本发明专利技术提供的是一种高梯度磁场与脉冲磁场联合的船舶压载水处理方法。经预处理的压载水进入串联在压载泵向船舶压载舱加压载水的输出端口处的管道中的能产生高梯度磁场与脉冲磁场联合场的填充钢毛基质的管道内进行处理。本发明专利技术可综合脉冲磁场和高梯度磁场的优点，大大提高了设备中微生物和悬浮物所受的磁场力，在去除50微米以上的微生物、浮游生物、植物和悬浮颗粒的同时，还对50微米以下的病毒、细菌和原生动物有很强的杀灭作用，提高微生物的灭活率，且安全可靠，不会影响船舶的正常运行维护。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计的是一种水处理方法，具体的地说是一种船舶压载水的处理方法。
技术介绍
船舶压载水指为控制船舶纵倾、横倾、吃水、稳性或应力而在船上摄入的水及其悬 浮物，是现代远洋船舶稳定航行的保证，目前出于方便操作和降低成本的考虑，主要使用海 水作为压载媒质。远洋船舶在注入和排放压载水的同时，引起有害水生物和病原体的跨海 域传播。随着海运业的日益繁荣，压载水无控制排放对海洋生态、公众健康造成的危害也越 来越严重，引起的海洋生态破坏事故不胜枚举。全球环保基金组织已将其列为危害海洋的 四大威胁之一。 根据国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约的规定，压载水的处理是指为杀灭 去除压载水和其沉积物中的有害水生物和病原体，使之失去繁衍能力。 高梯度磁分离作用通过填充大量不锈钢毛作为过滤基质，电流的磁场效应使不锈 钢钢毛磁化在附近产生高梯度的磁场，导磁的钢毛对液体中悬浮杂质的磁力作用大于水流 拉力和颗粒本身重力作用，悬浮杂质被截留在钢毛基质上，使其被去除，从而达到了净化目 的。高梯度磁分离技术广泛应用于分离水中悬浮杂质和沉积物中，已有技术利用高梯度磁 分离去除压载水中50微米以上的微生物、浮游生物和悬浮颗粒。事实上，由于磁场中钢毛 附近有很高的磁通密度（可高达1000高斯/微米），会对附近微生物产生如洛伦兹力效应、 感应电流效应等对细胞或细胞内含物有破坏作用的效果，对50微米以下的微生物也有杀 灭作用。赵烨将高梯度磁分离应用于船舶压载水的处理中，发现当场强不小于12. 7mT，流 量不大于l〇L/h，磁种投加量在400mg/L左右，此时出水浊度可达到5NTU以下，出水大肠杆 菌、金黄葡萄球菌、小球藻及总微生物数量都降到了原水的50%以下。 但是，随着进水水质的微生物及沉积物杂质含量的提高，为达到压载水排放标准， 需要压载水处理装置对微生物有更高的灭活率，一般低压供电的高梯度磁场分离装置难以 达到要求。 脉冲磁场杀菌是利用高强度脉冲电流发生器向螺旋线圈发出的强脉冲电流，而产 生脉冲强磁场，将待处理样品置于螺旋线圈内部的磁场中，样品中的微生物受到强脉冲磁 场的作用而导致死亡。近年来脉冲强磁场的杀菌作用越来越受到人们的关注，是一种有效 的非热杀菌技术。李梅等将脉冲磁场应用于处理生活污水，结果表明停留时间30min，磁场 强度500mT，脉冲频率40kHz的实验条件下，水中细菌总数的存活率为0. 01 %，藻类基本死 亡。马海乐等人研究了磁激发脉冲电磁场对生啤酒的杀菌作用。结果表明：随着场强和脉冲 数的增加，杀菌效果增强；脉冲磁场强度大于2. 35T，且脉冲数大于10,或场强大于2. 11T， 且脉冲数大于30时，生啤酒中残存的细菌总数小于50个/mL，可达到商业无菌要求。 与本专利技术申请相关的公开报道有：1、申请号为200910073103. X，名为船舶压载 水联合处理方法的专利文件；2、脉冲磁场杀菌机理分析，《食品科技》，2004:4 :11-13 ; 高梯度磁分离-紫外复合压载水处理技术的研究，2010,哈尔滨工程大学。脉冲磁场水 处理技术在杀菌、灭藻方面的研究《环境科学学报》，2004:24(2) :20-264 生啤酒的磁激 发脉冲电磁场杀菌的试验研究，《食品科学》，2003 :24(4) :52-55 紫外杀菌技术的研究 现状，《石化技术》，2011 :18(4) :60-63等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种处理水量大，能耗低，除微生物效能高，操作简单的高 梯度磁场与脉冲磁场联合的船舶压载水处理方法。 本专利技术的目的是这样实现的： 经预处理的压载水进入串联在压载泵向船舶压载舱加压载水的输出端口处的管 道中的能产生高梯度磁场与脉冲磁场联合场的填充钢毛基质的管道内进行处理。 本专利技术还可以包括这样一些特征： 1、在进入能产生高梯度磁场与脉冲磁场联合场的填充钢毛基质的管道之前投加 混凝剂。 2、在进入能产生高梯度磁场与脉冲磁场联合场的填充钢毛基质的管道之前投加 磁种，所述磁种选择炼铁炉的粉尘。 本专利技术提供了一种能有效处理船舶压载水，处理水量大，能耗低，除微生物效能 高，操作简单的船舶压载水联合处理方法。 本专利技术的的主要特点是：经预处理的船舶压载水通过既产生脉冲磁场又产生高梯 度磁场的联合装置得到处理。本专利技术可综合脉冲磁场和高梯度磁场的优点，大大提高了设 备中微生物和悬浮物所受的磁场力，在去除50微米以上的微生物、浮游生物、植物和悬浮 颗粒的同时，还对50微米以下的病毒、细菌和原生动物有很强的杀灭作用，提高微生物的 灭活率，且安全可靠，不会影响船舶的正常运行维护。 本专利技术的优点在于利用高梯度磁过滤器与脉冲磁场联用技术可以高速高效的杀 灭压载水中的微生物，实现在管道输送压载水的过程中直接去除压载水中的细菌、病毒和 原生动物。 本专利技术与现有技术相比具有如下优点： (1)杀菌水体的温升一般不超过5°C，不产生腐蚀船舱、管道的化学物质。 (2)不加入任何化学药剂，无消毒副产物生成，不会对水体和周围环境产生二次 染。 (3)处理水量大，不受自然因素，如温度等的影响。 (4)运行安全可靠。距离线圈2m左右处磁场强度衰减为相当于地磁强度，因此无 漏磁问题，安全性好。而传统的消毒如采用氯化物或臭氧，对现场操作人员及周围环境产生 潜在威胁。 (5)易于控制、维护管理、占地面积小。磁场的产生和中止迅速，便于用电脑控制。 (6)高效快速，与连续波和恒定磁场比较，脉冲强磁场杀灭力强，效率高。由于脉冲 强磁场对固液体均具有较强的穿透能力，能深入压载水中致使灭菌无死角，杀菌彻底，高梯 度磁过滤和脉冲磁场的双重作用，具有更快更强的杀菌能力，实现实现在管道输送压载水 的过程中直接去除压载水中的细菌、病毒和原生动物。 (7)在设备前投加一定量磁种--炼铁炉的粉尘可有效改善高梯度磁过滤器的 过滤效能，目前，常用的磁种是四氧化三铁，价格贵需要回收，而将炼铁炉产生的固体废 物一粉尘回收加以利用，可代替四氧化三铁做磁种处理压载水，用后与滤渣一并排出去， 省去了磁种回收工艺，可在改善高梯度磁过滤效能的同时大大节省工艺的运行的费用。 【附图说明】 图1是本专利技术工艺流程图。 图2是高梯度磁场一脉冲磁场联合技术原理图。 图3为高梯度磁场产生原理图。 【具体实施方式】 下面结合附图举例对本专利技术做更详细的描述。 结合图1，处理压载水时，启动压载舱出水泵Pi，打开阀门FpF2和F3，关闭阀门F 4、 F5、F6和F7，水泵将压载舱内压载水输送至静态混合器Η中，由投药装置向压载水中投加混 凝剂和磁种，经混合预处理后的压载水进入高梯度磁场与脉冲磁场联合装置中，经联合装 置处理后的压载水进入反冲洗水池中储存，水池中水位达到要求后，压载水将通过水池的 溢流管直接排放出船体。当出水水量显著下降时，需要进行反冲洗流程，此时关闭阀门匕、 F 2和F3，打开F6, F7，先打开空压机K对装置进行气冲，气冲完成后，打开F4、F5同时启动反冲 洗水泵P 2对装置进行气、水冲。反冲洗后污水、气经阀门F7流回压载舱中储存。完成反冲 洗过程本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高梯度磁场与脉冲磁场联合的船舶压载水处理方法，其特征是：经预处理的压载水进入串联在压载泵向船舶压载舱加压载水的输出端口处的管道中的能产生高梯度磁场与脉冲磁场联合场的填充钢毛基质的管道内进行处理。
【技术特征摘要】
1. 一种高梯度磁场与脉冲磁场联合的船舶压载水处理方法，其特征是：经预处理的压 载水进入串联在压载泵向船舶压载舱加压载水的输出端口处的管道中的能产生高梯度磁 场与脉冲磁场联合场的填充钢毛基质的管道内进行处理。2. 根据权利要求1所述的高梯度磁场与脉冲磁场联合的船舶压载水处理方法，其特征 是：在进入能产生高梯度磁场与脉冲磁场联合场的填充钢毛基质的管道之前投加混凝剂。3. 根据权利要求1或2所述的高梯度磁场与脉冲磁场联合的船舶压载水处理方法， 其特征是：在进入能产生高梯度磁场与脉冲磁场联合场的填充钢毛基质的管道之前投加磁 种，所述磁种选择炼铁炉的粉尘。4. 根据权利要求1或2所述的高梯度磁场与脉冲磁场联合的船舶压载水处理方法，其 特征是：所述高梯度磁场与脉冲磁场联合场的磁感应强度在1?3T、频率在20?200Hz。5. 根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：任芝军，张琳，徐俊，施悦，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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