用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法，其特征在于，使用金屬離子電解，將具有生物復(fù)活抑制作用的電解液分散在經(jīng)過濾和紫外消毒處理后的壓載水介質(zhì)中，并隨壓載水介質(zhì)進(jìn)入船舶壓載艙駐留，利用電解液中的痕量活性金屬離子對(duì)生物體組織的持續(xù)毒性作用，達(dá)到有效抑制生物修復(fù)的目的。本發(fā)明工藝簡單，控制和調(diào)節(jié)簡便，極低的保護(hù)濃度，尤其作為紫外方法壓載水處理系統(tǒng)的工藝補(bǔ)充，其成分艙內(nèi)駐留，起到持續(xù)的生物復(fù)活抑制作用，降低了壓載水系統(tǒng)因壓載水公約締約國執(zhí)法部門滯后檢測可能產(chǎn)生的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，以及不必要的船舶滯留所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，還同時(shí)起到海生物附著生長污染防護(hù)的作用。
【專利說明】用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]紫外消毒技術(shù)作為船舶壓載水處理的典型工藝路線，以其純物理，無毒副作用，處理效果明顯，同時(shí)適用海水和淡水環(huán)境，無二次污染，安全可靠，操作簡便等優(yōu)勢，受到用戶及市場的普遍關(guān)注。
[0003]通過紫外光對(duì)生物體的DNA結(jié)構(gòu)序列造成破壞，抑制DNA復(fù)制，能起到生物滅活的作用，這是紫外線消毒的基本原理。文獻(xiàn)和試驗(yàn)均表明，經(jīng)過紫外滅活消毒處理后的水生生物，存在著生物修復(fù)復(fù)活的趨勢。
[0004]生物修復(fù)包括光修復(fù)和黑暗修復(fù)。生物修復(fù)的趨勢為紫外法壓載水處理工藝帶來了潛在的導(dǎo)致外來物種遷徙的可能，尤其是在低水平紫外消毒劑量條件時(shí)，受到部分使用者的疑問。現(xiàn)階段關(guān)于生物修復(fù)的抑制措施還未曾有報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的是水生生物在紫外消毒處理后的修復(fù)抑制的問題。
[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法，其特征在于，使用金屬離子電解，將具有生物復(fù)活抑制作用的電解液分散在經(jīng)過濾和紫外消毒處理后的壓載水介質(zhì)中，并隨壓載水介質(zhì)進(jìn)入船舶壓載艙駐留，利用電解液中的痕量活性金屬離子對(duì)生物體組織的持續(xù)毒性作用，達(dá)到有效抑制生物修復(fù)的目的。
[0007]優(yōu)選地，所述活性金屬離子為活性銀離子，活性銅離子和活性亞銅離子中的任意一種或幾種的混合使用。
[0008]進(jìn)一步地，所述活性金屬離子為活性銅離子時(shí)，其在壓載水中的濃度為l-10ppb。
[0009]更進(jìn)一步地，所述活性金屬離子為活性銅離子時(shí)，其在壓載水中的濃度為3_7ppb。
[0010]優(yōu)選地，所述活性金屬離子的電解，是在壓載水入口或壓載水出口處的管道系統(tǒng)中設(shè)置活性金屬離子電解系統(tǒng)，采用活性金屬離子作為陽極體，使用壓載水管道金屬體作為陰極體，或另設(shè)置金屬陰極體，在導(dǎo)電介質(zhì)海水環(huán)境中，對(duì)陽極體和陰極體施加低電壓直流電源，并通過電流強(qiáng)度控制，對(duì)電解產(chǎn)物濃度進(jìn)行控制，達(dá)到設(shè)定的活性金屬離子濃度。
[0011]進(jìn)一步地，所述低電壓為36V以下；所述電流強(qiáng)度為0.1-10A，按所需要的活性金屬離子濃度設(shè)定。
[0012]更進(jìn)一步地，所述低電壓為24V或12V的安全電源。
[0013]本發(fā)明采用在壓載水處理裝置的出口同步電解痕量活性金屬離子，通過痕量活性金屬離子的電解控制，將有效抑制成分，即消毒成分分散在被處理的液體介質(zhì)中，并隨壓載水進(jìn)入船舶壓載艙駐留，起到船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制作用。
[0014]本發(fā)明是在原有過濾+紫外壓載水處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上的補(bǔ)充，是專門針對(duì)過濾+紫外壓載水處理技術(shù)存在生物復(fù)活趨勢缺陷的完善，其持續(xù)的生物毒性作用，不僅能夠有效地抑制經(jīng)紫外線滅活后的生物體復(fù)活趨勢，減少活體生物的異地遷徙機(jī)會(huì)，控制對(duì)處理后的壓載水因壓載水公約締約國執(zhí)法部門滯后檢測可能產(chǎn)生的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，減少不必要的船舶滯留所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，還能夠?qū)ο鄳?yīng)的海水管路中的生物附著生長起到有效抑制作用。