EPT技術(shù)在壓載水處理中的運(yùn)用

龐繼寧

摘要：遠(yuǎn)洋船舶為了確保船舶結(jié)構(gòu)安全的目的，在實(shí)際營(yíng)運(yùn)過程中需利用調(diào)整貨物配載或注入、排出壓載水來提高船舶穩(wěn)性、節(jié)能減排，確保船舶航行安全。船舶壓載水需要在所到港口國(guó)根據(jù)裝載情況進(jìn)行壓進(jìn)排出。因壓載水存在水質(zhì)污染、生物轉(zhuǎn)移等危害，船舶隨意排放壓載水的行為已被嚴(yán)格規(guī)范。2014年《壓載水管理公約》生效后，不符合公約要求處理壓載水的船舶將不能駛?cè)隝MO成員國(guó)港口，隨意排放將面臨制裁和處罰。

關(guān)鍵詞：壓載水公約 水力旋流分離過濾 超聲波預(yù)過濾 紫外線滅活 系統(tǒng)操作說明 模塊維護(hù)

遠(yuǎn)洋船舶在實(shí)際營(yíng)運(yùn)過程中需利用貨物配載或壓進(jìn)、排出壓載水來維持船舶的穩(wěn)性和航行安全。因壓載水存在污染和活體生物隨船移動(dòng)到其他地區(qū)，極易造成當(dāng)?shù)厮廴竞蜕锶肭?。由此船舶隨意排放壓載水的行為已被列為海洋污染的四大危害之一。

因此，2014年《壓載水管理公約》生效后，壓載水排放不符合公約要求的船舶將不能駛?cè)隝MO成員國(guó)港口，并將面臨制裁和處罰。

船舶壓載水管理指船舶注入壓載水和排放壓載水到異地水域前對(duì)其中的水生物進(jìn)行滅殺處理，控制其在排放壓載水中的存活率不超過限定標(biāo)準(zhǔn)值，達(dá)到排放壓載水而不產(chǎn)生不利于接收港水域的影響出現(xiàn)?！秹狠d水管理公約》規(guī)定的壓載排放性能標(biāo)準(zhǔn)（D-2標(biāo)準(zhǔn)）如表格：

存活

水生物 數(shù)量 指標(biāo)微生物 允許濃度

≥50μm <10/M3 有毒霍亂弧菌 <1cfu/100ml或

1cfu/g浮游動(dòng)物樣品

大腸

桿菌 <100cfu/100ml

實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主要手段——通過在船舶安裝使用獲得認(rèn)可的壓載水處理系統(tǒng)（BWMS）來實(shí)現(xiàn)。目前已開發(fā)運(yùn)用多種技術(shù)原理進(jìn)行壓載水有害生物和病原體的滅活處理。

壓載管理系統(tǒng)的基本原理和技術(shù)可分為：

1. 機(jī)械法（過濾或分離）；

2. 物理消毒法（紫外線照射，脫氧）；

3. 化學(xué)處理法（抗微生物劑和藥劑）。

一般壓載處理系統(tǒng)采用上述技術(shù)的組合。目前國(guó)產(chǎn)BSKYTM壓載水管理系統(tǒng)獲得了CCS，IMO，KR，USCG（AMS）許可并開始在船舶安裝運(yùn)用。

BSKYTM壓載處理系統(tǒng)采用EPT技術(shù)，該技術(shù)是以增強(qiáng)型物理處理為特征，其工作原理是水力旋分的過濾技術(shù)和超聲 設(shè)備組成介紹：

水力旋分過濾（CY）：由于各海域的水質(zhì)狀態(tài)差別很大，渾濁海水中泥漿成分將大大影響紫外線照射殺菌的效果。特殊結(jié)構(gòu)的水力旋分過濾有超強(qiáng)過濾泥漿能力，可以過濾98%以上≥50μm浮游生物和顆粒物質(zhì)和85%以上10～50μm浮游生物和顆粒物質(zhì)。

BSKYTM設(shè)備生產(chǎn)商海域試驗(yàn)結(jié)果表明：即使在海水濁度高達(dá)36～1 200NTU的條件下，采用水力旋流分離過濾器同樣達(dá)到很好過濾效果，非常有效地濾除隨壓載水而來的沉淀物（泥沙及部分海洋生物）從而滿足紫外殺菌對(duì)水純度的要求。

