个，分别位于支撑壳体11的下方的左、右两端;或者选择两个进液口 I Ia中的任意一个进行工作。
[0073]本发明通过对电解系统的结构和工艺的优化，从而使得本发明的设备可以在高电流密度下工作，可以获得高析氧电位的复合氧化剂，并能够以高电流效率运行。
[0074]例如，本发明采用上述优化结构和工艺的电解系统以后，可以生产获得以FAC计的复合氧化剂的浓度在10?60000ppm的范围内灵活变化，优选的浓度范围在7000?40000ppm之间。而获得的复合氧化剂中是以高电位稳定性氧化物为主的溶液，在以氯离子为电解质的溶液中，测得混合氧化物中较低电位次氯酸根浓度约占30 %，其余为高电位氧化剂。
[0075]电解系统10生产以FAC计的浓度为I%的复合氧化剂的单台产能范围在I公斤/小时至500公斤/小时。优选地，最优能效比的单台产能范围从20公斤/小时至200公斤/小时。循环栗40控制电解液通过电解系统10的电极的流速范围可为0.1?100升/分钟/100平方厘米，优选地，使循环栗40的工作流量为0.5?40升/分钟/100平方厘米。
[0076]对于浓度极低的淡水环境，本发明也可以通过储备一定量的金属盐作为电解质来额外投加到中间反应器中，通过循环栗混合均匀后，进行生产。此时，电解液的生产浓度应控制在上限，已获得更高的转化率，从而节省金属盐的需求。金属氯化物相对易于获取与存储，同时氯化物经阳极电解后形成的溶液十分稳定，因此是理想的电解质。采用氯化钠作为电解质产生的氧化物浓度范围可控，对应的转化率上限约为50%，一般为万吨压舱水投加量2?20公斤，对应电解质储备为4?40公斤。优选地，氯化钠储存量与压舱水吨位的范围是4?40公斤/万吨。在对余氯要求较高的流域，可采用非氯碱式盐或酸电解生产混合氧化剂，以减少使用还原剂中和余氯对环境产生的压力。因该类氧化剂最终产物为二氧化碳与水，无余氯，无其他残留。优选地，在氯系控制严格的环境，采用碳酸钠作为首选药剂。
[0077]本发明的其中一个实施例中，本发明的电解系统还可包括自清洗控制装置60，自清洗控制装置60控制加载在电解系统10上的电源的正负极在特定时间对调，使得其阴阳极相互转换。本发明实施例的设备的自清洗装置60，可通过采用可编程控制硬件控制电源正负极以对称或非对称的时间对阴阳两极调换，也就是利用阴阳之间的“倒极”完成清洗。
[0078]自清洗控制装置60可设定工作与清洗两个周期，在工作周期结束后进入清洗周期，往复循环工作。本发明控制倒极的时间频率为每隔10分钟?4小时一次。优选地，本发明的倒极时间频率为每隔30分钟?2小时一次。本发明倒极时的工作时间范围为10秒?2小时。优选地，本发明的工作时间范围为20秒?5分钟。本实施例的自清洗控制装置60的设置可以避免过度阴极化，降低阳极效率，很好地保持阳极的工作活性。
[0079]此外，在每个工作循环，自清洗控制装置60还可设定一个休息周期，此设计是通过编程控制高精度电源每个工作与清洗周期之间停止向电解系统10供电，仅使得循环栗40工作，这个休息周期有利于电解系统10的工作温度的稳定，同时释放溶液中的气体，在通风不利的情况下，休息周期起到了调节作用。一般情况下，休息周期设定为10秒钟?10分钟。优选地，休息周期设定为I?3分钟。本实施例中的休息周期保证了电解过程中产生气体的充分排空，提高了电解效率。
[0080]由上可见，本发明的压舱水处理设备提供了优化的总体结构，设置了中间反应器，在其中利用电解反应热与环境水温来实现反应最优温度控制，同时兼备产气排空作用，提高电解效率，减少电解设备空间占用。通过配备盐水浓缩系统实现浓度调节，调节反应溶液在优化浓度，其可根据实际水质条件，灵活切换工作方式。通过具备自清洗功能的氧化剂电解发生系统进行间接电解，连续加药的方式，可实现船舶靠港一次性处理，也可在航行期间连续工作。相比现有的压舱水处理系统，本发明可以节省50%以上空间占用及能耗，适应单一或多流域航行的船舶，并使出水达到国际海事组织頂O D2及未来更严格的排放要求。
[0081]综上，本发明兼具四大特点:1.可以不使用额外化学品，2.可以无需额外空调设施
3.可以不需额外的脱气装置。4.可精确控制混合氧化剂浓度，可灵活机动依据实际情况进行生产，达到最优能效。本发明的压舱水处理装置由于可以生产较高的浓度，对存储与空间占用达到最低，因此可在船舶到港前，到港后，航行中进行生产。
[0082]本发明的工艺由于采用间接电解，低浓度投加的方式，又带来以下优势:
[0083]1.降低消毒副产物(DBPs)
[0084]按照1000m3压载水，投加Ippm的投加浓度需要1kg的氧化剂投加量，对应0.1?
