淺析船舶壓載水處理技術及處理系統選型

朱宸 張正

摘 要：壓載水對保持船舶行使的浮性與穩性至關重要，但壓載水的隨意性排放也給海洋領域的生態環保與物種平衡等造成了嚴重的破壞，芬蘭簽約《國際船舶壓載水和沉積物控制和管理公約》（BWM公約），標志著裝載合適壓載水處理系統迫在眉睫。鑒于此，本文以BWM公約D-2標準與管理為導向，基于壓載水處理技術的優缺點，對當前船舶壓載水處理系統設備進行分析，旨在為船舶壓載水處理系統的實踐選型提供指導參考。

關鍵詞：船舶壓載水;處理技術;處理系統選型;浮性;穩性

中圖分類號：U662.1? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）11-0106-03

1前言

根據作業標準，船舶通常會將壓載水在港口或附近海水領域特定位置，進行壓入與排放，長年累月的壓載水作業會使檔期海水產生大量的沉積物等，給浮游生物、病原體等的衍生與擴散創造有利條件，使海洋生態平衡與公眾安全受到嚴峻挑戰。為了將船舶壓載水排放造成的危害降至最低，有效維護海洋環境，國際海洋組織（IMO）制定了等一系列的管理規定，對壓載水的控制與管理提出了可操作性技術要求，強制要求各國必須嚴格遵守。BWM公約中明確規定400總噸及以上符合要求的船舶必須要根據公約D-2標準進行壓載水處理，BWM公約標準的執行并沒有生效前的緩沖期，這就要求規定范圍內的船舶必須要擁有合法的壓載水管理證書，而為了滿足這些技術要求，船舶必須對壓載水處理系統進行選型與安裝。

2船舶壓載水公約性能標準與管理要求

船舶壓載水管理標準主要包含D-1壓載水置換與D-2壓載水處理兩大標準，其中公約D-1標準處于臨時性保障舉措，船舶排放的壓載水只有符合公約D-2標準后，才能真正被允許排放，而執行公約D-2標準的關鍵在于裝載滿足IMO規定的壓載水處理系統。最終不同建造時間的船舶，都必須要嚴格貫徹公約D-2時間標準。為了促使BWM公約盡可能快的得到貫徹執行，IMO在第28屆會議上通過A.1088（28）決議，對公約D-2標準的具體執行日期進行了重新規劃，修訂方案在2019年10月開始生效，BWM公約規定的具體性能標準與要求見表1與表2。

BWM公約中明確規定，當前新建船舶強制性要求安裝壓載水處理裝置，對已有船舶進行追溯強制性執行，而遠洋船舶如果沒有安裝相關裝備，則不得進駐BWM公約成員國港口。

3 壓載水處理技術與優缺點分析

為了高效率完成公約D-2的壓載水處理指標要求，需要對壓載水采取滅活處理，確保活體生物規模滿足規定控制標準。當前，壓載水處理技術大體分為物理、化學與機械三大處理方法，具體如下表3所示。

通過對不同處理技術類型的分析能夠發現，單純依靠某種技術并不能高標準完成壓載水的處理，所以在實踐應用中船舶要選擇合適的技術搭配，利用旋分等機械與物理法除去大顆粒物質等，再借助紫外線、臭氧等物理與化學法，滅殺較小病原體等，最終使排放水滿足公約要求。

4 壓載水處理系統設備分析

隨著船舶行業的規范性發展，各國在船舶壓載水處理裝置研發管理的投入逐年增加，我國船配企業對壓載水的研發與監管力度也在隨之增加，不少企業的研發成果也取得船級社BWM公約的認可證書，以及美國海岸警衛隊（USCG）承認的替代管理系統（AMS）許可，這些壓載水處理系統在價格、技術方法等方面也存在較大差異性，本文選擇最新的4個取得USCG型式認可的系統進行分析。如表4所示。

在進行船舶的型式的選擇時需要考慮諸多因素，而系統選擇的最終因素包括兩大方面。一是船舶性能，電力裝置始終是確保船舶安全運行的核心內容，所以在船舶選型時首先就要保證所選擇的電力裝置能達到壓載水處理系統運行的需求，如壓載水在處理時必須要借助113kW×2的紫外線支持、21kW×2的電催化支持等，滿足艙泵電流量與功率需求。同時，在這一過程中還應注意選擇的處理技術盡可能避免會加速創艙壁腐蝕的技術，確保船舶始終處于最佳運行處理狀態。二是可加裝空間，為了使船舶加裝效果最佳化，要盡可能選擇與船舶管道布局相符的方案，使管道變動與裝置規模最小。當前諸多船舶都采取模塊化處理方式，在貨倉等獨立空間進行裝備，使船舶的安裝壓力最小化，如在船舶甲板表層安裝電氯化、電解析裝置等，在實現船舶空間合理利用的同時，使處理技術對船舶、船員等的影響得到有效降低。

5結語

通過對船舶壓載水處理技術與系統選型的研究，綜合分析各種技術、系統的參數數據，可以發現要保證船舶的安全航行，就需要根據船舶的實際航行于BWM公約等需求，從全局角度出發選擇更適合的壓載水處理技術與系統，協調整改、精益求精，積極探尋船舶壓載水處理與船舶利益間的合理銜接點，為船舶的改裝、維護等提供有力保障。

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基金項目：蓄水濕地型備用水源典型水質問題水處理技術試驗研究（ZKYB19003）