Призначення
Система управління баластними водами СУБВ ВОДОГРАЙ призначена для очищення і знезараження баластних вод морських та річкових суден у відповідності до вимог Міжнародної морської конвенції (ІМО) – MEPC.300, стандарт D-2.
У відповідності до вимог Міжнародної морської конвенції (ІМО) вся вода, яка використовується морськими і річковими судами для контролю диференту, крену, осаду та інших цілей, повинна бути очищена від мікроорганізмів, водоростей та інших органічних речовин.
Відповідно до вимог IMO в оброблених баластних водах кількість:
- життєздатних організмів розміром понад 50 мкм не має перевищувати 10 шт./м3;
- токсикогенних вібріонів холери (О1 і О139) має бути менше ніж 1 КУО/100 мл або менше ніж 1 КУО/г (сирої ваги) зразків зоопланктону;
- бактерій групи кишкової палички – менше 250 КУО/100 мл;
- кишкових ентерококів – менше 100 КУО/100 мл.
Технологічна схема очищення
Технологічна схема очищення заснована на використанні комплексу електрофізичних і окиснювальних факторів. Згідно технологічної схеми очищення води починається з її обробки електричними імпульсами, що веде до попереднього руйнування клітин мікроорганізмів і підвищує ефективність наступного етапу їх руйнування в результаті процесу окиснення. Процес окиснення забезпечує часткове руйнування клітин мікроорганізмів та підвищує ефективність наступного етапу – УФ опромінення. В результаті такої комбінованої обробки досягається висока ефективність знешкодження мікроорганізмів і мікрофлори.
Процес очищення баластних вод починається на стадії їх забору. Спочатку забортна вода поступає на промивний автоматичний фільтр, де відбувається видалення з води мікроорганізмів які завбільшки за 50 мкм. Далі вода подається до блоку електрофізичної обробки, де вона спочатку обробляється високовольтними електричними імпульсами, а потім до блоку окиснення, де відбувається її контакт з перекисом водню (H2O2), атомарним киснем (O), гідроксильними радикалами (OH, OH2). Після контакту з окиснювачем вода потрапляє до УФ установки, де в результаті фотохімічних процесів здійснюється знешкодження мікроорганізмів. Знезаражена вода направляється до баластних баків.
З точки зору зниження витрат електрики, яка витрачається для знезараження баластної води дуже доцільним є проведення знезараження у два етапи: при закачуванні води у баластні цистерни у точці відправки судна і при їх спорожненні у точці прибуття. Такий метод знезараження дозволяє знизити потужність СУБВ за рахунок того, що сумарна доза знезаражуючого УФ опромінення досягається за два проходи води через камеру знезараження.
Рис. 1. Ефективність очищення баластних вод при двоетапній обробці.
Рис. 2. Очищення баластної води при заповненні до баластних цистерн.
На другому етапі (перед дебаластуванням) проводять повторну обробку води, що знаходиться в баластних баках:
Рис. 3. Очищення води та осаду при дебаластуванні.
Суть технології
В основу технологічного процесу очищення води покладено принцип підвищення ефективності знезараження води в результаті спільної дії бактерицидного УФ випромінювання і невеликих кількостей перекису водню, які вводять у воду, яка знезаражується. Під дією імпульсного електричного розряду у воді генеруються потужні ударні хвилі які призводять до збудження кавітації, яка характеризується аномально високими тиском (понад 200 МПа) та температурою (понад 5000 К). Імпульсна кавітація призводять до руйнування захисних оболонок і клітин мікроорганізмів, що суттєво полегшує процес контакту цих мікроорганізмів з окиснювачем.
При контакті з окиснювачем (атомарний кисень, перекис водню, активні гідроксил – радикали) відбувається пошкодження клітинної структури мікроорганізмів та рослин та здійснюється денатуралізація білків, ліпідів, нуклеїнових кислот, які входять до їх клітинної структури, що призводить до ослаблення біологічної стійкості цих рослин та мікроорганізмів та суттєво підвищує ефективність наступної фази знешкодження – а саме УФ опромінення.
Під впливом потоку інтенсивного УФ випромінювання відбувається практично миттєва загибель бактерій і вірусів, що перебувають у воді. Крім того високоактивна редокс – система ОН*, яка утворюються при контакті УФ випромінювання з окиснювачем, ефективно руйнує стійкі до дії УФ випромінювання мікроорганізми, що перебувають у воді. У результаті чого забезпечується висока ефективність знищення мікроорганізмів.
Для зменшення потужності СУБВ сумарна доза знезаражуючого УФ опромінення досягається за два проходи води через камеру знезараження.