Ppb濃度級(jí)的痕量活性金屬離子不產(chǎn)生新的環(huán)境污染和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為一種具備生物復(fù)活抑制功能的船舶壓載水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0017]本發(fā)明提供的一種用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法通過一種具備生物復(fù)活抑制功能的船舶壓載水處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括與壓載水連接的過濾單元1，過濾單元I上設(shè)有壓載水入口 a。過濾單元I通過管道3與紫外消毒單元2連接，紫外消毒單元2再與活性金屬離子電解單元4連接，活性金屬離子電解單元4上設(shè)有壓載水出口 b?；钚越饘匐x子電解單元4中設(shè)有與控制電源連接的固體金屬電極，固體金屬電極的電極體尺寸與系統(tǒng)的使用壽命成正比，即使用壽命擬定越長，電極體的尺寸越大，反之，亦然。整個(gè)系統(tǒng)由系統(tǒng)PLC自動(dòng)控制。
[0018]實(shí)施例1
[0019]一種用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法的具體步驟如下:
[0020]步驟I):采用如圖1所示的一種具備生物復(fù)活抑制功能的船舶壓載水處理系統(tǒng)，壓載水從壓載水入口 a進(jìn)入到過濾單元I內(nèi)過濾；
[0021]步驟2):過濾后的壓載水通過管道3進(jìn)入紫外消毒單元2中消毒；
[0022]步驟3)消毒后的壓載水經(jīng)由管道在線經(jīng)過電解單元4，通過電解電源施加的低壓直流電流作用，在海水介質(zhì)中，電解單元中的固態(tài)金屬銅電極作為陽極，海水金屬管道作為陰極，固態(tài)金屬陽極電解釋放出活性金屬銅(或亞銅)離子，并隨流動(dòng)的海水分布在船舶壓載艙海水環(huán)境中?；钚糟~(或亞銅)離子，其在壓載水中的有效保護(hù)濃度為l-10ppb。利用痕量濃度的活性金屬銅(或亞銅)離子對(duì)生物的持續(xù)毒性作用，起到有效抑制生物修復(fù)的作用。壓載水處理系統(tǒng)使用時(shí)，將壓載水從壓載水處理系統(tǒng)出口 b放入船艙即可。
[0023]在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室環(huán)境中，通過控制試驗(yàn)條件，針對(duì)處理后的海水試樣，以活性銅(或亞銅)離子的濃度差異，使用MPN分析方法，通過生物活體計(jì)數(shù)隨時(shí)間的變化，以20天為試驗(yàn)評(píng)價(jià)周期，進(jìn)行生物復(fù)活趨勢評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果表明，活性銅(或亞銅)離子的存在，能有效延緩生物復(fù)活趨勢的周期。當(dāng)活性銅(或亞銅)離子濃度為正常本底濃度時(shí)，生物復(fù)活趨勢平均起始于3天后，平均直至第7天，達(dá)到平衡，期間呈對(duì)數(shù)增長趨勢；當(dāng)試驗(yàn)介質(zhì)中有新增活性銅(或亞銅)離子存在時(shí)，生物復(fù)活趨勢的平均起始時(shí)間會(huì)逐漸延緩，并隨活性銅(或亞銅)離子濃度的增加，生物復(fù)活趨勢的平均起始時(shí)間逐漸后移，對(duì)數(shù)增長趨勢的末端平衡生物數(shù)量呈下降趨勢。試驗(yàn)表明，當(dāng)活性銅(或亞銅)離子濃度為Ippb時(shí)，生物復(fù)活平均起始時(shí)間延緩至第5天，呈對(duì)數(shù)增長，末端平衡時(shí)間為第8天；當(dāng)活性銅(或亞銅)離子濃度為3ppb時(shí)，生物復(fù)活平均起始時(shí)間延緩至第10天，呈對(duì)數(shù)增長，末端平衡時(shí)間為第15天；活性銅(或亞銅)離子濃度為7ppb時(shí)，生物復(fù)活平均起始時(shí)間延緩至第12天，呈對(duì)數(shù)增長，末端平衡時(shí)間為第16天；活性銅(或亞銅)離子濃度為1ppb時(shí)，生物復(fù)活平均起始時(shí)間延緩至第13天，呈對(duì)數(shù)增長，末端平衡時(shí)間為第17天，且末端平衡生物濃度下降至原始樣本的65%。
[0024]實(shí)施例2
[0025]一種用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法的具體步驟如下:
[0026]步驟I):采用如圖1所示的一種具備生物復(fù)活抑制功能的船舶壓載水處理系統(tǒng)，壓載水從壓載水入口 a進(jìn)入到過濾單元I內(nèi)過濾；
[0027]步驟2):過濾后的壓載水通過管道3進(jìn)入紫外消毒單元2中消毒；
