船舶压载水处理系统浅析

许 旸 ，许李晟

（1.交通运输部广州打捞局第一船队，广州510260；2.中国船级社实业公司广州分公司，广州510250）

1 前言

随着全球船舶运输的发展，压载水的无控制排放会对海洋生态系统、社会经济和公众健康造成危害。为了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《压载水公约》。截止 2014 年10 月14 日，共有43 个国家加入了《压载水公约》，占世界商船总吨位32.54%。2015 年将达到该公约生效条件，2016 年内生效实施。《压载水公约》规定所有新建船舶必须安装压载水处理系统，并对现有船舶追溯实施，所有未安装压载水处理系统的远洋船舶，均不得进入国际海事组织成员国港口。

2 《压载水公约》对压载水排放的要求

《压载水公约》对船舶压载水排放控制分两步实施，要求船舶压载水的排放应分阶段符合下述标准：

2.1 压载水置换D-1标准

压载水置换是指要求在深海中将在港口内装载的压载水置换成深海中的水。主要是利用排空、溢流及稀释方法，通过深海的海水对压载水进行稀释处理，它不能完全消除压载水的有害物质，是过渡性排放标准。

进行压载水置换的船舶，应满足压载水容积的交换率至少为95%，或对每个压载舱应注入并排出3倍容积的压载水量，并且进行压载水交换应至少距岸200 n mile和水深至少200 m以上的地点进行。如果船舶不能根据以上要求置换时，则应尽可能远离最近陆地，并在任何情况下要距离最近陆地至少50 n mile和水深至少200 m。

2.2 压载水处理D-2标准

它是压载水排放控制的最终标准。压载水处理是指通过压载水处理技术对加装上船的压载水在排放到另一水域前最大限度地对其中的水生物进行杀灭处理，使得其在压载水中的存活率达到一定的限定标准而不会对接收港水域造成不利影响。

《压载水公约》对压载水的处理标准，即处理水中可存活生物和微生物的种类及数量作了明确规定（D-2标准）。

《压载水公约》还对不同年代建造的船舶压载水处理系统（BWMS）的安装时间作了明确规定。

3 压载水处理系统（BWMS）技术分析

压载水处理系统（BWMS）是实现对国际航行船舶压载水进行处理和管理的系统，使压载水排放达到D-2标准，有效控制、管理船舶压载水和沉积物，防止、减少并消除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，同时避免此种控制造成的有害副作用。

目前压载水处理系统（BWMS）的技术，根据理化特性可分为：机械处理法、化学处理法、物理处理法、机械物理组合法和机械化学组合法，目前常用的较有效的处理技术大多采用组合法。

3.1 机械、物理处理法

（1）机械处理法

采用纯机械方式，在压载水进入压载舱前的装载过程中，通过过滤或超声波将一定大小的海水微生物从压载水中分离。

（2）物理处理法

通过加热、紫外线照射等物理方式，杀灭压载水中的细菌和其他微生物。

上述两种处理方法对在一定大小范围内的微生物非常有效，且对环境无害，不会造成二次污染。但它们不能杀灭所有的有害病原体、微生物。

3.2 化学处理法

通过添加化学物质或利用化学反应的方式杀灭压载水中的微生物，对于能处理的微生物非常有效，如：臭氧法、氯化法、电解质灭活法、强电离放电法等。但化学药剂对船员的健康和安全，对泵、管系、压载舱可能会产生不利影响，有对环境造成二次不利影响的潜在风险，且每种化学物质的处理剂量针对相应的目标微生物，为此必须对处理后的压载水中的残余化学剂进行还原消除（对处理过的水添加化学中和剂）。

3.3 组合处理法

组合处理法有机械物理和机械化学组合两种。

（1）机械物理组合处理法

通过压力反冲过滤或超声波旋分，对压载水进行预处理，再利用紫外线照射或脱氧对压载水中残留的细小病原体进行二次消除。

（2）机械化学组合处理法

通过过滤或旋分，与电解或电离或臭氧氧化或高级氧化或氯离子杀毒等处理技术，对压载水的有害物质进行处理，从而达到压载水排放要求。

每种压载水处理系统各有特点，在选用压载水处理系统时要充分考虑船舶的营运特点、可布置处理设备舱室的空间、压载舱总容量、压载泵排量、压载水处理的要求、动力供给，以及与船舶其他系统间的协调和操作要求等，尽可能避免由于港口国的取样检查规定与压载水管理系统的型式认可技术方法存在不一致，可能会导致船舶虽然安装了经过型式认可的BWMS，但在港口国检查取样验证时仍然不符合D-2标准而滞留的风险。

4 国产压载水处理系统（BWMS）简介

为避免《压载水公约》生效后受国外技术和产品的垄断和制约，国内众多企业研制拥有自主知识产权和技术的压载水处理系统产品，并已取得了IMO的批准和各主管机构的型式认可，应用到实船上。

