紫外線催化處理船舶壓載水及工藝優(yōu)化研究.pdf

1、經(jīng)濟(jì)全球化的迅猛發(fā)展將海運(yùn)的優(yōu)勢充分發(fā)揮，但其對海洋環(huán)境造成的威脅也日益嚴(yán)重。針對此現(xiàn)象世界各國已開發(fā)出多種處理壓載水的措施，但各種方法均存在著優(yōu)勢與不足之處。可見，如何有效地將壓載水進(jìn)行處理已迫在眉睫?；诖吮疚膶C合利用多種方法處理船舶壓載水的特性及效果進(jìn)行了研究。
　　本研究過程中所采用的壓載水處理裝置將過濾、紫外線催化滅菌作為主要處理手段，其主體工藝流程為：預(yù)處理→過濾→滅活裝置→壓載水排出。預(yù)處理過程將對進(jìn)水中添加磁種和

2、絮凝劑，高梯度磁過濾器裝置將對壓載水中尺寸在50微米以上的浮游動植物及水中雜質(zhì)進(jìn)行徹底去除，在文丘里管及二氧化鈦的輔助下，同單獨(dú)使用紫外線滅菌相比，對大腸桿菌的處理能力提高了約25％，對總菌的處理能力提高了約20%。通過正交試驗(yàn)得出僅當(dāng)紫外線的強(qiáng)度為55W，流量小于等于200L/h時，以及紫外線的強(qiáng)度為75W，流量小于等于400L/h時的處理結(jié)果能滿足IMO排放標(biāo)準(zhǔn)，其中鹽度和pH值的變化對出水效果無影響。
　　為提高設(shè)備處理能力

3、，將臭氧滅活手段引入，并通過實(shí)驗(yàn)確定了以紫外線催化聯(lián)合臭氧同時滅菌的方案。此時，在臭氧的協(xié)同作用下，當(dāng)紫外線強(qiáng)度達(dá)到55W或者75W時，經(jīng)處理后的壓載水全部可以全部滿足IMO排放標(biāo)準(zhǔn)，合格的組別數(shù)由3組提升至9組，利用正交試驗(yàn)確定了以紫外線強(qiáng)度為75W、流量為200L/h、臭氧制取量為600mg/h的最佳因子組合。
　　為更好地模擬壓載水處理結(jié)果，針對可控因子的特點(diǎn)選用了3-6-1的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)，其泛化能力良好，與實(shí)際實(shí)驗(yàn)

4、的6組檢測結(jié)果較為接近，最大偏差為9.51％，最小偏差為0.68％，其中對于總菌而言，紫外線強(qiáng)度、流量、臭氧制取量的相對重要性指數(shù)分別為0.4474，0.2970，0.2556；對于大腸桿菌的相對重要性指數(shù)分別為0.3485，0.3431，0.3084。紫外線強(qiáng)度的變化對處理效果影響最大，其次為流量以及臭氧制取量的影響。
　　通過熒光原位雜交技術(shù)（FISH）與電鏡掃描技術(shù)的利用，對進(jìn)水水樣、膜絲沖洗物，以及過濾裝置的膜絲進(jìn)行去除效