高進(jìn)京 王成強(qiáng)

摘 要：國際海事組織（IMO）于2004年2月通過了《2004年國際船舶壓載水及沉積物控制和管理公約》目前已經(jīng)有52國家批準(zhǔn)了此公約，約占商船總噸位的35.14%已經(jīng)達(dá)到了公約的生效條件。為了讓更多的人了解壓載水原理及設(shè)備并為設(shè)計(jì)者提供一定的設(shè)計(jì)借鑒。本篇簡(jiǎn)單介紹壓載水系統(tǒng)的相關(guān)原理及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：壓載水處理系統(tǒng)

1 目前主流壓載水系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 壓載水處理系統(tǒng)的目的

船舶壓載水和沉淀物的無節(jié)制排放導(dǎo)致有害水生物和病原體的轉(zhuǎn)移，對(duì)環(huán)境、人體健康、財(cái)產(chǎn)和資源造成損傷或損害，公約的通過旨在通過船舶壓載水和沉積物的控制和管理來防止減少并最終消除有害水生物和病原體的轉(zhuǎn)移對(duì)環(huán)境、人體健康、財(cái)產(chǎn)和資源引起的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 壓載水系統(tǒng)的分類

按壓載水系統(tǒng)處理方式一般可分為：①機(jī)械法（過濾和分離）；②物理處理法（紫外線照射、氣穴現(xiàn)象、脫氧等）；③化學(xué)處理法（抗微生物劑和藥劑，船上產(chǎn)生或額外注入）；等。

2 主要廠家壓載水處理方法介紹

2.1 機(jī)械法

該系統(tǒng)要求將全部壓載水流經(jīng)濾器、旋分器或者其他分離器，對(duì)于大流量壓載水的情況，設(shè)備的尺寸可能帶來問題，如果設(shè)備室是在壓載水排放時(shí)使用，大量慮出物必須保留在船，增加存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)。

此種方法主要由過濾及存儲(chǔ)系統(tǒng)組成，目前應(yīng)用較少本文不再贅述。

2.2 物理處理法

紫外線處理通常是在壓載水打進(jìn)和排放時(shí)進(jìn)行，其有效性受到水的濁度的影響，水的濁度會(huì)影響光線的穿透能力，脫氧處理可能需要幾天的時(shí)間才能保證對(duì)水生物的殺傷率，另外壓載艙一定要有密閉的通風(fēng)系統(tǒng)且應(yīng)被完全惰化。

系統(tǒng)主要組成部分：過濾器、超聲波預(yù)過濾器、紫外殺菌模塊。

工作流程：

壓載：在加裝壓載水時(shí)，壓載水依次進(jìn)行水力旋流分離過濾器、超聲波預(yù)過濾器、紫外線殺菌模塊，最后注入壓載艙，通過這三個(gè)模塊的共同作用，能使經(jīng)處理的壓載水達(dá)到IMO排放標(biāo)準(zhǔn)。

卸載：從壓載水艙出來的壓載水，無需經(jīng)過過濾器，再次流經(jīng)超聲波預(yù)過濾器和紫外殺菌模塊，再排出舷外。

2.3 化學(xué)處理法

加藥量應(yīng)該合適，通常能在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)達(dá)到對(duì)水中生物的殺滅率，但壓載水排放時(shí)可能還殘留過量的藥物，因此通常需要對(duì)水中藥物進(jìn)行中和處理，以確保對(duì)排放環(huán)境無害。另外如果壓載艙中藥物濃度過高，還有可能腐蝕壓載艙壁。

系統(tǒng)主要組成部分：主要部件為過濾單元、電解單元、中和單元。

工作流程：

壓載：加裝壓載水時(shí)，利用自動(dòng)反沖洗過濾器先進(jìn)行一道過濾，過濾掉尺寸大于50um的浮游生物和懸浮顆粒，從進(jìn)水總管中分流一部分海水流經(jīng)電解槽，電解槽通以低直流電，直接電解海水產(chǎn)生次氯酸鈉，利用次氯酸鈉的強(qiáng)氧化性滅殺浮游生物、病原體和細(xì)菌。電解產(chǎn)生的高濃度的次氯酸鈉溶液經(jīng)過除氣后注入進(jìn)水總管，迅速與壓載水混合稀釋至特定濃度。該濃度的次氯酸鈉能夠有效殺滅經(jīng)過濾后的殘余的浮游生物、病原體及其幼蟲或孢子等，達(dá)到規(guī)定的殺菌效果（D-2標(biāo)準(zhǔn)），壓載水管路中火星物質(zhì)的濃度由TRO分析儀和控制系統(tǒng)自動(dòng)控制。

卸載：壓載水排放時(shí)，旁通過濾和電解單元，由壓載泵從壓載艙內(nèi)泵水，通過排放管路直接排舷外，當(dāng)壓載水中余氯濃度小于設(shè)定值時(shí)，中和系統(tǒng)不啟動(dòng)，壓載水直接排放到目的海域，當(dāng)余氯濃度大于設(shè)定值時(shí)，中和系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，向排水管中注入中和劑，中和參與的氧化劑，中和劑的流量由控制系統(tǒng)根據(jù)TRO檢測(cè)儀反饋的濃度信息自動(dòng)控制，可確保排放水中TRO濃度不超過0.01ppm。

3 新船選型及改造分析

新建項(xiàng)目需按公約及規(guī)格書要求，在設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮壓載水處理系統(tǒng)的安裝空間，對(duì)公約要求時(shí)間前開工建造的項(xiàng)目應(yīng)在檢驗(yàn)時(shí)完成改造，對(duì)壓載水系統(tǒng)的加裝主要從以下幾方面考慮。

3.1 空間布局

根據(jù)處理方法的不同需要的設(shè)備數(shù)量不一致，以無錫藍(lán)天為例，其壓載水處理設(shè)備可成撬供應(yīng)，所占空間較小，化學(xué)處理方式一般情況下所需設(shè)備較多，大多散供。需從船體空間設(shè)置方面考慮設(shè)備安放的合理性。

3.2 經(jīng)濟(jì)性

不同廠家的設(shè)備價(jià)格相差很大，應(yīng)在技術(shù)評(píng)估滿足要求的基礎(chǔ)上對(duì)其價(jià)格進(jìn)行商務(wù)評(píng)估，最終選定性價(jià)比理想的處理設(shè)備。

3.3 改造船型

改造船型由于結(jié)構(gòu)已經(jīng)定型，主要改造流程應(yīng)分為如下幾方面：

船舶勘驗(yàn)：主要是分析原船圖紙、實(shí)船勘驗(yàn)最終形成勘驗(yàn)報(bào)告；

改裝設(shè)計(jì)：主要分送審設(shè)計(jì)及詳細(xì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)；

設(shè)備采購：分設(shè)計(jì)采購、生產(chǎn)組裝、出廠調(diào)試及FAT檢驗(yàn)；

改造施工：分設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試、船員培訓(xùn)、驗(yàn)收、文件交付。

4 結(jié)論

通過對(duì)船舶壓載水處理系統(tǒng)的簡(jiǎn)單介紹，增加了設(shè)計(jì)人員對(duì)不同處理方式下的壓載系統(tǒng)的了解，給船東及設(shè)計(jì)人員對(duì)壓載水系統(tǒng)在選型及現(xiàn)有船舶平臺(tái)的改造中提供一定的設(shè)計(jì)借鑒。