CN201517059U - 船舶压载水复合灭菌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及船舶设备，尤其涉及压载水处理灭菌装置的改进。本实用新型船舶压载水复合灭菌装置包括安装在船体上的高压电脉冲发生装置、臭氧发生及压缩装置、压载舱和压载舱进水管，所述压载舱进水管的一部分呈弯折迂回形状，且横切面呈矩形，并在所述压载舱进水管外表面的相对两侧分别固定有紧贴压载舱进水管且彼此分开的板状电极，所述的板状电极与所述高压电脉冲发生装置的输出端电连接，且所述板状电极之间的压载舱进水管由耐高电压陶瓷制成，所述压载舱进水管的管壁上有引出的支管，且该支管与所述臭氧发生及压缩装置的臭氧输出口连通连接，所述压载舱的下方安装有臭氧微孔排放装置，且该臭氧微孔排放装置与所述臭氧发生及压缩装置的臭氧输出口通过排放阀连通连接。它能广谱、有效的杀灭海水中的有害水生物，防止人为传播扩散。

Description

船舶压载水复合灭菌装置

技术领域

本实用新型涉及船舶设备，尤其涉及压载水处理灭菌装置的改进。

背景技术

2004年，国际海事组织(IMO)通过了“控制和管理船舶压载水和沉积物国际公约”，旨在达成国际上的一致，-共同解决压载水中有害水有机生物在各个地区之间传输所带来的问题。

压载水排放可能扰乱生态平衡，帮助有害生物在世界范围内传播扩散，为了应对由此造成的对全球环境的威胁，世界许多国家竞相投入大量人力物力研制开发船舶压载水处理系统，其中尤其以挪威、加拿大和日本等国家研发的系统较为先进，其技术方案大多为对海水进行氯化处理和空化处理，特殊空化处理装置产生内爆频率大于100KHz以上，高达1000bar的内向爆破压力，摧毁海水中的有机生物，以及脱氧处理防止水生物再生。由于压载水的数量巨大，有的船舶高达几千吨，在短时间内处理大量的压载水，有效杀灭水中有害水生物并不容易，尤其有些水生物具有抗氯化能力，氯化处理和空化处理有时并不能够彻底杀灭水中有害水生物。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是要提供一种船舶压载水复合灭菌装置，它能广谱、有效的杀灭海水中的有害水生物，达到国际海事组织关于船舶压载水处理的规定和要求，防止有害水生物人为传播扩散。

为了解决上述技术问题，本实用新型解决技术问题的方案是：船舶压载水复合灭菌装置，包括安装在船体上的高压电脉冲发生装置、臭氧发生及压缩装置、压载舱和压载舱进水管，所述压载舱进水管的一部分呈弯折迂回形状，且横切面呈矩形，并在所述压载舱进水管外表面的相对两侧分别固定有紧贴压载舱进水管且彼此分开的板状电极，所述的板状电极与所述高压电脉冲发生装置的输出端电连接，且所述板状电极之间的压载舱进水管由耐高电压陶瓷制成，所述压载舱进水管的管壁上有引出的支管，且该支管与所述臭氧发生及压缩装置的臭氧输出口连通连接，所述压载舱的下方安装有臭氧微孔排放装置，且该臭氧微孔排放装置与所述臭氧发生及压缩装置的臭氧输出口通过排放阀连通连接。

采用上述方案后，由于水管的横切面积为矩形，且矩形水管外表面的相对两侧分别固定有紧贴水管的电极，并且水管两侧的板状电极与高压电脉冲发生装置的输出端电连接而形成回路，因而矩形水管中的海水处于高压电脉冲所形成的高压脉冲电场的辐射中，当板状电极之间的电场强度大于等于20KV/CM时，海水中的有害水生物在几秒钟内就会被杀灭，使进入或排出压载舱的海水达到和符合国际海事组织(IMO)的标准和要求。由于水管的横切面为矩形，水管两侧的板状电极处于平行状态，两电极间的电场强度比较均匀，电能利用率较高；由于矩形水管为弯折迂回形状，增加了海水流动的行程，延长了海水在矩形水管中滞留的时间，即增加了高压脉冲电场辐射海水的时间，这对杀灭海水中的水生物起着关键的作用和效果，由于矩形水管由耐高电压陶瓷制成，水管在高压脉冲电场辐射下其绝缘性能保持稳定，不会被击穿，避免发生事故。

