本发明专利技术公开了一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统及方法，包括过滤器、低温等离子体灭活装置、水泵、仪表、阀门、管道等组成；系统采用两段式过滤，前段采用40um自清洗过滤器，能够完全拦截压载水中体长大于40um的固体颗粒物和海洋微生物，通过过滤器的自清洗功能，能够将过滤的沉积物随反洗排放至当地海域。过滤后的压载水再经过低温等离子体灭活装置进行处理，低温等离子体灭活装置包括壳体、阴极、阳极和直流窄脉冲驱动电源，装置产生“辉光放电等离子体”对过滤后的海水进行灭活处理，能够彻底消除海水中微生物在压载舱内存活和生长的可能性，能够保证压载水中生命体的灭活率为100%。灭活率为100%。灭活率为100%。
【技术实现步骤摘要】
一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统及方法
[0001]本专利技术涉及压载水净化领域，特别是一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统及方法。
技术介绍
[0002]舶压载水：压载水是为了保持船舶平衡，而专门注入的水。压载水是船舶安全航行的重要保证，特别是对没有装载适量货物的船舶。适量压载水可保证船舶的螺旋桨吃水充分，将船舶尾波引发的船体震动降低到最低限度，并维持推进效率。压载水已是公认的一个潜在的环境危害因素。压载水的监管和处理不仅是水处理领域里的研究热点，也是检验检疫科学的重要课题。针对此情况，世界上的许多国家已经出台，或正着手研制相关的法律法规，以便对船舶压载水实施科学有效的管理。
[0003]低温等离子体：等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到击穿电压时，气体分子被电离，产生包括电子、离子、原子和原子团在内的混合体。低温等离子体放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为冷等离子体，也叫非平衡态等离子体。
[0004]辉光放电：辉光放电是种低气压放电现象,工作压力一般都低于10mbar,其基本构造是在封闭的容器内放置两个平行的电极板,利用产生的电子将中性原子或分子激发,而被激发的粒子由激发态降回基态时会以光的形式释放出能量。
[0005]现阶段船舶压载水管理系统大部分采用两段式过滤，前段过滤主流技术为机械过滤或膜过滤，主要作用是精细过滤，后端过滤主流技术为化学处理法、紫外辐射，作用是杀灭过滤后海水中剩余的海藻、浮游生物、细菌等微生物。
[0006]现阶段前段处理工艺基本成熟，通过高效过滤器处理压载水中固体混浊物，同时去除绝大部分浮游生物。后段处理工艺技术主要为化学处理法、紫外辐射。化学处理法由于成本高，并且会造成二次污染现阶段基本已经被淘汰。紫外辐射技术现阶段已成为市场占有率最高的压载水处理技术。
[0007]但是紫外辐射技术受紫外线穿透能力有限，容易被溶解性有机物吸收或被悬浮物遮挡，无法保证生物体的杀灭率到达设计指标。而且紫外灯管容易衰减老化，实际运行寿命有限，系统运行安全性差。
技术实现思路
[0008]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统及方法，过滤后的压载水再经过低温等离子体灭活装置进行处理，装置产生“辉光放电等离子体”对过滤后的海水进行灭活处理，能够彻底消除海水中微生物在压载舱内存活和生长的可能性。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0010]一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统，包括过滤器、进水管、出水
管、排气管、过滤器出水阀、等离子灭活进水阀、低温等离子体灭活装置、等离子灭活排气阀和等离子灭活出水阀；过滤器、等离子灭活进水阀和低温等离子体灭活装置通过进水管依次连接；低温等离子体灭活装置和等离子灭活出水阀通过出水管依次连接；过滤器出水阀设置于过滤器和等离子灭活进水阀之间的管道上；低温等离子体灭活装置包括壳体、阴极、阳极和直流窄脉冲驱动电源；壳体的一端与进水管连通，另一端与出水管连通；阴极设置于壳体一端的内壁上，阳极设置于壳体另一端的内壁上，直流窄脉冲驱动电源对壳体内部进行通电；排气管连接于壳体顶部，对壳体内部进行排气放空；等离子灭活排气阀设置于排气管上。
[0011]作为本专利技术的进一步优选，所述阴极为不锈钢棒，阳极为铜丝线圈。
[0012]作为本专利技术的进一步优选，所述过滤器为40um自清洗过滤器。
[0013]作为本专利技术的进一步优选，还包括原水三通阀、海水进水口、海水出水口、压载泵、压载进水三通阀、压载出水三通阀和船舶压载舱；原水三通阀的第一接口与船舶压载舱通过进水管连接，原水三通阀的第二接口与海水进水口通过进水管连接，原水三通阀的第三接口与压载泵通过进水管连接；压载进水三通阀的第一接口与压载泵通过进水管连接，压载进水三通阀的第二接口与过滤器通过进水管连接，压载进水三通阀的第三接口与等离子灭活进水阀通过进水管连接；压载出水三通阀的第一接口与等离子灭活出水阀通过出水管连接，压载出水三通阀的第二接口与船舶压载舱通过出水管连接，压载出水三通阀的第三接口与海水出水口通过出水管连接。
[0014]作为本专利技术的进一步优选，还包括排污泵、排污阀、排污管、压差变送器、进气管、进气口和等离子体进气阀；过滤器的排污口、排污泵、排污阀和海水出水口依次通过排污管连接；压差变送器的一端连通于压载进水三通阀与过滤器之间的进水管上，压差变送器的另一端连通于过滤器与过滤器出水阀之间的进水管上；进气口(24)、等离子体进气阀和低温等离子体灭活装置依次通过进气管连接。