[0028]步驟3)消毒后的壓載水經(jīng)由管道在線經(jīng)過電解單元4，通過電解電源施加的低壓直流電流作用，在海水介質(zhì)中，電解單元中的固態(tài)金屬銀電機(jī)作為陽極，海水金屬管道作為陰極，固態(tài)金屬陽極電解釋放出活性金屬銀離子，并隨流動(dòng)的海水分布在船舶壓載艙海水環(huán)境中。活性銀離子，其在壓載水中的有效保護(hù)濃度為0.2-5ppb。利用痕量濃度的活性金屬銀離子對(duì)生物的持續(xù)毒性作用，起到有效抑制生物修復(fù)的作用。壓載水處理系統(tǒng)使用時(shí)，將壓載水從壓載水處理系統(tǒng)出口 b放入船艙即可。
[0029]在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室環(huán)境中，通過控制試驗(yàn)條件，針對(duì)處理后的海水試樣，以活性銀離子的濃度差異，使用MPN分析方法，通過生物活體計(jì)數(shù)隨時(shí)間的變化，以20天為試驗(yàn)評(píng)價(jià)周期，進(jìn)行生物復(fù)活趨勢評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果表明，活性銀離子的存在，能有效延緩生物復(fù)活趨勢的周期。當(dāng)活性銀離子濃度為正常本底濃度時(shí)，生物復(fù)活趨勢平均起始于3天后，平均直至第7天，達(dá)到平衡，期間呈對(duì)數(shù)增長趨勢；當(dāng)試驗(yàn)介質(zhì)中有新增活性銀離子存在時(shí)，生物復(fù)活趨勢的平均起始時(shí)間會(huì)逐漸延緩，并隨活性銀離子濃度的增加，生物復(fù)活趨勢的平均起始時(shí)間逐漸后移，對(duì)數(shù)增長趨勢的末端平衡生物數(shù)量呈下降趨勢。試驗(yàn)表明，當(dāng)活性銀離子濃度為0.2ppb時(shí)，生物復(fù)活平均起始時(shí)間延緩至第3.5天，呈對(duì)數(shù)增長，末端平衡時(shí)間為第7天；當(dāng)活性銀離子濃度為2ppb時(shí)，生物復(fù)活平均起始時(shí)間延緩至第10天，呈對(duì)數(shù)增長，末端平衡時(shí)間為第15天；活性銀離子濃度為3ppb時(shí)，生物復(fù)活平均起始時(shí)間延緩至第10天，呈對(duì)數(shù)增長，末端平衡時(shí)間為第16天；活性銀離子濃度為5ppb時(shí)，生物復(fù)活平均起始時(shí)間延緩至第12天，呈對(duì)數(shù)增長，末端平衡時(shí)間為第15天，且末端平衡生物濃度下降至原始樣本的55%。
【權(quán)利要求】
1.一種用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法，其特征在于，使用金屬離子電解，將具有生物復(fù)活抑制作用的電解液分散在經(jīng)過濾和紫外消毒處理后的壓載水介質(zhì)中，并隨壓載水介質(zhì)進(jìn)入船舶壓載艙駐留，利用電解液中的痕量活性金屬離子對(duì)生物體組織的持續(xù)毒性作用，達(dá)到有效抑制生物修復(fù)的目的。
2.如權(quán)利要求1所述的用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法，其特征在于，所述活性金屬離子為活性銀離子，活性銅離子和活性亞銅離子中的任意一種或幾種的混合使用。
3.如權(quán)利要求2所述的用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法，其特征在于，所述活性金屬離子為活性銅離子時(shí)，其在壓載水中的濃度為l-10ppb。
4.如權(quán)利要求3所述的用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法，其特征在于，所述活性金屬離子為活性銅離子時(shí)，其在壓載水中的濃度為3-7ppb。
5.如權(quán)利要求1所述的用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法，其特征在于，所述活性金屬離子的電解，是在壓載水入口(a)或壓載水出口(b)處的管道系統(tǒng)中設(shè)置活性金屬離子電解系統(tǒng)，采用活性金屬離子作為陽極體，使用壓載水管道金屬體作為陰極體，或另設(shè)置金屬陰極體，在導(dǎo)電介質(zhì)海水環(huán)境中，對(duì)陽極體和陰極體施加低電壓直流電源，并通過電流強(qiáng)度控制，對(duì)電解產(chǎn)物濃度進(jìn)行控制，達(dá)到設(shè)定的活性金屬離子濃度。
6.如權(quán)利要求5所述的用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法，其特征在于，所述低電壓為36V以下；所述電流強(qiáng)度為0.1-10A，按所需要的活性金屬離子濃度設(shè)定。
7.如權(quán)利要求6所述的用于船舶壓載水紫外消毒處理后的生物復(fù)活抑制的方法，其特征在于，所述低電壓為24V或12V的安全電源。
【文檔編號(hào)】C02F1/461GK104071868SQ201410341377
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】計(jì)明, 曾曉燕, 葛躍生, 董倩倩 申請(qǐng)人:上海船研環(huán)保技術(shù)有限公司