防控入境船舶压舱水海洋外来生物侵入的应急处理装置

摘要

一种防控入境船舶压舱水海洋外来生物侵入的应急处理装置，属于高级氧化技术与海洋环境保护应用技术领域。该装置基于高浓度活性氧协同水力空化高级氧化技术模式，采用标准集装箱框架式结构，将分区激励式规模化高浓度活性氧制备系统、水力空化气液混溶与羟自由基制备系统、压舱水海洋外来生物杀灭系统集成一体，可简便放置在船舶甲板或拖船上，用以处理没有安装压舱水处理装置或虽然安装有船舶压舱水处理装置但排放标准仍达不到IMO排放标准要求的入境船舶压舱水的应急处理，进而为防控我国近岸海域免受海洋外来生物的侵袭提供一种新的高级氧化技术应急处理模式，依此填补我国沿海港口入境船舶压舱水应急处理技术与装置的空白。

主权项

一种防控入境船舶压舱水海洋外来生物侵入的应急处理装置，其特征在于，该装置采用标准集装箱框架式结构，将分区激励式规模化高浓度活性氧制备系统(A)、水力空化气液混溶与羟自由基制备系统(B)和压舱水海洋外来生物杀灭系统(C)集成一体；其中，分区激励式规模化高浓度活性氧制备系统(A)用于产生浓度不低于120g/m³、产量不低于200g/h的高浓度活性氧，产生的活性氧分两路输出到水力空化气液混溶与羟自由基制备系统(B)中的水力空化气液混溶器(12)的活性氧气体入口；水力空化气液混溶与羟自由基制备系统(B)用于将分区激励式规模化高浓度活性氧制备系统(A)产生的高浓度活性氧依靠水力空化效应高传质效率地注入到水中形成富含羟自由基等活性粒子的活性氧溶液输送至压舱水海洋外来生物杀灭系统(C)中液液混溶器(18)的活性氧溶液入口，输入的活性氧溶液浓度保持在8～10g/m³，流量不低于压舱水海洋外来生物杀灭系统(C)进水总流量的20％；水力空化气液混溶与羟自由基制备系统(B)的入水口采用PVC管路连接至压舱水海洋外来生物杀灭系统(C)中过滤器(22)的出水口； 其中，分区激励式规模化高浓度活性氧制备系统(A)包括大气压平板等离子体反应器(1)、分区激励电源控制器(2)、小型高频高压变压器(3)、氧气瓶(4)、气体电磁阀(5)、气体压力表(6)、气体流量计(7)、手动气阀(8)、分流管路(9)、活性氧检测仪(10)和冷却液循环机(11)；氧气瓶(4)的出口经氧气减压阀减压后依次连接气体电磁阀(5)、气体压力表(6)和气体流量计(7)；气体流量计(7)的出口连接分流管路(9)的气体入口，分流管路(9)设置气体出口5～10个，数量与构成大气压平板等离子体反应器阵列(D)的模块组数相同，分流管路(9)的气体出口分别接到大气压平板等离子体反应器阵列(D)各模块组的原料气体入口；各模块组的气态产物出口经 汇流管路分成两路再经气体电磁阀(5)连接到水力空化气液混溶器(12)的两个活性氧气体入口； 其中，水力空化气液混溶与羟自由基制备系统(B)包括水力空化气液混溶器(12)、加压泵(13)、引发剂注入器(14)、手动阀门(15)、液体压力表(16)、液体流量计(17)；由压舱水海洋外来生物杀灭系统(C)引入的部分过滤后的压舱水经液体流量计(17)输送到加压泵(13)，加压泵(13)的出水口连接到水力空化气液混溶器(12)的入水口，水力空化气液混溶器(12)的出水口接到压舱水海洋外来生物杀灭系统(C)中的液液混溶器(18)的活性氧溶液入口；其中，引入到水力空化气液混溶与羟自由基制备系统(B)的压舱水流量与压舱水海洋外来生物杀灭系统(C)进水总流量的比值为1:5；其中，注入到水力空化气液混溶器(12)的活性氧浓度不低于100g/m³，注入剂量依据水质状况在0.6～2g/m³之间调节； 其中，压舱水海洋外来生物杀灭系统(C)包括手动阀门(15)、液体压力表(16)、液体流量计(17)、液液混溶器(18)、微絮凝器(19)、絮凝控制器(20)、压载泵(21)、过滤器(22)、杀灭海洋外来生物反应器(23)、残余氧化剂中和器(24)、残余氧化物检测仪(25)；由远洋船舶引入的压舱水输入到微絮凝器(19)，依据压舱水水质状况由絮凝控制器(20)调节絮凝剂投加量，最大不超过10g/m³，微絮凝器(19)出水口经由手动阀门(15)依次连接压载泵(21)和过滤器(22)，过滤器(22)出水口分成两路，一路经手动阀门(15)连接到水力空化气液混溶与羟自由基制备系统(B)中的液体流量计(17)入口，另一路则经由手动阀门(15)和液体流量计(17)连接到液液混溶器(18)的入水口，液液混溶器(18)的出水口依次连接杀灭海洋外来生物反应器(23)和残余氧化剂中和器(24)；其中，液液混溶器(18)的活 性氧溶液混溶流量不低于进水总流量的20％，输入的活性氧溶液浓度保持在8～10g/m³；其中，投加中和剂剂量由残余氧化物检测仪(25)检测和控制，处理后达到IMO排放标准的压舱水由残余氧化剂中和器(24)出口排放入海。