船舶UV压载水处理系统反应器的设计研究

论文摘要

船舶压载水所引起的海洋环境污染问题已越来越严重,世界各国和有关组织对此也越来越重视。国际海事组织（IMO）于2004年2月通过了《国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约》,此公约是强制性的,要求在2016年前各国船舶所排放的压载水必须经过处理并符合公约的相关要求。因此世界各国近年来都在致力于压载水处理方法的研究,目前正在研究当中的压载水处理方法就有25种之多。紫外线辐照法由于高效、环境允许且无二次污染和运行、维护成本低等优点,是最有应用前景的几种压载水处理方法之一。本文阐述了船舶压载水携带有害生物对海洋环境所造成的严重危害;介绍了国际社会对压载水问题的反应;总结和比较了当前正在研究中的压载水处理方法;介绍了目前应用紫外线技术处理压载水的研究成果;阐述了紫外线灭菌的原理和基础理论;在此基础上对紫外线法处理压载水时的反应器进行了设计研究:设计了活塞流式反应器并编制相关的紫外辐照强度计算软件;设计了环形反应器并编制相关的紫外辐照强度计算软件。最后本文以SITC-YOKOHAMA轮为实例进行研究,对该轮的压载水系统进行改造,采用紫外线法处理该轮的压载水,为今后采用紫外线法处理压载水提供理论指导。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 船舶压载水生物入侵现状及危害
• 1.1.1 船舶压载水生物入侵现状
• 1.1.2 船舶压载水带来的危害
• 1.2 压载水法规立法进程
• 1.2.1 国际社会压载水法规立法进程
• 1.2.2 我国所采取的措施
• 1.3 压载水管理标准和性能要求
• 1.4 紫外线技术在水处理中的应用
• 1.4.1 紫外线技术的发展历程
• 1.4.2 紫外线技术在压载水处理中的应用
• 1.5 本文所研究的主要内容与意义
• 第2章 国内外压载水处理技术现状
• 2.1 船舶压载水处理的原则
• 2.2 压载水处理方法介绍
• 2.2.1 置换法
• 2.2.2 机械处理法
• 2.2.3 物理法
• 2.2.4 化学法
• 2.2.5 其他处理方法
• 2.2.6 生物技术
• 2.2.7 紫外线法
• 2.3 小结
• 第3章 紫外线技术的基础理论
• 3.1 紫外线和紫外线杀菌
• 3.1.1 紫外线杀菌原理
• 3.1.2 紫外线辐照剂量
• 3.2 朗伯定律
• 3.3 紫外线杀菌动力学
• 3.4 紫外线杀菌的影响因素
• 3.4.1 水质
• 3.4.2 电压
• 3.4.3 温度
• 3.4.4 其他因素
• 3.5 小结
• 第4章 反应器的设计
• 4.1 反应器的类型
• 4.2 活塞流反应器的设计
• 4.2.1 紫外灯管的选择
• 4.2.2 石英玻璃对紫外线的透过率
• 4.2.3 紫外辐照强度的分布计算
• 4.2.4 小结
• 4.3 环型反应器的设计
• 4.3.1 模型的建立
• 4.3.2 紫外辐照强度分布的计算
• 4.3.3 环形反应器的效果图
• 4.4 小结
• 第5章 船舶压载水处理系统的改造
• 5.1 压载水系统的一般要求
• 5.2 压载水系统的布置原则
• 5.3 系统改造原则
• 5.4 反应器的连接
• 5.5 实例应用
• 5.5.1 SITC-YOKOHAMA轮船舶概况
• 5.5.2 反应器的选取及连接
• 5.5.3 系统管路的改造与设计
• 5.6 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