BSKYTM壓載水管理系統(tǒng)采用壓載前端處理，攔截所有隨壓載時(shí)吸入的沉淀物（泥沙）并歸屬于原地，經(jīng)EPT技術(shù)處理后的壓載水進(jìn)入壓載艙。由于長(zhǎng)航線期間壓載艙內(nèi)又會(huì)生成新的生物和病菌，為此在目的港排放時(shí)再選擇EPT處理一次，以保證排放的壓載水可以完全達(dá)標(biāo)的。請(qǐng)注意：水樣取樣裝置設(shè)在壓載水排舷外閥的前端。

CY10規(guī)格的水力旋分過濾器在水壓大于2Bar的條件下即能正常工作，旋分過濾技術(shù)采用旋力渦流原理無需濾芯和濾網(wǎng)，具有全免維護(hù)過濾能力，杜絕濾器堵塞和更換濾網(wǎng)的隱患。

28KHz超聲波預(yù)過濾器（US）： 能夠有效清洗管道內(nèi)部，有效擊破壓載水中堅(jiān)硬外殼的微生物，設(shè)備免維護(hù)。壓載水經(jīng)過超聲波預(yù)過濾器時(shí)，水體中每個(gè)氣泡的破裂會(huì)產(chǎn)生能量極大的沖擊波，相當(dāng)于瞬間產(chǎn)生幾百度的高溫和高達(dá)上千個(gè)大氣壓，這種現(xiàn)象被稱之為“空化作用”，超聲波清洗正是用水體中氣泡破裂所產(chǎn)生的沖擊波來達(dá)到殺菌滅活的作用。

單獨(dú)超聲波作用對(duì)微生物、細(xì)菌繁殖體有很強(qiáng)的殺滅作用，但對(duì)細(xì)菌芽孢的殺滅作用較差。為此再配合紫外線殺菌技術(shù)以達(dá)到殺菌滅活的指標(biāo)要求。

紫外線模塊（UV）：運(yùn)用200～250mj/cm2紫外線劑量。紫外線可以殺滅各種微生物，包括細(xì)菌繁殖體、芽孢、病毒、真菌、和支原體等，細(xì)菌的主要成分是蛋白質(zhì)，紫外線照射會(huì)使水體中細(xì)菌的蛋白質(zhì)變性，從而實(shí)現(xiàn)殺菌效果。

紫外線殺菌是成熟技術(shù)，無毒、無腐蝕，無海水限制要求（如鹽度等），可靠性高，操作維護(hù)簡(jiǎn)單。BSKYTM壓載水管理系統(tǒng)紫外線模塊中的燈管更換方便，并配有自動(dòng)清潔裝置、防破碎裝置、衰減和壽命監(jiān)測(cè)裝置。

BSKYTM系統(tǒng)操作說明：控制單元設(shè)機(jī)艙現(xiàn)場(chǎng)控制和遠(yuǎn)程控制，便于管理與操作。

控制單元主界面包括“控制設(shè)置”：運(yùn)行優(yōu)先權(quán)、控制方位、手自動(dòng)切換；“運(yùn)行模式設(shè)置”：壓載、排載、掃艙等切換；“控制選擇”：統(tǒng)一、個(gè)別控制選擇、運(yùn)行、待機(jī)選擇；“狀態(tài)欄”：界面、報(bào)警控制、數(shù)據(jù)記錄、系統(tǒng)設(shè)置；“信息欄”：信息收發(fā)、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警、復(fù)位；在控制單元主界面上實(shí)施系統(tǒng)一鍵“啟動(dòng)”或“停機(jī)”并配置緊急狀態(tài)下系統(tǒng)一鍵“應(yīng)急停機(jī)”。

當(dāng)需要壓載操作時(shí)，以BWMS啟動(dòng)帶動(dòng)壓載泵運(yùn)行模式。

按鍵操作程序如下：

1. 【系統(tǒng)啟動(dòng)】首先設(shè)置“BWMS控制設(shè)置”、“運(yùn)行模式設(shè)置”；然后在自動(dòng)模式下點(diǎn)擊“BWMS啟動(dòng)”（或按下啟動(dòng)按鈕）一鍵啟動(dòng)系統(tǒng)；接著主界面將彈出顯示窗顯示啟動(dòng)過程狀態(tài)；啟動(dòng)程序完成后自動(dòng)打開進(jìn)艙閥，最后系統(tǒng)保持正常壓載。