由于压载舱进水管与臭氧发生及压缩装置的臭氧输出口通过支管连通连接，带有一定压强的臭氧能够克服压载舱进水管中海水的压力从支管进入压载舱进水管并与海水混合，使臭氧溶解在经过高压脉冲电场处理后的海水中，继续杀灭海水中可能遗漏的或抗高压脉冲电场能力较强的细菌和病毒等微生物。又由于臭氧发生及压缩装置的臭氧输出口通过排放阀与压载舱下方的臭氧微孔排放装置连通连接，因而可在压载水进水完毕后开启排放阀，通过臭氧微孔排放装置继续向压载水提供臭氧，进一步杀灭压载水中的细菌和病毒。

臭氧具有广谱高效的杀灭特性，且为已成熟技术，主要通过以下三种形式杀灭微生物：

1.臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。

2.直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。

3.透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。

由于臭氧灭菌具有快速、广谱的特性，在美国和日本上个世纪就已应用于食用水的消毒处理中，还大量应用于水果、蔬菜的消毒杀菌，所以臭氧溶解在压载水中且达到0.4mg/L时，能够在几分钟内杀灭压载水中的细菌、病毒，使压载水达到和符合国际海事组织(IMO)对船舶压载水的处理标准和要求。

高压脉冲电场辐射灭菌和臭氧灭菌的效果均比较好，将两者接合起来形成压载水复合灭菌，效果更好，避免了单一方案灭菌的不足，还能对前级灭菌可能遗漏的残留细菌和病毒予以杀灭，不仅在灭菌速度快、杀灭率高等方面优于氯化水处理和空化处理，而且对抗氯化处理的水生物有着很高的杀灭率。臭氧杀灭细菌的速度比氯高3200倍，其能效强50倍。

臭氧微孔排放装置为弯曲迂回的管道，管壁上分布有通透的微孔。

臭氧微孔排放装置为弯曲迂回的管道，管壁上分布有面积较大的通孔，管壁外表面包裹有微孔材料，如海绵、微孔陶瓷等。

支管两侧的压载舱进水管的内壁上分别设有凹凸的定向旋向的螺旋纹和沿内壁周向分布的凸起的环形物，且沿压载舱进水管中海水流向的顺序，凹凸的定向旋向的螺旋纹位于凸起的环形物的前面。

海水流经凹凸的定向旋向的螺旋纹时产生转动，使从支管压入的臭氧与海水更均匀的混合。

海水流经凸起的环形物时海水压强增加，速度变快，流过凸起的环形物后海水压强下降，流速变慢，使臭氧与海水混合的更加均匀。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型船舶压载水复合灭菌装置作进一步的详细说明。

图1是本实用新型船舶压载水复合灭菌装置的结构原理示意图。

具体实施方式：

图1中，压载舱进水管5与压载舱9连通连接，压载舱进水管5的一部分为弯折迂回形状，其横切面为矩形，压载舱进水管5弯折迂回部分的相对两侧分别安装有彼此分开的板状电极4，两侧的板状电极4分别与高压电脉冲发生装置3的输出端的两个输出端钮电连接，连接导线1为高耐压绝缘导线，防止通过空气放电，板状电极4与空气接触的部分包裹有高耐压绝缘材料2，压载舱进水管5的出口与压载舱9连通，船舶压载水入口6处安装有阀门(图中阀门未画出)，高压电脉冲发生装置3、压载舱进水管5、板状电极4均固定安装在船体上，船舶压载舱9吸入压载水时，开启阀门，海水进入压载舱进水管5，并从压载舱进水管5的出口进入压载舱9，海水在矩形的压载舱进水管5的流动过程中，受到两侧的板状电极4高压电脉冲产生的高压脉冲电场的辐射，由于压载舱进水管5为曲折迂回形状，增加了海水的流动行程，海水流过压载舱进水管5约需时数秒钟，即受到高压脉冲电场的辐射时间也为数秒钟，使得高压脉冲电场足以能够杀灭海水中的细菌、病毒和水生物等微生物。

