水力空化处理压载水技术

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1、水力空化处理压载水技术摘要:针对水力空化技术进行了全方位的阐述，包括空化的产生、发展及溃灭的过程，以及空化产生的机理及其应用，并设计制作了一套用于处理船舶压载水的水力空化发生装置。关键词:空化；空泡；孔板⑶一.压载水船舶空载时为了保持稳怎性，在起航时要将一定量的海水抽进压载舱以增强抗风浪能力，到港装货时再将水排出，这部分海水称为船舶压载水。油轮卸油后在回程途中，为保证规定的适航性，避免砰击现象或空船振荡，必须加装压载水。沿海油轮所需压载水量为总载油量的20%-25%,远洋油轮为35%-40%,恶劣天气为40%-50%,特殊情况下高达50%-60%,1]o目前，

2、压载水处理系统采用的处理方法主要有：(1)机械法利用离心、过滤等方法去除有害生物，一般机械法和其它方法配合使用。(2)物理法利用紫外线直接杀毒，利用脱氧法去除舱室和海水的氧气使微生物死亡。(3)化学法在水中生成强氧化性物质，杀死水中的微生物。电解产生次氯酸钠,化学药剂产生的过氧化氢都是属于这种类型。121二.水力空化原理三•远洋船舶压载水可能造成的危害人们对船舶产生的油污染、柴油机排放造成的空气污染等环保问题已达成共识，但对船舶压载水造成污染还缺乏足够重视。船舶装载压载水是船舶离岸时携带用于•船舶稳定平衡的压载物，许多种细菌、植物、动物存活于压载水及其沉淀物中

3、，会不可避免地吸入水生微生物，其中一些是有毒害的。且其它一些微生物当从它们本地生态系统进入另外一个不同生态系统时会出现潜在的危害性。这不仅污染当地的水域环境，也危及人类健康。据估计，全球所有海上运输船舶所携带的压载水数量，每年大约有120亿吨，每天存在于船舶压载水中随船周游世界的生物达7000种。如此，从一个国家港口加装的压载水所含的水生物，就会在船舶到达另一个国家港口装货时随压载水被排放到改过的水域屮，其屮某些生物可能会造成经济和环境方面的灾难性后果。有关方面在对大连港口船舶压载水入侵生物现状的调查时发现，4种甲藻等有毒藻类是通过船舶压载水传播到我国的，并造

4、成大面积的赤潮灾害。随着经济全球化和世界贸易的发展，船舶越来越大，船速也越快。不幸的是，船速的加快导致船舶两港航行时间的缩短，也增加了外来有害水生物存活和转移的可能性。111四•国际海事组织对压载水处理要求为了尽可能地降低压载水排放带来的危害，IMO组织把船舶压载水的排放标准分两步实施。D-1标准是利用加入深海的海水对压载水进行稀释处理，但它不能完全消除压载水排放的各种危害，是压载水处理技术发展过程中的一种过渡性的排放标准：D-2标准是船舶压载水排放控制的最终标准，使压载水的排放安全、卫生、无公害。®国际海事组织(IMO)的D-2压载水性能标准规定，进行压载水

5、管理的船只排放必须符合：(1)低于1()个活菌/每立方米(2)低于10个活菌/毫升(<50微米)(3)有毒霍乱弧菌低于1cfu/100毫升(4)大肠杆菌低于250cfu/100毫升(5)肠道肠球菌低于100cfu/100毫升五.目前船舶压载水处理比较成熟的处理方法为了防止海洋污染，对船舶的含油压载水，必须经过处理，符合排放标准才能排放入大海，目前国际上正在研究的船舶压载水处理方法很多，主要有机械法、物理法和化学法三大类。而研究较多的是通过化学法处理压载水，如氯化法、电解法、臭氧、过氧化氢、强电离放电治理法等。以下是儿种处理船舶压载水的方法及其应用。更枝水处理方

6、法顺序法沁法稀祥法过濾分髙法堤就分髙法m诟性物质处理方法沽JRik水生于岸互表7F饬幾.化学、机械的方法或儿种方法的合成图2仄裁水:处理方法1•机械法(1)过滤。过滤是一种物理处理方法。过滤法可直接滤去外来生物，通过选择合适的网目，可以有效的去除不同的生物种群。但是该法也存在缺点。主要是因为压载水，尤其是沿岸打入的压载水屮，含有大量的絮状物，容易阻塞滤网,需要经常对滤网进行反冲洗，既耗能又花费太多的时间。此外，这种方法在有重力过滤系统使用时不宜使用。过滤法被认为是一种对环境危害最小的压载水处理法同，但很难用于处理大量的压载水。(2)旋流分离法。利用水流在管路中

7、高速流动产生的分离作用，将液体的水和固体的生物和病原体分离开。这种方法可以除去大多数多细胞动物和植物、卵、幼虫、胞子(包括进入到淤泥中的有害藻类的休眠期胞子)和有害的病原体细菌。例如，安装在“豪华公主”上的OptiMar旋流分离器，以200m3/h流量运行滤除Wm以上的微生物叫(3)稀释法。稀释法是指在海上用3倍于舱容的水量从压载舱顶部泵入海水,以相同的速率从舱底排出的压载水更换法。从原理上讲，稀释法比较安全，在整个压载水更换过程中，船舶整体的受力状况基本上不变，船舶不会丧稳性，船体也不会遭受额外的剪切力矩和扭转力矩。但也存在着以下缺点：①无法全面彻底的更换压

8、载水。②更换时间长，消耗能源较多，对管