压舱水总结
(一)压舱水的危害
污染物:(1)藻类,微生物,细菌。
(2)油类:浮油,分散油,乳化油。
危害:(1)海域污染
(2)物种入侵
(二)压舱水的处理
(1)详述方法
置换法:
排空法:逐一将压舱水排空然后重新泵入洁净的深海海水。
(会使船舶稳定性丧失,加大船舶倾覆危险)
溢流法:底部进入,上部溢出。不改变船舶的吃水差和稳差。
(需要更换海水量大,换水时间长,能耗大。压载舱会承受较大的内部压力,给船 舶结构带来安全影响。)
巴西稀释法:压载舱顶部注入,底部流出。减少寒冷天气甲板结冰的危险有利于搅拌沉积物。 机械处理:
过滤法:选择合适的网目,去除不同的生物种群。安装方便占地小,成本不高。
旋流分离法:利用管路中高速流动的水流产生的分离作用,将固体生物和病原体从压载水中 分离出去。(可处理40um以上微生物)。操作简单,成本合理,可去淤泥。 物理法:
加热法:40℃~45℃足以杀死或抑活有害水生物。低温长时间≥高温短时间
紫外线法:DNA丧失活性。对浮游植物:高强度光照短时间>低强度光照长时间,波长:253.7 对微生物灭活效果最佳。无二次污染。
超声波法::可产生热量、压力波的偏向,形成真空或半真空状态导致浮游生物缺氧死亡。 化学法:
氯化法:添加氯气和次氯酸钠,最高灭菌率为76.4%。
臭氧法:氧化作用杀死微生物。
丙烯醛:广谱灭活剂。
脱氧:~~~~~
羟基自由基:极强的氧化性,无选择的彻底杀灭有害水生物。处理后生成水和氧气。 电解法:通过点解海水生成有效氯灭除有害水生物。
存在的问题:
紫外线法:本质:(1)核酸对紫外线能量的吸收,达到一定剂量,DNA分子发生变异。
(2)自由基光电离,导致细胞死亡。
(3)细菌<海藻
2 (4)光照强度达到:10000uW/(cms)的计量时,细胞不同程度的破坏死亡。
问题:(1)受悬浮物影响,会出现光复活现象。
(2)紫外线穿透力差,有效距离6-12cm,当海水中含有较高的物及溶解 物、浊度较高或气泡影响时,杀死细菌效果会大大降低。
(3)杀灭时间长,在线处理效率低。
(4)灯光易结垢,要定期清理,容易爆炸。
(5)部分海藻对紫外线有抗性,强光对藻类照射有局限性。
电解法:问题:(1)能耗大,大大增加处理成本。
(2)河口等地的低盐水,盐都大大低于正常的海水,电解效率降低。
(3)点解方法不可避免的产生一定量的氢气,存在安全隐患。
(4)处理时间长0.5-1.5h,只适合在船舱杀灭,无法在线应用。
(5)电极在海水易消耗,表面形成沉积。
(6)处理过的压舱水腐蚀性强,严重破坏船舶涂层。
置换法:问题:(1)需要时间长,对船舶管路及泵能力有一定要求。
(2)专用压载管路,需改造船体结构。
(3)压载舱底的沉积泥。
羟基自由基:本质:(1)具有很高的氧化还原电位,E=2.80V,因此具有广谱性。
(2)参与的反应属于游离基反应。
(3)具有很高的电负性和亲电性。
(4)羟基链反应无毒无污染。
问题:(1)制取的浓度和产生量小,只能小范围实验和研究。
(2)制取须外加大量的药剂及催化剂,大多是以水和臭氧为主体,存在 处理成本高以及化学药品安全问题。
(3)化学反应速率低,完成反应时间长。
(4)为提高速率需要外加设备,一次性投资大。
优化对策:
紫外线处理:(1)前端加过滤设备,压载水层厚度不可太厚(6-12cm)
(2)防止气泡--层流--(几何尺寸,平均流速和流体的物理性质,密度粘度)
(3)灯管结垢--(析晶,微粒,化学和生物)--(温度、压载水流速、PH) 电解法:(1)阴阳极的平衡电位--海水盐浓度↑和温度↑
(2)阳极析氯过电位,阴极析氢过电位--海水温度↑、电极材料(阳极钛和阴极镍) 和电流密度。
(3)电解液的欧姆降--盐度↑、温度↑
(4)耗电量和有效氯的关系
综合处理压载水
一级固液处理 + 二级处理 + 三级深度处理
过滤/旋流 + 化学/物理 + 其他
大部分置换法 + 难处理其他法
重力预处理 + 精密过滤 + 膜分离技术
紫外辐射 + 臭氧联合
紫外/Ag — TiO2/O3
压舱水微管理方法
(1)当压载地点有确切微生物存在是将压载量最小化
(2)尽量不在夜间压载
(3)不在污水排放点压载
藻类繁多的水质可采用:胡桃醌 + 二氧化氯
科检一号消毒剂=次氯酸钙 + 使用酸(丁二酸)
黑胡椒果壳——胡桃醌