[0015]作为本专利技术的进一步优选，还包括非接触式液位开关，非接触式液位开关连接于低温等离子体灭活装置上。
[0016]作为本专利技术的进一步优选，低温等离子体灭活装置、等离子灭活进水阀、等离子灭活出水阀、等离子灭活进气阀和非接触式液位开关的个数均为三个，一个低温等离子体灭活装置、一个等离子灭活进水阀、一个等离子灭活出水阀、一个等离子灭活进气阀和一个非接触式液位开关为一组装置，三组装置通过进水管和出水管并联设置，三组装置循环轮流工作。
[0017]作为本专利技术的进一步优选，过滤器出水阀、等离子灭活进水阀、壳体、等离子灭活排气阀、等离子灭活出水阀、原水三通阀、压载进水三通阀、压载出水三通阀、排污阀和等离子体进气阀均为密封绝缘的塑料闸阀。
[0018]一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理方法，步骤1、进水：首先打开，等离子灭活进水阀和等离子灭活排气阀，关闭等离子灭活出水阀；海水或船舶压载水通过进水管依次流经压载泵、压载进水三通阀、过滤器、过滤器出水阀、等离子灭活进水阀和低温等离子体灭活装置；步骤2、静置：当海水或压载水流入低温等离子体灭活装置的壳体内部达到阈值时，关闭等离子灭活进水阀，使海水或压载水静置；步骤3、灭活：静置后打开电压为1kVP
‑
P，脉冲频率为10KHz的直流窄脉冲驱动电源，对壳体内部通电5s，对壳体内部的海水
或压载水进行低温等离子体灭活；步骤4、出水：关闭直流窄脉冲驱动电源，打开等离子灭活出水阀；灭活后的海水或压载水通过出水管从壳体内部依次流经等离子灭活出水阀和压载出水三通阀，然后海水或压载水由压载出水三通阀通过出水管流向海水出水口或船舶压载舱。
[0019]作为本专利技术的进一步优选，压差变送器达到阈值时，打开等离子灭活进气阀，通过等离子灭活进气阀对进水管进行加压。
[0020]本专利技术具有如下有益效果：
[0021]本专利提供了一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统及方法，系统采用两段式过滤，前段采用40um自清洗过滤器，能够完全拦截压载水中体长大于40um的固体颗粒物和海洋微生物，通过过滤器的自清洗功能，能够将过滤的沉积物随反洗排放至当地海域。过滤后的压载水再经过低温等离子体灭活装置进行处理，低温等离子体灭活装置产生“辉光放电等离子体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统，其特征在于：包括过滤器（2）、进水管（17）、出水管（18）、排气管（20）、过滤器出水阀（9）、等离子灭活进水阀（10）、低温等离子体灭活装置（4）、等离子灭活排气阀（13）和等离子灭活出水阀（11）；过滤器（2）、等离子灭活进水阀（10）和低温等离子体灭活装置（4）通过进水管（17）依次连接；低温等离子体灭活装置（4）和等离子灭活出水阀（11）通过出水管（18）依次连接；过滤器出水阀（9）设置于过滤器（2）和等离子灭活进水阀（10）之间的管道上；低温等离子体灭活装置（4）包括壳体、阴极、阳极和直流窄脉冲驱动电源（3）；壳体的一端与进水管（17）连通，另一端与出水管（18）连通；阴极设置于壳体一端的内壁上，阳极设置于壳体另一端的内壁上，直流窄脉冲驱动电源（3）对壳体内部进行通电；排气管（20）连接于壳体顶部，对壳体内部进行排气放空；等离子灭活排气阀（13）设置于排气管（20）上。2.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统，其特征在于：所述阴极为不锈钢棒，阳极为铜丝线圈。3.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统，其特征在于：所述过滤器（2）为40um自清洗过滤器。4.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统，其特征在于：还包括原水三通阀（7）、海水进水口（22）、海水出水口（23）、压载泵（5）、压载进水三通阀（8）、压载出水三通阀（14）和船舶压载舱（1）；原水三通阀（7）的第一接口与船舶压载舱（1）通过进水管（17）连接，原水三通阀（7）的第二接口与海水进水口（22）通过进水管（17）连接，原水三通阀（7）的第三接口与压载泵（5）通过进水管（17）连接；压载进水三通阀（8）的第一接口与压载泵（5）通过进水管（17）连接，压载进水三通阀（8）的第二接口与过滤器（2）通过进水管（17）连接，压载进水三通阀（8）的第三接口与等离子灭活进水阀（10）通过进水管（17）连接；压载出水三通阀（14）的第一接口与等离子灭活出水阀（11）通过出水管（18）连接，压载出水三通阀（14）的第二接口与船舶压载舱（1）通过出水管（18）连接，压载出水三通阀（14）的第三接口与海水出水口（23）通过出水管（18）连接。5.根据权利要求4所述的一种基于低温等离子体技术的船舶压载水管理系统，其特征在于：还包括排污泵（6）、排污阀（15）、排污管（21）、压差变送器（25）、进气管（19）、进气口（24）和等离子体进气阀；过滤器（2）、排污泵（6）、排污阀（15）和海水出水口（23）依次通过排污管（21）连接；压差变送器（25）的一端连通于压载进水三通阀（8）与过滤器（2）之间的进水管（17）上，压差变送...
【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，胡明，宫臣，宗肖，肖诚斌，赵彬，
申请(专利权)人：光大环保技术研究院深圳有限公司光大环保技术研究院南京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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