CN201620053U - 一种船舶压载水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及环境保护和船体保护技术领域，尤其是一种船舶压载水处理系统。一种新型船舶压载水处理系统，其特征在于它包含压载水泵(1)、盐度传感器或者电导率传感器(2)、过滤器(3)、流量计(4)、自动控制和报警单元(5)、EUT单元(6)、总剩余氧化物传感器(7)、阀门和管道。该系统同时采用了物理过滤技术、电催化技术、物化超声技术。本实用新型具有以下有益效果：能够更高效的杀灭船舶压载水中的浮游动植物以及个体更小的其他生物；且不会产生毒副产物，因此更加安全环保、可靠性更加高。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境保护和船体保护技术领域，尤其是一种船舶压载水处理系统。
背景技术
压载水可以确保船舶的正确重心和必要的平衡和稳性。目前，每年全球船舶携带的压载水大约有100亿吨，每天至少有7000个有机体等随船舶压载水远航至他乡。物种互相入侵，加剧了海洋生态链和环境的恶化。一艘载重19万吨货船携带的压载水量超过了8万吨，压载水中的浮游动植物平均每立方米高达1.1亿个，每天全球在压载水中携带的生物超过了3000种，在一个压载水舱中有存活腰鞭毛虫包囊3亿个。来自香港的一份调查表明：抽查来航的五条船压载水水样中发现了81种当地没有的小型动物和原生动物。
虽然，大部分水生生物无法忍受压载舱内无光、缺氧、含铁高等恶劣环境而在旅途中死亡，但是少数“强者”却能顺利到达卸压载水域，并且在当地立足繁殖，成为入侵者。这种外来生物的入侵会造成港口国水域生态平衡的破坏，给当地经济带来损失。船舶压载水还可能携带具有严格地域流行特点的病原体，导致流行病的传播，威胁港口国公众的健康。国际海事组织(International MaritimeOrganization，简称IMO)2004针对压载水污染现状制定了压载水和沉积物管理公约，要求各国船舶在2010年后陆续安装压载水处理装置。
IMO指出治理压载水有害生物入侵是一个全球性关注的焦点问题，不提倡不同地域采用不同治理体系。基本要求是：要在船上处理；成本要低廉，设备要小巧，便于操作；不对海洋近岸水域环境形成新的污染，应是绿色的无害治理新方法。为此，世界上已有多种压载水处理方法，它们主要为：
1、过滤法
在压载操作过程中通过使用船上的过滤系统把一定大小的生物从压载水中分离出来，可起到防止和减少有害生物吸入的作用。
过滤超过过滤器筛网孔径物体的有效性为95％-98％，一般用于压载水的楔形过滤器系统的粗细孔径分别为500μm和50μm。
2、紫外线法
波长为253.7nm的紫外线对生物和病原体有杀灭作用。由于海水中的有机溶解物对该段波长的紫外线有强烈的吸收作用，以及悬浮物对它的阻挡作用，所以会影响处理效果。这种处理方法的另一缺点是一些小的生物可能在较大生物的影子下未得到处理就离开了紫外线处理单元，而且混浊的水会降低紫外线的穿透能力。在滤除大型微生物后用紫外线处理压载水是一种有效且环境允许的方法，该技术对管路、泵等均无不良影响。
3、电解法
氯是一种历史悠久、高效的的消毒剂，广泛运用于饮用水的消毒处理中。氯的消毒性能与温度和接触时间有关。国内已有研究电解海水作为压载水的处理方法，得到结论：海水被电解后会生成多种物质，如ClO-、Cl2、HClO等强氧化性物质，它们对船体的腐蚀速度要大于船体在普通水中的腐蚀速度。同时生成了一系列有毒副产物，该类物质排放到海洋中对水生生物会造成一定的毒害。
4、臭氧法
臭氧是一种氧化性非常强但不稳定的氧化剂，可以快速杀灭病毒和细菌，包括孢子，臭氧可以很快分解为氧，当水温20度时，在水中能存在时间小于30min，所以对环境的影响很小。臭氧的制取比较简单，可以在海上空气中制备而来。与制氯装置相比，臭氧装置的初始投资总费用相对较高。在臭氧剂量较大时，会促进船体和设备的腐蚀，并且臭氧会与海水中的溴化物反应，所以单独使用臭氧处理压载水需要很大的剂量。
