[发明专利]压载水处理设备和压载水处理系统

说明书

提供了一种压载水处理设备(100)和具有压载水处理设备(100)的压载水处理系统(1)。压载水处理设备(100)包括压载水输送管线(10)，压载水输送管线被配置为在第一位置(A)和第二位置(B)之间输送压载水，输送的压载水通过至少一个喷射器(20)，以及等离子体发生装置(30)，等离子体发生装置被配置为被用原料气供给，原料气可选地包括氧气，并且等离子体发生装置被配置为通过放电区域(36)中的流光型放电生成原料气等离子体(35)，以在处理气体出口(37)处提供处理气体。喷射器(20)包括液体通路(21)以及喷射器气体入口(25)，液体通路具有被构造为增加速率增加区(26)中的通过水速率的区域(22)，喷射器气体入口被设置在速率增加区(26)中。处理气体出口(37)与喷射器气体入口(25)气体连接。

技术领域

本公开涉及一种压载水处理设备和一种压载水处理系统。

背景技术

为了在部分装载或卸载状态下行进，货船通常配备有一个或多个压载水箱。在海轮上，在有助于稳定的第一位置处用海水(盐水)填充压载水箱。船行进至第二位置后排放压载水。

来自第一位置的压载水可能包含在第二位置处具有诸如藻类和海洋浮游生物的生物侵入性的生物物种(即，引入物种)。因此，法律上要求压载水在排放之前必须进行处理或消毒。典型的压载水处理过程包括过滤段(物理分离段)和消毒段。在过滤段，通常除去粒度＞50μm的固体。过滤段的示例包括可反冲网状或盘状过滤器、水力旋流器等。低于这些尺寸的活生物体仍然需要通过消毒段进行处理。

最常见的是，消毒段涉及紫外线(UV)处理方法或电氯化方法。一些国家的法规要求在压载水排放过程中释放的生物体实际上是死的；然而，已知UV处理会残留一些生物体处于存活但无活性的阶段。由于UV处理主要是破坏生物体的DNA，因而可以使这些生物体变成无生殖能力的。然而，为了实际杀死生物体，需要非常高剂量的UV，从而导致能耗大并且降低了基于UV的消毒段的处理能力。一些基于UV的消毒段处理方法涉及将压载水充入压载水箱期间的第一消毒过程，以及压载水排放期间的第二消毒过程，因而使得该途径非常耗时。

电氯化是一种电解过程，需要从主压载水流分出来的分支路径或侧流路径。在盐水中电解会生成游离氯，这是一种活性氧化物。电解分支水被喷射到主压载水中，其中游离氯和/或由其生成的氯化合物破坏压载水流内部的活生物体的外膜。然而，已知游离氯以及一些氯化合物寿命很长；因此，在将处理过的水排入海中之前，必须除去这些物质。而且，电解在微咸水或甜水中是不起作用的。而且，处理过的水的盐度水平直接影响氯的产生。此外，电解涉及产生作为副产物的氢，可能会导致安全风险。

近年来，已经采用了其它消毒段处理方法，诸如臭氧化、UV活化TiO₂催化和超声空化，这些方法通常具有高功率需求。因此，需要一种压载水处理消毒段的改进处理方法。

发明内容

在本公开的第一方面，压载水处理设备包括压载水输送管线和等离子体发生装置。压载水输送管线被配置为在第一位置和第二位置之间输送压载水。输送的压载水通过至少一个喷射器。等离子体发生装置被配置为被用原料气供给。等离子体发生装置还配置为通过放电区域中的流光型放电生成原料气等离子体，以在处理气体出口处提供处理气体。喷射器包括液体通路。液体通路被构造为在速率增加区中提高通过水的速率。喷射器还包括喷射器气体入口，喷射器气体入口被设置在速率增加区中。处理气体出口与喷射器气体入口气体连接。

如本文所使用的，喷射器总体上是具有液体通路和喷射器气体入口的装置，液体通路用于供压载水通过，在喷射器气体入口处提供的气体在喷射器气体入口处被吸入到通过的压载水流中。喷射器利用伯努利原理来实现速率增加区，与喷射器入口处的静压力相比，速率增加区是静压力减小区。喷射器的一个示例包括弯曲或弧形管，以实现通过的压载水的速率变化。