[發(fā)明專利]一種船舶壓載水處理裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410009333.0
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103708582A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 石健;阮榕生;茅均標;文建華
• 申請（專利權(quán)）人: 南通大學
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46
• 代理公司: 北京一格知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種船舶壓載水處理裝置，具體來說，是一種通過介質(zhì)阻擋放電反應裝置來有效的處理船舶壓載水的裝置。

背景技術(shù)

????船舶空載時為了保持一定的吃水深度不至于傾覆，在起航時要將一定量的海水抽進艙底以增強抗風浪能力，到載貨時再將水放出，這部分海稱水稱為船舶壓載水。

壓載水是保證船舶航行安全的重要措施，但其注入和排出過程中不可避免攜帶大量微生物。船舶壓載水中攜帶的海洋生物主要是那些非常小且能夠進入船舶壓載水吸入口和壓載水泵的物種，主要包括：細菌、病毒、藻類、原生生物、軟體動物和魚類等。全世界約有?80%?的貨物運輸通過海來完成，據(jù)估計每年約有的貨物運輸通過海來完成，據(jù)估計每年約有?100?億噸多的壓載水在全球轉(zhuǎn)移。平均每立方米壓載水中有浮游動植物1.1億個，已經(jīng)證實全球每天隨船轉(zhuǎn)移的壓載水中攜帶的生物至少有7000種，每升壓載水中最高含11萬個單胞藻，在一個壓載艙內(nèi)存活的腰鞭毛蟲包囊約有3億個，至今己有約500種生物物種是由船舶壓載水的排放而新出現(xiàn)的。船舶壓載水對海洋環(huán)境的侵害，已被全球環(huán)境基金組織確認為危害海洋的四大威脅之一。

2004年,國際海事組織(?IMO)通過了《船舶壓載水和沉積物控制和管理國際公約》，旨在達成國際上的一致，“通過控制和管理船舶壓載水和沉積物來防止、減少和最終消除有害水生物和病原體的傳播”。壓載水排放可能擾亂生態(tài)平衡,為了應對由此造成的對全球環(huán)境的威脅,需要配置得到IMO認可的處理系統(tǒng)。按照公約的要求,如果在2009年1月1日以后建成的新船,必須安裝專門的處理設備;從2012年起所有的新船均應裝設壓載水處理系統(tǒng),而全部現(xiàn)有船舶則應在2016年底之前配備此項技術(shù)裝置。

目前，船舶壓載水的處理方法主要可以分為兩大類，物理方法和化學方法，常見的物理方法有紫外線照射法、超聲法、電子脈沖和等離子脈沖法等，這些方法通常設備比較復雜，且處理效果一般，如紫外線照射法，需要專門產(chǎn)生紫外線的裝置，且紫外線殺菌法對水質(zhì)的要求比較高，當存在較大顆粒的物質(zhì)時，會影響處理效果。而常用的化學方法又普遍存在設備浮躁，反應時間長，處理速度慢，需要攜帶大量化學物質(zhì)，存在二次污染等問題。

介質(zhì)阻擋放電又叫無聲放電，是用頻率為50赫茲到兆赫茲級的交流高電壓來啟動，在放電空間插入絕緣介質(zhì)的一種氣體放電。放電產(chǎn)生的低溫等離子體，作用于被處理的廢水中的難生物降解污染物，具有處理效果好、無二次污染等特點。并且介質(zhì)阻擋放電具有均勻、漫散和穩(wěn)定的特點，在介質(zhì)阻擋放電過程中產(chǎn)生的電子能量遠高于電暈放電、火花放電的平均電子能量值，可以充分使有機物分子、水分子、氧氣分子產(chǎn)生電離，從而激發(fā)出許多活性更高的粒子，這些活性物質(zhì)及其高能電子轟擊污染物質(zhì)中C-C?鍵及不飽和鍵，發(fā)生斷鍵和開環(huán)等一系列反應，使大分子有毒物質(zhì)變成小分子安全物質(zhì)，乃至最終將其去除，使廢水無害化。因此，介質(zhì)阻擋放電等離子體處理水技術(shù)具有廣泛的應用前景。雖然已有一些將介質(zhì)阻擋放電技術(shù)應用于水處理的研究，但傳統(tǒng)介質(zhì)阻擋放電等離子體處理廢水的方法是在氣體中產(chǎn)生介質(zhì)阻擋放電，產(chǎn)生的等離子體氣體通過傳質(zhì)過程通入水里進行污水處理，存在傳質(zhì)效率低、短壽命物質(zhì)無法有效傳質(zhì)、成本高、不能連續(xù)處理等問題，并且未能應用在船舶上。因此開發(fā)一種用于船舶壓載水處理的，傳質(zhì)效率高、污染物脫除效率高、成本低、可連續(xù)處理的介質(zhì)阻擋放電水處理技術(shù)和裝置意義重大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種將介質(zhì)阻擋放電反應技術(shù)應用與船舶壓載水處理的船舶壓載水處理裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種船舶壓載水處理裝置，其創(chuàng)新點在于：包括吸入管路，壓載水泵，過濾裝置，排出管路；吸入管路和海水相通，依次連接過濾裝置和排出管路，排出管路連接船舶壓載水艙，還包括介質(zhì)阻擋放電反應裝置，高壓高頻電源；介質(zhì)阻擋放電反應裝置置于過濾裝置和排出管路之間，高壓高頻電源與介質(zhì)阻擋放電反應裝置連接，為其供電。

進一步的，所述介質(zhì)阻擋放電反應裝置結(jié)構(gòu)如下，殼體內(nèi)頂部和內(nèi)底部安裝高壓電極A和高壓電極B，高壓電極A通過電纜與高壓高頻電源連接，高壓電極B接地，兩電極表面覆蓋有絕緣介質(zhì)，兩電極之間形成處理壓載水的反應區(qū)域，殼體兩側(cè)側(cè)壁上設置有進水口和出水口。

進一步的，所述絕緣介質(zhì)的厚度在2-4?mm之間。

進一步的，所述高壓電極每單元面積為長35cm×寬30?cm。

進一步的，所述高壓電極A和高壓電極B之間的距離在16-20mm之間。