CN103808530B - 保持生物活性的船舶压载水取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保持生物活性的船舶压载水取样装置，在压载舱和排放舱之间主管路上设置有两端均与主管路连通的旁路，该取样装置安装在旁路上，在取样装置的两侧的旁路上串接有流量计，所述的取样装置包括依次连接的预滤器和过滤器，在所述预滤器和过滤器的进水口和出水口均设置有阀门，所述的阀门和流量计均匀控制系统连接。避免使用体积庞大的浮游生物网，解决船舶压载水生物取样过程中的定性与定量问题。由于压载水排放标准针对的是存活生物，在过滤和处理过程中要保证生物存活，将影响降至最小。

Description

保持生物活性的船舶压载水取样装置

技术领域

本发明涉及船舶压载水处理领域，具体来说涉及船舶压载水处理系统的取样装置。

背景技术

为使船舶满足国际海事组织( I MO) 《 国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》中D-2压载水排放标准，无论采用何种船舶压载水的管理方法和处理装置，都必须在船舶上提供合理的取样装置和方式，为缔约国、 包括港口国检查员获得具有代表性的压载水进行取样和分析，以确定船舶是否符合压载水公约的D-2 标准。根据D-2标准，船舶进行压载水管理后的排放物应满足：

1） 最小直径大于或等于50μm的存活生物少于10个/m³；

2） 最小直径小于50μm但大于或等于10μm的存活生物少于10个/ml。

船舶压载水处理系统取样有以下三个目的: 1)更好地了解压载水的生物和化学特性；2） 识别船舶压载水包含的水生物；3)评定是否符合压载水管理要求。目的不同， 压载水取样的设计、取样方法和所使用的设备就有区别。压载水样品能否符合规范的要求，能否反应出整个压载水的性质，选取合适的取样设备和取样方法是非常关键的。

现有技术难点问题要求中主要集中在以下四个方面：一是如何选择正确的取样点；二是保证所取样品的质量和数量；三是取样应以安全和可行的方式进行；四是样品的取样、封存与分析方法匹配，不影响其中生物和微生物数量、存活状态。

目前船舶压载水常用的取样装置有两种型式（1）浮游生物采集网；(2)动力泵。已有研究表明：浮游生物采集网虽然能够有针对性地采集一些样品，但不能很好地解决定量问题。而动力泵虽然能够准确地定量样品的体积，然而在采样的过程中，由于动力泵的机械的离心作用，样品中的浮游生物往往有一定程度的破坏，这样势必会影响到分析结果的准确性。因此，如何建立样品的取样、封存与分析方法匹配的最优化方法与装置，不影响其中生物和微生物数量、存活状态是在现有技术水平条件下需要突破的技术难点。

发明内容

本发明的目的是有效收集大体积水样中的浮游动物，避免使用体积庞大的浮游生物网，解决船舶压载水生物取样过程中的定性与定量问题。由于压载水排放标准针对的是存活生物，在过滤和处理过程中要保证生物存活，将影响降至最小。管道取样装置的设计达到等速取样条件，从管道主流体分出一个分流，以不促使或阻止水进入的方式进入取样装置，管路的主流中的流体在达到取样装置的开口时不应聚合或者分散。可直接取样而无需泵的介入取样。

本发明的目的是建立一种保持生物活性的船舶压载水取样装置，满足IMO D-2标准的取样代表性和正确性的要求。通过采用所发明的取样装置，准确测定处理后压载水中的生物数量（稀的生物浓度），且满足大体积样品（>10m³）的统计可信度要求。本发明装置将用于在大体积的压载水管理系统测试用水中采集最小直径≥50μm（主要为浮游动物）的生物，并有效保证样品中生物的存活状态，提高检测的准确性。

本发明的技术方案是：一种保持生物活性的船舶压载水取样装置，在压载舱和排放舱之间主管路上设置有两端均与主管路连通的旁路，该取样装置安装在旁路上，在取样装置进水口一端的旁路上安装有阀门，出水口一端的旁路上串接有流量计，其特征在于，所述的取样装置包括依次连接的预滤器和过滤器，在所述预滤器和过滤器的进水口和出水口均设置有阀门，所述的阀门和流量计均匀控制系统连接。

