過濾紫外線技術(shù)處理壓載水的可行性分析

過濾紫外線技術(shù)處理壓載水的可行性分析第1頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月濾-紫外線技術(shù)的壓載水處理方法。過濾作為第一級預(yù)處理，去除海水里較大的固體懸浮物和微生物。紫外線作為二級處理，處理海水中殘存較小的的微生物和細菌。此組合處理方法平均滅活率達到98%以上第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月,且組合設(shè)備簡單易于維護保養(yǎng),投資維護費用低,處理成本約是傳統(tǒng)方法的1/5，經(jīng)理論分析，該方法是實用可行的。論文關(guān)鍵詞：船舶壓載水,過濾,紫外線,微生物概述當(dāng)今，超過90%的國際貨物是第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月通過船舶運輸來完成的。壓載水對保持船舶的平衡穩(wěn)定和船舶的安全有效操作起著至關(guān)重要的作用,船舶壓載操作是船舶安全航行的必備條件。由于船舶的大小和用途不同,每條船可攜帶的壓載水量也不相同,第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月少的幾百公斤,大的則超過10萬噸。每年估計有100億噸的壓載水在全球轉(zhuǎn)移。國際海事組織壓載水工作小組研究發(fā)現(xiàn)，每天至少有7000個有機體等隨船舶壓載水遠航至他鄉(xiāng)。物種互相入侵，加劇了海第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月洋生態(tài)鏈和環(huán)境的惡化。然而在壓載水的眾多處理方法中，我們無法使用單一的方法處理壓載水使得其滿足國際海事組織的要求。基于過濾和紫外線技術(shù)對于壓載水處理的有效性，我們在本文分析了過濾-紫外第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月線技術(shù)聯(lián)用處理壓載水的實用可行性。2、過濾-紫外線技術(shù)處理船舶壓載水的研究現(xiàn)狀上海海運學(xué)院的孫永明副教授在研究利用紫外線對壓載水的處理過程中發(fā)現(xiàn):海水的濁度大小會影響紫外線的穿透能力,第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月從而會降低紫外線殺滅細菌、微生物的效果。美國Maryland大學(xué)研究了過濾和紫外線聯(lián)用的壓載水處理技術(shù)，研究結(jié)果表明：在5次實驗中，顆粒尺寸為50um以上的固體懸浮物可以過濾掉，對于5第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月0um以上的微生物平均滅活率是80%，50um以下的微生物平均滅活率是95%。根據(jù)IMO處理要求，將過濾器過濾精度設(shè)計為50um，小于此精度的顆粒由紫外線裝置負責(zé)處理。3、過濾-紫外線第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月技術(shù)處理方法優(yōu)勢介紹(1)結(jié)構(gòu)緊湊，體積?。?2)質(zhì)量輕、易于設(shè)計、安裝；(3)系統(tǒng)部件比較少，易于維護、調(diào)節(jié)和控制；(4)過濾-紫外線處理方法屬機械和物理方法相結(jié)合,處理過程中不添加第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月任何化學(xué)藥劑,不會造成二次污染。此外紫外線處理還具有以下明顯的優(yōu)勢：(1)高效率：有數(shù)據(jù)表明,在流量為200Lh,400Lh,800Lh時,紫外線殺菌率分別在83%~100%,84%~第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月100%,98%~100%之間,對有些微生物和病毒,滅活率總在99%以上,且殺滅時間幾乎是瞬間,節(jié)約大量時間。(2)廣譜性：紫外線幾乎對各種細菌、病毒、藻類都能殺滅。(3)無生物免疫力第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月：紫外線處理只改變了壓載水中生物的DNA結(jié)構(gòu),而傳統(tǒng)方法,在一段時間內(nèi)可有效果,但時間長了會產(chǎn)生生物免疫力,影響處理效果。4、過濾-紫外線技術(shù)處理壓載水原理過濾可以去除水中懸浮物以及微第13頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月生物是毫無疑問的，然而海水中的微生物最小的直徑也就幾微米。如果將濾網(wǎng)的過濾精度設(shè)計很高雖然過濾效果好，但是需要的壓力過大，并且很快需要反沖洗，否則過程將難以進行下去。因此設(shè)計適當(dāng)?shù)倪^濾第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月精度（50um），這樣的話壓載水中殘存的較微小的微生物將交由紫外線處理。紫外線(UV)是波長介于可見光(400nm)與X射線(100nm)之間的電磁波，紫外光可劃分為三個波段：UV-A第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月（長波段320-400nm）；UV-B（中波段280－320nm）；UV-C（短波段100－280nm），強大的殺菌作用由短波段UV-C中波長為253.7nm的紫外光所提供。由于UV－第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月C具有較高的光子能量，當(dāng)它照射微生物時，就能穿透微生物的細胞膜和細胞核，破壞其DNA的分子鍵，使其失去復(fù)制能力或失去活性，不久便會死亡，從而達到我們處理壓載水的目的。5、過濾-紫外線技第17頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月術(shù)處理裝置5.1過濾處理裝置選擇50x250目(50um)的金屬絲網(wǎng)作為過濾材質(zhì)?？紤]到低碳鋼不耐腐蝕，容易生銹，因此不管是編制濾網(wǎng)還是打孔濾網(wǎng)的船用過濾器現(xiàn)多以不銹鋼為濾芯，不銹鋼絲第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)過濾器耐腐蝕、抗震性能好、成本低、效率較高，是比較理想的過濾材料?；谝陨系目紤]，采用不銹鋼纖維為濾材較為合適。5.2紫外線處理裝置紫外線處理裝置按設(shè)計方式分為明渠型或封閉性。明渠型第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月為在溝槽中放置由石英管罩住、加以保護的紫外線消毒燈而使污水從中流出的裝置；封閉式則為將石英管罩住的，加以保護的紫外線消毒燈裝入圓筒形密封的反應(yīng)器中，反應(yīng)器再與污水管連接的裝置，紫外線燈第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月套在石英管中，與水流平行或垂直。相對而言，封閉型的不如明渠型的易于監(jiān)測和維護。然而封閉型的比明渠型的處理水量大，針對壓載水需要量大的特點，我們選用封閉型紫外線處理裝置。為了能夠抵制海水第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月的侵蝕和紫外光線的輻射老化的影響,筒體可由經(jīng)灌注鈦的無毒聚氯乙烯制成,這樣比用不銹鋼制成的設(shè)備來得輕便、耐用、成本低；紫外燈管應(yīng)采用低壓汞燈；石英套管采用氣煉高強度石英管,要求透紫率不第22頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月小于80%,工作壓力0.45Mpa。石英套管可隔絕水同紫外光燈接觸,并可維持燈在40C的最佳溫度下工作,因為紫外線出力與燈管表面溫度有關(guān),當(dāng)溫度40C時,紫外線出力最大,套管可用浸酒精第