臭氧发生及压缩装置6的臭氧输出口通过控制阀11和支管12与板状电极4后面的压载舱进水管5连通连接，支管两侧的压载舱进水管的内壁上分别设有凹凸的定向旋向的螺旋纹5-1和两道沿内壁周向分布的凸起的环形物5-2，且沿压载舱进水管5中海水流向的顺序，凹凸的定向旋向的螺旋纹5-1位于凸起的环形物5-2的前面，使臭氧和海水更加充分的混合。臭氧发生及压缩装置6的臭氧输出口还通过排放阀7和排放管8与安装在压载舱9下方的臭氧微孔排放装置10连通连接，海水流入压载舱9前，先流过呈矩形的压载舱进水管5，经过高压脉冲电场数秒钟辐射后，又溶解从支管12进入的臭氧，成为含臭氧的压载水，流入压载舱9中后，由于压载舱9的底部装有臭氧微孔排放装置10，继续向压载水中排放臭氧，杀灭压载水中可能残留的细菌和病毒，同时还能提高压载水中臭氧的浓度，更彻底的杀灭细菌和病毒。

压载水经过高压脉冲电场辐射灭菌和两道臭氧灭菌工序的复合灭菌后，基本上能够杀灭海水中的细菌和病毒等微生物，避免了单一方法灭菌的不足，使压载水更好的符合国际海事组织关于船舶压载水排放的有关要求和规定。

Claims (5)

1.一种船舶压载水复合灭菌装置，包括安装在船体上的高压电脉冲发生装置(3)、臭氧发生及压缩装置(6)、压载舱(9)和压载舱进水管(5)，其特征是：所述压载舱进水管(5)的一部分呈弯折迂回形状，且横切面呈矩形，并在所述压载舱进水管(5)外表面的相对两侧分别固定有紧贴压载舱进水管(5)且彼此分开的板状电极(4)，所述的板状电极(4)与所述高压电脉冲发生装置(3)的输出端电连接，且所述板状电极(4)之间的压载舱进水管(5)由耐高电压陶瓷制成，所述的压载舱进水管(5)的管壁上有引出的支管(12)，且该支管(12)与所述臭氧发生及压缩装置(6)的臭氧输出口连通连接，所述压载舱(9)的下方安装有臭氧微孔排放装置(10)，且该臭氧微孔排放装置(10)与所述臭氧发生及压缩装置(6)的臭氧输出口通过排放阀(7)连通连接。

2.根据权利要求1所述的一种船舶压载水复合灭菌装置，其特征是：所述臭氧微孔排放装置(10)为弯曲迂回的管道，管壁上分布有通透的微孔。

3.根据权利要求1所述的一种船舶压载水复合灭菌装置，其特征是：所述臭氧微孔排放装置(10)为弯曲迂回的管道，管壁上分布有面积较大的通孔，管壁外表面包裹有微孔材料(7)。

4.根据权利要求1所述的一种船舶压载水复合灭菌装置，其特征是：所述支管(12)两侧的压载舱进水管(5)的内壁上分别设有凹凸的定向旋向的螺旋纹(5-1)和沿内壁周向分布的凸起的环形物(5-2)，且沿压载舱进水管(5)中海水流向的顺序，凹凸的定向旋向的螺旋纹(5-1)位于凸起的环形物(5-2)的前面。

5.根据权利要求1所述的一种船舶压载水复合灭菌装置，其特征是：所述压载舱进水管(5)的内壁上设有两道沿内壁周向分布的凸起的环状物(5-2)。

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