所述的预滤器包括第一预滤器和与第一预滤器并列连接的第二预滤器，所述的第一预滤器和第二预滤器的结构相同，均包括初级过滤筒、初级筒盖和金属滤篮，所述的金属滤篮位于初级过滤筒内，所述的初级筒盖安装在初级过滤筒上，并与初级滤筒紧密配合，该金属滤篮的孔径为3mm；两个初级滤筒的进水口处均安装有阀门，两个初级滤筒的出水口通过出水管连通，所述的出水管上安装有阀门。

所述的过滤器包括第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器，所述的第一过滤器和第三过滤器串接形成第一管路，所述的第二过滤器和第四过滤器串接形成第二管路，所述的第一管路和第二管路并列连接，所述的第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器结构相同，均包括次级过滤筒、次级筒盖、滤袋和滤网，所述的滤袋和滤网通过O型压环安装在次级过滤筒内，所述的滤网安装在滤袋的上端；所述的第一过滤器与第三过滤器之间、第二过滤器和第四过滤器之间安装有阀门，在第一过滤器的出水口、第二过滤器的出水口、第三过滤器的进水口和第四过滤器的进水口处均安装有阀门，第二过滤器和第四过滤器的进水口处的阀门通过进水管连通，预滤器的出水管上的阀门与进水管连通；所述的滤袋的孔径为35μm，用于捕集≥50μm的生物。

每个初级过滤筒和次级过滤筒的进水口和出水口的阀门在操作过程中都是全打开，在采样过程中不会对生物产生剪切力。

每个初级过滤筒和次级过滤筒的底部装有排水阀，排水阀在取样操作期间关闭，取样结束时，打开排水阀使水流能从下方排出，可以防止在卸下过滤袋的过程中，滤袋上浮而损失样品。

所述的初级过滤筒和次级过滤筒需要耐环境腐蚀，由如不锈钢或PVC制作而成。

附图说明

图1是本发明的安装位置的结构示意图；

图2是本发明的主体结构示意图；

图3是图2中第一预滤器（第二预滤器）的结构示意图；

图4是图2中第一过滤器（第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器）的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

参见图1至图4，本发明涉及一种保持生物活性的船舶压载水取样装置，在压载舱1和排放舱2之间主管路3上设置有两端均与主管路3连通的旁路6，该取样装置4安装在旁路6上，在取样装置4的出水口的旁路上串接有流量计5，在取样装置的入水口的旁路上串接可以控制开启与关闭的阀门。 所述的取样装置4包括依次连接的预滤器和过滤器，在所述预滤器和过滤器的进水口和出水口均设置有阀门，所述的阀门和流量计5均匀控制系统连接；根据流量计5测量流过取样预滤器和过滤器的流体体积，当流体体积达到设定数量时，控制系统控制管路上各阀门关闭。当然各个阀门也可以通过采用手动的形式进行关闭。

所述的预滤器包括第一预滤器7和与第一预滤器7并列连接的第二预滤器8，所述的第一预滤器7和第二预滤器8的结构相同，均包括初级过滤筒71、初级筒盖73和金属滤篮72，所述的金属滤篮72位于初级过滤筒71内，所述的初级筒盖73安装在初级过滤筒71上，并与初级滤筒71紧密配合，该金属滤篮72的孔径为3mm；两个初级滤筒71的进水口处74均安装有阀门，两个初级滤筒71的出水口75通过出水管15连通，所述的出水管上安装有阀门。

所述的过滤器包括第一过滤器11、第二过滤器12、第三过滤器13和第四过滤器14，所述的第一过滤器11和第三过滤器13串接形成第一管路，所述的第二过滤器12和第四过滤器14串接形成第二管路，所述的第一管路和第二管路并列连接，所述的第一过滤器11、第二过滤器12、第三过滤器13和第四过滤器14结构相同，均包括次级过滤筒17、次级筒盖18、滤袋21和滤网20，所述的滤袋21和滤网20通过O型压环19安装在次级过滤筒17内，所述的滤网21安装在滤袋21的上端；所述的第一过滤器11与第三过滤器13之间、第二过滤器12和第四过滤器14之间安装有阀门，在第一过滤器11的出水口、第二过滤器12的出水口、第三过滤器12的进水口和第四过滤器的进水口处均安装有阀门，第三过滤器13和第四过滤器14的进水口处的阀门通过进水管16连通，预滤器的出水管15上的阀门与进水管16连通；所述的滤袋21的孔径为35μm，用于捕集≥50μm的生物。

