CN104058535A - 一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统，其特征在于，包括与压载水连接的过滤单元，过滤单元通过管道与紫外消毒单元连接，紫外消毒单元再与活性金属离子电解单元连接；整个系统由系统PLC自动控制。本发明结构简单，控制和调节简便，极低的保护浓度，不造成环境的二次污染，符合WHO规定的安全浓度限，尤其作为紫外方法压载水处理系统的工艺补充，其成分舱内驻留，起到持续的生物复活抑制作用，降低了压载水系统因压载水公约缔约国执法部门滞后检测可能产生的超标风险，以及不必要的船舶滞留所产生的经济风险，还同时起到海生物附着生长污染防护的作用。

Description

一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统

技术领域

本发明涉及一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统。

背景技术

紫外消毒技术作为船舶压载水处理的典型工艺路线，以其纯物理，无毒副作用，处理效果明显，同时适用海水和淡水环境，无二次污染，安全可靠，操作简便等优势，受到用户及市场的普遍关注。

通过紫外光对生物体的DNA结构序列造成破坏，抑制DNA复制，能起到生物灭活的作用，这是紫外线消毒的基本原理。文献和试验均表明，经过紫外灭活消毒处理后的水生生物，存在着生物修复复活的趋势。

生物修复包括光修复和黑暗修复。生物修复的趋势为紫外法压载水处理工艺带来了潜在的导致外来物种迁徙的可能，尤其是在低水平紫外消毒剂量条件时，受到部分使用者的疑问。现阶段关于生物修复的抑制措施还未曾有报道。

发明内容

本发明所要解决的是水生生物在紫外消毒处理后的修复抑制的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统，其特征在于，包括与压载水连接的过滤单元，过滤单元通过管道与紫外消毒单元连接，紫外消毒单元再与活性金属离子电解单元连接；整个系统由系统PLC自动控制。

优选地，所述活性金属离子电解单元中设有与控制电源连接的固体金属电极，固体金属电极的电极体尺寸与系统的使用寿命成正比。

本发明采用在压载水处理装置的出口同步电解痕量活性金属离子，通过痕量活性金属离子的电解控制，将有效抑制成分，即消毒成分分散在被处理的液体介质中，并随压载水进入船舶压载舱驻留，起到船舶压载水紫外消毒处理后的生物复活抑制作用。

本发明是在原有过滤+紫外压载水处理系统基础上的补充，是专门针对过滤+紫外压载水处理技术存在生物复活趋势缺陷的完善，其持续的生物毒性作用，不仅能够有效地抑制经紫外线灭活后的生物体复活趋势，减少活体生物的异地迁徙机会，控制对处理后的压载水因压载水公约缔约国执法部门滞后检测可能产生的超标风险，减少不必要的船舶滞留所产生的经济风险，还能够对相应的海水管路中的生物附着生长起到有效抑制作用。Ppb浓度级的痕量活性金属离子不产生新的环境污染和环境风险。

附图说明

图1为实施例1提供的一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1-2提供的一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统如图1所示，包括与压载水连接的过滤单元1，过滤单元1上设有压载水入口a。过滤单元1通过管道3与紫外消毒单元2连接，紫外消毒单元2再与活性金属离子电解单元4连接，活性金属离子电解单元4上设有压载水出口b。活性金属离子电解单元4中设有与控制电源连接的固体金属电极，固体金属电极的电极体尺寸与系统的使用寿命成正比，即使用寿命拟定越长，电极体的尺寸越大，反之，亦然。整个系统由系统PLC自动控制。

实施例1

本实施例1提供的一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统工作过程如下：

步骤1)：采用如图1所示的一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统，压载水从压载水入口a进入到过滤单元1内过滤；

步骤2)：过滤后的压载水通过管道3进入紫外消毒单元2中消毒；

步骤3)消毒后的压载水经由管道在线经过电解单元4，通过电解电源施加的低压直流电流作用，在海水介质中，电解单元中的固态金属铜电极作为阳极，海水金属管道作为阴极，固态金属阳极电解释放出活性金属铜(或亚铜)离子，并随流动的海水分布在船舶压载舱海水环境中。活性铜(或亚铜)离子，其在压载水中的有效保护浓度为1-10ppb。利用痕量浓度的活性金属铜(或亚铜)离子对生物的持续毒性作用，起到有效抑制生物修复的作用。压载水处理系统使用时，将压载水从压载水处理系统出口b放入船舱即可。