2. 【系統(tǒng)停機(jī)】在正常壓載過程中點(diǎn)擊“BWMS停止”或按下停止按鈕）一鍵停止系統(tǒng)；點(diǎn)擊主界面左上角將彈出顯示窗，顯示停止過程，最后系統(tǒng)正常停止。

3. 【系統(tǒng)停機(jī)】系統(tǒng)運(yùn)行中隨時(shí)都可以點(diǎn)擊“BWMS急?！保ɑ虬聪录蓖０粹o）一鍵急停系統(tǒng)。endprint

也可以以壓載泵啟動(dòng)帶動(dòng)BWMS運(yùn)行模式。按鍵操作程序如下：

4.【系統(tǒng)啟動(dòng)】首先將“BWMS控制設(shè)置”中的優(yōu)先權(quán)切換到“壓載泵優(yōu)先”模式，然后在“自動(dòng)模式”啟動(dòng)壓載泵（在壓載泵啟動(dòng)屏或遙控屏）一鍵啟動(dòng)系統(tǒng)，主界面左上角將彈出顯示窗，顯示啟動(dòng)過程，啟動(dòng)程序完成后自動(dòng)打開進(jìn)艙閥，最后系統(tǒng)保持正常壓載。

5.【系統(tǒng)停機(jī)】在壓載泵啟動(dòng)屏或遙控屏停止壓載泵一鍵停止系統(tǒng)，電解停止后主界面左上角將彈出停止過程，最后系統(tǒng)正常停止。

6.【系統(tǒng)急停】在壓載過程中隨時(shí)點(diǎn)擊“BWMS急?！保ɑ虬聪录蓖０粹o）一鍵急停系統(tǒng)。運(yùn)行中系統(tǒng)部分重要參數(shù)無法達(dá)到正常水平時(shí)將提示報(bào)警并自動(dòng)執(zhí)行回流動(dòng)作，起到安全保護(hù)作用。

壓載泵出口壓力連續(xù)15秒以上低于1.2bar時(shí)會(huì)影響旋分過濾效果，紫外線模塊連續(xù)15秒以上溫度高于70°以上時(shí)，紫外線透過率低于70%連續(xù)60秒以上時(shí)，紫外線劑量低于180MJ/cm260秒時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)流量大于定額定處理容量以上維持30秒以上時(shí)將自動(dòng)回流保護(hù)。

BWMS系統(tǒng)以附加形式設(shè)置在傳統(tǒng)的壓載管系中，當(dāng)需在符合要求海域進(jìn)行海水置換時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行可靠性問題未能得到及時(shí)處理時(shí)。仍然可按壓載管系進(jìn)行處理，但BWMS系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)還將連續(xù)保持記錄?？紤]到壓載水的前期旋分過濾處理效果，排載時(shí)壓載水將直接進(jìn)入超聲波預(yù)過濾器和紫外線模塊。

超聲波預(yù)過濾器（US）清洗&紫外線模塊（UV）維護(hù)：

在主界面點(diǎn)擊US超聲預(yù)過濾器，將彈出“US清洗控制”對(duì)話窗口，在US清洗控制對(duì)話欄中選擇自動(dòng)/手動(dòng)清洗模式以及清洗時(shí)間的設(shè)定。點(diǎn)擊UV紫外線模塊圖標(biāo)，彈出“UV紫外線模塊擦洗”對(duì)話窗口，在該對(duì)話窗口中顯示三種狀態(tài)：閉鎖，自動(dòng)擦洗，手動(dòng)擦洗，根據(jù)具體情況選擇不同模式和設(shè)定擦洗需求信息。在“UV模塊菜單”中顯示UV燈管狀態(tài)數(shù)據(jù)、擦洗狀態(tài)以及控制功能。

船員在管理使用BSKYTM船舶壓載水管理系統(tǒng)時(shí)，需了解該系統(tǒng)裝置的組成與原理，熟悉控制端操作界面，了解正常啟動(dòng)7個(gè)階段的組成，掌握相關(guān)維護(hù)操作，按設(shè)備操作文件操作以避免誤操作，注意操作自動(dòng)記錄無法更改的特性，

《壓載水管理公約》生效后，締約國(guó)將對(duì)壓載水處置都要進(jìn)行法定檢查，以確保壓載水壓進(jìn)排出的安全，由此保存完整的操作自動(dòng)記錄將避免壓載水排放的缺陷，維持船舶壓載水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行是當(dāng)今輪機(jī)員面臨的新課題。endprint