一种电催化/紫外复合船舶压载水处理方法和设备的制造方法_2

文档序号:9409301阅读:来源:国知局
统的氧化作用再结合电催化/ 光辐射协同作用杀灭生命力顽强的微生物,高速高效地杀死微生物,实现在管道输送压载 水过程中直接去除压载水中的细菌、单胞藻、原生动物。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明的船舶压载水处理方法流程图; 图2为本发明的电催化反应器结构图; 图3为本发明的光辐射反应器结构图。
【具体实施方式】
[0013] 下面通过实验考察本实施方式设备灭菌能力并以大肠杆菌灭活率来表征该方法 和设备的有效性。
[0014]
【具体实施方式】一:本压载水处理设备包括:粗格栅1、水栗2、高效过滤器3、一号控 制阀4、电催化反应器5组成。船舶压载水管道通过粗格栅1后连通水栗2的入口,水栗2 的出口连通高效过滤器3的入口,高效过滤器3的液体出口连通一号控制阀4的一端,一号 控制阀4的另一端连通电催化反应器5的入口,电催化反应器5内交错排列多对电催化电 极。
[0015] 本实施方式船舶压载水的处理方法依次通过下述步骤实现:a、对船舶压载水进行 过滤,将大于50ym的微生物去除;过滤时先采用粗格栅去除较大杂物,然后采用高效过滤 器来过滤掉杂物。b、用电催化反应器处理船舶压载水,从而去除船舶压载水中的细菌、单胞 藻、原生动物。电催化反应器有效反应体积为0. 2L,采用2个Ti/Sn02阳极,3个不锈钢阴 极,电流密度设置为60mA/cm2。选取天然海水作为模拟船用压载水作实验样本,细菌总数为 106CFU/100mL,大肠菌群数为40CFU/100mL,添加培养的大肠杆菌使其浓度达到10sCFU/mL。 调整水栗流量使船舶压载水在电催化反应器中的水力停留时间分别为1. 5s、2. 5s、3. 5s。系 统运转稳定后取样,采用MPN法测定大肠杆菌灭活率如表1所示。

【具体实施方式】 [0016] 二:本压载水处理设备包括:粗格栅1、水栗2、高效过滤器3、一号控 制阀4、电催化反应器5、光辐射反应器6组成。船舶压载水管道通过粗格栅1后连通水栗 2的入口,水栗2的出口连通高效过滤器3的入口,高效过滤器3的液体出口连通一号控制 阀4的一端,一号控制阀4的另一端连通电催化反应器5的入口,电催化反应器5内交错排 列多对电催化电极,电催化反应器5的出口与光辐射反应器6的入口通过法兰连接,在光辐 射反应器6内包括一个石英管6-2,石英管6-2在高度方向贯穿于反应器6,石英管6-2内 设置一个紫外线灯6-1。
[0017] 本实施方式与实施方式一的不同点是:本实施方式在步骤a和步骤b之后还包括 步骤c、用紫外光照射处理船舶压载水,光辐射反应器采用低压汞灯,紫外灯外套加石英套 管。其它步骤与实施方式一相同,系统运转稳定后取样,采用MPN法测定大肠杆菌灭活率如 表2所示。
[0018] 【具体实施方式】三:本实施方式所采用压载水处理设备以及实施步骤与实施方式 二相同,所不同的是:选取天然海水作为模拟船用压载水作实验样本,添加培养的杜氏盐 藻,使藻细胞浓度为1x104个/mL,电流密度设置为100mA/cm2。系统运转稳定后,分别在 出口处取样,以及在暗处放置2h后取样。采用CFDA-AM荧光染色法对杜氏盐藻进行定量检 测,获得藻类灭活率如表3所示。
[0019] 以上【具体实施方式】仅是本发明的原理性基本实施方式,应当指出:本发明不受上 述实施例的限制,本发明实施方式可以有其他改进,这些改进都落入要求保护的本发明范 围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1. 一种船舶压载水的处理方法,其特征在于它依次通过下述步骤实现:a、对船舶压载 水进行过滤,去掉大于50微米的杂物;b,通过催化电极产生强氧化性自由基,混合到船舶 压载水中;c、用紫外光照射处理船舶压载水。2. 根据权利要求1所述的船舶压载水的处理方法,其特征在于在步骤c中用反应器内 紫外光照射船舶压载水的同时,可以在反应器中添加或者不添加TiO 2光催化剂。3. 船舶压载水的处理设备,其特征在于它包括粗格栅1,水栗2,高效过滤器3、一号控 制阀4、电催化反应器5、光辐射反应器6 ;高效过滤器3的入口前端安装粗格栅1与水栗2, 出口通一号控制阀4的一端,一号控制阀4的另一端连通反应器5的入口,反应器6的出口 与反应器5的入口通过法兰直接连接,反应器6的出口设置在反应器6的上端,紫外线灯 6-1由上到下贯穿于反应器6内腔中。4. 根据权利要求4所述的船舶压载水的处理设备,其特征在于电催化反应器5内包括 一对或多对交错排列的电极,阳极5-1为含有特殊涂层的催化电极,阴极5-2为惰性电极, 压载水在阴阳极交错排列的缝隙中通过。5. 根据权利要求4所述的船舶压载水的处理设备,其特征在于光辐射反应器6内包括 一个或多个石英管6-2,每个石英管6-2可以在横向或在高度方向贯穿于反应器6,多个石 英管6-2均勾分布在反应器6内,每个石英管6-2内都设置一个紫外线灯6-1。
【专利摘要】本发明涉及一种采用联合处理方式的船舶压载水处理方法及设备,它解决了现有船舶压载水的处理方法和设备效率较低和功耗较高的问题。本发明的方法依次通过下述步骤实现:a、对船舶压载水进行过滤,去掉大于50微米的杂物;b、通过电催化过程产生强氧化性自由基;c、通过光辐射反应器处理船舶压载水。本发明利用电催化/光催化协同作用,在紫外辐射和强氧化性自由基的共同作用下,杀灭微生物,达到净化水质的要求。本发明的船舶压载水处理设备包括粗格栅、水泵、高效过滤器、一号控制阀、电催化反应器和光辐射反应器。
【IPC分类】C02F9/08
【公开号】CN105130074
【申请号】CN201510629857
【发明人】尤宏, 迟明磊, 张思源, 贾玉红, 柳锋
【申请人】哈尔滨工业大学(威海)
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月29日
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