压载水处理标准.doc

一、 船舶压载水处理的背景 1 、船舶压载水的危害 船舶航行中，压载是一种必然状态。船舶在加装压载水的同时，海水中的生物也随之被加装入到压载舱中，直至航程结束后排放到目的地海域。压载水跟随船舶从一地到它地，从而引起了有害水生物和病原体的传播。压载水的无控制排放可能会对海洋生态系统、社会经济和公众健康造成危害。全球环保基金组织（GEF）已经把船舶压载水引起的外来物种入侵问题列为海洋四大危害之一。为了更有效的控制船舶压载水传播有害水生物和病原体，国际海事组织（IMO）于2004年通过了国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约。“公约”自2009年开始，规定所有新建船舶必须安装压载水处理装置，并对现有船舶追溯实施。“公约”对压载水的处理标准，即处理水中可存活生物的种类及数量作了明确规定（D-2标准）。 2 、压载水处理D-2标准 生物类型Organism Type标准Required Regulation最小尺寸大于或等于50m的存活生物Organisms,50m minimum dimension少于10个/m310cells/ m3最小尺寸小于50m但大于或等于10m的存活生物Organisms, 50m and 10m minimum dimension少于10个/ml10cells/ml有毒霍乱弧菌（O1和O139）Toxicogenic Vibrio cholerae (serotypes O1 and O39)少于1cfu/100ml（菌落形成单位）或小于1cfu/g浮游动物样品（湿重）1cfu/100ml,or 1cfu/g(wet weight)of zooplankton samples大肠杆菌Escherichia coli少于250cfu/100ml250cfu/100ml肠道球菌Intestinal Enterococci少于100cfu/100ml100cfu/100ml3 、船舶压载水处理系统的安装时间表 船舶类型Ship Type船舶建造年代Year of ship Building压载能力m3Ballast Capacity, m3执行标准Performance Standard执行日期Implement Date现有船舶Existing Ships20091500D-1/D-22016D-220171500-5000D-1/D-22014D-220155000D-1/D-22016D-22017新造船舶New Ships20095000D-220092009-20115000D-1/D-22016D-2201720125000D-22012(D-1：压载水置换标准；D-2：压载水处理标准）二、认证历程 2008年6月建成国内第一个压载水处理陆基实验基地 2009年12月通过CCS陆基实验型式认可青岛双瑞公司的BalClorTMBWMS在第61次国际海事组织（IMO）大会上获得最终认可。 2010年12月将通过实船实验型式认可，2011年初将通过DNV实船型式认可。三、BalClorTMBWMS的处理技术BalClorTM BWMS对压载水的处理过程分为“过滤”、“电解海水产生次氯酸钠杀菌”、“中和”三步：“过滤” 压载时，利用过滤精度为50mm的自动反冲洗过滤器对所有压载水进行过滤，该步骤可以过滤掉尺寸大于50mm的大部分的海生物及固体颗粒；“电解海水产生次氯酸钠杀菌” 从压载水主管路引一支路海水进入电解装置，电解产生高浓度的次氯酸钠溶液，该溶液经过除气后，回注入压载水主管路，同主管路压载水混合到一定浓度。该浓度的次氯酸钠能够有效杀灭经过滤后的残余的浮游生物、病原体及其幼虫或孢子等，达到规定的杀菌效果（D-2标准），压载水管路中活性物质的浓度由TRO分析仪和控制系统自动控制； “中和” 压载水排放时，当其余氯浓度小于IMO规定值时，中和系统不启动，压载水直接排放；当压载水中余氯浓度大于IMO规定值时，中和系统自动启动，向排水管中注入中和药剂，中和残余的TRO，中和剂量由控制系统自动控制。1、灭活-核心技术 电解单元从过滤后的压载水抽取总量1%2%左右的水流电解，制取氯气和次氯酸钠溶液，同时通过除气装置将电解产生的氢气稀释到安全界限以下，排出舷外。氯气会溶于水迅速产生次氯酸。