CN102363544A - 过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备及其处理方法 - Google Patents

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吴东海
沈建东
沙志军
李瑞娜
孙加萍
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Abstract

本发明公开了一种过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备，属于水处理设备领域，一种过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备，所述船舶压载水处理设备包括过滤超声反应器和电解超声反应器，所述船舶压载水处理设备通过管道顺序连接有海底门、压载泵、第一压力传感器、过滤超声反应器、第二压力传感器、电解超声反应器、第三压力传感器和压载舱，本发明同时也公开了该水处理设备的处理方法，本发明解决了现有技术的缺点，有效的解决了现有船舶压载水的处理方法和设备效率低、成本高的问题，不会产生任何与海水相当水平的副产品并存留下来，且达到了安全、实用、经济、有效且环境容许的要求。

Description

过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备及其处理方法
技术领域
本发明属于水处理设备领域，特别涉及一种过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备及其处理方法。
背景技术
船舶压载水所导致的外来生物入侵问题已经并且正在威胁着海洋环境、公共财产和人类健康，所以对压载水进行消毒是十分必要的。国际海事组织对压载水提出五项标准即安全、实用、经济、有效且环境容许。现有的船舶压载水处理方法很多，如机械过滤法、加热法、氯及氯化物、公海更换压载水、羟基自由基等，但是公海交换压载水存在能量消耗过高、操作运行时间过长的问题，从长远角度看，最好的方法是在船上直接杀死压载水中的大量微生物。以上治理方法，均存在一些难以解决的问题。过滤法处理压载水被认为是对环境最无害的方法，但无法去除微小生物；氯及氯化物法存在气体的中毒和爆炸、二次污染、腐蚀和成本等问题。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种能够杀灭压载水中所含的水中生物过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备，本发明的另一目的是提供本发明水处理设备的处理方法。
技术方案：一种过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备，所述船舶压载水处理设备包括过滤超声反应器和电解超声反应器，所述船舶压载水处理设备通过管道顺序连接有海底门、压载泵、第一压力传感器、过滤超声反应器、第二压力传感器、电解超声反应器、第三压力传感器和压载舱。
作为优化，所述第一压力感应器与过滤超声反应器之间和第三压力感应器与压载舱之间并联有紧急压载管道。
作为优化，所述海底门与压载泵之间和第三压力感应器与压载舱之间并联有卸载管道，所述电解超声反应器的前端与紧急压载管道连接，所述电解超声反应器的尾端通过第三压力感应器还与舷外连接。
作为优化，所述处理设备外接压力传感器、流量计与盐度计，同时与自控系统相连接。
作为优化，所述每根管道上通过连接有电磁阀对管道开合进行控制。
本发明过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备的处理方法，依次通过下述步骤实现：
(1)氧化电解过程；
通过过滤超声反应器的过滤功能对船舶压载水进行过滤以去掉大于40μm的水生生物、固体颗粒及杂质；
a、压载水通过管道经过压载泵流入过滤超声反应器；
b、利用过滤超声反应器的超声波的机械作用和空化作用破碎较大个体的微生物；
c、在多种氧化剂包括HClO分子、O·、OH·等联合作用和电场的作用，及在使用4.0-6.0mg/L的初始余氯的条件下，通过电解超声反应器的电解系统将海水中的细菌、藻类和原生动物杀灭；
d、将处理过的海水从电解超声反应器流入压载舱完成氧化电解过程；
(2)还原电解过程；
a、首先将电解超声反应器的电位发生改变；
b、然后将压载水经过卸载管道、压载泵和电解超声反应器，压载水在电解超声反应器内发生了还原反应，最后将发生了还原反应的压载水排出舷外，完成还原电解过程。
本发明的过滤和超声单元在一个反应箱体中，电解和超声单元在另一个反应箱体中，各单元及反应箱体之间通过控制阀及配套管道进行连接，本发明采用的交流输入、直流输出型高频开关电源，放电为直流放电，通过改变阴、阳极电位能够控制发生氧化、还原反应，同时这样还能够防止电极腐蚀，延长电极寿命。压载水分别经过氧化和还原两次电解过程，第一次是由压载泵经过管道时经过滤/超声处理的氧化过程，然后排入压载舱；第二次是首先改变电极的电位，然后压载舱内的处理水在再次经过过滤/超声-电解/超声单元处理时就会发生还原过程。第一次电解生成HClO分子、O·、OH·等活性物质，第二次电解使上述活性物质发生还原反应，生成无危害的水和O2等，排放到外界。
有益效果：本发明设备因采用电极放电，能有效的在管道输送压载水过程中直接去除压载水中的细菌、单胞藻和原生动物等，处理效果高且效果好，适于商业推广应用。本发明提供了船舶压载水处理方法，可有效杀死压载水中的细菌、藻类等，该发明有效的解决了现有船舶压载水的处理方法和设备效率低、成本高的问题，不会产生任何与海水相当水平的副产品并存留下来，且达到了安全、实用、经济、有效且环境容许的要求。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图所示的一种过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备，所述船舶压载水处理设备包括过滤超声反应器1和电解超声反应器2，所述船舶压载水处理设备通过管道顺序连接有海底门3、压载泵4、第一压力传感器5、过滤超声反应器1、第二压力传感器6、电解超声反应器2、第三压力传感器7和压载舱8，所述第一压力感应器5与过滤超声反应器1之间和第三压力感应器7与压载舱8之间并联有紧急压载管道，所述海底门3与压载泵4之间和第三压力感应器7与压载舱8之间并联有卸载管道，所述电解超声反应器2的前端与紧急压载管道连接，所述电解超声反应器2的尾端通过第三压力感应器7还与舷外连接，所述处理设备外接压力传感器、流量计与盐度计，同时与自控系统相连接，所述每根管道上通过连接有电磁阀对管道开合进行控制。
本发明实施例的过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备的处理方法，依次通过下述步骤实现：
(1)氧化电解过程；
a、压载水通过管道经过压载泵4流入过滤超声反应器1，通过过滤超声反应器1的过滤功能对船舶压载水进行过滤以去掉大于40μm的水生生物、固体颗粒及杂质；
b、利用过滤超声反应器1的超声波的机械作用和空化作用破碎较大个体的微生物；
c、在多种氧化剂包括HClO分子、O·、OH·等联合作用和电场的作用，及在使用5mg/L的初始余氯的条件下，通过电解超声反应器2的电解系统将海水中的细菌、藻类和原生动物杀灭；
d、将处理过的海水从电解超声反应器2流入压载舱完成氧化电解过程；
(2)还原电解过程；
a、首先将电解超声反应器2的电位发生改变；
b、然后将压载水经过卸载管道、压载泵和电解超声反应器2，压载水在电解超声反应器2内发生了还原反应，最后将发生了还原反应的压载水排出舷外，完成还原电解过程。

