超聲及其強化技術處理船舶壓載水的研究.pdf

1、隨著海洋運輸業(yè)的發(fā)展,需要更多的船舶來往于世界各國水域之間。由船舶壓載水裝換所引起的海洋生物入侵問題給海洋生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展都帶來了越來越嚴重的威脅。IMO已明確提出要求通過控制和管理船舶壓載水的排放來減少和最終消除有害水生物的危害。目前研究采用的有機械、物理、以及化學等多種單一的方法,但是應用于船舶上均存在一定的局限性,處理效果不理想,因此需要找到一種方法來有效地控制和防止壓載水傳播帶來的危害。
　　超聲波處理技術是一種新穎、

2、清潔的水處理技術。它是集高級氧化、熱解、超臨界氧化等技術于一體的新技術。超聲不僅可以改變反應條件,提高反應速率,甚至能使一些難以進行的化學反應得以實現(xiàn),在水污染控制方面具有廣闊的研究前景。
　　針對壓載水的特點,結合其他船舶壓載水處理工藝特性,本論文提出了采用超聲及其強化技術來處理船舶壓載水。根據(jù)國際海事組織公約D-2中的規(guī)定和近年來頻繁發(fā)生的赤潮現(xiàn)象,選取小球藻作為受試藻種配置模擬壓載水。文中研究了超聲參數(shù)以及其他因素對壓載水中

3、小球藻的去除效果、規(guī)律的影響等,并對反應機理進行了研究。
　　通過實驗,得到超聲處理船舶壓載水具有良好的效果。在固定功率和頻率的條件下,改變超聲輻照時間,發(fā)現(xiàn)隨著時間的延長,超聲處理效果增強。根據(jù)實驗效果,選擇6min為最佳處理時間。調節(jié)超聲反應器的功率,得到在頻率為40kHz的情況下,超聲輻照6min,隨著強度的提高,除藻的效果趨向飽和,因此選擇90W為后續(xù)實驗超聲功率。在低頻范圍內,超聲頻率對小球藻的去除效果沒有明顯差別,但是

4、由于不同藻類細胞的特性,諧振頻率存在差異,最佳頻率也不同。還研究了不同超聲輻照模式下,藻類的去除效果及規(guī)律。
　　另外,研究了超聲強化技術對船舶壓載水的處理效果。首先研究了超聲強化混凝的效果,混凝實驗研究發(fā)現(xiàn)FeCl3、PAC和Al2(SO4)3對小球藻的混凝效果不同,在投加量相同的情況下,PAC對小球藻的去除率最高。當PAC的投加量為40mg/L時,藻類的去除率達到80％以上。且超聲對混凝有強化作用,在投加量相同的情況下,超聲輻