一種船舶壓載水處理系統(tǒng)比例縮放試驗系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及船舶壓載水處理系統(tǒng)領域，具體設及一種船舶壓載水處理系統(tǒng)比 例縮放試驗系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] "壓載水"系指為控制船舶縱傾、橫傾、吃水、穩(wěn)性或應力而在船上加裝的水及其懸 浮物，船舶加裝壓載水是為了滿足船舶操縱和航行安全的需要。船舶在加裝壓載水的同時， 當?shù)氐乃镆矊㈦S之被裝入到壓載艙中，直至航程結束后隨壓載水排放到目的地海域。 據(jù)估計，每天至少有7000種海洋生物隨船舶壓載水在全球范圍內傳播。船舶壓載水攜帶的 水生物，主要包括細菌和其它微生物、小型無脊椎動物和其它物種的卵及幼蟲，甚至一些大 的魚類，排放運些帶有外來生物的壓載水和沉積物，可能會對該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)、社會經濟 和公眾健康造成危害。為了更有效地控制和防止船舶壓載水傳播有害水生物和病原體，國 際海事組織（IM0)于2004年通過了《關于船舶壓載水及其沉積物管理和控制的國際公約》。 "公約"自2009年開始，規(guī)定所有新建船舶必須安裝壓載水處理裝置，并對現(xiàn)有船舶追溯實 施。"公約"對壓載水的處理標準，即處理水中可存活生物的種類及數(shù)量作了明確規(guī)定（D-2 標準)。要求所有經壓載水處理系統(tǒng)處理過的海水必須滿足標準，所有船舶必須按照IM0制 定的時間表進行壓載水的處理。IM0及各國主管機關可通過運一公約來管理和約束壓載水 的排放，避免或減少壓載水中外來生物對排放地造成的危害。
[0003] 目前電解法及紫外法船舶壓載水處理技術是國內外主流壓載水處理技術。其中， 電解法船舶壓載水處理技術憑借其獨特的技術優(yōu)勢，目前W被越來越多的用戶所采用，是 目前全球第一大船舶壓載水處理技術。
[0004] 電解法船舶壓載水處理系統(tǒng)必須通過IM0的基本及最終認可W及相關船級社等 主管機關認證后方可上船安裝使用。在認證過程中，需要對電解法處理系統(tǒng)的相關參數(shù)、處 理效果、系統(tǒng)的環(huán)境可接受性W及安全性進行全面的評估。在認證過程中，一般是采用某一 或某幾種型號的系統(tǒng)先進行試驗及認證，隨后往往還需要在前期認證的基礎上對剩余型號 的系統(tǒng)進行認證，運就設及到系統(tǒng)的比例縮放認證試驗的問題。
[0005] 國內外主要電解法船舶壓載水處理系統(tǒng)均采用過濾+電解+中和的流程進行壓載 水處理。壓載水先經自動反沖洗過濾器過濾去除大體積的生物及固體顆粒后，其中1%-2% 的過濾后的壓載水被抽取進入電解槽電解產生高濃度次氯酸鋼(個別系統(tǒng)采用壓載水全通 過的方式)，然后被重新注入回壓載水主管道，高濃度的次氯酸鋼海水與主管道壓載水混合 達到余氯濃度要求后進入壓載艙，在排載時，如壓載水中的余氯濃度超標，則采用中和劑中 和余氯，之后達標排放。
[0006] 通常情況下，必須采用擬認證的系統(tǒng)按照IM0及船級社要求W及實際處理流程對 壓載水進行處理，并檢測處理后壓載水是否滿足D-2標準。運種方法在認證過程中包括了 過濾單元、電解單元及中和單元，雖然能模擬整個電解法處理系統(tǒng)流程并檢驗其處理效果， 但需要配制過濾單元和中和單元，成本高，所需試驗海水量巨大，必須在海邊修建試驗基 地，另外，試驗及檢測的項目多、時間長，高昂的檢測費用也同樣大大增加了認證成本。 【實用新型內容】
[0007] 本實用新型針對現(xiàn)有電解法船舶壓載水處理系統(tǒng)比例縮放認證存在的問題，所要 解決的技術問題為提供一種船舶壓載水處理系統(tǒng)比例縮放試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)在符合科學原 理的前提下，通過合理的設計，能夠大大減少電解法船舶壓載水處理系統(tǒng)比例縮放認證試 驗的時間及成本，有利于推動國內外電解法船舶壓載水處理系統(tǒng)比例縮放認證工作的開 展。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：
[0009] -種船舶壓載水處理系統(tǒng)比例縮放認證試驗系統(tǒng)，包括至少一個原水水罐，所述 原水水罐用于盛放處理前試驗用水，還包括電解單元、氨氣分離裝置和模擬壓載艙，原水水 罐與電解單元的進水口相連，電解單元的出水口與氨氣分離裝置的進水口相連，氨氣分離 裝置的出水口與模擬壓載艙的進水口相連；所述原水水罐的出水口通過閥口與電解單元進 水口相連，電解單元進水口之前還設有流量計；在原水水罐的出水口設置取樣點1，在電解 單元的出水口設置取樣點2。
