“海洋衛(wèi)士”壓載水處理裝置

本刊記者 崔 燕

2004年，國(guó)際海事組織（IMO）推出《關(guān)于船舶壓載水及其沉積物控制和管理的國(guó)際公約》。截止今年6月20日，有30個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)了該公約，約占世界商船總噸位的30.32%，已臨近35%世界商船總噸位的生效條件。當(dāng)前，正值壓載水公約正式生效前的關(guān)鍵時(shí)期，如何選擇一款適合的產(chǎn)品已成為船東最為關(guān)心的問(wèn)題。

如今市面上對(duì)于壓載水處理裝置的研發(fā)真可謂品種繁多，新的壓載水處理系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。目前，全球用于壓載水處理的技術(shù)多達(dá)十幾種，根據(jù)理化特性的不同，可分為三大類，即機(jī)械處理法、化學(xué)處理法和物理處理法。但由于受船舶特點(diǎn)、處理技術(shù)、處理能力等限制，幾乎沒(méi)有哪種處理系統(tǒng)能適用于所有類型的船舶。然而，隨著技術(shù)含量的不斷提高，一款名為“海洋衛(wèi)士壓載水處理系統(tǒng)”出現(xiàn)在人們面前。該系統(tǒng)由青島海德威科技有限公司與哈爾濱工程大學(xué)聯(lián)合研發(fā)，是工信部高技術(shù)船舶重大科研項(xiàng)目之一。

據(jù)了解，該系統(tǒng)在研發(fā)之初，就充分站在用戶角度，考慮設(shè)計(jì)緊湊，體積小，安裝簡(jiǎn)單，易維護(hù)。適合安裝在內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的各種大小船舶上，各部件均采用高質(zhì)量材質(zhì)和配件，使用年限長(zhǎng)。目前，該系統(tǒng)已獲得授權(quán)專利27項(xiàng)，其中包括國(guó)際發(fā)明專利3項(xiàng)，國(guó)內(nèi)發(fā)明專利4項(xiàng)，實(shí)用新型專利15項(xiàng)。

“海洋衛(wèi)士”壓載水處理系統(tǒng)采用高精度過(guò)濾技術(shù)、高效率電催化技術(shù)和高智能控制技術(shù)等三大關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)陽(yáng)極產(chǎn)生的高活性的羥基自由基實(shí)現(xiàn)高效殺菌，滅活處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓載艙所有水的深度處理。

高級(jí)氧化技術(shù)中產(chǎn)生的羥基自由基是活性最強(qiáng)的物質(zhì)之一，也是氧化性最強(qiáng)的物質(zhì)之一。它幾乎能與所有生物大分子，有機(jī)物或無(wú)機(jī)物發(fā)生各種不同類型的化學(xué)反應(yīng)，并有極快的反應(yīng)速率和極強(qiáng)的負(fù)電荷親電性。反應(yīng)的最終產(chǎn)物為二氧化碳、水和微量無(wú)機(jī)鹽，不存在有毒有害的殘留物，可以實(shí)現(xiàn)零污染排放。另外，羥基自由基形成的時(shí)間極短，從而保證了“海洋衛(wèi)士”壓載水處理系統(tǒng)的高效性和有效性。

該系統(tǒng)使用電子激發(fā)特殊的半導(dǎo)體材料，利用水分子形成高活性的羥基自由基，通過(guò)破壞微生物的細(xì)胞膜來(lái)殺死水中的微生物、細(xì)菌及病毒，并能夠減少水中其他有機(jī)物；產(chǎn)生羥基自由基通過(guò)殺死細(xì)胞膜來(lái)滅菌所需要的能量，要遠(yuǎn)低于使用其他方式滅菌所需的能量。這就是“海洋衛(wèi)士”比其他處理系統(tǒng)更節(jié)能的主要原因；產(chǎn)生的羥基自由基通過(guò)破壞微生物的細(xì)胞膜完全殺死細(xì)胞，而傳統(tǒng)水處理裝置處理過(guò)的微生物細(xì)胞，可能會(huì)復(fù)活；AEOP（Advanced Electrocatalysis Oxidation Processes）技術(shù)的殺菌效果不受水的色度、濁度、流速、溫度、PH值、鹽度等因素的影響。

其中，高效殺菌，排水不僅符合IMO-D2標(biāo)準(zhǔn)，而且滿足美國(guó)加州標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)（USCG）標(biāo)準(zhǔn)。其全世界獨(dú)一無(wú)二的電催化高級(jí)氧化技術(shù)，產(chǎn)生的羥基自由基在幾納秒內(nèi)消失，高效殺菌，對(duì)不同細(xì)菌、病毒及休眠中的卵和藻類均有極強(qiáng)的鏈?zhǔn)綒缧Ч?，滅活過(guò)程在處理單元內(nèi)部完成，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓載艙原有水的深度處理。