当海水进入电解槽后，电解反应机理如下：阳极： 2Cl- Cl2 + 2e 阴极： 2H2O + 2e 2OH- + H2阳极产生的氯气能够迅速溶在海水中生成次氯酸和盐酸：Cl2 + H2O HOCl + Cl- + H+所以，总反应：NaCl + H2O NaOCl + H2次氯酸钠溶液作为一种非常有效的杀菌剂可以在压载水中保持一定时间，并迅速有效的杀灭压载水中的浮游生物、孢子、幼虫及病原体。该技术已经在医学灭菌、自来水厂等水处理行业应用多年。2 、BalclorTMBWMS工作流程 压载时工作流程排载时工作流程3 、 BalclorTMBWMS系统组成过滤单元l 体积小，占地面积适中l 单台处理量大l 过滤面积大，过滤效果好l 压头损失小，冲洗时不断流l 适用于恶劣条件的海水过滤l 可以实现压差、时间和手动控制电解单元l整流设备选用开关电源，体积小，效率高l 电解设备选用管板式电解槽，结实、耐用、电解效率高l 处理水量增加时，电解模块体积变化很小l 设备核心部件电解槽寿命可达船舶全寿期l 具有核心部件的自主知识产权中和单元l 可实现手动和自动控制l 当排放的压载水中TRO浓度低于IMO规定值时，系统不启动中和单元，压载水排放到舷外。l 当排放的压载水中TRO浓度超过IMO规定值时，中和单元自动启动，向排水管中注入中和药剂，中和残余的TRO，中和试剂的流量由控制系统自动控制。4 、 BALCLORTMBWMS规格型号及参数型号 Model额定处理量Treatment Capacity(m3/h)电解海水量Flow Rate to Electrolyzer(m3/h)所需功率Required Power (AC KVA)外形尺寸Dimension 电解单元Electrolysis UnitL(mm)W(mm)H(mm)过滤器FilterL(mm)W(mm)H(mm)BC-300100-3006153000600800250018002200BC-500301-5006253300600800260018002300BC-1000501-100012503300600800290023002200BC-15001001-1500207534008001070300026002100BC -20001501-20002010033001500800330025002200BC -25002001-250036125340018001070350029002400BC -30002501-300036150340018001070350029002400BC -35003001-350036175340018001070380024002500BC -40003501-40003620035003300770380024002600BC -50004001-50004525035003600770400028002600四、BalclorTMBWMS优势1 、电解制氯灭活技术成熟可靠、简单有效 灭活彻底，持续时间长次氯酸钠溶液作为一种非常有效的杀菌剂可以在压载水中保持一定时间，并迅速有效的杀灭压载水中的浮游生物、孢子、幼虫及病原体。该技术已经在医学灭菌、自来水厂等水处理行业应用多年，是一种成熟的、可靠的灭活方法。 一次灭活，简单有效灭活过程只在压载状态时进行，排载时无需再次灭活，简单有效，节能环保。 不受水质限制，可以处理浑浊海水 型号齐全，三大主力船型全覆盖2、支路电解海水技术理念先进、方便设计改造 从压载水主管路引一支路海水（主管路海水的12%）进入电解槽电解即可，无需让压载水全部通过电解槽 压载水主管路无需改动，方便新船设计和旧船改造 处理水量小，电解单元体积小，整套装置尺寸小 电解效率高，功耗低3、中和技术适应于各种航程 对于短期航程船舶，中和系统可以去除压载水中余氯以满足排放要求。 当排放的压载水中TRO浓度低于IMO规定值时，系统不启动中和单元，压载水排放到舷外。 当排放的压载水中TRO浓度超过IMO规定值时，中和单元自动启动，向排水管中注入中和药剂，中和残余的TRO，中和剂量由系统自动控制。4、 模块化设计方便新船设计和旧船改造 新船：整体模块化设计，结构紧凑，可以节省大量空间。 旧船：形式灵活，整个设备可以分拆为37个模块，可以将模块放置于狭小的空间内，以解决旧船安装空间小的技术难题。 