第一过滤器11用于捕集第三过滤器13漏掉的生物，第二过滤器12用于捕集第四过滤器14漏掉的生物，当然还可以串接更多过滤器和预滤器，分散每个过滤筒（初级过滤筒和次级过滤筒）的负担，初级过滤筒的进水口和出水口分别设置在初级过滤筒的上端一侧和底部；初级过滤筒和次级过滤筒结构完全相同。

每个初级过滤筒71的进水口和出水口处的阀门，以及次级过滤筒17的进水口和出水口（即第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器的进水口和出水口）的阀门，在操作过程中都是全打开，在采样过程中不会对生物产生剪切力；

每个初级过滤筒71和次级过滤筒17的底部装有排水阀，排水阀在取样操作期间关闭，取样结束时，打开排水阀使水流能从下方排出，可以防止在卸下过滤袋的过程中，滤袋上浮而损失样品。

所述的初级过滤筒71和次级过滤筒17需要耐环境腐蚀，由如不锈钢或PVC制作而成。

本发明的工作原理是：安装在旁路的水泵抽取主管路上的压载水，流量计对流体进行计量，当达到设定量的时候，控制系统控制取样装置上所有的阀门关闭，完成取样；流体从水泵出来以后，首先进入预滤器的两个初级过滤筒，分成两路，经过两个初级过滤筒以后经过出水口进入四个过滤器（第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器），四个过滤器分成安装在两个并联的管路上。

Claims (4)

1.一种保持生物活性的船舶压载水取样装置，在压载舱和排放舱之间主管路上设置有两端均与主管路连通的旁路，该取样装置安装在旁路上，在取样装置进水口一端的旁路上安装有阀门，出水口一端的旁路上串接有流量计，其特征在于，所述的取样装置包括依次连接的预滤器和过滤器，在所述预滤器和过滤器的进水口和出水口均设置有阀门，所述的阀门和流量计均与控制系统连接；所述的预滤器包括第一预滤器和与第一预滤器并列连接的第二预滤器，所述的第一预滤器和第二预滤器的结构相同，均包括初级过滤筒、初级筒盖和金属滤篮，所述的金属滤篮位于初级过滤筒内，所述的初级筒盖安装在初级过滤筒上，并与初级过滤筒紧密配合，该金属滤篮的孔径为3mm；两个初级过滤筒的进水口处均安装有阀门，两个初级过滤筒的出水口通过出水管连通，所述的出水管上安装有阀门；所述的过滤器包括第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器，所述的第一过滤器和第三过滤器串接形成第一管路，所述的第二过滤器和第四过滤器串接形成第二管路，所述的第一管路和第二管路并列连接，所述的第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器结构相同，均包括次级过滤筒、次级筒盖、滤袋和滤网，所述的滤袋和滤网通过O型压环安装在次级过滤筒内，所述的滤网安装在滤袋的上端；所述的第一过滤器与第三过滤器之间、第二过滤器和第四过滤器之间安装有阀门，在第一过滤器的出水口、第二过滤器的出水口、第三过滤器的进水口和第四过滤器的进水口处均安装有阀门，第二过滤器和第四过滤器的进水口处的阀门通过进水管连通，预滤器的出水管上的阀门与进水管连通。

2.根据权利要求1所述的保持生物活性的船舶压载水取样装置，其特征在于，每个初级过滤筒和次级过滤筒的进水口和出水口的阀门在操作过程中都是全打开，在采样过程中不会对生物产生剪切力。

3.根据权利要求1所述的保持生物活性的船舶压载水取样装置，其特征在于，每个初级过滤筒和次级过滤筒的底部装有排水阀，排水阀在取样操作期间关闭，取样结束时，打开排水阀使水流能从下方排出，可以防止在卸下过滤袋的过程中，滤袋上浮而损失样品。

4.根据权利要求1所述的保持生物活性的船舶压载水取样装置，其特征在于，所述的初级过滤筒和次级过滤筒需要耐环境腐蚀，由不锈钢或PVC制作而成。