4.1 无锡蓝天BSKYTM压载水处理系统

BSKY TM系统采用“水力旋分过滤 + 超声波预过滤 + 紫外照射”复合型物理杀菌技术。在压载水处理过程中不产生副产物，不需对处理过的水添加任何化学中和剂，对船体、海洋生物和船员健康无任何影响、对船体和管道无损伤。

BSKY TM 系统结构简单（无过滤结构）、体积小、安装方便、节约空间；无滤芯、永久免清洗及维护、使用寿命与船舶相同；操作简单、一键式智能系统；低能耗；不产生二次污染。

4.2 上海环保Cyeco TM压载水处理系统

Cyeco TM系统是纯物理处理方式，采用“高压反冲自清洗过滤+中压紫外线（UV）”杀菌消毒技术相结合的双重保障二级处理系统，自有专利技术。首先是采用自清洗过滤器拦截水中较大（>50 μm）的生物体和沉积物，然后再由中压紫外消毒装置杀灭较小的浮游生物、细菌和病原体。该系统既能有效地避免有害生物体的引入或排放，又不产生对环境和人类健康有害的物质，也不会对压载水系统造成腐蚀影响。

Cyeco TM系统结构设计紧凑，占用空间小，如，1 000 m3/h处理量的设备，占地面积仅约5 m2；安装简单，维修方便；自动化程度高，人性化的触摸式操作界面，人/机信息交流直观，操作方便；全316LSS过滤器及316LSS烧结滤网的优质选材，设备使用寿命和船舶寿命相同；运营成本低； 排污量少；压载舱的沉积物少；不产生二次污染。

4.3 中远海盾BOS压载水处理系统

BOS系统采用“过滤+紫外线”物理处理技术，过滤系统位于紫外线系统之前，其作用是去除颗粒物等杂质，同时去除50 μm以上的浮游生物。过滤系统运行和压缩空气辅助反冲洗，反冲洗液排放到采水海域中，紫外线系统产生适合剂量的紫外线，能够有效灭活被处理水体中的藻类和细菌等微生物。

BOS系统结构紧凑，占地面积小，100□3 200 m3/h处理量的设备，占地面积2.9□14 m2；适用于各种脏污水域；四种电制，具有自动变频功能，低功率消耗，3 200 m3/h处理量的设备功率仅需24 kW；对环境和船舶无二次污染和不良影响。

4.4 青岛双瑞BALCLO®压载水处理系统

BALCLO®系统采用直接电解海水产生次氯酸钠对压载水进行灭活，对压载水中生物的处理过程只有过滤和电解技术，系统简单有效，不受水质限制，可以处理浑浊海水。

BALCLO®系统对压载水处理过程分为“过滤”+“电解”+“中和”三步：首先，用自动反冲洗过滤器对压载水中尺寸大于>50 μm的海生物和固体颗粒进行过滤；然后，电解海水产生次氯酸钠杀灭过滤后的残余浮游生物；最后，向排水管注入中和剂，中和压载水中残留的氯化剂。

BALCLO®系统处理水量大，所采用的支路电解技术，方便管路设计和设备安装，不需改动压载水主管路；设备核心部件的电解槽寿命长，船舶全寿期内不需更换；电源整流效率高，能耗小，不需改造电站；系统采用模块化设计，既方便新船设计安装，又可根据现有船舶实际灵活、分散安装，维护、运行成本低；采用的多种电解方案，既适用于海水航线，又可用于淡水航线；系统包含的中和技术，可以除去压载水中可能存在的余氯，使压载水可以随时达到国际海事组织规定的余氯排放标准，因而适用于各种航线的船舶。

4.5 青岛海德威海洋卫士®压载水处理系统

海洋卫士®系统采用电催化产生高级氧化技术（AEOP技术），利用高活性氧化物质去除细菌、病毒、藻类及休眠中的卯，从而达到净化压载水的效果。满足IMO-D2标准，仅需压载或缷载一次处理。该系统结构紧凑，模块化设计，体积小；安装简便，易维护；绿色节能，如，处理量为10 000 m3/h的设备，功率仅为17 kW；处理流量不限，可适合各种不同远洋船舶。

除上述品牌的压载水处理系统外，国内还有江苏南极、南通海景等船舶压载水处理装置。

5 结束语

选择压载水处理系统（BWMS）的时候必须综合分析船舶的类型、航线、压载水处理系统的特点及布置和维护等因素，避免由于压载水处理系统（BWMS）的型式认可测试和港口国压载水取样检查使用的方法不相同，而导致港口国检查不合格而采取其他措施或造成船期延误。

[1]国际海事组织（IMO）2004年国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约，2004.

[2]国际海事组织海上环境保护委员会第67届会议（MEMC67），2013.

[3]中国船级社（CCS）压载水公约实施指南，2014年7月.

[4]CCS技术通告第22号总第144号，2014.