每个模块都具备独立的功能。 多种电解方案，适用于各种航线5、 多种电解方案，适用于各种航线 BalClorTM BWMS不仅仅适用于海水航线，同样也适用于淡水航线。对于使用淡水（盐度3PSU）作为压载水的船舶，提供多种实用解决方案6、 经济性能优良 运行成本低： BalClorTM BWMS的运行成本仅为USD10/1000m3。 维修费用低：BalClorTM BWMS的核心部件是电解槽。其寿命为船舶全寿期，无需维修和更换文章摘要: 介绍国际海事组织（IMO）颁布的国际船舶压载水及沉淀物控制与管理公约的生效日期、性能标准及批准流程,论述现有的主要船舶压载水处理方法、目前符合国际海事组织压载水排放标准的压载水处理系统及其影响,为2016年底前全部现有船舶配备IMO认可的压载水处理系统提供理论依据。 文章关键词: IMO 压载水公约 压载水 处理 文章快照: 膜达到杀死细菌的目的。l丁作过程为：压载水首先经过一个过滤器，去掉水中大于50m的有机体，这样有助于减少压载水舱中沉淀物的数量。然后水再进入一个消毒器，通过消毒器产生的活性物质来分解通过滤器的有机体，得到符合标准的水，最后水进入压载舱。排压载水时，水不需再通过滤器，只要通过消毒器后即可直接排舷外。系统还配备一套自动清洗装置，该装置在消毒器每次处理完压载水后对之进行反冲洗，以免长期使用形成的水垢影响设备的性能。整个过程无须任何准备工作或化学试剂的投放，完全自动化，操控员可以监控警报15并执行本地或遥控操作，一个按钮即可控制系统的启动和停止，过滤器和光触媒装置(AOT)均备有自动清洗设备，光触媒装置的洗涤剂也不会对环境产生破坏。PureBallast系统一I作流程如图3所示。3压栽水处理技术的影响随着压载水处理公约生效日期的临近，船舶压载水处理系统在实船的逐渐应用，其对船舶防腐材料及压载舱金属的影响日渐引人担心。一些压载水处理技术尤其是电解技术、氯生成技术和臭氧技术的系统等，可能会对压载舱的防渗材料的防腐性起到相反作用，特别是IMOPSPC规则对压载舱的要求在船舶压载水处理系统的使用下是否还能够满足规则要求，处理图3PureBallast系统工作流程系统中应用的化学物质是否对船体金属壁产生二次腐蚀等。在这种情况下，国内外的研究机构纷纷对目前压载水处理系统采用的方法进行相关研究。BMT船队的科研成果表明，增加生物等效剂量的次氯酸盐对标准船型涂料系统(油漆渗透性)没有影响。大连海事大学宋永欣通过对电解法处理船舶压载水对压载舱腐蚀研究发现I刚，电解海水处理压载水时会一定程度地影响压载舱金属的腐蚀，但这种情况是在涂层保护无效或损坏基础上引起的，无论使用什么技术，这些问题都可能继续下去，只不过一些压载水处理系统加速了它的腐蚀。应用臭氧技术的系统一般都加一个活性炭过滤器，使产生的O通过活性炭过滤器的定时加热然后通过透气管排船外，避免对船体金属舱壁的腐蚀。根据技术领先的商用压载水处理系统供应商所作的独立研究显示，使用这些类型的压载水处理系统不会对国际油漆涂层及金属的正常性造成影响。四，结语随着人们环境保护意识的增强及国际公约生效日期的13益临近，压载水处理系统装船应用已成定局。截至目前，全球已有15家研发商的压载水处理系统通过IMO的最终批准，国外部分研发商的产品已在上百艘船舶上进行了应用，而我国仅有青岛双瑞公司刚通过IMO最终认证，这就对我国压载水处理系统的快速产业化和打破垄断提出迫切要求。对于船厂及船公司来说，如何从安全、有效、空间、费用、操作、认证、船体破坏性、二次危害等方面进行分析，为特定船舶选择最适合的压载水处理系统方案，也已成为一个迫在眉睫的问题。参考文献：l】许寒冰，马勇压载水处理技术现状【J1_船舶设计通讯2009(1)：45482】宋永欣，党坤，等船舶压载水处理方法世界海运，2002(2)：4243【3】李成玉船舶压载水处理系统的最新成果fJJ青岛远洋船员学院学报，2007(4)：18-214】李芳，李伟船舶压载水污染的处理方法研究进展J】中水运，2007(5)：12-13【5】李艇船舶压载水处理系统【JJ_船舶，2008(6)：2730f6】宋永欣电解法处理船舶压载水对压载舱腐蚀影响JJ_大连海事大学学报，2005(3)：4546Technologyandapplicationofshipsballastwatertreatmentsystem