對(duì)船體沒(méi)有任何腐蝕?！昂Ｑ笮l(wèi)士”壓載水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的羥基自由基在幾納秒內(nèi)消失，滅活過(guò)程在處理單元內(nèi)部完成，產(chǎn)生的TRO濃度控制在2PPM以內(nèi)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用證明了系統(tǒng)的安全性，處理的水對(duì)船體沒(méi)有任何腐蝕。

值得一提的是，“海洋衛(wèi)士”的能耗值很低，一套處理量在1000m3/h的設(shè)備，能耗僅約17KW，不僅運(yùn)行成本低，而且對(duì)船舶供電系統(tǒng)沒(méi)有要求，無(wú)需額外增加發(fā)動(dòng)機(jī)組容量或數(shù)量，從而最大限度地節(jié)約了安裝的附加成本。

由于羥基自由基殺菌效率高，滅菌徹底，無(wú)復(fù)活，剩余的不高于2PPM的少量氧化物具有持續(xù)殺菌的功能，單次處理即可達(dá)到IMO要求；卸載時(shí)無(wú)需二次處理，適用于不經(jīng)壓載泵排水的船型；整個(gè)過(guò)程僅需進(jìn)水處理，無(wú)需出水處理，從而適合各種排水系統(tǒng)。

另外，針對(duì)防爆方面也做了大量的研究。擁有防爆認(rèn)證，因此可以安裝于油輪、化學(xué)品船等。同時(shí)，具有適用范圍廣的特點(diǎn)。既適用于海水，也適用于淡水，保證壓載水排放時(shí)對(duì)周圍海域的環(huán)境沒(méi)有危害。

2012年3月23日，美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)（USCG）發(fā)布了“美國(guó)水域船舶壓載水活生物體排放標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)則。該規(guī)則提出了壓載水處理系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)由獨(dú)立的第三方機(jī)構(gòu)完成以及AMS（可替代的船舶壓載水處理系統(tǒng)）等概念。該規(guī)則的出臺(tái)實(shí)際上是提前實(shí)施壓載水公約的相關(guān)要求。這必然會(huì)對(duì)船東、壓載水處理裝置設(shè)計(jì)和生產(chǎn)廠商帶來(lái)很大影響。對(duì)此，專家建議，船東及航運(yùn)公司在選擇壓載水處理系統(tǒng)時(shí)，更應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎決策，以免船舶在選擇航線時(shí)受到限制。

目前，全球共有50多家船舶壓載水處理系統(tǒng)制造企業(yè)，然而并不是所有的企業(yè)都獲得USCG的認(rèn)可。據(jù)了解，青島海德威科技有限公司不僅獲得了USCG的認(rèn)可，而且拿到DNV頒發(fā)的全系列認(rèn)可證書。這表明海德威的壓載水處理系統(tǒng)適合所有流量的船舶，尤其是超大型油船（VLCC）等大型船舶。

“海洋衛(wèi)士”壓載水處理系統(tǒng)已通過(guò)眾多實(shí)船試驗(yàn)，獲得了IMO的最終認(rèn)可，并且取得了中國(guó)船級(jí)社（CCS）和挪威船級(jí)社（DNV）的型式認(rèn)可。目前，該技術(shù)及設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)成熟。

2009年，海洋衛(wèi)士壓載水系統(tǒng)首次安裝于MV YOKOHAMA 上，經(jīng)過(guò)實(shí)船實(shí)驗(yàn)，所有設(shè)備運(yùn)行順利；2011年7月26日，青島海德威科技有限公司與意大利船東Costa Crociere S.P.A公司達(dá)成合作，開(kāi)創(chuàng)了海洋衛(wèi)士壓載水處理系統(tǒng)境外安裝的新紀(jì)元。這是中國(guó)首臺(tái)出口到歐洲，并在歐洲安裝的壓載水處理系統(tǒng)。同時(shí)，這也是海洋衛(wèi)士壓載水處理系統(tǒng)首次安裝于豪華游輪；2013年6月，海德威團(tuán)隊(duì)?wèi){借多年來(lái)在全球各地的安裝調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，僅用3天時(shí)間又一次成功地完成了海洋衛(wèi)士壓載水處理系統(tǒng)在歐洲的調(diào)試工作，使其成功地進(jìn)軍國(guó)際領(lǐng)域。

截止目前，海洋衛(wèi)士壓載水處理系統(tǒng)已簽200多艘船訂單，安裝實(shí)例及訂單涵蓋集裝箱船、散貨船、油船、豪華游輪、科考船、多用途船、半潛船、拖輪、平臺(tái)供應(yīng)船和海巡船等，已超越歐洲品牌，是中國(guó)船配產(chǎn)品民族品牌的一大跨越，引領(lǐng)了船配企業(yè)市場(chǎng)發(fā)展的新勢(shì)頭。