[发明专利]一种船舶压载水的处理方法及放电反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种水处理方法，具体地说是一种船舶压载水的处理方法。本发明还涉及一种船舶压载水的处理装置。

背景技术

船舶要在海上安全航行，必须根据当时的装载状态和自身性能加载一定量的压载物，其作用是保证船舶具有良好的稳性和浮性。自19世纪80年代以来，船舶开始普遍采用水作为压载物，称之为船舶压载水。船舶如果装入了含有有害的水生生物或病原体的压载水，并将这些压载水排放到港口国水域，就会对当地生态环境、经济及人类的健康产生威胁，并且这些威胁是长期的。随船舶压载水造成的海洋物种对海洋环境的侵害，已被全球环境基金组织确认为危害海洋的四大威胁之一。随着航运业的发展，船舶吨位越来越大，航速越来越高，这就意味着生物种群在各大洋之间传播的天然障碍大大减弱了。据估计全球船舶每年携带的压载水大约有100亿吨，而船舶每天在压载水中所携带的水生物就有4000-7000种。研究表明，许多种细菌、植物和动物即使经过数月的航程，仍以一种变异的形式存活于船舶携带的压载水和沉积物中。在对压载水的管理和控制方面，我国已远远落后于欧美国家。鉴于我国所面临的日益严峻船舶压载水污染，找到适合处理压载水污染的技术已成为刻不容缓的问题。

目前国内外研究较多的处理船舶压载水的方法主要有机械法，物理法和化学方法。机械方法主要有过滤法，过滤法被认为是一种对环境危害最小的压载水处理法，但很难用于处理大量的压载水。物理方法主要是加热法，但如果生物以休眠孢子的形式存在，可能不一定被杀灭。另外会引起大量盐分析出积垢，金属舱壁腐蚀现象也会加重。化学氧化方法效果比较明显，主要有化学药剂氧化法，微波法、絮凝法、紫外辐射法，电解法和羟基自由基水氧化法[1，2]等。但是由于目前的研究比较少且能耗较大，效率较低和成本较高，因此化学法对于船舶压载水的污染治理还有待于进一步深入。近年来，将高压脉冲放电技术应用于污染水的处理研究，在国内外引起了许多研究者们的关注。高压脉冲放电过程能够产生具有较高化学反应活性的等离子体，它综合了高能电子束辐射氧化、臭氧氧化、紫外光照射和活性自由基物质的作用机理，是一种非常有效的高级氧化技术。高压脉冲放电方法由于脉宽和脉冲前沿上升时间均为ns级，脉冲电源的载空比大于1∶104，脉宽小，脉冲前沿上升时间短，其能量基本上不消耗在对产生自由基无用的质量较大的离子加速迁移上，而是只加速质量较小的电子，使其具有形成高活性自由基所需的能量，促进水中有机物质的激发、裂解或电离，因而能量利用率较高。该技术要求的条件温和，操作简便。在污染水处理过程中不会造成二次污染，是一种清洁的处理工艺。用这种方法来治理船舶压载水的污染，将有广阔的应用空间。公开号是CN01074138A，名称是《一种处理船舶压载水的新方法》的专利公开一种属于液相放电等离子体与生物应用技术领域的处理船舶压载水的新方法[3]，在该方法中的放电电极与待处理压载水接触面积较小，处理的水量有限。

本发明相关的对比文件包括：

[1]专利公开号CN 1197786的专利文件，在船上输送压在水过程中杀灭生物的方法和设备；

[2]Mindi Bai，Xiyao Bai，Dongmei Zhang，Bo Yang，Keping Zhan，Effect ofHydroxyl Radicals on Photosynthesis Pigments of Phytoplankton of Ship′s BallastWater，Recent Developments in Applied Electrostatics，2004，226-229；

[3]专利公开号CN 101074138A的专利文件，一种处理船舶压载水的新方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减少压载水对于海洋的污染，成本低，效率高和能耗小的一种船舶压载水的处理方法。本发明的目的还在于提供一种船舶压载水处理的放电反应装置。

本发明的目的是这样实现的：

船舶中的压载水首先通过进水管路到达不锈钢滤网，然后经过微孔过滤器过滤再进入到放电反应装置中，放电反应装置中添加有颗粒催化剂，在放电反应装置中向高压电极和地电极之间施加10～60千伏特的脉冲高压产生高压脉冲放电，放电的同时向放电反应装置内通入含氧气体，压载水在放电反应装置内的停留时间为0.1～2小时，经过放电反应装置处理过的压载水通过在放电反应装置出口处的过滤器进入到压载仓中。

本发明的方法还可以包括：