1国外主要的压载水处理系统介绍

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。

除了过滤作用外，Pureballast系统还采用了一种Alfa Laval与Wallenius Water公司合作开发的先进的氧化技术(AOT)，见图6。此项技术利用光源和催化剂两者的作用创造出自由基，以摧毁压载水中有机物的细胞膜。当光线照射到装置的催化剂表面时，便产生出自由基。紫外线可杀死有机物，而该系统则利用另一种波长束杀死其DNA。换句话说，Pureballast装置含有钛的二氧化物催化剂，它受到光照射时便产生出自由基。这些自由基的寿命仅有若干毫秒，他们可以破坏微生物的细胞膜，而不必使用化学制剂或生成有害的残留物。

压载水在进入或排除压载舱的过程中都要进行处理，以便对付水舱内停留和重新生长的有机物。

迄今为止，Pureballast系统经历过3次迭代，并于2003年在Wallenius公司的汽车运输船“DonQuijote”号上安装了一台样机。

以上3种船舶压载水处理系统均无需化学添加剂，而前两种系统中经处理后的压载水为低含氧量的压载水，不仅满足IMO对压载水排放的要求，还可以极大的降低压载舱的腐蚀。其中，尤以NEI公司的VOS系统结构最简单，下面就以VOS系统为例，介绍其在压载水微生物处理、压载舱腐蚀控制及降低船舶生命周期成本方面的优势。