[发明专利]一种高效灭活和节能的船舶压载水处理方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其是一种高效灭活和节能的船舶压载水处理 方法和系统。

背景技术

当今海洋环境所面临的四大威胁之一就是来自有害生物入侵性传播，而船 舶压载水是造成有害生物入侵最主要的传播途径。对船舶压载水进行处理是解 决因压载水引起的有害生物入侵的最好的途径。

IMO指出治理船舶压载水有害生物入侵是一个全球关注的焦点问题，不提 倡不同地域采用不同治理体系治理压载水，其基本要求是：在船上处理；成本可 取，设备小巧，便于操作；不对海洋近岸水域环境形成新的污染；处理设备及操 作安全、可靠。

由于船舶装载压载水水量巨大，而要求处理压载水时间要短，再加上海洋 环境和海洋经济可持续发展的制约，一般杀灭微生物的方法(或药剂)都不能满 足治理船舶压载水外来生物入侵的要求。虽然一些方法在实验室中是成功的、 有效的，一旦用在治理船舶压载水上都难以满足海洋环境及其可持续发展的要 求。

目前压载水的处理方法主要有机械法、物理法和化学法等。下面，分别简 略介绍一下上述三种方法。

1、机械法

机械法主要有过滤、旋流分离、海上更换、沉淀与浮选等方法。

过滤技术中，发达国家大多采用膜处理技术和相应的装置，过滤微生物、 浮游生物和细菌，如日本专利JP2005342626，JP20060099157，JP2006223997， JP2005342626，国际专利WO2007114198，均采用膜技术将抽入作为压舱水的 海水或淡水中的细菌和微生物过滤，这类技术和装置需要较高的压力，耗能大， 并且膜很容易被污染和堵塞；对于快速流动的大流量水体，运行成本较高，处 理能力不可能满足相应的要求。

旋流分离技术可以去除压载水中尺寸较大的生物，但当微生物与海水的比 重接近的时候，该方法就受到了限制。海上更换法多需要对现有船只的管路和 舱室进行重新的设计，现有船只在使用和操作方面就受到了限制。沉淀和浮选 法在压载水的理论方面曾做过研究，但目前还不适于船上使用。

2、物理法

物理法主要有加热处理、射线技术、微波技术和压力变换技术等。

加热处理法是利用主机多余热量杀死压载水中的微生物，在健康和安全 方面热处理是可行的，但排放的热压载水可能对公共水域造成环境方面的问题。

射线技术包括紫外线技术和γ射线技术等。通过射线的辐射作用导致微生 物组成部分发生化学反应，达到杀死细菌的作用。由于水体本身对紫外线的强 烈吸收作用，使得紫外线灭菌作用的范围和灭菌能力受到制约，一般紫外线灭 菌技术多应用于处理负荷较低的小体积水体和循环流动的水体。如中国专利申 请号200510019793.2所公开的紫外线水处理灭菌系统。美国专利US2004134861 和US2005211639、国际专利WO2004002895和WO2005110607分别推出采用 多组紫外灯产生的紫外线连续处理压舱水装置；另外，紫外线辐照与超声结合， 可以加强杀菌效果，如中国专利申请号200610023241.3所公开的声光杀菌饮用 水处理装置，和200510104266.1所公开的应用于养殖海水处理的海水强力紫外 线消毒过滤器；美国专利US5738780将紫外线杀菌与直流电催化结合在一起， 应用于压舱水处理。但这些技术仍然受到紫外线灭菌作用的范围和灭菌能力的 制约，对于高负荷、大流量水体和大面积水体的杀菌效果，还是不能令人满意。 射线技术虽然不会在安全、健康和环境等方面引起争议，但有可能使受处理的 微生物产生基因突变。