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压载水处理装置技术介绍

[日期:2012-11-01] 来源:  作者:admin [字体: ]

目前,压载水处理系统采用的处理方法主要有:

(1)机械法

      利用离心、过滤等方法去除有害生物,一般机械法和其它方法配合使用。

(2)物理法

      利用紫外线直接杀毒,利用脱氧法去除舱室和海水的氧气使微生物死亡。

(3)化学法

      在水中生成强氧化性物质,杀死水中的微生物。电解产生次氯酸钠,化学药剂产生的过氧化氢都是属于这种类型。

下面简要介绍采用不同处理方法已获得型式认可的压载水处理装置。

(1)化学药剂法

      德国Hamann AG生产的SEDNA压载水处理系统取得IMO的最终认可和德国主管部门的型式认可证书。该系统的工作过程为:压载水进入系统后,首先通过离心作用分离出固态物质,排除水中的大块物质并减少沉积物,然后用过滤器去除所有遗留的体积大于50μm的微生物,最后运用Peraclea Ocean活性物质进行处理。Peraclean的活性物质刘过氧乙酸迁氧化氢。这两种物质在水中溶解后,都会产生强氧化物。整个过程非常简单。

(2)电解法

      韩国的Eletro-Clean System取得IMO的最终认可和韩国船级社的型式认可证书。工作过程为:海水经海底门吸入,然后通过安置在压载泵后电解模块进入压载舱。海水通过电解模块时,由电解产生的次氯酸钠具有强氧化性,杀死海水中的有害微生物。残余氯气阻止压载舱中的微生物重新滋生,电解模块产生总残余氯气浓度约为10ppm.在排出压载水时,中和系统检测压载水排出时的残余氯气浓度,过高时自动路,把浓度控制在0.02ppm以下。

(3)脱氧法

      脱氧法的代表厂商有挪威OceanSaver和美国的NEI。OceanSave获得IMO最终认可和DNV的型式认可,NEI经ABS船级社审核获得得比里来主管机构的型式认可,是世界上最早获得型式认可的厂商。(NEI宣称没有利用活性物质,没有经过IMO认可)。两者都是利用氮气在舱内造成一个低氧环境,使得微生物死亡。NEI系统的核心是一个文丘里管,当水流由大管径时,气压减少发生空化现象,同时向水流喷射氮气,使水中的氮气达到过饱和,含氧量迅速减少。整个装置没有使用到过滤器,对压载泵压头的影响降到了最低。

      OceanSave的核心是一个C3T单元发生空化,C3T单元的空化效率很高,据称能达到Pa的内向爆破力,瞬间即可杀死较大的生物体。于此同时,很小一部分的压载水流向C2E单元,接受电渗析后与氮气一起喷射到C3T单元,使水流达到氮气过饱和。压载舱需要配置透气阀,用以维持压载舱内的氮气压力和防止过压。

(4)紫外线法

      紫外线法是目前应用最多的压载水处理技术。其主要的原理和部件大都类似,由过滤器过滤大分子生物后,用紫外线杀死残余物。紫外线的代表厂商有美国的Hyde Guardian及中国上海船研环保技术有限公司的CYECO。其中Alfa是最早取得IMO的最终认可,Alfa和上海船研环保技术有限公司分别获得了DNV船级社和中国船级社的型式认可证书。

      以上海船研环保技术有限公司为例,工作原理为通过全自动压载水过滤器将海水中大于50μm的微生物体过滤掉。过滤器拥有自净功能,当检测到压力达到一定值时,用海水反冲清洗将过滤器中的沉淀物和其它杂质排出舷外,防止降低压载水的流量。

      海水继续流经紫外线单元。紫外线单元产生254nm或264nm的紫外线,能够直接破坏生物体的DNA,杀死细菌并抑制再生长。紫外线主要是由低压或中压的水银蒸汽灯产生的。通过紫外线单元的海水流速需要控制在0.5-3m/s.紫外线单元中的传感器将检测流速、温度等值,来调节水银蒸汽等的发射强度。

4.几种压载水处理装置的优劣比较(见表2)

表2  各种压载水处理装置优劣对比表

名称

优点

缺点

化学药剂法

(1)设备和操作简单,无需经过培训即可使用

(1)化学药剂价格较为昂贵,且投入量较大,导致运行成本很高。

(2)必须布置舱室用于储存药剂,战胜较大空间。

电解法

(1)装置呈模块化,可以分散布置,对机舱布置非常有利。

(1)过程需要消耗比较多的电能,对于已建造的船只可能需要增加发电机的功率,这样大大限制了其使用范围。

(2)对于内河船来讲,水中的Nacl,Mgcl2含量不足,无法应用。

脱氧法

(1)由于低含氧量,不会形成氧人比铁等物质,可大大减少对舱的腐蚀。

(2)对于LNG船,油轮等本已配备氮气发生器的船型,可以节省投资。

(1)空化现象导致的巨大声响,使工作环境较为恶劣。

(2)空化现象也会导致压载水节流,对压载泵造成不良影响。

(3)为防止各压载舱过压,需增加高速透气阀。

紫外线法

(1)设备简单,运行较为可靠。

(2)采用纯物理方法,可以保证对环境的影响降到最低。

(1)紫外线灯泡寿命存在局限性,更换困难。

(2)虽然滤器具有自清功能,但是根据使用情况每年仍需定期清理滤器。

 

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