[发明专利]残余氧化物的消除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶环保技术，具体是一种残余氧化物的消除方法，主要用于消除船舶压载水中的残余氧化物。

背景技术

随着全球经济一体化进程的不断加快，国际物流行业迅速增长，船舶运输是全球物流链中重要的一环，据统计，国际贸易中80％以上的货物是通过船舶转运的。船舶航行过程中，压载是一种必然状态，船舶在加装压载水的同时，当地的水生物也将随之被装入到压载舱中，直至航程结束后随压载水排放到目的地海域。压载水跟随船舶从一地到它地，从而引起了有害水生物和病原体的传播。为有效控制和防止船舶压载水传播有害水生物和病原体，国际海事组织（IMO）于2004年通过了《船舶压载水和沉积物控制和管理国际公约》。“公约”规定所有船舶必须按照时间表安装压载水处理装置，并对现有船只追溯实施。

国内外对船舶压载水处理技术进行了大量研究。目前采用的主要技术有：电解法、臭氧法、二氧化氯法、紫外线照射法、高级氧化法等。其中，电解法、臭氧法和二氧化氯法都属于采用氧化型杀菌剂的方法，其基本原理是通过向压载水中添加氧化型杀菌剂如次氯酸钠、臭氧、二氧化氯等物质，使水中的残余氧化物（Total Residual Oxidants, 简称TRO）达到一定水平，保持一定时间，以杀灭水中的有害水生物，从而达到国际海事组织（IMO）规定的压载水性能标准（D-2标准）。

然而，这类添加氧化型杀菌剂的技术在杀灭有害水生物的同时，排放时的残余氧化物（TRO）浓度可能超标，从而对水域造成二次污染，尤其是一些短航程的船舶。由于TRO在水中的自然降解需要一定的时间，短航程的船舶在排放压载水时，水中仍然含有较高浓度的TRO，TRO具有一定的生态毒性，会对海洋生态环境造成不利影响。为了解决这个问题，需要研制一种TRO的消除技术，即在处理后的压载水排放时，用一定量的还原剂将TRO中和掉，消除二次污染。在残余氧化物（TRO）的消除技术中，还原剂的选择和添加比例就是该技术的关键。

国外部分研发商已采用了类似技术，采用的还原剂主要有：硫代硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠。在添加还原剂时，若按照化学计量式的比例添加还原剂，则残余的TRO不会被完全中和，对海洋环境仍有一定的影响，因此，还原剂必须要过量。然而，现有的中和技术中，有的技术添加的还原剂的量过量太多，造成的问题是过量的还原剂消耗了水中的溶解氧，造成水域缺氧，同样造成海洋环境的破坏，影响藻类、无脊椎动物以及鱼类等海洋生物的生长。还有的技术添加的还原剂的量不足，排放的压载水中仍含有一定量的TRO，对海洋环境造成不利影响。

发明内容

本发明旨在提供一种残余氧化物的消除方法，以解决现有中和技术存在的添加的还原剂量不合适的问题。

本发明的技术方案是：一种残余氧化物的消除方法，其特征在于，处理后的压载水排放时，含有残余氧化物TRO的压载水从压载舱流出，首先用余氯分析仪检测水中含有的TRO含量，并将测量信号传至控制仪，控制仪根据测得的TRO的含量、压载水的流量以及还原剂的比例关系，自动计算出需要添加的还原剂的量，将该信号传递至计量泵，由计量泵根据控制仪的指令，将适量的还原剂从储罐加入到压载泵的吸入口端；经过压载泵的搅拌作用，使压载水中的残余氧化物被消除。

所述的还原剂选用饱和硫代硫酸钠溶液，中和时，硫代硫酸钠与残余TRO的最佳比例范围为：硫代硫酸钠：次氯酸钠=（5-10）：8，为摩尔比，其中次氯酸钠浓度是由残余TRO浓度按当量换算得到。

本发明的优点是：采用上述技术方案后，排放的压载水中残余的TRO为0mg/L，硫代硫酸钠浓度小于10 mg/L，完全消除了处理后的压载水中的残余氧化物，消除了残余氧化物对海洋环境的影响，并且大大降低了残余的硫代硫酸钠浓度，不仅使其对海洋环境的影响减至最小，而且减少了还原剂的用量，减小了中和单元的体积和运行成本，超过了现有技术的处理水平。 

附图说明

图1是本发明消除残余氧化物的设备构成和工作流程示意图。

图中标记：1、压载舱；2、余氯分析仪；3、控制仪；4、计量泵；5、还原剂储罐；6、压载泵。

具体实施方式

参见图1，本发明选用饱和硫代硫酸钠溶液作为还原剂，中和时，硫代硫酸钠与残余TRO的最佳比例范围为：

硫代硫酸钠：次氯酸钠=（5-10）：8 （摩尔比；残余TRO浓度按当量换算为次氯酸钠浓度）。

压载水排放时，消除残余氧化物的系统构成和工作流程见图1。