[发明专利]通过压力突降来去除水生生物的水处理方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及水处理，通过消灭水生生物或将它们的数量减少到不 能作为集落发育的程度，从而除去水中存在的水生生物。本发明在船 舶所携带的压载水处理方面有特定应用，但并非排它的，当将上述船 舶压载水排放到远离装载所述压载水的地点的海或者湖内时，将会带 来不良的环境影响。

背景技术

现代船舶上通常在位于其船体内的舱中装载压载水，以平衡和稳 定船舶，从而改善其操纵性能。当货物装载在船上并将船舶停靠在水 中后，将压载水排出。同样，当卸载货物时，要将压载水泵送到压载 舱内，以维持理想的平衡状态。

公知的是由于泵送到船内或船外的水的体积非常大，并且由于栖 息在所装载和所排放的压载水中的大量生物种类，常常将从很远的地 方装载的水排放到具有异地生物的海水和淡水中，这已经有很长的历 史了。所述生物从微小的浮游生物种类到相当大的中上层鱼类，并包 括各种致病菌和微生物(原生动物)，处在它们繁殖周期的各个阶段。 它们当中的一些生物在它们抵达的水中具有很少的天敌，如果它们在 这些水中找到合适的食物源的话，它们迅速扩展它们的地盘，并开始 统治该地盘。它们可以由此变成有害生物，并威胁到它们的新生活环 境的生态稳定性。

这个问题在全球范围内都被看作是对水生环境的严重威胁，国际 海事组织在2004年2月订立条约，条约规定船东要采取严格和系统的 步骤来对他们船舶内的压载水进行消毒。该条约正在签署过程中，并 且关于贯彻上述条约所采用技术的具体规定仍旧处于讨论之中。

特别是近些年，已经有很多创新活动致力于找到这些问题的可能 的解决方案。为了杀死水中的生物体，主要采用对水进行化学处理的 形式。然而由于化学物质可能会污染压载水所排放于其中的水域，或 者导致其它有害的负面效果，因此采用化学物质理论上并非理想的解 决方案。在某些情况下，采用有害的化学物质可以导致比它们意图解 决的问题还要大的问题。

为了缓解将特效化学物质排放到海港和停泊地点的水中所带来的 影响，已经提出应当采用在水中仅有短暂存在的化学物质，例如臭氧。 臭氧在海水中仅具有几分钟的半衰期，将臭氧引入到压载水中作为消 毒剂已经在美国专利6125778(Rodden)、6516738(Cannon)和美国 申请No.20040055966(Nguyen等人)中提出。

其它发明者想到对水进行顺序脱氧处理，以生成活体生物趋于死 亡的条件，接下来进行再氧化，从而将所述水复原成可接受的满足所 排放区域各种标准的质量水平(例如参见美国专利5932112 (Browning))。最后提到的专利中还公开了开始时对水进行高氧处 理的概念。由于氧自身的氧化性能，因此与很多活体生物单独亲近的 氧具有杀生效果。然而仅在受控的压力、温度和其它因素条件下，才 可实现最佳效果，并且除去水生生物的速度存在问题。因此它的应用 存在技术难点，并要求进行相当多的控制和监控。

还提出了一些其它形式的处理方法，包括采用过滤和紫外线 (Nguyen等人的美国专利申请20040055966)、加热(Sherman的美 国专利5816181)、以及两种或多种处理形式的组合，例如利用离心分 离的过滤、与紫外线照射或杀生化学物质的联合(Constantine等人的 美国专利6500345)。

这些处理方法大多数都存在下述缺点：要求采用在很多情况下都 需要大量监控的长时间或者相对复杂的处理步骤。