阐述船舶压载水处理技术及处理系统
船舶压载水处理技术及应用研究
船舶压载水处理技术及应用研究文章主要针对压载水处理技术的相关应用和发展趋势进行研究，并分析了几种主要压载水处理技术的应用，以及压载水处理技术对船舶相关设施的影响，探讨该技术系统的设计与设备选用等相关问题。
标签：船舶；压载水处理技术；应用研究1 压载水处理技术基本概述在国际海事组织进行压载水控制开始时期，压载水处理技术普遍发展不成熟，达不到排放控制标准，因此，一些国家为了自身的海洋利益，选择在远离本土海域置换压载水，以减少对本国海域的生态影响。
比如以色列、新西兰以及澳大利亚都规定，如果船舶要停靠在该国，必须在较远的海域先释放压载水，以色列则更加严格，要求船舶的压载水排放和更换要在红海之外。
从根本上来看，这种远洋置换压载水的方法，并不能根本上解决污染问题，本质上知识污染的转移。
2004年国际海事组织出台的《公约》对船舶压载水制定了管理标准，该标准以船舶的建造年份及压载水量的实际情况为依据，对压载水控制有不同的标准（如表1所示）。
有些国家为了进一步保护自身的生态环境，在各项标准及指标上甚至要比《公约》当中的标准更加严格。
2 压载水处理技术应用分析关于在压载水处理技术的研究，在国际上的研究方向较多且比较全面，主要包含了物理方面的处理技术和化学方面的处理技术，如下：2.1 物理处理法所谓压载水处理的物理方法，主要通过稀释、加热、离心、过滤、光照等物理手段，来消除海水当中的有害物质，达到压载水的净化处理。
比如物理处理法当中的过滤处理，就是将海水通过一定的过滤装置，排除污染物。
过滤装置能够自动排除外来生物，利用网目筛选生物种群。
当前用于船舶压载水处理的过滤装置有纳滤膜件和超滤膜件。
这些装置在船舶上的安装比较简便，操作起来也比较简单，而且采购和安装这些过滤装置的成本不用很高，性价比相对较高。
过滤法的不足之处就是难以对于一些体积十分微小的污染进行过滤处理。
因此，过滤法在实际应用中，通常与其他处理措施配套使用，达到效果最大化。
船舶压载水处理系统浅谈
船舶压载水处理系统浅谈【摘要】船舶压载水处理系统就是对船舶排放海里的压载水进行处理的装置。
因为船舶压载水的无控制排放，会对海洋生态、公众健康造成严重危害，所以国际海事组织（IMO）制定《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》，对船舶压载水排放进行控制。
“公约”对船东和船管理公司提出了强制性的要求，迫使船东和船管理公司对现有的船舶压载水系统进行改造。
对船舶修造企业而言，从技术和安全上提出更高的要求。
同时对目前低迷的船舶修造市场也提供了一个很好的机遇。
【关键词】船舶；压载水处理；系统一、压载水排放管理公约概要1、压载水排放控制和管理公约与标准2、压载水排放管理公约的生效条件与现状（截止2013年3月）“公约”在合计不少于世界商船总吨位35%的至少30个国家批准之后12个月后生效。
截至2013年3月底，已经有36个国家批准，当中包含了29.07%的商船总吨位。
3、公约生效后的实施日程二、压载水处理系统（BWMS）简介1、压载水处理系统的原理及分类压载水处理系统主要是针对压载水中含有的存活生物及细菌进行处理，以达到”公约”规定的排放标准。
针对非活性物质的处理方法，主要采用液相-固相分离法去除压载水中存在的水生物及其他颗粒物质，主要有过滤分离法及旋流分离法；针对活性物质的处理方法，采用灭活压载水水生物及微生物技术，包括物理消除的紫外线法、加热法、超声法、磁力法，电力法等，和化学消除的氯化法、臭氧法、过氧化氢法、二氧化氯法等。
上述压载水处理方法均不能完全满足“公约”的要求，而是通过联合的方法，即机械过滤后，采用物理或化学方法进行处理。
2、压载水处理系统举例三、压载水处理系统（BWMS）的安装结合本公司作为修船企业，以青岛双瑞SUNRUI BalClor?和江苏蓝天BSKY?两种BWMS为例，介绍船舶压载水处理系统的安装过程。
1、青岛双瑞SUNRUI BalClor? BWMS①安装在散货船及集装箱船上该BWMS在机舱底部左右压载泵出口后至压载舱压载总管之间各新装一台过滤单元及旁通管系。
船舶压载水处理技术
要 求 不管新 、 老船舶都必须安装 压载水管理系统 。 据统计 ， 公约生效后 ， 全球 约有 ６ ８ ０ ０ ０艘 船 舶 加装 压载 水管理 系统 。 面对 如此 大 的市场 容 量 ， 各 国众 多 厂商 纷 纷投 入压 载水管 理 系统 的研 发 ， 处 理 工 艺 主要 分 为 如 下
