本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種利用脈沖強光和光催化技術(shù)處理壓載水中活體生物的裝置，該裝置包含：處理室本體，該處理室本體內(nèi)設(shè)置涂有二氧化鈦涂層的不銹鋼片，該處理室本體包含進水口和出水口，該進水口與盛有待處理海水的儲液槽通過管道連通，該出水口與用于盛放處理完畢的海水的集液槽通過管道連通；脈沖氙燈，其兩端穿透處理室本體設(shè)置；與脈沖氙燈電連接的脈沖強光電源，用于為脈沖氙燈提供脈沖能量，使其發(fā)出脈沖強光。本發(fā)明專利技術(shù)提供的處理壓載水中活體生物的裝置，用于處理船舶壓載水中的活體生物，具有處理時間短，工作效率高，操作簡單，操作費用低，不產(chǎn)生二次污染等特點。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開了一種利用脈沖強光和光催化技術(shù)處理壓載水中活體生物的裝置，該裝置包含：處理室本體，該處理室本體內(nèi)設(shè)置涂有二氧化鈦涂層的不銹鋼片，該處理室本體包含進水口和出水口，該進水口與盛有待處理海水的儲液槽通過管道連通，該出水口與用于盛放處理完畢的海水的集液槽通過管道連通；脈沖氙燈，其兩端穿透處理室本體設(shè)置；與脈沖氙燈電連接的脈沖強光電源，用于為脈沖氙燈提供脈沖能量，使其發(fā)出脈沖強光。本專利技術(shù)提供的處理壓載水中活體生物的裝置，用于處理船舶壓載水中的活體生物，具有處理時間短，工作效率高，操作簡單，操作費用低，不產(chǎn)生二次污染等特點。【專利說明】利用脈沖強光和光催化技術(shù)處理壓載水中活體生物的裝置
本專利技術(shù)涉及船舶壓載水處理設(shè)備，尤其涉及一種利用脈沖強光及光催化技術(shù)協(xié)同處理壓載水中活體生物的裝置。
技術(shù)介紹
遠洋船舶航行過程中，壓載是一種必然狀態(tài)。船舶在加裝壓載水的同時。當?shù)氐乃镆搽S之被裝入到壓載艙中，直至航程結(jié)束后隨壓載水排放到目的地海域。船舶壓載水和沉積物的隨意排放會造成有害水生物滋生和病原體傳播，破壞不同海域生物的生態(tài)平衡，嚴重威脅著海洋環(huán)境。為此，國際海事組織(international maritime organization,IMO)對由船舶壓載水引發(fā)的海洋環(huán)境問題給予了高度重視，早在1973年頂O大會上，壓載水問題，特別是與有害病原體遷移有關(guān)的問題就被提了出來；自1990年開始將解決船舶壓載水問題納入其海上環(huán)境保護委員會的議程，進行全面的研究，著手相關(guān)指南、規(guī)則、公約的研究與制定，開始相關(guān)技術(shù)研究與設(shè)備開發(fā)。目前研究開發(fā)或者得到應(yīng)用的壓載水處理方法較多，總的來說，依據(jù)處理原理的差異可以劃分為物理處理與化學(xué)處理兩種類型。物理處理方法通過不同手段分離、排除或滅殺海水中的危害性生物與物質(zhì)，主要手段包括過濾、離心分離、加熱等。過濾法。過濾法是一種通過過濾裝置濾除海水中的一定體積微生物或其他污染物的處理方法。過濾法可直接濾除部分外來生物，通過選擇合適的網(wǎng)目，可以去除不同的生物種群。這種方法的有效性無庸質(zhì)疑，但缺陷也非常明顯，如病毒和細菌，其最小直徑的只有 0.02 μ m和0.1 μ m,原生動物最小的是2 μ m，雙鞭毛藻最小的是3 μ m，濾網(wǎng)網(wǎng)目越多，過濾需要的壓力就越大，而且很快就需要反沖洗，否則過濾就無法進行下去。實際上海水，尤其是沿海的壓載水本身含有許多懸浮物，會使過濾更加困難，如果網(wǎng)目太少就失去作用了。因此，該方法的可行性存在一定的問題。離心法。離心法是一種利用旋轉(zhuǎn)部件對海水進行重力分離，以除去與重與海水存在差異的微粒和生物體的方法。這種方法可以除去大多數(shù)多細胞動物和植物、卵、幼蟲、孢子(包括進入到淤泥中有害藻類的休眠期孢子)和有害的病原體細菌。但是在處理與海水比重相近的生物(水母，毛鄂類動物)時，處理效果受到限制；此外，設(shè)備尺寸較大，對安裝空間要求較高，尤其當處理量較大時，設(shè)備在船上的安裝就顯得極為困難。因此在一些處理流量大的實船上基本沒能得發(fā)展與應(yīng)用。加熱法。從最新的研究來看，40°C~45°C通常足以殺死或抑活壓載水中有害水生物。低溫長時間比高溫短時間更有效。溫度在38°C~50°C，加熱持續(xù)時間為2~4小時，可殺滅大部分生物，但是如果生物是以休眠胞子的形式存在，可能需要更高的溫度，而且很難達到殺滅的效果。加熱處理在船上實現(xiàn)存在的主要問題是，必須改裝管系，產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱源不足，冬季處理效果差等。化學(xué)處理法就是通過藥物的作用來殺死有害生物達到消除或減輕壓載水對環(huán)境的危害，其主要方法有以下幾種: 氯或氯化物處理法。氯或氯化物是一種很好的殺菌藥物在陸地被廣泛用作水處理劑。實驗結(jié)果表明有效氯為5mg/l處理海水能殺滅其中99.85%的異養(yǎng)細菌，100%的弧菌和85.2%的糞大腸菌群,有效氯為20mg/l處理海水能殺滅海水中幾乎所有的細菌。氯化方法處理船舶壓載水是比較可行的方法，但它的不足之處是它會造成加快艙壁腐蝕的作用并放出氯臭味。