压舱水总结
(一)压舱水的危害
污染物:(1)藻类,微生物,细菌。
(2)油类:浮油,分散油,乳化油。
危害:(1)海域污染
(2)物种入侵
(二)压舱水的处理
(1)详述方法
置换法:
排空法:逐一将压舱水排空然后重新泵入洁净的深海海水。
(会使船舶稳定性丧失,加大船舶倾覆危险)
溢流法:底部进入,上部溢出。不改变船舶的吃水差和稳差。
(需要更换海水量大,换水时间长,能耗大。压载舱会承受较大的内部压力,给船 舶结构带来安全影响。)
巴西稀释法:压载舱顶部注入,底部流出。减少寒冷天气甲板结冰的危险有利于搅拌沉积物。 机械处理:
过滤法:选择合适的网目,去除不同的生物种群。安装方便占地小,成本不高。
旋流分离法:利用管路中高速流动的水流产生的分离作用,将固体生物和病原体从压载水中 分离出去。(可处理40um以上微生物)。操作简单,成本合理,可去淤泥。 物理法:
加热法:40℃~45℃足以杀死或抑活有害水生物。低温长时间≥高温短时间
紫外线法:DNA丧失活性。对浮游植物:高强度光照短时间>低强度光照长时间,波长:253.7 对微生物灭活效果最佳。无二次污染。
超声波法::可产生热量、压力波的偏向,形成真空或半真空状态导致浮游生物缺氧死亡。 化学法:
氯化法:添加氯气和次氯酸钠,最高灭菌率为76.4%。
臭氧法:氧化作用杀死微生物。
丙烯醛:广谱灭活剂。
脱氧:~~~~~
羟基自由基:极强的氧化性,无选择的彻底杀灭有害水生物。处理后生成水和氧气。 电解法:通过点解海水生成有效氯灭除有害水生物。
存在的问题:
紫外线法:本质:(1)核酸对紫外线能量的吸收,达到一定剂量,DNA分子发生变异。
(2)自由基光电离,导致细胞死亡。
(3)细菌<海藻
2 (4)光照强度达到:10000uW/(cms)的计量时,细胞不同程度的破坏死亡。
问题:(1)受悬浮物影响,会出现光复活现象。
(2)紫外线穿透力差,有效距离6-12cm,当海水中含有较高的物及溶解 物、浊度较高或气泡影响时,杀死细菌效果会大大降低。
(3)杀灭时间长,在线处理效率低。
(4)灯光易结垢,要定期清理,容易爆炸。
(5)部分海藻对紫外线有抗性,强光对藻类照射有局限性。
电解法:问题:(1)能耗大,大大增加处理成本。
(2)河口等地的低盐水,盐都大大低于正常的海水,电解效率降低。
(3)点解方法不可避免的产生一定量的氢气,存在安全隐患。
(4)处理时间长0.5-1.5h,只适合在船舱杀灭,无法在线应用。
(5)电极在海水易消耗,表面形成沉积。
(6)处理过的压舱水腐蚀性强,严重破坏船舶涂层。
置换法:问题:(1)需要时间长,对船舶管路及泵能力有一定要求。
(2)专用压载管路,需改造船体结构。
(3)压载舱底的沉积泥。
羟基自由基:本质:(1)具有很高的氧化还原电位,E=2.80V,因此具有广谱性。
(2)参与的反应属于游离基反应。
(3)具有很高的电负性和亲电性。
(4)羟基链反应无毒无污染。
问题:(1)制取的浓度和产生量小,只能小范围实验和研究。
(2)制取须外加大量的药剂及催化剂,大多是以水和臭氧为主体,存在 处理成本高以及化学药品安全问题。
(3)化学反应速率低,完成反应时间长。
(4)为提高速率需要外加设备,一次性投资大。
优化对策:
紫外线处理:(1)前端加过滤设备,压载水层厚度不可太厚(6-12cm)
(2)防止气泡--层流--(几何尺寸,平均流速和流体的物理性质,密度粘度)
(3)灯管结垢--(析晶,微粒,化学和生物)--(温度、压载水流速、PH) 电解法:(1)阴阳极的平衡电位--海水盐浓度↑和温度↑
(2)阳极析氯过电位,阴极析氢过电位--海水温度↑、电极材料(阳极钛和阴极镍) 和电流密度。
(3)电解液的欧姆降--盐度↑、温度↑
(4)耗电量和有效氯的关系
综合处理压载水
一级固液处理 + 二级处理 + 三级深度处理
过滤/旋流 + 化学/物理 + 其他
大部分置换法 + 难处理其他法
重力预处理 + 精密过滤 + 膜分离技术
紫外辐射 + 臭氧联合
紫外/Ag — TiO2/O3
压舱水微管理方法
(1)当压载地点有确切微生物存在是将压载量最小化
(2)尽量不在夜间压载
(3)不在污水排放点压载
藻类繁多的水质可采用:胡桃醌 + 二氧化氯
科检一号消毒剂=次氯酸钙 + 使用酸(丁二酸)
黑胡椒果壳——胡桃醌