海洋污損生物(marine fouling organisms)，是指附著或固著在海洋人工設(shè)施上，并對人類的經(jīng)濟(jì)活動帶來巨大損失的海洋生物，包括海洋微生物、海洋植物和海洋動物。海洋污損生物所造成的危害稱為海洋生物污損(biofouling)。對海洋生物污損的防除稱為防污(antifouling)。海洋生物污損造成的危害包括使海水供水和循環(huán)水系統(tǒng)的截面積減小，流阻增加，流量減少；增加船舶的阻力；加速金屬的腐蝕；使海中的儀表和轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)失靈等。防止海洋生物污損的方法很多，其中應(yīng)用最廣的是防污涂料法和海水電解法。海水電解法因其安全經(jīng)濟(jì)、管理方便和對環(huán)境無污染，得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。
海水電解防污的原理
海水電解防污是采用特殊的電極，在無隔膜的條件下電解海水產(chǎn)生有效氯(HClO)，利用有效氯的強(qiáng)氧化性來殺死海洋污損生物的幼蟲或孢子，從而達(dá)到防止污損的目的。
海水電解的反應(yīng)式為：主反應(yīng)
陽極：2C1一→Cl2+2e
陰極：2H20+2e→ H1+20H一
溶液：Cl2+H20→HC10+Cl一+H+
HClO→ H++ClO-
副反應(yīng)
陽極：6Cl0一+3H20→ 2C1O3一+4C1一+6H+ +3/202+6e
2H20→ O2+4H++4e
陰極：ClO一+H20+2e→Cl一+20H一
溶液：HClO+ClO一一c103- +2C1一+2H+
2C10一→ H20+Cl—
H2+ClO一→ H20+C1一
其它反應(yīng)
Mg2+ +20H一→ Mg(0H)2
Ca2+ +20H一→ Ca(0H)2
從以上反應(yīng)可知，要使電解防污裝置安全連續(xù)高效運行，必須抑制無謂消耗HClO的副反應(yīng)，注意排氫，并按一定的周期酸洗去除鈣鎂鹽的沉積物。
有效氯對海洋污損生物有很強(qiáng)的殺滅效果，海水電解加氯的方式有連續(xù)加氯和沖擊加氯。根據(jù)海生物生長實際情況，采用兩種方式結(jié)合的防污效果更好。連續(xù)加氯時有效氯濃度一般控制在2×10一6，沖擊加氯濃度有的可控制在高達(dá)6.5×10-6，根據(jù)季節(jié)、海生物的生長繁殖規(guī)律的不同調(diào)整沖擊加氯的濃度、次數(shù)和時間長短，并保證排出海水的殘留余氯小于0.1×10-6。
海水電解技術(shù)的發(fā)展前景
目前，海水電解技術(shù)已廣泛地應(yīng)用在防止冷卻水系統(tǒng)生物污損上。這項技術(shù)還可用于海水的直接利用、生活污水處理上、海濱游泳池的消毒、船舶的防污處理等。
由于中國是一個淡水資源嚴(yán)重短缺的國家，人均淡水資源擁有量2240m3，僅為世界平均水平的四分之一。淡水資源的匱乏已經(jīng)嚴(yán)重地影響到經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。而利用豐富的海水資源，取代部分淡水用于生產(chǎn)和生活中已越來越受到人們的重視。通過合理地利用海水資源，可以節(jié)約大量的淡水資源，能在一定程度上緩解淡水資源的匱乏的危機(jī)。而我們可以充分利用海水電解技術(shù)，對海水進(jìn)行消毒和防污處理后，直接用于生產(chǎn)和生活中。
有效氯可以降解污水中的BOD值，同時還具有很強(qiáng)的殺菌消毒作用。因此可以將海水電解技術(shù)生成有效氯加入污水中，利用有效氯的強(qiáng)氧化性進(jìn)行污水處理。同時也可以取代次氯酸鈉溶液，用于海水游泳池的消毒處理以及海水養(yǎng)殖池的消毒殺菌處理。
在船舶運輸上，目前已有采用海水電解技術(shù)的裝置用于船舶的防污。還有采用電解氯一銅以及電解銅一鋁技術(shù)防污，將海水電解技術(shù)產(chǎn)生的有效氯和銅離子共同作用，防止污損生物的附著。近年來，還出現(xiàn)了將海水電解技術(shù)和防污涂料技術(shù)相結(jié)合，在船舶外層涂刷一層絕緣涂層，再涂上一導(dǎo)電涂層，以導(dǎo)電涂層為陽極電解海水，產(chǎn)生有效氯達(dá)到防污的目的。
海水電解技術(shù)由于其安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用和易于操作管理的特點，將會得到越來越多的應(yīng)用，具有廣闊的發(fā)展前景。
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