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      壓載水處理裝置技術介紹

      [日期:2012-11-01] 來源:  作者:admin [字體: ]

      目前,壓載水處理系統采用的處理方法主要有:

      (1)機械法

            利用離心、過濾等方法去除有害生物,一般機械法和其它方法配合使用。

      (2)物理法

            利用紫外線直接殺毒,利用脫氧法去除艙室和海水的氧氣使微生物死亡。

      (3)化學法

            在水中生成強氧化性物質,殺死水中的微生物。電解產生次氯酸鈉,化學藥劑產生的過氧化氫都是屬于這種類型。

      下面簡要介紹采用不同處理方法已獲得型式認可的壓載水處理裝置。

      (1)化學藥劑法

            德國Hamann AG生產的SEDNA壓載水處理系統取得IMO的最終認可和德國主管部門的型式認可證書。該系統的工作過程為:壓載水進入系統后,首先通過離心作用分離出固態物質,排除水中的大塊物質并減少沉積物,然后用過濾器去除所有遺留的體積大于50μm的微生物,最后運用Peraclea Ocean活性物質進行處理。Peraclean的活性物質劉過氧乙酸遷氧化氫。這兩種物質在水中溶解后,都會產生強氧化物。整個過程非常簡單。

      (2)電解法

            韓國的Eletro-Clean System取得IMO的最終認可和韓國船級社的型式認可證書。工作過程為:海水經海底門吸入,然后通過安置在壓載泵后電解模塊進入壓載艙。海水通過電解模塊時,由電解產生的次氯酸鈉具有強氧化性,殺死海水中的有害微生物。殘余氯氣阻止壓載艙中的微生物重新滋生,電解模塊產生總殘余氯氣濃度約為10ppm.在排出壓載水時,中和系統檢測壓載水排出時的殘余氯氣濃度,過高時自動路,把濃度控制在0.02ppm以下。

      (3)脫氧法

            脫氧法的代表廠商有挪威OceanSaver和美國的NEI。OceanSave獲得IMO最終認可和DNV的型式認可,NEI經ABS船級社審核獲得得比里來主管機構的型式認可,是世界上最早獲得型式認可的廠商。(NEI宣稱沒有利用活性物質,沒有經過IMO認可)。兩者都是利用氮氣在艙內造成一個低氧環境,使得微生物死亡。NEI系統的核心是一個文丘里管,當水流由大管徑時,氣壓減少發生空化現象,同時向水流噴射氮氣,使水中的氮氣達到過飽和,含氧量迅速減少。整個裝置沒有使用到過濾器,對壓載泵壓頭的影響降到了最低。

            OceanSave的核心是一個C3T單元發生空化,C3T單元的空化效率很高,據稱能達到Pa的內向爆破力,瞬間即可殺死較大的生物體。于此同時,很小一部分的壓載水流向C2E單元,接受電滲析后與氮氣一起噴射到C3T單元,使水流達到氮氣過飽和。壓載艙需要配置透氣閥,用以維持壓載艙內的氮氣壓力和防止過壓。

      (4)紫外線法

            紫外線法是目前應用最多的壓載水處理技術。其主要的原理和部件大都類似,由過濾器過濾大分子生物后,用紫外線殺死殘余物。紫外線的代表廠商有美國的Hyde Guardian及中國上海船研環保技術有限公司的CYECO。其中Alfa是最早取得IMO的最終認可,Alfa和上海船研環保技術有限公司分別獲得了DNV船級社和中國船級社的型式認可證書。

            以上海船研環保技術有限公司為例,工作原理為通過全自動壓載水過濾器將海水中大于50μm的微生物體過濾掉。過濾器擁有自凈功能,當檢測到壓力達到一定值時,用海水反沖清洗將過濾器中的沉淀物和其它雜質排出舷外,防止降低壓載水的流量。

            海水繼續流經紫外線單元。紫外線單元產生254nm或264nm的紫外線,能夠直接破壞生物體的DNA,殺死細菌并抑制再生長。紫外線主要是由低壓或中壓的水銀蒸汽燈產生的。通過紫外線單元的海水流速需要控制在0.5-3m/s.紫外線單元中的傳感器將檢測流速、溫度等值,來調節水銀蒸汽等的發射強度。

      4.幾種壓載水處理裝置的優劣比較(見表2)

      表2  各種壓載水處理裝置優劣對比表

      名稱

      優點

      缺點

      化學藥劑法

      (1)設備和操作簡單,無需經過培訓即可使用

      (1)化學藥劑價格較為昂貴,且投入量較大,導致運行成本很高。

      (2)必須布置艙室用于儲存藥劑,戰勝較大空間。

      電解法

      (1)裝置呈模塊化,可以分散布置,對機艙布置非常有利。

      (1)過程需要消耗比較多的電能,對于已建造的船只可能需要增加發電機的功率,這樣大大限制了其使用范圍。

      (2)對于內河船來講,水中的Nacl,Mgcl2含量不足,無法應用。

      脫氧法

      (1)由于低含氧量,不會形成氧人比鐵等物質,可大大減少對艙的腐蝕。

      (2)對于LNG船,油輪等本已配備氮氣發生器的船型,可以節省投資。

      (1)空化現象導致的巨大聲響,使工作環境較為惡劣。

      (2)空化現象也會導致壓載水節流,對壓載泵造成不良影響。

      (3)為防止各壓載艙過壓,需增加高速透氣閥。

      紫外線法

      (1)設備簡單,運行較為可靠。

      (2)采用純物理方法,可以保證對環境的影響降到最低。

      (1)紫外線燈泡壽命存在局限性,更換困難。

      (2)雖然濾器具有自清功能,但是根據使用情況每年仍需定期清理濾器。

       

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