Технологічне обладнання
Система управління баластними водами (СУБВ) ВОДОГРАЙ здатна забезпечити ефективне очищення та знезараження баластних вод та осаду у відповідності до вимог IMO.
Основний процес обробки – знищення мікроорганізмів відбувається всередині фотохімічного реактора, який забезпечує високий ступінь знешкодження мікроорганізмів різного типу.
Попередня електрофізична обробка високовольтними імпульсами та введення в камеру знезараження невеликих кількостей ініціатору – перекису водню забезпечує посилення знезаражувального ефекту та призводить до зниження величини знезаражувальної дози УФ випромінювання.
Система управління баластними водами ВОДОГРАЙ складається з автоматичного фільтру очищення морської води, модуля електрофізичної обробки та модуля дозування ініціатора фотохімічних реакцій.
Для збільшення ефективності знешкодження мікроорганізмів та зменшення енерговитрат системи знезараження баластних вод проводиться у два етапи:
- під час заповнення баластних цистерн;
- під час скидання баластних вод в акваторію.
З метою зменшення витрат електрики, яка витрачається для знищення мікроорганізмів та мікрофлори, модуль УФ знезараження води, який входить до складу СУБВ ВОДОГРАЙ, оснащений УФ лампами низького тиску. Застосування УФ ламп низького тиску вкупі з попередньою обробкою води електричними імпульсами та з використанням окиснювача, здатне забезпечити високу ефективність знешкодження всіх типів мікроорганізмів.
Система управління баластними водами ВОДОГРАЙ складається з окремих модулів, що дозволяє розміщувати СУБВ на діючих судах в умовах дефіциту вільного місця. Вертикальне компонування окремих модулів дає змогу легко нарощувати потужність СУБВ.
Основні технічні параметри СУБВ ВОДОГРАЙ В500.03
| № | Параметр | Значення | Од. вим. |
| 1 | Номінальна продуктивність | 500 | м3/годину |
| 2 | Розрахункове значення дози УФ опромінення при коефіцієнті прозорості морської води Т10 = 35% | 150 | мДж/м2 |
| 3 | Напруга живлення | АС 400 В, 50 Гц | В |
| 4 | Потужність | 60 | кВт |
| 5 | Загальна кількість УФ ламп | 54 | шт. |
| 6 | Ресурс УФ ламп | 16000 | годин |
| 7 | Тип фільтру очищення води | FMA-9014 | або інший |
| 8 | Кількість фільтрів | 1 | шт. |
| 9 | Питомі витрати ініціатору фотохімічних реакцій (hydrogen peroxide H2O2) | 2,5 | кг/1000 м3 |
| 10 | Вартість ініціатора (концентрація перекису водню 35%) | 2 | EUR/кг |
| 11 | Питомі витрати електрики | 100 | кВт·годин/1000 м3 |
Рис. 5. Зовнішній вигляд Системи управління баластними водами СУБВ ВОДОГРАЙ
Основні переваги
Система управління баластними водами ВОДОГРАЙ забезпечує можливість глибокого очищення і знезараження баластних вод у широкому діапазоні солоності – від солоної морської до прісної.
Система управління баластними водами ВОДОГРАЙ
- за рахунок того, що очищення і знезараження баластної води проводиться за допомогою комплексу з використанням впливу ряду електрофізичних факторів, і за рахунок того, що очищення води здійснюється у два етапи досягається висока ефективність знезараження і зменшення потужності СУБВ на 25 – 50%;
- за рахунок використання комплексу електрофізичних дій (обробка електричними імпульсами, окиснення, УФ опромінення) відзначається високою ефективністю знезараження;
- здатна забезпечити можливість знезараження забруднених вод із коефіцієнтом прозорості в УФ діапазоні понад 0,5 (50%);
- забезпечує зниження величини знезаражувальної дози УФ опромінення з 200 … 400 мДж/см2 до 130 … 150 мДж/см2;
- забезпечує можливість знешкодження осаду;
- відзначається високим рівнем екологічної безпеки (редокс-система ОН* впродовж декількох хвилин перетворюється на безпечні кисень і воду);
Запровадження СУБД ВОДОГРАЙ дозволить:
- забезпечити виконання вимог Комітету з охорони морського середовища (ІМО) у частині норми безпеки IMO G8 (правил D-2 I D-3 «Міжнародної конвенції щодо контролю судових баластних вод і осадів і управління ними»);
- суттєво підвищити ефективність знешкодження зоо- і фітопланктону, які стійкі до впливу УФ випромінювання;
- забезпечити зменшення потужності знезаражуючих установок, які використовуються для знезараження баластних вод.