[0010] 進一步地，還包括至少一個接收水罐，所述接收水罐用于盛放處理后試驗用水；氨 氣分離裝置的出水口與接收水罐的進水口相連。
[0011] 進一步地，所述氨氣分離裝置中設有鼓風機，對分離的氨氣進行稀釋。
[0012] 進一步地，還包括氨氣測量儀，用于測量模擬壓載艙上部空間的氨氣含量。
[0013] 本實用新型所述電解法船舶壓載水處理系統(tǒng)等比例縮放試驗系統(tǒng)具有如下有益 效果：
[0014] (1)本實用新型僅需利用電解單元、相關海水儲罐及連接管道進行比例縮放試驗， 通過測量TR0濃度及流量數(shù)值來計算電解單元產氯量，W證明各型號設備的產氯量在壓載 水處理范圍內都能達到壓載水中所需的最低余氯濃度，同時測量模擬壓載艙內空氣中的氨 氣濃度，W驗證利用氨氣分離裝置的系統(tǒng)除氨效果；
[0015] (2)由于省去了過濾單元（自動反沖洗過濾器)，一方面，進入電解槽的水中會含有 更多量的大體積生物，運部分生物將會消耗一部分產氯量，即試驗條件與正常運行條件相 比，對被測試方來說更為苛刻，如果在此條件下產氯量能夠達標，則更能說明設備的性能， 使試驗結果更具說服力；另一方面，由于省略了過濾單元，因此所需海水量僅為同樣型號傳 統(tǒng)陸基試驗驗證方法的1-2%，節(jié)省了成本，減少海水用量，減小試驗場地面積。
[0016] ( 3 )模擬壓載艙中的余氯可通過自然分解或人工滴定測定余氯濃度后進行人工中 和處理，使得本實用新型方法無需配備余氯分析儀和中和單元，大大節(jié)省了成本，降低了試 驗準備工作量。
[0017] (4)該系統(tǒng)只需檢測產氯量及氨氣，無需檢測生物指標，因此試驗周期短，驗證結 果獲得速度快，大大節(jié)省了試驗及檢驗成本。
【附圖說明】
[0018] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作詳細闡述：
[0019] 圖1為本實用新型船舶壓載水處理系統(tǒng)比例縮放試驗系統(tǒng)的結構圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[0021] 如圖1所示，本實用新型船舶壓載水處理系統(tǒng)比例縮放試驗系統(tǒng)包括若干原水水 罐和接收水罐，所述原水水罐和接收水罐分別從1至N編號，其數(shù)量由試驗所需要的總水量 W及每個水罐的容量來決定。原水水罐用于盛放試驗用水（即船舶壓載艙原始流入海水）； 接收水罐用于盛放試驗結束后的海水（即處理后的船舶壓載水)。該系統(tǒng)還包括電解單元、 氨氣分離裝置和模擬壓載艙，原水水罐各自通過閥口與電解單元的進水口相連，電解單元 的出水口與氨氣分離裝置的進水口相連，氨氣分離裝置的出水口分別通過閥口連接各個接 收水罐的進水口，同時，氨氣分離裝置的出水口還通過閥口連接模擬壓載艙的進水口，模擬 壓載艙同樣盛放試驗結束后的海水，但主要用途為在該水罐中檢測氨氣。
[0022] 具體認證試驗方法如下：
[0023] (1)在試驗開始前，將原水水罐中的試驗用水混合均勻，然后打開連接原水水罐 的閥Π，各原水水罐中的試驗用水將同時流出，在試驗用水流入電解單元前設置取樣點 1，在取樣點1處，同一時間取Ξ份水樣，每一份水樣人工滴定一次測量TR0濃度值，記為 Cspi(mg/L)，隨后計算得取樣點1的TR0平均濃度值，記為(mg/L);
[0024] 其中，TR0是Total Residual Oxidant的縮寫，即總的殘余氧化物。Csp中，C代 表concentration,即濃度，sp是sampling point的縮寫，即取樣點。Cspi即為取樣點1的 TR0濃度值，^即為取樣點1的TR0平均濃度值。
[00巧](2)取樣點1取樣完成后，打開電解單元前的閥口，開啟電解單元前的海水累（即 圖中的P)，并啟動電解單元，原水水罐中的試驗用水將在海水累的作用下進入電解單元中 進行電解；
[0026] (3)在電解單元的出水口處設置取樣點2,在取樣點2分別對電解單元運行5分鐘、 10分鐘、15分鐘后的試驗用水進行取樣，分別測量每一個樣本的TR0濃度值，即測量電解5 分鐘、10分鐘、15分鐘后的試驗用水的TR0濃度值，記為Cs化(mg/L);隨后計算得取樣點2 的TR0平均濃度值，記為^^ (mg/L)，同理，即為取樣點2的TR0平均濃度值；在取樣 點2取樣的同時，通過設置在電解單元前管道上的流量計（即圖中的F)測量并記錄電解單 元運行5分鐘、10分鐘、15分鐘后的流入電解槽的試驗用水流量值，隨后計