船舶压载水处理装置系统设计_包国治

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1、船舶压载水处理装置系统设计_包国治第29卷第5期2012年10月江苏船舶JIANGSUSHIPVol．29No．5Oct．2012船舶压载水处理装置系统设计包国治，孙玉科，陈宁（江苏科技大学，江苏镇江212003）摘《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》G8要：以2650DWT化学品船为对象，就满足国际海事组织的2准则的压载水处理装置及系统进行了研究，研发了1套过滤精度为50μm，中心照度计量为40000μJ/cm的200m3/h处理能力的压载水紫外杀菌装置。给出了过滤器流速及处理装置紫外线剂量的计算方法，并设计了以PLC为控制

2、核心，由组态软件开发的触摸屏上人机交互窗口为操纵界面的管理系统。介绍了4种工况下压载水该装置的开发能满足处理装置工作原理及阀门遥控的方案。比较了紫外线与其他杀菌方式的优劣。结果表明，公约提出的对海洋微生物的控制要求，是一种高效低耗值得推广的系统。关键词：压载水处理；紫外线杀菌；阀门遥控；控制方案中图分类号：U664．9———————————————————————————————————————————————文献标识码：A0引言线处理以及超声波处理几方面；化学法包含的比较多，大体上是通过化学物质的氧化还原作用对压载水进行杀毒。但

3、是，没有一种单一的处理技术能够满足IMO提出的五项标准。通常IMO将利用物理处理的方法称为G8准则，而含有利用化学处理的方法称为G9准则。由于采用G9准则的方法对于环境的影响因素较大，因此，目前用紫外线处理海水［2］灭菌效果在99%以上。在滤除大型被广泛应用，微生物后用紫外线处理压载水是一种有效且环境允许的方法，该技术对管路、泵等均无不良影响。本文采用直接过滤加高强紫外线杀菌的G8方法构建压以达到IMO的标准。载水处理装置，压载水系统是保证船舶稳性和浮性的重要系统，它可以调整船舶的吃水和船体纵、横向的平稳及安全的稳心高度，减少船体

4、变形，降低船体振动，改善空舱适航性。船舶压载水一般来自船舶的始发港或途经的沿岸水域，装载的压载水量依船型、载货情航线、港口条件和海况有较大的变化范围。况、资料显示，国际贸易中的80%以上货物通过船舶转运。船舶在注入和排放压载水的同时，引起有害水生物和病原体的跨海域传播。压———————————————————————————————————————————————载水的无控制公众健康造成严重危害，由此引起排放对海洋生态、海洋生态破坏。据统计，全球有近百亿吨压载水通过船舶在各海岸流动。国际海事组织（IMO）于2004年2月在英国伦敦

5、通过了《船舶压载水和沉淀，物控制和管理国际公约》对于实施压载水管理的船舶排放的压载水，应满足D－2标准，即每立方米可检出存活的大于50μm的微生物应少于10个；每毫升可检出存活的10～50μm的微生物应少于10个；每100mL中有毒霍乱孤菌小于1cfu，大肠杆菌小于250cfu，肠道球菌小于100cfu。目前，压载水的处理主要有3种方法，即机械处［1］理法、物理法和化学法。机械处理包含最直接的过滤和旋流分离法；物理法则包括了单纯加热、紫外1压载水处理装置的设计及组成本装置以2650DWT成品化学品船为对象，按200m3/h流量进行

6、设计，有全自动反冲滤器、紫外线杀菌器、控制单元及相应的管路及附件组成，如图1所示。1．1反冲滤器反冲滤器过滤精度为50μm。当滤器内外腔间滤网污阻增大时，其压差传感器压差小于0．05MPa———————————————————————————————————————————————时，反冲滤器排污阀开启，排污电机工作，实现自动反冲洗，去除附着在滤网上的大的杂质和污物，使后端的高效紫外线杀菌能够在断面过流2s内有效地杀灭微生物，防止有害微生物和细菌进入压载舱被50μm烧结滤带到其他水域。其主要部件由桶体、自清电机机构、排污蝶阀和压差

7、开关等组成，如网、图2所示。海水在压差的作用下经过滤网，过滤掉收稿日期：2012－07－26基金项目：镇江市新兴产业项目（CY2010019）作者简介：包国治（1977－），男，讲师，主要从事机电控制、船舶动力设备、船舶轮机生产设计的研究工作。22江苏船舶第29卷不小于50μm的杂质，通过出口管路进入高效紫外线杀菌器进行有害微生物和细菌的杀灭。自清洗过滤器的过滤速度在0．5～3m/s之间，本设计根据过滤器工作压力设计选择过滤速度为1．5m/s。流量、有效过滤面积和过滤速度的关系见式（1）：Q=3．6×103fAv（1）m3/h；A

8、为过滤器的式中：Q为过滤器的设计流量，m2；v为过滤速度，m/s；f为滤网的净实际过滤面积，面积系数。0．75m/s从反应器流过，水中的微生物受到高强度C波段的紫外线照射后，RNA内部结微生物DNA、构遭到破坏，不能复制，从而在不使用任何化学药物达