定能被 世 界各 国广 泛接 受 的 国际公 约 ， 以加 强 对 压 载水 的管 控 ， 防止 外 来 物 种 的 入侵 。直 至 ２ ０ ０ ４年 ，
满 足不 断提 高 的排放 标 准 。
２ 现 阶段 压 载水 处理 技 术
压 载水 公 约 除规 定 了压 载 水 的排 这将会 增加 大量 电耗 。 （ ２ ） 过滤 ＋电解 ： 压 载水经 ５ ０ ｍ 滤器 过 滤后 ，
１ 压 载 水 处 理 的 特 点
当船 舶将 成 千 上 万 吨 的压 载水 泵入 压 载舱 时 ， 只要能 通过 船舶 压载泵 进 口的任何 物种 都有 可能 自
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ０— ２ ２
等因素 ； 产生 的药剂对舱壁具有 腐蚀性 ， 耗 电量 较
大， 不 能 彻 底 解 决 沉 积 物 问题 。排 放 时 ， 需 加 药 中 和， 防止 超标排 放 电解 产生 的药剂 对环 境造 成影 响 。
（ ３ ） 过滤 ＋电催 化 ： 压载水经 ５ ０ ｍ 滤器 过 滤
第 ４期
金
星等 ： 船舶 压载水处 理技术
２ １
排 放 电解产 生 的药剂 对环 境造 成影 响 。
Ｕ 引 舌
满 足现有 船舶 运行条 件 的前 提下 ， 具有 升级 空 间 ， 以
据统计 ， 每年船舶携带 的压载水约有 １ ０ ０亿 ｔ ，
船舶压载水处理技术及处理系统方案研究
几种 。根 据理 化特 性 的不 同，压载 水处 理技 术 可 以
分 为 ３类 ： 机械 处 理法 、 学 处理 法和物 理 处理 法 。 化 Ｉ ． 机械 处理 法 ．１ ２
为使 船 舶压载 水 得 到有 效控 制和 管理 ，尽量 减 少 和 最 终 消 除 因有 害水 生物 和病 原 体 的转 移 对 环 境 、人 体 健康 、财 产和 资源 引起 的风 险 ，国 际海 事 组织 （ＭＯ）制 定并 通过 了 ｛０４年 国际船 舶 压载 Ｉ ２０
水及 其沉 积 物 管理和 控 制 公约 》（ 简称 公 约 ） 。公约
青 岛双 瑞 防 腐 工 程 有 限 公 司 开 发 的压 载 水 处
理 系 统 和 中远 与 清 华 大 学 合 作 研 发 的 压 载 水 处 理
系统 ，都 已通过 了Ｉ ＭＯ认 可 和 我 国主管 机 关 的型 式认 可 。青 岛海 德威 船 舶科 技有 限 公司 开发 的压 载
水处 理 系统 也 已通过 了Ｉ ＭＯ认可 ， 目前 正在 做型 式
所 有 认可 。
最 快 在 ２ １ 年生 效 ，一 旦生 效 ，适用 船 舶 的排放 ０２ 压载 水 应达 到 公约 规则 Ｄ． 条 规 定 的压 载 水性 能标 ２ 准 。为此 ，船 舶一 般 都需 要安 装压 载 水处 理系 统对
压 载水 进行 处 理后 ，才 能达 到 排放 标准 。 根据 Ｉ １ ０ （５决议 ，在 ２ ０ ＭＯＡ．０ ５２ ） ０ ９年 或 以后 建 造 的适 用船 舶应 在其 第 二个 年度 检验 之 后符 合 公约
提 出了船舶压载水 处理系统选用须考虑事项 ，以期在选 用压载水处理系统 时提供参考 。
关键词 ：压载 水；处理技术 ；处理系统 中图分类号 ：Ｕ６ ４９ ６． 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ０ —９ ２２ １） ２０ ６ —４ ０ ５９ ６ （０ １ ０ —０ ４０
实例船舶压载水装置原理与专业解析
实例船舶压载水装置原理与专业解析
船舶压载水处理现在很多船舶已安装，并投入使用，今天我们以一条船的压载水处理装置为例，讲解压载水处理的原理和组成图解。
上图为船舶压载水处理装置实际布置
一压载水处理系统
1. 系统组成 / System Components
压载水处理系统是一种采用机械过滤和紫外线（UV）消毒技术相结合的在线二级处理系统。
自清洗过滤器通过拦截水中较大生物体起到预处理作用，后续的紫外消毒系统对海水进行杀菌消毒，满足IMO D-2排放标准。
The BWMS features two-stage process, applying efficient automatic filtration to remove larger organisms and sediments followed by powerful medium pressure UV unit to disinfect and inactivate smaller plankton, bacteria and pathogens, in compliance with IMO D-2 standard.
