一种船舶压载水处理系统比例缩放试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶压载水处理系统比例缩放试验系统，包括至少一个原水水罐，所述原水水罐用于盛放处理前试验用水，还包括电解单元、氢气分离装置和模拟压载舱，原水水罐与电解单元的进水口相连，电解单元的出水口与氢气分离装置的进水口相连，氢气分离装置的出水口与模拟压载舱的进水口相连；在原水水罐的出水口设置取样点1，在电解单元的出水口设置取样点2。本发明专利技术无需使用过滤单元及中和单元，因此所需海水量仅为同样型号传统陆基试验验证方法的1-2%；另外，该系统只需检测产氯量及氢气，无需检测生物指标，因此试验周期短，验证结果获得速度快，同时大大节省了试验及检验成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及船舶压载水处理系统领域，具体涉及一种船舶压载水处理系统比例缩 放试验系统。
技术介绍
"压载水"系指为控制船舶纵倾、横倾、吃水、稳性或应力而在船上加装的水及其悬 浮物，船舶加装压载水是为了满足船舶操纵和航行安全的需要。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。 据估计，每天至少有7000种海洋生物随船舶压载水在全球范围内传播。船舶压载水携带的 水生物，主要包括细菌和其它微生物、小型无脊椎动物和其它物种的卵及幼虫，甚至一些大 的鱼类，排放这些带有外来生物的压载水和沉积物，可能会对该地区的生态系统、社会经济 和公众健康造成危害。为了更有效地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（頂〇)于2004年通过了《关于船舶压载水及其沉积物管理和控制的国际公约》。 "公约"自2009年开始，规定所有新建船舶必须安装压载水处理装置，并对现有船舶追溯实 施。"公约"对压载水的处理标准，即处理水中可存活生物的种类及数量作了明确规定（D-2 标准)。要求所有经压载水处理系统处理过的海水必须满足标准，所有船舶必须按照頂〇制 定的时间表进行压载水的处理。頂0及各国主管机关可通过这一公约来管理和约束压载水 的排放，避免或减少压载水中外来生物对排放地造成的危害。 目前电解法及紫外法船舶压载水处理技术是国内外主流压载水处理技术。其中， 电解法船舶压载水处理技术凭借其独特的技术优势，目前以被越来越多的用户所采用，是 目前全球第一大船舶压载水处理技术。 电解法船舶压载水处理系统必须通过頂0的基本及最终认可以及相关船级社等 主管机关认证后方可上船安装使用。在认证过程中，需要对电解法处理系统的相关参数、处 理效果、系统的环境可接受性以及安全性进行全面的评估。在认证过程中，一般是采用某一 或某几种型号的系统先进行试验及认证，随后往往还需要在前期认证的基础上对剩余型号 的系统进行认证，这就涉及到系统的比例缩放认证试验的问题。 国内外主要电解法船舶压载水处理系统均采用过滤+电解+中和的流程进行压载 水处理。压载水先经自动反冲洗过滤器过滤去除大体积的生物及固体颗粒后，其中1%_2% 的过滤后的压载水被抽取进入电解槽电解产生高浓度次氯酸钠(个别系统采用压载水全通 过的方式)，然后被重新注入回压载水主管道，高浓度的次氯酸钠海水与主管道压载水混合 达到余氯浓度要求后进入压载舱，在排载时，如压载水中的余氯浓度超标，则采用中和剂中 和余氯，之后达标排放。 通常情况下，必须采用拟认证的系统按照頂0及船级社要求以及实际处理流程对 压载水进行处理，并检测处理后压载水是否满足D-2标准。这种方法在认证过程中包括了 过滤单元、电解单元及中和单元，虽然能模拟整个电解法处理系统流程并检验其处理效果， 但需要配制过滤单元和中和单元，成本高，所需试验海水量巨大，必须在海边修建试验基 地，另外，试验及检测的项目多、时间长，高昂的检测费用也同样大大增加了认证成本。
技术实现思路