上述4种方法都有各自的局限性，压载水公约执行日期日益迫近，急待完善的压载水处理技术出现，该技术能够达到IMO压载水公约的要求，同时安全环保、可靠性高。
实用新型内容
针对上述各种压载水处理技术的缺陷，本实用新型揭示了一种新型船舶压载水处理系统来处理压载水，该系统同时采用了物理过滤技术、电催化技术、物化超声技术，能够高效的杀灭船舶压载水中的浮游动植物以及个体更小的其他生物；它是采用以下技术方案来实现的：
一种新型船舶压载水处理系统，其特征在于它包含压载水泵1、盐度传感器或者电导率传感器2、过滤器3、流量计4、自动控制和报警单元5、EUT(Electrocatalysis enhanced by Ultrasonic Technology，指超声强化电催化技术)单元6、总剩余氧化物传感器7、阀门和管道；压载水泵1的一侧连接前端进水管道，另一侧连接后端进水管道；盐度传感器或者电导率传感器2安装在后端进水管道上；后端进水管道连接过滤器3的进水口，过滤器3的出水口连接有一管道，流量计4安装在该管道上，该管道与EUT单元6的入口相连接，EUT单元6的出口处连接有一管道，该管道上安装有总剩余氧化物传感器7。
上述所述的过滤器是通过与大气形成的压差来控制反冲洗过程的。
上述所述的过滤器为多滤筒结构，过滤和反冲同时进行，互不影响。
上述所述的过滤器滤芯可以是编织网、楔形网或者烧结网。
上述所述的过滤器的过滤孔直径是10-100微米。
上述所述的EUT单元包括电催化处理部分和超声处理部分。
上述所述的电催化处理部分采用板状或者圆筒状催化电极。
上述所述的超声处理部分采用分散式超声发生器或聚能超声发生器。
上述所述的聚能超声发生器频率为20-50KHz。
上述所述的分散式超声发生器频率为20-80KHz。
本实用新型的原理为：水进入压载水管道；盐度传感器或者电导率传感器测试进水盐度或者电导率，同时传输给自动控制部分；自动控制和报警单元根据传输得到的数据进行判断，输出指令给EUT单元，EUT单元根据指令产生定量的羟基自由基团；水先通过过滤器，然后进入EUT单元中，羟基自由基杀灭水中生物；水进入压载舱或者排放到船体外部。在处理过程中，总剩余氧化物传感器一直在检测氧化物质的浓度，同时传输给自动控制和报警单元，如果氧化物质浓度超出系统设定值，自动控制和报警单元会输出指令给EUT单元，命令其降低产生羟基自由的浓度。如果系统出现故障，自动控制和报警单元会发出声光报警，同时采取相应的紧急措施。该系统中物理过滤技术、电催化技术、物化超声技术同时作用，可以产生高浓度的羟基自由基活性基团，该自由基团来杀灭水中活体生物。羟基自由基是氢和氧元素组成的，其氧化能力仅次于氟的物质，它可以瞬间氧化接触的有机物等大部分物质，能够瞬间杀死生物，羟基自由基还原产物为二氧化碳和水，因此对环境和人体都无毒无害。该系统设备可以实现在线高效杀灭船舶压载水种的浮游动植物和微生物。
本实用新型具有以下有益效果：能够更高效的杀灭船舶压载水中的浮游动植物以及个体更小的其他生物；且不会产生毒副产物，因此更加安全环保、可靠性更加高。
附图说明
图1为本实用新型实施实例的一部分的系统图；
图2为本实用新型实施实例的另一部分的系统图。
具体实施方式
请参见图1和图2，图1中的管道在A处是与图2中的管道在B处为一体的。一种新型船舶压载水处理系统，其特征在于它包含压载水泵1、盐度传感器或者电导率传感器2、过滤器3、流量计4、自动控制和报警单元5、EUT单元6、总剩余氧化物传感器7、阀门和管道；压载水泵1的一侧连接前端进水管道，另一侧连接后端进水管道；盐度传感器或者电导率传感器2安装在后端进水管道上；后端进水管道连接过滤器3的进水口，过滤器3的出水口连接有一管道，流量计4安装在该管道上，该管道与EUT单元6的入口相连接，EUT单元6的出口处连接有一管道，该管道上安装有总剩余氧化物传感器7。