0.4m3。当压载水为3%含盐的海水时，仅需要Im3的原海水制造并投加，稀释万倍。当压载水为盐度0.3 %?1.5 %的非海水环境，如江河湖泊时，通过浓缩2?10倍，达到3 %浓度，此时所需的压载水量仅为2?10m3，稀释千倍。
[0085]苦咸水与海水通常含有大量的溴化物，浓度几十到数百毫克/升，研究证明直接阳极电解会显著增加具有潜在致癌影响的THMs(三卤甲烷)，HAAs(卤乙酸)以及溴酸盐等有毒有害消毒副产物(DBPs)的生成，这对环境的影响无法忽视，尤其对于集中排放的港口，污染物的累积会造成健康影响，因此需要尽可能控制DBPs的产生量。
[0086]鲁金凤等在2010年11月水处理技术中刊登的《溴酸盐的形成机制与控制方法研究进展》中详述了这个机理:在臭氧体系中对溴酸盐起主导作用的是羟自由基0H*。如同臭氧与溴化物的反应机理一样，阳极直接生成的羟自由基是导致溴酸盐大量生成的主要诱因。
[0087]J.Echart and A.Kornmueller在IWO杂志Water Science&Technology 2009 60.9期中对直接采用导电金刚石电解苦咸水的中试研究表明，消毒副产物的生成是显著的，将含有35mg/l溴化物的苦咸水500m3/hr经过阳极一次电解后，其以三溴甲烷为主的THMs的含量从0.1微克/升增加到207.38微克/升。浓度飙升2000倍。溴酸盐也从1.5mg/l升至55mg/l。
[0088]直接投加氧化剂的副产物量要相对较小，薛长安等在2013年4月供水技术7卷2期发表的“三种消毒剂的灭活效果及其消毒副产物分析”中比较了次氯酸钠、单过硫酸钾以及高锰酸钾的灭活效果，其中次氯酸钠消毒效果最好，但产生副产物最高，从0.2ppm上升至2.4?41ppm。正交实验表明，加氯浓度是影响THMs浓度的首要因素，二者呈正相关关系。以上研究表明，避免阳极大范围接触压舱水的消毒方式可以减少DBPs的产生。
[0089]本发明的生产方式仅仅使用了千分之一至万分之一的压舱水，发明中采用的中间反应器与电解装置的循环工作方式，为阳极充分氧化分解水中有机物，阴极还原反应还原脱卤去毒提供了条件。另一方面，本发明设计了低浓度连续与间歇加药的运行方式，此种方式有效地避免了加氯系统高浓度冲击添加导致的高DBPs浓度问题。本发明中与阳极直接接触仅仅是千分之一甚至更低的压载水，大大降低了羟自由基与海水直接接触的机会，从而大大降低溴酸盐。
[0090]2.过量加氯的避免
[0091 ]经过消毒的压舱水在航行期间会有一个微生物再次繁殖的问题，这对于在水温较高流域航行的船舶更为明显，常规的压舱水处理系统受其工艺限制，只能在目的港排放前进行处理，往往由于航行期间微生物的滋生，补救时迅速的杀菌，过量的加药，以减少船舶滞港，罚款的风险，此时往往还需要进一步添加还原性药剂以中和过量的加药，达到排放标准，这增加了二次污染，也增加了成本。
[0092]本发明设计的系统，由于其紧凑高效的特性，使得处理系统很容易的对于船舶装满压舱水之后，船舶航行至装货港期间，压舱水可能中的微生物可能再次繁殖问题进行解决，系统通过维持一个较低的残余氧化剂浓度就会大大降低微生物繁殖可能，也避免了到港后排放压舱水过量消毒的问题。
[0093]低浓度持续控制策略在敞开式冷却系统的冷却水消毒中被经常使用到，相对于敞开式冷却水系统温度高，与空气接触频繁，更易滋生微生物，而压舱水在一个相对封闭，温度较低的环境中，因此无需象冷却水系统那样持续的投加，代之以航行期间根据压舱水的快速取样获得细菌指标，当超出给定指标时，再次开启处理系统，维持一个较低的加药量，以实现控制。
[0094]这样在船舶到港后，就无须进一步加药，从而减少了对目的港过量加药以及DBPs的积累。
[0095]3.防腐蚀
[0096]传统的微生物控制制剂都会遇到抗药性问题，低浓度控制只能导致微生物抗药能力的增加，不得不通过大药量冲击投加来达到控制目的，这尤为表现在普遍采用的单一加氯的方式中，例如投加氯气，次氯酸钠用于冷却水微生物控制的时候，通常需要冲击投加余氯浓度5?10倍的量，约I?3ppm。这会迅速加重对碳钢的腐蚀，本发明中以0.2?0.4ppm的浓度加药就可实现微生物控制，因此大大降低了腐蚀可能。
[0097]本发明由于提供充分的停留时间，脱气更加彻底，大大降低了溶液中的溶解氧，使得吸氧腐蚀的程度大大降低。
[0098]天然水中都含有一定的硫酸盐，通过电解产生的过二硫酸根，会与二价铁离子迅速反应生成三价铁离子，这个反应机理会在金属表面迅速形成一层氧化保护膜，从而增加压水舱的防腐性能。由于彻底的杀菌，使得在厌氧条件下经常发生的由硫酸盐还原菌主导的微生物腐蚀(MIC)得以较好控制。
[0099]下面介绍本发明的几个应用实例。
[0100]应用实例1: