧。

本發明還可以包括：

1、在殺菌管的前端設置文丘里管。

2、包括兩個或兩個以上的殺菌管，各殺菌管并聯排列，每個殺菌管前端均設置文丘里管，每個殺菌管上均布置有臭氧入口，在膜過濾器后設置將壓載水均勻分布給各殺菌管的分流器。

3、在膜過濾器前設置絮凝槽。

本發明提供了一種能夠有效的處理壓載水且又節省時間和節能環保的新型的復合式高效處理壓載水的設備，該設備利用了壓載水處理方法中的膜過濾技術、臭氧與紫外線催化二氧化鈦結合處理技術和羥基溶液滅活技術，對壓載水進行“三位一體”的處理。

主要包括三個部分：（1）過濾裝置、（2）滅活裝置、（3）配套的附屬結構和裝置。第一，過濾裝置與紫外線催化殺菌裝置的配合，本裝置的過濾部分采用膜過濾，膜過濾器占地面積小，處理速度高，維護費用低，且運行方便。第二，射流混和裝置與紫外線催化裝置的組合。本裝置采用的文丘里管裝置可以產生空化作用。除混合作用外，還可以產生局部高溫高壓的環境和羥基自由基，輔助殺菌，縮短了殺菌時間。它是能夠產生空化效果的設備中耗能最低的射流裝置，這樣就降低了射流能耗。第三，臭氧結合紫外線催化二氧化鈦產生羥基的殺菌裝置采用分管式，每個殺菌管內只放一根燈管，然后使殺菌管并聯。與現行的紫外線殺菌裝置相比，它能夠充分利用紫外線燈管（360°），水里阻力小。羥基的氧化電位僅次于氟，可以瞬間殺死微生物，并在水流出殺菌管道前消失，沒有二次污染，處理速度高，同時臭氧與紫外線催化聯合使用的協同效果大于二者單一使用殺菌的效果。

壓載水由壓載水水泵泵入膜過濾器，除去50微米以上的微生物，過濾后的壓載水經分流裝置進入每個殺菌裝置前的文丘里管，經過文丘里管空化作用的壓載水進入臭氧紫外線催化殺菌裝置，在催化殺菌裝置中，紫外線照射二氧化鈦產生羥基自由基，利用羥基自由基分解微生物，同時臭氧的介入也起到殺菌作用，殺菌達標的壓載水排入壓載水艙。

附圖說明

附圖是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細的描述：

壓載水由水泵1泵入絮凝槽2中，然后經管道閥門3進入膜過濾器4，除去50微米以上的生物，過濾后的壓載水經過分流器6進入流量計7（此時閥門14及入口15關閉），通過流量計7控制各管的流量，壓力表8監測管道壓力；此時壓載水進入氧化殺菌單元，文丘里管9通過空化作用使水流形成湍流，然后流入內壁鍍有二氧化鈦薄膜的殺菌管11，在殺菌管中，紫外線燈管10產生的紫外線可以在二氧化鈦的催化作用下使水產生羥基自由基殺菌，同時通過臭氧入口16向管路中加入臭氧。殺菌達標后的壓載水排入船舶壓載水艙12；當過濾器4的濾網達到飽和，系統進入反沖洗流程，此時，水泵13啟動，閥門3、5關閉，閥門14及入口15打開。從膜過濾器反沖洗出的濾出物由入口15落入回收裝置。