在标准试验室环境中，通过控制试验条件，针对处理后的海水试样，以活性铜(或亚铜)离子的浓度差异，使用MPN分析方法，通过生物活体计数随时间的变化，以20天为试验评价周期，进行生物复活趋势评价试验。结果表明，活性铜(或亚铜)离子的存在，能有效延缓生物复活趋势的周期。当活性铜(或亚铜)离子浓度为正常本底浓度时，生物复活趋势平均起始于3天后，平均直至第7天，达到平衡，期间呈对数增长趋势；当试验介质中有新增活性铜(或亚铜)离子存在时，生物复活趋势的平均起始时间会逐渐延缓，并随活性铜(或亚铜)离子浓度的增加，生物复活趋势的平均起始时间逐渐后移，对数增长趋势的末端平衡生物数量呈下降趋势。试验表明，当活性铜(或亚铜)离子浓度为1ppb时，生物复活平均起始时间延缓至第5天，呈对数增长，末端平衡时间为第8天；当活性铜(或亚铜)离子浓度为3ppb时，生物复活平均起始时间延缓至第10天，呈对数增长，末端平衡时间为第15天；活性铜(或亚铜)离子浓度为7ppb时，生物复活平均起始时间延缓至第12天，呈对数增长，末端平衡时间为第16天；活性铜(或亚铜)离子浓度为10ppb时，生物复活平均起始时间延缓至第13天，呈对数增长，末端平衡时间为第17天，且末端平衡生物浓度下降至原始样本的65％。

实施例2

本实施例2提供的一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统工作过程如下：

步骤1)：采用如图1所示的一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统，压载水从压载水入口a进入到过滤单元1内过滤；

步骤2)：过滤后的压载水通过管道3进入紫外消毒单元2中消毒；

步骤3)消毒后的压载水经由管道在线经过电解单元4，通过电解电源施加的低压直流电流作用，在海水介质中，电解单元中的固态金属银电机作为阳极，海水金属管道作为阴极，固态金属阳极电解释放出活性金属银离子，并随流动的海水分布在船舶压载舱海水环境中。活性银离子，其在压载水中的有效保护浓度为0.2-5ppb。利用痕量浓度的活性金属银离子对生物的持续毒性作用，起到有效抑制生物修复的作用。压载水处理系统使用时，将压载水从压载水处理系统出口b放入船舱即可。

在标准试验室环境中，通过控制试验条件，针对处理后的海水试样，以活性银离子的浓度差异，使用MPN分析方法，通过生物活体计数随时间的变化，以20天为试验评价周期，进行生物复活趋势评价试验。结果表明，活性银离子的存在，能有效延缓生物复活趋势的周期。当活性银离子浓度为正常本底浓度时，生物复活趋势平均起始于3天后，平均直至第7天，达到平衡，期间呈对数增长趋势；当试验介质中有新增活性银离子存在时，生物复活趋势的平均起始时间会逐渐延缓，并随活性银离子浓度的增加，生物复活趋势的平均起始时间逐渐后移，对数增长趋势的末端平衡生物数量呈下降趋势。试验表明，当活性银离子浓度为0.2ppb时，生物复活平均起始时间延缓至第3.5天，呈对数增长，末端平衡时间为第7天；当活性银离子浓度为2ppb时，生物复活平均起始时间延缓至第10天，呈对数增长，末端平衡时间为第15天；活性银离子浓度为3ppb时，生物复活平均起始时间延缓至第10天，呈对数增长，末端平衡时间为第16天；活性银离子浓度为5ppb时，生物复活平均起始时间延缓至第12天，呈对数增长，末端平衡时间为第15天，且末端平衡生物浓度下降至原始样本的55％。

Claims (2)

1.一种具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统，其特征在于，包括与压载水连接的过滤单元(1)，过滤单元(1)通过管道(3)与紫外消毒单元(2)连接，紫外消毒单元(2)再与活性金属离子电解单元(4)连接；整个系统由系统PLC自动控制。

2.如权利要求1所述的具备生物复活抑制功能的船舶压载水处理系统，其特征在于，所述活性金属离子电解单元(4)中设有与控制电源连接的固体金属电极，固体金属电极的电极体尺寸与系统的使用寿命成正比。