[发明专利]压载水处理的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及压载水处理，通过过滤方法以去除固体颗粒和微生物，和应用杀灭生物以及杀菌的效果以达到国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约(2004)(International Convention for the Control and Management ofShip′s Ballast Water and Sediments)中所建立的、并且由国际海事组织(International Martime Organization)执行的、为商船所建立的标准(IMO公约)。

背景技术

该公约建立从船只排出压载水和沉积物的标准和规章，以控制对环境、人类健康、财产和资源造成伤害的有害水生有机体和病原体的排出。该公约特别注意到1992年生物多样性公约(convention on biologicaldiversity)中关于保持和持续使用生物多样性和海洋海岸生态系统，和关于外源物种对这些生态系统、以及对栖居地和物种造成的威胁的事实。

关于包括规章D-2压载水性能标准(D-2 Ballast Water PerformanceStandard)在内的压载水处理公约标准为：

1、根据本规章进行压载水管理的船只，需排出每立方米少于10个最小尺寸大于或等于50微米的可存活有机体，和每毫升少于10个最小尺寸小于50微米且最小尺寸大于或等于10微米的可存活有机体；并且排出指示微生物需不得超过第2段所述指定浓度。

2、指示微生物，同人类卫生标准一样，应包括：

.1每100毫升小于1个菌落形成单元(cfu)或者每1克(净重)浮游动物样品中小于1cfu的产毒霍乱弧菌(O1和O139)；

.2每100毫升小于250cfu的大肠杆菌；

.3每100毫升小于100cfu的肠道球菌。

规章D-2(1)中最小尺寸大于或等于50微米的可存活有机体，通过商业上可获得的、安装有40微米过滤筛的过滤装置的方法，从压载水中去除，达到每立方米小于10个可存活微生物的水平。

从商业上可获得的40微米过滤装置中排出的压载水需要进一步处理，以(i)去除最小尺寸小于50微米并且最小尺寸大于或等于10微米的有机体，达到每毫升小于10个可存活有机体的水平，和(ii)去除指示微生物达到上述规章D-2(2)所述的水平。

在净化水的现有技术中，众所周知紫外光具有对有机体和微生物的杀灭生物和杀菌效果，并且常常与臭氧、光催化剂和其他物质一起使用，以达到针对有机体的所需效果。

授予Titus的美国专利第5322569号，通过紫外辐射防止水下物体的生物堵塞。海洋生物堵塞通过采用紫外光辐射水下物体的特定表面，以预防有机体附着在那些表面上，以在去除之前使有机体昏眩，或者以消除特定表面上或者限定体积上的有机体。Titus运用具有波长250.+-.10纳米的紫外光，且提供最小辐射密度为20.mu.watt/cm.sup.2，距离至少2英尺。发现传统紫外光源例如汞，汞/氙，和氙灯均能提供令人满意的紫外线能量输出。

授予Soremark的美国专利第6358478旨在处理液体和产生臭氧，利用其氧化效果。已知以180nm频率的UV辐射产生臭氧，通过暴露于辐射下，臭氧分解得到自由基。臭氧、氧、过氧化氢和UV辐射的组合，提供快速和有效的自由基的产生。微生物在臭氧和自由基的作用下由于氧化反应而不活跃。有机体细胞膜最初被自由基攻击，继而自由基破坏细胞/病毒/孢子内的核物质。

授予Carmignani的美国专利第6092653号旨在在装置内用半导体光催化剂特别是二氧化钛和紫外线辐射纯化和消毒液体，在该装置处将要纯化的液体密切接触半导体表面，同时在同表面一样大的区域进行激活UV光散布操作。