上图为船舶压载水处理在ship office的电脑控制操作屏（有船位及具体的时间）。
船舶压载水处理方法综述
Energy Conservation ＆ Environmental Protection in Transportation
船舶节能
微生物。实验表明， 氯浓度达到 5 mg / l 时能杀灭海 水中 99. 85% 的异养细菌、100% 的弧菌和 85. 2% 的 粪大肠菌群； 氯浓度达到 20 mg / l 时能杀灭海水中几 乎所有的细菌。 该方法在陆地被广泛使用， 缺点是 会加快舱壁的腐蚀，并放出氯臭味。 3. 4. 3 强电离放电法
正是这种便利的随船运动方式使得外来生物在到达水域很快地繁衍生长进而侵占本地物种的生长水域或直接破坏其生存环境从而导致本地物种的消失和减弱使港口的渔业遭受致命打击给当地造成巨大的经济损失l3
船舶压载水处理方法综述
3. 4. 生 物 杀 死 并 粉 碎。 超声波功率在水体中的空化效应所产生的高压、 冲 击波、声流和剪切力能够有效地破坏藻类的细胞结 构，抑制叶绿素的合成。 有实验表明， 当超声波的 功率在 500 W、 作用时间为 5 min 时， 能杀死水中 100% 的扁藻和金藻。
稀释法是通过管路的设计，将清洁的海水从压载舱 顶部注入同时从底部排出的方法。稀释法因涉及船舶设 备、管路的改进或添置，因此仅仅在新船上使用。 3. 2 机械法 过滤法
3. 2. 1
实验研究表明， 由 N2 形成的惰性气体保护层能 够对压载水中的生物的生长起到明显的抑制和部分 致死的效果。 N2 能够抑制部分藻类的生长， 降低藻 类的繁衍速度并且可导致藻类形态的畸形变化。 这 种抑制效应对于小球藻和盐藻的表现要优于扁 藻。 N2 填充的保持时间长有利于抑制作用的表现 。 3. 4 化学法 臭氧法
紫外线会导致微生物组成的部分如核酸 （ DNA 和 RNA） 发生光化学反应。 这种方法对于小的生物 体比较有效， 但是对于大的生物体比如浮游动物没 什么效果。 因此， 这种方法的使用一般都是在过滤 去除较大的微生物之后。 用紫外线照射压载水， 可以杀灭水中细菌和其 他微生物， 处理过程不会产生二次污染， 装置操作 管理简便， 运行成本低。 该方法不能杀死所有有害 生物，当海水浑浊度较大时， 其效果会受影响。 该 方法与过滤法联合使用效果较好 。 3. 3. 3 N2 填充法
船舶压载水处理系统原理
大海上的“垃圾场”：船舶压载水处理系统
原理
船舶压载水处理系统是船舶上非常重要的一个系统，它能够处理船舶在航行过程中吸取的压载水，避免把海洋污染物排放到海洋环境中去，起到重要的保护海洋环境的作用。
船舶压载水处理系统的工作原理是：船舶在航行过程中吸入的压载水首先会进入船舶的压载水储槽中，经过初步的清洗和过滤后，再经过含量检测，如果检测到含有大量的污染物质，就需要通过船舶压载水处理系统进行处理。
船舶压载水处理系统主要由压载水过滤器、生物反应器和化学药剂加药系统三大部分组成。
首先，压载水过滤器会进一步清除压载水中的固体颗粒，使其能够更好地进入到生物反应器中进行处理。
在生物反应器中，良好的压载水处理系统可以利用微生物帮助清除压载水中的有机物质和氮、磷等营养元素，并将其转化为更加稳定的无害物质。
而化学药剂加药系统则能够在需要的时候为系统提供必要的药剂以使其在处理水质方面达到最佳状态。
总的来说，船舶压载水处理系统在船舶的环保方面起到了非常重要的作用。
它能够减少船舶对海洋环境的伤害，保护海洋生态环境的健康与发展，这对于整个地球的生态环境都是非常有益的。
因此，我们应该更加重视船舶压载水处理系统的作用，严格遵守相关规定，共同保护好我们的家园——地球。
浅析船舶压载水处理技术及处理系统选型
浅析船舶压载水处理技术及处理系统选型作者：朱宸张正来源：《中国水运》2020年第11期摘要：壓载水对保持船舶行使的浮性与稳性至关重要，但压载水的随意性排放也给海洋领域的生态环保与物种平衡等造成了严重的破坏，芬兰签约《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》（BWM公约），标志着装载合适压载水处理系统迫在眉睫。
