浅谈船舶压载水处理系统
2011/9/14 16:29:45

2004年,国际海事组织(IMO)通过了《船舶压载水和沉积物控制和管理国际公约》,旨在达成国际上的一致,“通过控制和管理船舶压载水和沉积物来防止、减少和最终消除有害水生物和病原体的传播”。压载水排放可能扰乱生态平衡,为了应对由此造成的对全球环境的威胁,需要配置得到IMO认可的处理系统。按照公约的要求,如果在2009年1月1日以后建成的新船,必须安装专门的处理设备;从2012年起所有的新船均应装设压载水处理系统,而全部现有船舶则应在2016年底之前配备此项技术装置。

随着2009年的临近,距离公约正式生效的日子已经不远,目前有多少压载水处理系统已经研制成功并得到IMO批准呢?

1国外主要的压载水处理系统介绍

1.1NEI公司的文氏管脱氧方式压载水处理系统(Venturi Oxygen Stripping——VOS)

NEI公司从2002年开始致力于研制VOS系统来解决水栖有害生物问题,同时保护压载舱不被腐蚀。该系统使用氮气在船舶压载舱内制造一个低氧的环境,该环境限制了含氧量,避免了氧化铁或锈的形成;同时,该低氧环境极大降低了随压载水带来的水栖生物的生存率。该项技术已在船舶实验中得到证明,完全符合IMO的压载水排放标准。图1为VOS系统流程图。




VOS系统与船舶现有的压载系统相结合,当吸入的压载水流经安装在压载管路上的文氏管喷射器时,将会发生空化现象;同时在其中喷入由制氮装置产生的氮气,使其达到过饱和。经过这一过程,压载水中的含氧量将在l0s内减少95%。当压载水排出压载舱时,VOS系统将通过甲板管路向空舱中注入氮气,以使压载舱中保持低氧的环境。

此脱氧过程可参见图2。




该系统通过了美国船级社的技术审查,获得了利比里亚船级社的形式认可,具备装船条件。

1.2OceanSaver公司的OceanSaver系统

OceanSaver的工作原理,是分两个阶段使压载水中氮气过饱和。

压载水经由船舶的海水吸人箱抽吸到船上,先经过滤清、再进入C3-T空化室,承受极高压力脉冲的作用;紧接着空化作用之后,在船上利用膜板型氮气发生器生产的氮,在一个两级处理过程中喷入水流。有一部分水从主水流中分出,利用混合装置与氮气混合或实现过饱和。然后这部分水流立刻被重新喷射到主水流中,在此与来自C2-E系统的活化水合流。

一小部分压载水(小于规定的系统流量的0.5%)在过滤以后被送入C2-E系统,在此受到电渗析处理,然后与氮气一同被重新喷射入水流中,对压载水进行消毒。C2-E系统的组成包括给水和喷射管路、恒定电流电源装置及电渗析单元组件。


水过滤之后,经过空化和过饱和的处理后,成含氧量低的水,此时即进入压载舱。水舱配备有压力/真空控制系统,用以防止氮气从水舱内泄漏出来,并防止水舱受空气污染,这样便抑制了水生物再生的可能性,水舱壁表面的氧化(由此引起的腐蚀和涂层的老化)也明显减少。

水在排放时,借助空气充入过程来恢复水中的气体平衡,这样便可避免排出缺氧的水。

与常规的空化装置不同,该系统的效率被认为较高,可创造出高达l000bar(1×108Pa)的内向*****压力,内爆频率在100kHz以上。C3-T装置的概念可确保系统各个表面、颗粒物和有机物与内爆气泡的能量区之间充分接近。这代表着一个重要优点,即释放的能量可能向其特定目标,用于摧毁有机物。图4为C3-T处理装置及其内部的鱼雷形导罩。




1.3 Alfa Laval公司Pureballast系统

Alfa Laval公司着重强调其Pureballast系统可提供不使用化学制剂的压载水处理方式,其设计也是模块式的,这样便能安装在机舱周围现有的管路之间。Pureballast系统通过了50mm以上的有机物试样9种,10mm~50mm之间的有机物试样9种,以及21种不同的细菌闪试。实验表明Pureballast系统能够满足IMO的排放标准要求。

图5为Pureballast系统流程图

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