本专利技术针对现有电解法船舶压载水处理系统比例缩放认证存在的问题，所要解决 的技术问题为提供一种船舶压载水处理系统比例缩放试验系统，该系统在符合科学原理的 前提下，通过合理的设计，能够大大减少电解法船舶压载水处理系统比例缩放认证试验的 时间及成本，有利于推动国内外电解法船舶压载水处理系统比例缩放认证工作的开展。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： 一种船舶压载水处理系统比例缩放认证试验系统，包括至少一个原水水罐，所述原水 水罐用于盛放处理前试验用水，还包括电解单元、氢气分离装置和模拟压载舱，原水水罐与 电解单元的进水口相连，电解单元的出水口与氢气分离装置的进水口相连，氢气分离装置 的出水口与模拟压载舱的进水口相连；在原水水罐的出水口设置取样点1，在电解单元的 出水口设置取样点2。 进一步地，还包括至少一个接收水罐，所述接收水罐用于盛放处理后试验用水；氢 气分离装置的出水口与接收水罐的进水口相连。 进一步地，所述原水水罐的出水口通过阀门与电解单元进水口相连，电解单元进 水口之前还设有流量计。 进一步地，所述氢气分离装置中设有鼓风机，对分离的氢气进行稀释。 进一步地，还包括氢气测量仪，用于测量模拟压载舱上部空间的氢气含量。 本专利技术所述电解法船舶压载水处理系统等比例缩放试验系统具有如下有益效 果： (1) 本专利技术仅需利用电解单元、相关海水储罐及连接管道进行比例缩放试验，通过测量 TR0浓度及流量数值来计算电解单元产氯量，以证明各型号设备的产氯量在压载水处理范 围内都能达到压载水中所需的最低余氯浓度，同时测量模拟压载舱内空气中的氢气浓度， 以验证利用氢气分离装置的系统除氢效果； (2) 由于省去了过滤单元（自动反冲洗过滤器)，一方面，进入电解槽的水中会含有更多 量的大体积生物，这部分生物将会消耗一部分产氯量，即试验条件与正常运行条件相比，对 被测试方来说更为苛刻，如果在此条件下产氯量能够达标，则更能说明设备的性能，使试验 结果更具说服力；另一方面，由于省略了过滤单元，因此所需海水量仅为同样型号传统陆基 试验验证方法的1-2%，节省了成本，减少海水用量，减小试验场地面积。 (3 )模拟压载舱中的余氯可通过自然分解或人工滴定测定余氯浓度后进行人工中 和处理，使得本专利技术方法无需配备余氯分析仪和中和单元，大大节省了成本，降低了试验准 备工作量。 (4)该系统只需检测产氯量及氢气，无需检测生物指标，因此试验周期短，验证结 果获得速度快，大大节省了试验及检验成本。【附图说明】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作详细阐述： 图1为本专利技术船舶压载水处理系统比例缩放试验系统的结构图。【具体实施方式】 下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。 如图1所示，本专利技术船舶压载水处理系统比例缩放试验系统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别从1至N编号，其数量由试验所需要的总水量以及每个 水罐的容量来决定。原水水罐用于盛放试验用水（即船舶压载舱原始流入海水）；接收水罐 用于盛放试验结束后的海水（即处理后的船舶压载水)。该系统还包括电解单元、氢气分离 装置和模拟压载舱，原水水罐各自通过阀门与电解单元的进水口相连，电解单元的出水口 与氢气分离装置的进水口相连，氢气分离装置的出水口分别通过阀门连接各个接收水罐的 进水口，同时，氢气分离装置的出水口还通过阀门连接模拟压载舱的进水口，模拟压载舱同 样盛放试验结束后的海水，但主要用途为在该水罐中检测氢气。 具体认证试验方法如下： (1)在试验开始前，将原水水罐中的试验用水混合均匀，然后打开连接原水水罐的阀 门，各原水水罐中的试验用水将同时流出，在试验用水流入电解单元前设置取样点1，在取 样点1处，同一时间取三份水样，每一份水样人工滴定一次测量TR0浓度值，记为CsPl (mg/ L)，随后计算得取样点1的TR0平均浓度值，记为dg(mg/L); 其中，TR0是TotalResidualOxidant的缩写，即总的残余氧化物。Csp中，C代表concentration，即浓度，sp是samplingpoint的缩写，即取样点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶压载水处理系统比例缩放试验系统，其特征在于：包括至少一个原水水罐，所述原水水罐用于盛放处理前试验用水，还包括电解单元、氢气分离装置和模拟压载舱，原水水罐与电解单元的进水口相连，电解单元的出水口与氢气分离装置的进水口相连，氢气分离装置的出水口与模拟压载舱的进水口相连；在原水水罐的出水口设置取样点1，在电解单元的出水口设置取样点2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于青，刘光洲，王海涛，刘雪雷，姚萍，
申请(专利权)人：青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37