船舶压载水紫外线灭菌系统研究

论文摘要

船舶压载水已经给各沿海国家造成了难以弥补的损失,随着船舶压载水对海洋环境影响的日益加剧,全球环境基金组织已把压载水确认为危害海洋的四大威胁之一。基于此,近年来,各国和国际海事组织(IMO)的有关专家都致力于研究压载水的有效处理方法。IMO于2004年2月在其总部伦敦通过了《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》,制定了船舶压载水的处理标准。本文正是在这种背景下,提出并研究了用紫外线法处理船舶压载水。紫外线船舶压载水处理方法相对其它方法具有明显的优势,是一种很有发展前景的船舶压载水处理方法,具有重大的社会经济意义,受到了各国科研人员的重视,本文将这种方法应用于船舶压载水的处理,采用理论分析和实验研究等方法进行了一些探索性的研究,这些研究主要有以下几个部分:1、介绍了船舶压载水对全球环境的危害和对各地区造成的重大损失,对比分析了现行的各种处理方法,指出了紫外线处理方法的优势。2、探讨了紫外线处理方法的原理及影响处理效果的因素,并着重介绍了紫外线剂量对处理效果的影响。3、设计了紫外线反应器,并对所设计的反应器进行了水力分析,指出了所设计模型在结构上的不足,并在加工制造的过程中予以弥补。4、从反应器腔体内部紫外线剂量的分布着手,对所设计加工的反应器进行了灭菌有效性分析,并采用Visual Basic 6.0作为编程语言,开发了Windows界面的杀菌率计算程序,从理论的分析可以知道,灭菌率较高,灭菌效果良好。5、基于前期充分的理论研究,设计了压载水处理流程并搭建了紫外线船舶压载水处理系统,并进行了调试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 船舶压载水生物入侵现状
• 1.1.2 船舶压载水的国际立法进程
• 1.1.3 全球压载水项目
• 1.2 船舶压载水管理方法
• 1.2.1 压载水管理原则
• 1.2.2 压载水置换
• 1.2.3 压载水隔离
• 1.2.4 压载水处理
• 1.3 课题的意义及研究内容
• 第2章 紫外线船舶压载水处理方法
• 2.1 紫外线船舶压载水处理技术的研究与应用现状
• 2.2 紫外线压载水处理技术的原理
• 2.3 紫外线压载水处理技术的优势
• 2.4 影响紫外线压载水处理效果的因素
• 2.5 光复活对紫外线处理效果的影响
• 2.6 小结
• 第3章 紫外线反应器设计及流体分布状态分析
• 3.1 紫外线反应器的设计
• 3.1.1 设计要求
• 3.1.2 灯管的选择
• 3.1.3 设计参数
• 3.2 反应器内部水流状态分析
• 3.2.1 FLUENT模拟软件介绍
• 3.2.2 FLUENT计算流程
• 3.2.3 仿真模拟
• 3.3 分析总结
• 第4章 紫外线反应器灭活效果分析
• 4.1 紫外线反应器内剂量的计算
• 4.1.1 紫外线剂量的理论计算方法
• 4.1.2 本文的计算方法
• 4.2 反应器灭活效果分析
• 4.2.1 自行设计的反应器灭活效果分析
• 4.2.2 商用紫外线反应器灭活效果分析
• 4.2.3 两种反应器的灭活效果比较
• 4.3 灭菌率的计算
• 4.4 小结
• 第5章 系统的建立与调试
• 5.1 系统器材的选择
• 5.1.1 过滤器的选型
• 5.1.2 其它器材的选择
• 5.2 系统流程设计及设备安装
• 5.3 系统调试与运行
• 5.4 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表学术论文情况
• 致谢
• 研究生履历