[實用新型]一種DSA陽極電催化滅活船舶壓載水中藻類的裝置

有效

• 申請號: 202022032005.6
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN212532588U
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 張錦
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/461;C02F1/467
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 高永德;李洪福

本實用新型提供一種DSA陽極電催化滅活船舶壓載水中藻類的裝置，包括：電催化反應器和靜置池；電催化反應器和靜置池通過管路連接；電催化反應器包括反應池、直流穩壓電源、曝氣泵曝氣裝置以及DSA金屬氧化物涂層陽極和碳棒陰極；反應池的一側設有進水口，進水口與進水管連接，進水管直接接入船舶壓載水，反應池的另一側設有出水口，出水口與出水管連接進入靜置池；曝氣裝置與曝氣泵的出氣口連接，且曝氣裝置布置于反應池底部；DSA金屬氧化物涂層陽極和碳棒陰極由導線直接于直流穩壓電源的正負極相連；靜置池的一側設置有外排出水口：本實用新型借助原海水條件形成間接氧化作用，提高了氧化性物種的產生率，增加了藻類的滅活效率。

技術領域

本實用新型涉及船舶中水藻類等生物處理技術領域，具體而言，尤其涉及一種DSA陽極電催化滅活船舶壓載水中藻類的方法和裝置。

背景技術

世界海洋運輸完成了80％以上的全球貿易，占領了運輸業的絕大部分，但是海洋運輸業的發展帶來了嚴重的非本土生物入侵風險。船舶壓載水異地排放帶來的外來生物入侵問題早在1973年就得到了聯合國國際海事組織和海洋環境保護委員會的關注。1997年通過的《關于控制和管理船舶壓載水以減少有害水生生物和病原體遷移的指南》，2004年聯合國國際海事組織通過的《國際船舶壓載水和沉積物管理與控制公約》于2016年達到生效條件，所有這些標志著對船舶壓載水生物排放有了更加明確的限制。

電催化技術是二十一世紀電化學產業的新型力量，作為一種高級氧化技術在水處理領域得到廣泛關注。電催化不僅在廢水處理等方面應用較廣，在微生物處理中也取得了相當大的研究進展，其不僅可以有效降低微生物的活性、豐富度、多樣性，而且比氯化法對微生物的傷害更大。電極材料不同對電化學反應的總體效能會產生明顯影響，尤其是陽極在電催化中會發生很大的消耗，影響著電極的使用壽命，所以陽極材料的研究在電化學研究中占據至關重要的地位。尺寸穩定陽極(DSA)作為一種新型電極材料在二十世紀六十年代后期問世，并漸漸成為工程領域中的重要電極，在電化學中發揮著重要的作用。DSA是一種涂層電極，金屬氧化物涂層比純金屬涂層具有更高的穩定性和電導率，對基體有更好的吸附效果。目前 DSA材料因其可選擇性強、穩定性高等優勢在電催化陽極材料的研究中迅速發展。

目前船舶壓載水的電化學處理技術主要采用電解法，依靠電解海水產生次氯酸、次氯酸鈉等將微生物體內的生物酶氧化分解致使其失效，或者作用于微生物的細胞壁，使其通透性增大，導致細胞因細胞質流出而死亡。但常規電解法電流效率低，細胞滅活致死效能差。因此開發一種通用、高效的船舶壓載水生物滅活技術和裝置意義重大。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種DSA陽極電催化滅活船舶壓載水中藻類的方法和裝置。

本實用新型采用的技術手段如下：

一種DSA陽極電催化滅活船舶壓載水中藻類的裝置，包括：電催化反應器和靜置池；

所述電催化反應器和所述靜置池通過管路連接；所述電催化反應器包括反應池、直流穩壓電源、曝氣泵曝氣裝置以及DSA金屬氧化物涂層陽極和碳棒陰極；反應池的一側設有進水口，進水口與進水管連接，進水管直接接入船舶壓載水，反應池的另一側設有出水口，所述出水口與出水管連接進入靜置池；曝氣裝置與曝氣泵的出氣口連接，且曝氣裝置布置于反應池底部；所述DSA金屬氧化物涂層陽極和碳棒陰極由導線直接于直流穩壓電源的正負極相連；所述靜置池的一側設置有外排出水口。

進一步地，DSA金屬氧化物涂層電極由鈦板基體浸漬涂覆金屬氧化物有機溶液經熱分解法制得，即DSA陽極以鈦板為基體，表明涂覆RuO2、IrO2、 SnO2、Sb2O5金屬氧化物制得。

進一步地，DSA陽極可以降低析氯電位、提高析氧電位，提高陽極電催化活性電流效率，提高電極壽命。

進一步地，電催化反應系統中設置靜置池，利用電場操作過程產生的殘余氧化組分持續發生生物滅活作用。