臭氧法。臭氧對細菌病毒的殺滅效果較高，且用量少接觸時間短不產(chǎn)生鹵化反應(yīng)。但由于臭氧處于高度不穩(wěn)定狀態(tài)，只能現(xiàn)場制備不能像液氯那樣工業(yè)化生產(chǎn)，因此在費用上常高于加氯處理。臭氧消毒的設(shè)備投資及運行費用較一般消毒方法高，用在船上處理壓載水時成本高，不易為船主所接受。臭氧發(fā)生設(shè)備及投配裝置比較復(fù)雜，投加量不易調(diào)節(jié)需要具有較高的技術(shù)水平進行管理和維護，不適應(yīng)艙舶的環(huán)境空間和技術(shù)力量。二氧化氯處理法。二氧化氯作為消毒劑具有良好的消毒效果。研究證實，二氧化氯對大腸桿菌，細菌，芽孢病毒及藻類均有很好的殺滅作用。但二氧化氯具有爆炸性遇光易分解成氧化氯和氧，故需在使用時就地制備，因此用二氧化氯消毒成本較高，這是制約船用處理壓載水的主要因素。因此，亟需開發(fā)一種成本低，易于操作，處理效果徹底，環(huán)境友好，并能適于海上作業(yè)的壓載水中活體生物的處理工藝或裝置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種利用脈沖強光及光催化技術(shù)處理船舶壓載水的裝置，使其處理船舶壓載水中的活體生物具有處理時間短，工作效率高，操作簡單，操作費用低，不產(chǎn)生二次污染等特點。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種利用脈沖強光和光催化技術(shù)處理壓載水中活體生物的裝置，該裝置包含: 處理室本體，該處理室本體內(nèi)設(shè)置涂有二氧化鈦涂層的不銹鋼片，該處理室本體包含進水口和出水口，該進水口與盛有待處理海水的儲液槽通過管道連通，該出水口與用于盛放處理完畢的海水的集液槽通過管道連通； 脈沖氙燈，其兩端穿透處理室本體設(shè)置； 與脈沖氙燈電連接的脈沖強光電源，用于為脈沖氙燈提供脈沖能量，使其發(fā)出脈沖強光。上述的處理壓載水中活體生物的裝置，其中，所述的不銹鋼片緊貼在處理室本體內(nèi)壁設(shè)置。上述的處理壓載水中活體生物的裝置，其中，所述的連通處理室本體進水口與儲液槽的管道上還設(shè)置有計量泵，用于向處理室泵吸待處理海水。上述的處理壓載水中活體生物的裝置，其中，所述的計量泵上設(shè)置有調(diào)節(jié)海水流量的旋鈕，用于按量提供待處理海水。上述的處理壓載水中活體生物的裝置，其中，所述的連通處理室本體出水口與集液槽的管道上還設(shè)置有取樣口，用于取樣處理完畢的海水，用于檢測。上述的處理壓載水中活體生物的裝置，其中，所述脈沖強光電源上設(shè)置有調(diào)節(jié)電源輸出電壓、電源輸出功率、脈沖頻率和脈沖寬度的控制器。脈沖強光電源與脈沖氙燈連接，為脈沖氙燈提供脈沖能量，使其發(fā)出脈沖強光，在脈沖強光的激發(fā)下，負載在不銹鋼片上的二氧化鈦可以發(fā)生光催化反應(yīng)。本專利技術(shù)的有益效果是，當壓載水流經(jīng)處理室時，由脈沖氙燈所產(chǎn)生的脈沖強光既可以直接處理壓載水中的活體微生物，又可以作為激發(fā)光源，使二氧化鈦發(fā)生光催化反應(yīng)，具體來說，二氧化鈦在脈沖強光的照射下發(fā)生光催化反應(yīng)，反應(yīng)生成的具有強氧化性的羥基自由基可以破壞細胞結(jié)構(gòu)，從而達到滅活微生物的目的，從而可以處理壓載水中的活體微生物。本專利技術(shù)具有處理時間短，工作效率高，操作簡單，操作費用低，不產(chǎn)生二次污染等特點。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)的利用脈沖強光和光催化技術(shù)處理壓載水中活體生物的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本專利技術(shù)裝置光催化處理壓載水中活體微生物效果的示意圖。圖3是本專利技術(shù)裝置電源輸出電壓與微生物滅活率的關(guān)系示意圖。圖4是本專利技術(shù)裝置電源輸出功率與本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種利用脈沖強光和光催化技術(shù)處理壓載水中活體生物的裝置，其特征在于，該裝置包含：???????處理室本體（10），該處理室本體（10）內(nèi)設(shè)置涂有二氧化鈦涂層的不銹鋼片，該處理室本體（10）包含進水口（11）和出水口（12），該進水口（11）與盛有待處理海水的儲液槽（40）通過管道連通，該出水口（12）與用于盛放處理完畢的海水的集液槽（50）通過管道連通；???????脈沖氙燈（20），其兩端穿透處理室本體（10）設(shè)置；???????與脈沖氙燈（20）電連接的脈沖強光電源（30），用于為脈沖氙燈提供脈沖能量，使其發(fā)出脈沖強光。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮道倫，劉剛，
申請(專利權(quán))人：上海海事大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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