Claims (6)

1.一种过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备，其特征在于：所述船舶压载水处理设备包括过滤超声反应器和电解超声反应器，所述船舶压载水处理设备通过管道顺序连接有海底门、压载泵、第一压力传感器、过滤超声反应器、第二压力传感器、电解超声反应器、第三压力传感器和压载舱。
2.根据权利要求1所述的过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备，其特征在于：所述第一压力感应器与过滤超声反应器之间和第三压力感应器与压载舱之间并联有紧急压载管道。
3.根据权利要求1所述的过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备，其特征在于：所述海底门与压载泵之间和第三压力感应器与压载舱之间并联有卸载管道，所述电解超声反应器的前端与紧急压载管道连接，所述电解超声反应器的尾端通过第三压力感应器还与舷外连接。
4.根据权利要求1所述的过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备，其特征在于：所述处理设备外接压力传感器、流量计与盐度计，同时与自控系统相连接。
5.根据权利要求1所述的过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备，其特征在于：所述每根管道上通过连接有电磁阀对管道开合进行控制。
6.一种如权利要求1所述过滤超声和电解超声船舶压载水处理设备的处理方法，其特征在于：依次通过下述步骤实现：
(1)氧化电解过程；
a、压载水通过管道经过压载泵流入过滤超声反应器，通过过滤超声反应器的过滤功能对船舶压载水进行过滤以去掉大于40μm的水生生物、固体颗粒及杂质；
b、利用过滤超声反应器的超声波的机械作用和空化作用破碎较大个体的微生物；
c、在多种氧化剂包括HClO分子、O·、OH·等联合作用和电场的作用，及在使用4.0-6.0mg/L的初始余氯的条件下，通过电解超声反应器的电解系统将海水中的细菌、藻类和原生动物杀灭；
d、将处理过的海水从电解超声反应器流入压载舱完成氧化电解过程；
(2)还原电解过程；
a、首先将电解超声反应器的电位发生改变；
b、然后将压载水经过卸载管道、压载泵和电解超声反应器，压载水在电解超声反应器内发生了还原反应，最后将发生了还原反应的压载水排出舷外，完成还原电解过程。
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