[发明专利]一种脉冲强光处理船舶压载水中活体微生物的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种 ，具体地，涉及一种脉冲强光处理船舶压载水中活体微生物的装置。 

背景技术

现有船舶运输超过世界商品运输量的80%，每年有大于100亿吨的压载水在全球转移。据估计，每天约3000余种动、植物通过压载水在全世界范围内进行迁徙。船舶压载水造成的海洋入侵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。 

目前，有450种生物物种入侵到地中海，其中半数以上是通过压载水传播的。对于压载水所携带的物种带来的危害早有记载，欧洲的斑马贝被压载水带入北美五大湖，造成贝类疯长，扩展到50%以上的河道，并布满了当地水下建筑和管道。这样的例子还有很多: 1990年，美国的栉水母侵入黑海，吞噬了那里大量的浮游生物，致使黑海鱼苗几乎枯竭，不久这种水母又入侵了地中海。船舶压载水将导致异地海洋生物入侵当地水域并大量繁殖扩散，破坏当地水域的生态平衡，危害渔业资源，影响公众健康，而且微生物的侵入将会有不可逆性,而目前青岛、烟台、大连、天津、上海、广西、广东和厦门等港口城市基本没有预防措施。因此，船舶压载水给上海带来的威胁是不容忽视的。为了经济可持续发展和保护人类赖以生存的海洋环境，需要积极开展压载水处理方法的研究，找出一个最经济最有效的压载水处理方法。 

当前船上处理压载水的方法大致可以分为：机械方法，物理方法和化学方法。 

一、机械方法 

过滤法:通常作为化学氧化或紫外线杀灭方法的预处理措施，一般采用过滤滤径为50－150??m的楔形过滤器过滤生物和杂质。过滤法处理压载水被认为是对环境最无害的方法，但处理量较低。

旋流式分离法:旋流式分离法已被认为是一种相对简单，价格低廉的去除压载水中较大颗粒和生物的方法。它主要是使液体和颗粒切向进入分离单元，形成一股环流。这些液体和颗粒接着就从切向楔形槽流出并且加速进入分离器。离心作用使颗粒比液体更加靠近分离室的外边界。这些固体颗粒就会慢慢地由边界处落下，聚集在分离单元的收集室，剩下的液体由漩流的形式通过分离单元的上部出口流出，收集的固体物质定期从分离单元清除或连续的从分离器中流出，这样就达到了分离有害生物的目的。但是，当微生物的比重与海水相接近时，旋流分离法受到限制。 

二、物理处理法 

加热处理。可采用水蒸气通入船舶压载舱中的压载水、船引擎余热加热或微波加热船舶压载水三种途径，2000年，大连海事大学研究工作人员进行了加热治理压载水的研究。但从实验结果看，存在处理时间长、能耗过高、形成的热压力等将影响船舶的航行安全等难以解决的问题。

紫外线照射法。紫外光可有效杀死多种微生物，通常用150??m孔径的过滤装置处理后再用420 mW剂量的紫外线处理。由于存在穿透力较弱问题，仅能处理较薄的水层，而且受压载水的色度、浊度、有机物和盐类等参数的限制。 

超声波法。1990年，Schormann等人提出采用超声波杀死微生物，声波在气泡存在的条件下产生强烈的剪切压力可杀死压载水中的微生物。由于超声波处理量有限，能耗很大，至今还没人做过可行性试验。 

三、化学处理法 

氯或氯化物处理法。氯或氯化物是一种很好的杀菌药物，在陆地被广泛用作水处理剂。实验结果表明有效氯为5mg/l 处理海水能杀灭其中99.85%的异养细菌,100%的弧菌和85.2%的粪大肠菌群。氯化方法处理船舶压载水是比较可行的方法，但它的不足之处是它会造成加快舱壁腐蚀的作用并放出氯臭味

臭氧法。臭氧对细菌病毒的杀灭效果较高，且用量少接触时间短不产生卤化反应。但由于臭氧处于高度不稳定状态，只能现场制备不能像液氯那样工业化生产，因此在费用上常高于加氯处理。臭氧消毒的设备投资及运行费用较一般消毒方法高，用在船上处理压载水时成本高，不容易为船主所接受。臭氧发生设备及投配装置比较复杂，投加量不易调节需要具有较高的技术水平进行管理和维护，不适应船舶的环境空间和技术力量。

二氧化氯处理法。二氧化氯作为消毒剂具有良好的消毒效果。但二氧化氯具有爆炸性遇光易分解成氧化氯和氧，故需在使用时就地制备。因此用二氧化氯消毒成本较高，这是制约船用处理压载水的主要因素。 

发明内容

本发明的目的是提供一种用于处理船舶压载水中的活体生物的装置，利用脉冲强光，具有工作效率高，处理时间短，操作费用低，不产生二次污染等优点。