船舶压载水处理技术.pdf

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1、第30卷第4期2013年08月江苏船舶JIANGSUSHIPV01．30No．4Aug．2013船舶压载水处理技术金星，黄红梅，黄国卫(江苏南极机械有限责任公司，江苏泰兴225400)摘要：介绍了国际海事组织(IMO)颁布的国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约、排放标准要求，以及目前主要的压载水处理技术及其特点，过滤+膜分离+充氮去氧处理工艺系统的组成、处理流程、试验结果等。关键词：压载水公约；过滤；紫外线；电解；膜分离；充氮去氧中图分类号：U664．9文献标识码：BU引吾据统计，每年船舶携带的压载水约有100亿t，每天有几千种浮游生物随压载水传播到世界各地。这些生物一旦入侵新的

2、适宜生存区域，能够不可控制地进行疯狂繁殖，掠夺本地生物作为食物，使得有害寄生虫和病原体大面积迅速传播，导致流行病的传播，威胁港口国公众的健康。目前，人们保护海洋环境的意识不断增强。自1973年起，加拿大、澳大利亚、巴西等国就一直推动国际海事组织(IMO)制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2004年，IMO通过了《国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约》，要求在国际水域间航行的营运船舶，根据建造时间、压载水容量，分阶段将压载水由“交换”方式过渡到“处理”方式。“交换”即D一1规则，容许用深海海水在进港前置换舱内压载水后再排放；“处理”即

3、D．2规则，压载水需处理达标才能排放。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然地混入其中，对其处理具有以下几个特点：(1)处理水量大，每小时有几百吨甚至几千吨的处理量。(2)处理对象是去除压载水中的浮游植物、浮游动物，这些生物形态各异，耐受性不尽相同。(3)去除对象除压载水中生物外，还有沉积物，要尽量减少其在舱内的沉积量。收稿日期：2012一lO一22作者简介：金星(1975一)，男，工程师，从事船舶防污染设备设计、研发。(4)处理工艺除满足当前排放指标外，还应在满足现有船舶运行条件的前提下，具有升级空间，以满足不断

4、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放指标外，还要求不管新、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68000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几类：(1)过滤+紫外线：压载水经50“m滤器过滤后，利用波长范围200～280nm的C波紫外线照射到液体，破坏微生物细胞组织中的DNA、RNA。存在着处理效果受限于微生物的大小和形态，压载水浊度，灯管结垢，某些微生物具有光修复能力等多方面因素，耗电量较大，且不能彻底解决沉积物问题。经研究表明，压载水在25％、10

5、0％剂量紫外线照射下，存放3天后，生物密度呈逐步恢复、上升的趋势，只有在400％剂量紫外线照射下，生物密度才维持在较低的水平，但这将会增加大量电耗。(2)过滤+电解：压载水经50斗m滤器过滤后，利用海水电解产生次氯酸杀灭微生物。存在着处理效果受限于微生物的耐药性，海水盐度，航程长、短等因素；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50灿m滤器过滤后，利用电催化产生羟基自由基瞬时杀菌，出现羟基存在时间太短杀灭不彻底，耗电量较大，不能彻底解决沉积物等问题。排放时，还需加药

6、中和，防止超标第4期金星等：船舶压载水处理技术21排放电解产生的药剂对环境造成影响。3机械过滤+膜分离+充氮去氧处理工艺设计针对当前紫外线照射法、电解法、电催法处理工艺存在不足之处，作者所在的研发团队提出了采用过滤+膜分离+充氮去氧的技术路线。该工艺除氮气外，不添加任何化学物质，避免造成二次污染，膜分离即能保证出水水质，还能减少压载舱内沉积物，可为船东节约清舱费用；充氮去氧既能防止生物的生长和繁殖，还能减少舱壁的腐蚀，可为船东节约防腐费用；耗能部件仅为反冲泵，节能省电。3．1处理流程系统主要由滤器单元、膜分离单元、制氮装置、控制单元组成，其处理流程如下。3．1．1压载压载流程示意

7、图如图l所示。舱外压载水经海水滤器、压载泵、滤器单元、膜分离单元后进入压载舱，同时充人氮气。滤器单元和膜分离单元用于去除压载水中不同粒径范围内的固体颗粒、微生物甚至细菌，反冲洗水直接排至舷外。图1、图2中的粗线表示操作流程图。图1压载流程示意图3．1．2卸载卸载流程示意图如图2所示。压载泵将舱内压载水直接排至舷外。图2卸载流程不意图3．2滤器单元采用楔形过滤网作为过滤器的核心元件去除50Ixm以上的有机物，并自动利用其自身过滤水进行反冲洗。单个反冲洗单元10s内即可以完成，对设备