船舶压载水高效联合处理系统的应用研究

发布时间：2017-03-21 09:05

  本文关键词：船舶压载水高效联合处理系统的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：船舶压载水在现代远洋航运中为船舶空载时提供稳定性保障,然而它的大量运输与排放对海洋生态多样性造成了巨大的破坏。联合国全球环保基金组织明确指出船舶压载水对生态环境有不利影响,并且国际海事组织制定国际公约对船舶压载水的排放标准进行了严格规定。因此寻求快速、安全、有效的船舶压载水处理技术是世界远洋航运与海洋生态环境保护方面所急需研究的。采用紫外/臭氧联合中试系统,以及紫外/电催化系统对船舶压载水进行微生物灭活实验,证明了联合压载水处理系统比单一处理方式更具有优势。对出水中剩余氧化性物质浓度进行测定,并结合联合系统持续灭活性能,为联合系统在船舶压载水处理中具有更高实际应用价值提供依据。对臭氧、紫外、紫外/臭氧联合不同中试系统灭菌和灭藻性能进行测定,紫外/臭氧联合系统在紫外辐照度360μW/cm2,臭氧投加量2.12g/h,水力停留时间3.0s的灭菌率和灭藻率分别为3.02lg和1.08lg,高于单独处理系统的灭菌率与灭藻率。紫外/臭氧联合系统在辐照度360μW/cm2,臭氧投加量2.12g/h,水力停留时间1.0s,分别在反应后1h与1.5h将大肠杆菌与杜氏盐藻全部杀灭,得出紫外/臭氧联合系统在微生物灭活性能上较单独处理系统具有优势,能够满足IMO关于排放压载水的指标要求。紫外/Ti/Sn O2,紫外/Ti/Ru O2系统在紫外辐照度45μW/cm2,电流密度60m A/cm2,水力停留时间5.9s时的灭菌率分别为5.67lg与4.82lg,相同条件下,改变电流密度为90m A/cm2,灭藻率分别为0.99lg与1.02lg,高于单独处理系统的灭菌率与灭藻率。通过测定不同电催化系统出水TRO含量,衰减趋势,以及不同系统的持续微生物灭活性能,得出紫外/电催化系统在微生物灭活应用中具有优势,能够满足IMO关于排放压载水的指标要求。
【关键词】：压载水 微生物灭活 紫外/臭氧 紫外/电催化
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U664.92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义10-11
• 1.2 船舶压载水的生物入侵问题和处理现状11-16
• 1.2.1 船舶压载水的生物入侵问题11
• 1.2.2 国际立法进程11-12
• 1.2.3 船舶压载水处理技术研究进展12-16
• 1.3 高级氧化技术在水处理中的应用16-18
• 1.3.1 电催化生物灭活技术16-17
• 1.3.2 臭氧灭活机理17
• 1.3.3 紫外辐射灭菌技术17-18
• 1.3.4 紫外/电催化联合技术18
• 1.3.5 紫外/臭氧联合技术18
• 1.4 课题主要研究内容18-20
• 第2章 实验材料与方法20-27
• 2.1 主要实验仪器与试剂20-21
• 2.2 海水水质与微生物的培养21-23
• 2.2.1 海水水质21-22
• 2.2.2 细菌的培养22
• 2.2.3 藻类的培养22-23
• 2.3 微生物灭活检测方法23-24
• 2.3.1 大肠杆菌检测方法23
• 2.3.2 杜氏盐藻检测方法23-24
• 2.4 总剩余氧化物质（TRO）含量的测定24-25
• 2.5 臭氧浓度测定25-26
• 2.6 紫外辐射强度测定26-27
• 第3章 臭氧/紫外联合压载水处理中试系统性能测试27-42
• 3.1 臭氧/紫外联合压载水处理系统的建立27-31
• 3.1.1 中试系统流程27
• 3.1.2 水泵选择27-28
• 3.1.3 过滤器选择28
• 3.1.4 臭氧发生器与扩散体系28-29
• 3.1.5 光源选择及紫外反应器设计29-30
• 3.1.6 中试系统水头损失计算30-31
• 3.2 紫外/臭氧联合处理系统灭菌性能测试31-37
• 3.2.1 臭氧系统对大肠杆菌的灭活效果32-33
• 3.2.2 紫外辐射对大肠杆菌的灭活效果33-34
• 3.2.3 紫外/臭氧联合处理系统对大肠杆菌的灭活效果34-35
• 3.2.4 紫外/臭氧联合处理系统TRO生成35-36
• 3.2.5 紫外/臭氧联合处理系统TRO衰减和持续灭菌效果36-37
• 3.3 紫外/臭氧联合处理系统灭藻性能测试37-40
• 3.3.1 臭氧对杜氏盐藻的灭活效果38
• 3.3.2 紫外/臭氧对杜氏盐藻的灭活效果38-39
• 3.3.3 紫外/臭氧对杜氏盐藻的持续灭活效果39-40
• 3.4 本章小结40-42
• 第4章 紫外/电催化处理船舶压载水微生物效果初探42-61
• 4.1 紫外/电催化处理压载水系统的建立42-45
• 4.1.1 电催化反应器的设计42-43
• 4.1.2 电催化反应器水力停留时间的确定43
• 4.1.3 紫外辐射反应器设计及相关参数测定43-44
• 4.1.4 紫外/电催化压载水处理系统流程44-45
• 4.2 电催化对大肠杆菌的灭活效果45-50
• 4.2.1 Ti/SnO_2、Ti/RuO_2电极电催化灭菌效果45-46
• 4.2.2 电催化系统TRO生成与衰减46-49
• 4.2.3 电催化系统持续灭菌效果49-50
• 4.3 电催化灭藻效果50-53
• 4.3.1 电催化对杜氏盐藻的灭活效果50-52
• 4.3.2 电催化对杜氏盐藻持续灭活52-53
• 4.4 紫外/电催化对大肠杆菌的灭活效果53-56
• 4.4.1 Ti/SnO_2、Ti/RuO_2电极联合紫外灭菌效果53-55
• 4.4.2 紫外/电催化系统持续灭菌效果55-56
• 4.5 紫外/电催化灭藻效果56-59
• 4.5.1 紫外/电催化对杜氏盐藻的灭活效果56-58
• 4.5.2 紫外/电催化对杜氏盐藻的持续灭活效果58-59
• 4.6 本章小结59-61
• 结论61-63
• 建议与展望63-64
• 参考文献64-71
• 致谢71

【参考文献】

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1 李斌,孙培廷;柴油机余热加热压载水的可行性研究[J];大连海事大学学报;2001年02期

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3 张曼霞;刘胜杰;冯岩;宁银萍;常静;朱益民;;微孔过滤与紫外辐射结合去除模拟压载水中扁藻的研究[J];海洋环境科学;2009年02期

4 张硕慧,王倩,郭皓,杨波,林凤翱;氯化处理船舶压载水对外来生物存活的影响[J];交通环保;1999年04期

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