鉴于此，本文以BWM公约D-2标准与管理为导向，基于压载水处理技术的优缺点，对当前船舶压载水处理系统设备进行分析，旨在为船舶压载水处理系统的实践选型提供指导参考。
关键词：船舶压载水;处理技术;处理系统选型;浮性;稳性中图分类号：U662.1 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2020）11-0106-031前言根据作业标准，船舶通常会将压载水在港口或附近海水领域特定位置，进行压入与排放，长年累月的压载水作业会使档期海水产生大量的沉积物等，给浮游生物、病原体等的衍生与扩散创造有利条件，使海洋生态平衡与公众安全受到严峻挑战。
为了将船舶压载水排放造成的危害降至最低，有效维护海洋环境，国际海洋组织（IMO）制定了等一系列的管理规定，对压载水的控制与管理提出了可操作性技术要求，强制要求各国必须严格遵守。
BWM公约中明确规定400总吨及以上符合要求的船舶必须要根据公约D-2标准进行压载水处理，BWM公约标准的执行并没有生效前的缓冲期，这就要求规定范围内的船舶必须要拥有合法的压载水管理证书，而为了满足这些技术要求，船舶必须对压载水处理系统进行选型与安装。
2船舶压载水公约性能标准与管理要求船舶压载水管理标准主要包含D-1压载水置换与D-2压载水处理两大标准，其中公约D-1标准处于临时性保障举措，船舶排放的压载水只有符合公约D-2标准后，才能真正被允许排放，而执行公约D-2标准的关键在于装载满足IMO规定的压载水处理系统。
最终不同建造时间的船舶，都必须要严格贯彻公约D-2时间标准。
为了促使BWM公约尽可能快的得到贯彻执行，IMO在第28届会议上通过A.1088（28）决议，对公约D-2标准的具体执行日期进行了重新规划，修订方案在2019年10月开始生效，BWM公约规定的具体性能标准与要求见表1与表2。
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阐述船舶压载水处理技术及处理系统
随着船舶压载水在港口领域频繁的排出和压入产生了大量细菌和浮游生物，为各种病原体提供了转移和船舶通道，为外来物种的入侵提供了渠道，严重影响了海洋环境和公众安全。
为了降低、消除船舶压载水排放对公众安全和海洋环境造成的影响，国际海事组织对船舶压载水的控制和排放提出了要求，为了达到公约中的要求，迫切需要进行压载水处理系统的选型和安装。
1 较为常见的压载处理技术
1.1 利用物理化学方法进行处理
1.1.1 紫外线处理法：通过放在石英套管中的汞灯对大小不同的微生物的照射，从而达到处理微生物的目的。
1.1.2 脱氧处理法：通过向压在水中加注惰性气体，使水中的氧气排出，而水中的微生物由于缺氧会窒息死亡，以此达到处理的效果。
1.1.3 超声波处理法：由于超声波作用于压载水时会产生一定的热量及压力波偏向，从而使微生物的表面细胞壁被破坏，继而起到杀灭生物体的作用。
1.1.4 加热处理法：通过对柴油机的冷却水的利用，使压载水的温度达到38℃～50℃，且需要保持一段时间，以此消灭压载水中的微生物。
1.1.5 氧化处理法：通过臭氧或者过氧化氢在相关环境的释放使生物的酶出现变性而死亡。
1.1.6 氯化处理法：通过电解压载水等方法产生出氯离子，从而达到杀灭微生物的作用。
1.2 具体的机械处理法
通常对于压载水中相对较大的生物及杂质会用机械处理法进行处理。
具体方法包括过滤及旋分等技术，一般会将滤出的物质返回海洋，也可以将其存储在专门的单仓中定点进行处理。
2 我国对压载水处理系统的研究现状
现阶段，我国针对压载水的处理设备的研发已经有较多的企业进行了参与，而且投入的资金量也非常可观。
按照有关公约规定，相关船舶压载水处理系统应