上述所述的过滤器是通过与大气形成的压差来控制反冲洗过程的。
上述所述的过滤器为多滤筒结构，过滤和反冲同时进行，互不影响。
上述所述的过滤器滤芯可以是编织网、楔形网或者烧结网。
上述所述的过滤器的过滤孔直径是10-100微米。
上述所述的EUT单元包括电催化处理部分和超声处理部分。
上述所述的电催化处理部分采用板状或者圆筒状催化电极。
上述所述的超声处理部分采用分散式超声发生器或聚能超声发生器。
上述所述的聚能超声发生器频率为20-50KHz。
上述所述的分散式超声发生器频率为20-80KHz。
本实用新型的原理为：水进入压载水管道；盐度传感器或者电导率传感器测试进水盐度或者电导率，同时传输给自动控制部分；自动控制和报警单元根据传输得到的数据进行判断，输出指令给EUT单元，EUT单元根据指令产生定量的羟基自由基团；水先通过过滤器，然后进入EUT单元中，羟基自由基杀灭水中生物；水进入压载舱或者排放到船体外部。在处理过程中，总剩余氧化物传感器一直在检测氧化物质的浓度，同时传输给自动控制和报警单元，如果氧化物质浓度超出系统设定值，自动控制和报警单元会输出指令给EUT单元，命令其降低产生羟基自由的浓度。如果系统出现故障，自动控制和报警单元会发出声光报警，同时采取相应的紧急措施。该系统中物理过滤技术、电催化技术、物化超声技术同时作用，可以产生高浓度的羟基自由基活性基团，该自由基团来杀灭水中活体生物。羟基自由基是氢和氧元素组成的，其氧化能力仅次于氟的物质，它可以瞬间氧化所接触的有机物等大部分物质，能够瞬间杀死生物，羟基自由基还原产物为二氧化碳和水，因此对环境和人体都无毒无害。该系统设备可以实现在线高效杀灭船舶压载水种的浮游动植物和微生物。
本实用新型具有以下有益效果：能够更高效的杀灭船舶压载水中的浮游动植物以及个体更小的其他生物；且不会产生毒副产物，因此更加安全环保、可靠性更加高。
本文具体说明了本实用新型示例性实施实例和目前的优选实施方式，应当理解，本实用新型的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种新型船舶压载水处理系统，其特征在于它包含压载水泵(1)、盐度传感器或者电导率传感器(2)、过滤器(3)、流量计(4)、自动控制和报警单元(5)、EUT单元(6)、总剩余氧化物传感器(7)、阀门和管道；压载水泵(1)的一侧连接前端进水管道，另一侧连接后端进水管道；盐度传感器或者电导率传感器(2)安装在后端进水管道上；后端进水管道连接过滤器(3)的进水口，过滤器(3)的出水口连接有一管道，流量计(4)安装在该管道上，该管道与EUT单元(6)的入口相连接，EUT单元(6)的出口处连接有一管道，该管道上安装有总剩余氧化物传感器(7)。
2.如权利要求1所述的船舶压载水处理系统，其特征在于所述的过滤器为多滤筒结构，过滤和反冲同时进行，互不影响。
3.如权利要求1所述的船舶压载水处理系统，其特征在于所述的过滤器滤芯是编织网或楔形网或者烧结网。
4.如权利要求1所述的船舶压载水处理系统，其特征在于所述的过滤器的过滤孔直径是10-100微米。
5.如权利要求1所述的船舶压载水处理系统，其特征在于所述的EUT单元包括电催化处理部分和超声处理部分。
6.如权利要求5所述的船舶压载水处理系统，其特征在于所述的电催化处理部分为板状或者圆筒状催化电极。
7.如权利要求5所述的船舶压载水处理系统，其特征在于所述的超声处理部分为分散式超声发生器或聚能超声发生器。
8.如权利要求7所述的船舶压载水处理系统，其特征在于所述的聚能超声发生器频率为20-50KHz。
9.如权利要求7所述的船舶压载水处理系统，其特征在于所述的分散式超声发生器频率为20-80KHz。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20101103 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |