申请日2011.01.28
公开(公告)日2011.05.11
IPC分类号C02F1/32; C02F1/48
摘要
本发明公开了一种船舶压载水处理方法，其包括：将两电极插入压载水处理容器中并间隔0.5～3mm，所述两电极分别与脉冲电弧液相放电电源的正负极相连;在所述压载水处理容器中加入压载水;以及通过所述脉冲电弧液相放电电源在两电极间施加电压峰值为1～10kV、电流1～10kA、频率为1～10Hz的脉冲电压以对所述压载水处理容器中的压载水进行脉冲电弧液相放电处理。本发明还公开了一种用于实现前述方法的船舶压载水处理设备。该船舶压载水处理方法和设备采用脉冲电弧液相放电，放电效应强烈，可以有效处理压载水中的细菌、病毒体等有害生物，处理效率高且效果好，适于商业推广应用。
权利要求书
1.一种船舶压载水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将两电极插入压载水处理容器中并间隔0.5～3mm，所述两电极分别与脉冲电弧液相放电电源的正负极相连;
在所述压载水处理容器中加入压载水;以及
通过所述脉冲电弧液相放电电源在两电极间施加电压峰值为1～10kV、电流1～10kA、频率为1～10Hz的脉冲电压以对所述压载水处理容器中的压载水进行脉冲电弧液相放电处理。
2.根据权利要求1所述的船舶压载水处理方法，其特征在于，在所述压载水处理容器中加入压载水的步骤之前，还包括：将压载水进行过滤预处理。
3.根据权利要求1或2所述的船舶压载水处理方法，其特征在于，还包括监测所述电源的放电参数。
4.根据权利要求3所述的船舶压载水处理方法，其特征在于，还包括：检测处理后的压载水的水质并根据水质监测数据结果调整所述放电参数。
5.根据权利要求3所述的船舶压载水处理方法，其特征在于，还包括测量两电极间的光谱情况，并根据测得的光谱情况调整所述放电参数。
6.根据权利要求1或2所述的船舶压载水处理方法，其特征在于，所述两电极的间距为0.5～1mm。
7.一种船舶压载水处理设备，包括：压载水处理容器、设于所述压载水处理容器上的电极、电源，其特征在于，所述电源为脉冲电弧液相放电电源，所述电源在所述电极间施加电压峰值为1～10kV、电流1～10kA、频率为1～10Hz的脉冲电压，所述电极间的距离为0.5～3mm。
8.根据权利要求7所述的船舶压载水处理设备，其特征在于，还包括用于监测所述电源的放电参数的测量仪表。
9.根据权利要求7或8所述的船舶压载水处理设备，其特征在于，所述压载水处理容器上设置有观察窗，所述观察窗外设置有用于检测两电极间的光谱情况的光谱测试仪。
10.根据权利要求7或8所述的船舶压载水处理设备，其特征在于，还包括水质检测装置，用于检测处理后的压载水的水质。
说明书 [支持框选翻译]
一种船舶压载水处理方法和设备
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种船舶压载水处理方法和设备。
背景技术
压载水系指为控制船舶的纵倾、横倾、吃水、稳性或应力而在船上加载的水及其悬浮物。船舶压载水的加装是为了满足船舶操纵和航行安全的需要，自19世纪70年代后期开始，船舶就一直使用压载水。船舶排放的压载水是造成地理性隔离水体间有害生物传播的最主要途径，其对港口水域的生态平衡和居民健康造成严重危害。因此，必须对船舶压载水进行处理，以降低危害。
脉冲放电等离子体法是处理压载水的一种新方法，具有处理效率高、无化学药剂残留等优点。在公开号为CN101074138A的中国发明专利申请公开说明书中，介绍了一种液相放电处理船舶压载水的方法，该方法通过在两电极间施加峰值为0～60kV、频率为0～10000Hz的高压脉冲电压，使两电极在放电容器中产生液相放电，两电极间距为3～15mm，根据以上数据可知，该专利采用的是电晕液相放电处理方法，其形成机理是电子在液体中形成流注，流注发展形成液相放电击穿。电晕液相放电处理方法产生的压力冲击波较低，累积压力能量较小，并不足以杀灭压载水中的动物性或植物性水生物，并且电晕液相放电处理方法产生的紫外线等放电效应也不是很强烈。电晕液相发电适用于小规模杀菌消毒系统，对于水量庞大的船舶压载水并不适用。此外，电晕液相放电处理方法不能够处理压载水中的病毒体以及有机溶解物。实践证明，前述电晕液相放电处理方法的杀菌效果并不理想，故并没有得到广泛的应用。因此，亟待提供一种改进的船舶压载水处理方法和设备以克服上述缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种船舶压载水处理方法和设备，其采用电弧液相放电(Pulsed Arc Electrohydraulic Discharge，PAED)对压载水进行处理，效果好且处理时间短。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种船舶压载水处理方法，其包括以下步骤：
将两电极插入压载水处理容器中并间隔0.5～3mm，所述两电极分别与脉冲电弧液相放电电源的正负极相连;
在所述压载水处理容器中加入压载水;以及
通过所述脉冲电弧液相放电电源在两电极间施加电压峰值为1～10kV、电流1～10kA、频率为1～10Hz的脉冲电压以对所述压载水处理容器中的压载水进行脉冲电弧液相放电处理。
优选地，在所述压载水处理容器中加入压载水的步骤之前，还包括将压载水进行过滤预处理的步骤。
较佳地，所述船舶压载水处理方法还包括监测所述电源的放电参数，以实现放电参数闭环控制，保证工作正常。
优选地，所述船舶压载水处理方法还包括检测处理后的压载水的水质并根据水质监测数据结果调整所述放电参数。
优选地，所述船舶压载水处理方法还包括测量两电极间的光谱情况，并根据测得的光谱情况调整所述放电参数，以提高压载水处理效率。
优选地，所述两电极的间距为0.5～1mm，以进一步提高水处理效果。
本发明还提供了一种船舶压载水处理设备，其包括压载水处理容器、设于所述压载水处理容器上的电极和电源，所述电源为脉冲电弧液相放电电源，所述电源在所述电极间施加电压峰值为1～10kV、电流1～10kA、频率为1～10Hz的脉冲电压，所述电极间的距离为0.5～3mm。
优选地，所述船舶压载水处理设备还包括用于监测所述电源的放电参数的测量仪表。
优选地，所述船舶压载水处理容器上设置有观察窗，所述观察窗外设置有用于检测两电极间的光谱情况的光谱测试仪。
优选地，所述船舶压载水处理设备还包括水质检测装置，用于检测处理后的压载水的水质。
与现有技术相比，本发明的船舶压载水处理方法和设备采用脉冲电弧液相发电电源在两电极间施加电压峰值为1～10kV、电流1～10kA、频率为1～10Hz的脉冲电压对压载水进行处理，在两电极之间产生强烈的放电效应，放电过程中产生强劲的冲击压力波(3～10Gpa)和强烈的紫外光(波长75～185nm)，高强度的压力波能够处理压载水中的动物性或植物性水生物，强烈的紫外光可以有效杀灭压载水中的病毒体。并且，在放电通道中会产生大量的OH、O3、O2H2等高活性集团和自由基，这样，对压载水处理容器中的压载水产生冲击压力波、紫外光解、液电空化和自由基氧化等综合效应，压载水中病毒体、病原体和有害生物均能被高效的杀灭。此外，在放电过程中还会产生高热，进而能够去除水中有机溶解物。综上所述，由于脉冲电弧液相放电的放电效应强烈，处理效果好，经试验得可以满足1000m3/h的处理水量，可以极大缩短压载水的处理时间，从而可以节省电耗、降低处理成本，更适合于商业化推广应用。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