由相关国家主管机关进行签发认可，而船舶若行至美国水域则还需要更高形式的认可方式。
截至去年，我国已经有一部分船舶得到了相关国际公约的认可。
站在相关处理技术的角度进行分析：较多厂家在技术水平上难分高低，但仔细进行了解发现，每个系统都存在程度不同的缺陷，因此为了提高相关系统在国际上的认可度及竞争力，就必须对相关产品进行升级换代，同时做好有关的售后服务工作，只有这样才可能提升自己、壮大自己。
3 压载水处理的系统选择
3.1 选型应考虑的因素
3.1.1 船舶的类型及航线。
第一，在进行压载水处理系统的设计时船舶的类型是选择的决定性依据。
在具体的设计中，油轮及散货船这样的高压载货船舶，在压载水容量及泵流量方面非常大，加之其在无货航行时必须进行压载水的加注，且一般会采用全进全出的方式，所以此类船舶在压载水处理系统设计时，应尽可能地采用最大排量的压载泵进行设计。
而像集装箱之类的低压载船舶由于压载水较少，所以可对其压载能力设计方面适当降低标准。
第二，由于不同国家具有不同的法规限制，因此对压载水处理系统的设计需考虑到船舶的具体运营航线，如往返于美国航线的船舶对于压载水处理系统选择时，就必须考虑美国和其他地方的基本要求，同时其设备还应达到有关的认证许可。
3.1.2 影响处理技术的主要因素。
第一，处理方法的不同。
若采用紫外线消毒系统时，需考虑到灯的类型及系统对相关含量的最小要求。
若采用化学处理系统时，需考虑最小注入量及最小停留时间，甚至还要考虑中和剂从生产到排放的具体用时。
第二，由于所使用压载水的性质的不同对相关处理技术产生的影响，如当压载水浊度较大时，则紫外线消毒法不但会大幅度降低紫外线的透射效果，同时容易造成灯管的结垢现象，从而使消毒效果大大折扣；若压载水的淤泥含量较高时，就会在压载舱形成较多的淤泥，因此会提高洗舱频次，所以建议用微滤膜分离技术效果会更好一点。
第三，在对压载水处理过程中，因采用技术的不同会产生截然不同的耗能效果。
实际上部分压载水处理系统具有较高的能耗量，其中最为典型的就是紫外线
杀毒技术，这种技术对型号较小的船舶来说，每处理一次压载水就要消耗将近200度的电量。
第四，相关的系统压浆设备安装之后，无疑给压载水系统造成了一定的阻力，因此使得系统流量及排出压力出现了下降。
第五，对设备安装以及维修空间的要求。
相关处理系统选择需要充分考虑到设备结构特点及对维修空间具体要求，而安装方式的不同也会影响设备实际布置。
鉴于此，要求在对压载系统进行选择时，将设备安装及对维修空间的要求考虑进去，对旧船的加装需特别注意。
3.1.3 对压载舱及管道腐蚀的具体影响。
腐蚀问题属于现阶段船舶保养中较难解决的重点问题，形成压载舱涂层遭破坏的主要原因是，压载水处理系统使压载水及压载舱空气的化学成分出现了较大变化，从而提高了舱内及管道的腐蚀速度，所以这一因素不能忽视。
3.2 对货船压载水处理系统的具体方案进行对比
按照实际要求，现对53000t的散货船的压载水处理系统进行方案上的对比，具体可参考表1。
通过表1可以看出，所有处理技术特点分明，能耗方面紫外线法最大，其次是电催化法及膜分离法；电解法的能耗虽然也较低，然而若和电催化法以及膜分离法相比还是较高的。
从设备的布置来看发现，膜分离法具有设备少、布置简便的特点，而紫外线法以及电催化法则具有较为复杂设备布置困难。
若从相关的使用维护角度来看，膜处理法因为微滤膜的使用寿命极短，因而更换频率较高，这样就形成了较多的维护费用，而紫外线法中灯管的更换具有较大的难度，电解法及电催化法比较容易维护。
通过对以上情况的综合分析决定采用膜分离法或者电催化法进行该船压载水系统的选用。
4 结语
本文首先对船舶压载水处理技术进行了详细介绍，然后对我国当前船舶压载水处理系统的研发现状进行了深入分析，强调选型过程中需要注重的内容，并以实际船型为例，选择合理的船舶压载水处理技术以及船舶压载处理系统，具有一定的借鉴参考价值。
参考文献
[1] 程昆仑.船舶压载水管理公约生效后CCS的对策研究[D].上海海事大学，2006.。