一、 船舶压载水处理的背景
1 、船舶压载水的危害
船舶航行中，压载是一种必然状态。船舶在加装压载水的同时，海水中的生物也随之被加装入到压载舱中，直至航程结束后排放到目的地海域。压载水跟随船舶从一地到它地，从而引起了有害水生物和病原体的传播。压载水的无控制排放可能会对海洋生态系统、社会经济和公众健康造成危害。全球环保基金组织（GEF）已经把船舶压载水引起的外来物种入侵问题列为海洋四大危害之一。
为了更有效的控制船舶压载水传播有害水生物和病原体，国际海事组织（IMO）于2004年通过了《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》。“公约”自2009年开始，规定所有新建船舶必须安装压载水处理装置，并对现有船舶追溯实施。“公约”对压载水的处理标准，即处理水中可存活生物的种类及数量作了明确规定（D-2标准）。
2 、压载水处理D-2标准
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生物类型
Organism Type |
标准
Required Regulation |
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最小尺寸大于或等于50μm的存活生物
Organisms,≥50μm minimum dimension |
少于10个/m3
<10cells/ m3 |
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最小尺寸小于50μm但大于或等于10μm的存活生物
Organisms, <50μm and ≥10μm minimum dimension |
少于10个/ml
<10cells/ml |
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有毒霍乱弧菌（O1和O139）
Toxicogenic Vibrio cholerae (serotypes O1 and O39) |
少于1cfu/100ml（菌落形成单位）或小于1cfu/g浮游动物样品（湿重）
<1cfu/100ml,or <1cfu/g(wet weight)of zooplankton samples |
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大肠杆菌
Escherichia coli |
少于250cfu/100ml
<250cfu/100ml |
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肠道球菌
Intestinal Enterococci |
少于100cfu/100ml
<100cfu/100ml |
3 、船舶压载水处理系统的安装时间表
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船舶类型
Ship Type |
船舶建造年代
Year of ship Building |
压载能力m3
Ballast Capacity, m3 |
执行标准
Performance Standard |
执行日期
Implement Date |
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现有船舶
Existing Ships |
＜2009 |
＜1500 |
D-1/D-2 |
≤2016 |
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D-2 |
2017 |
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1500-5000 |
D-1/D-2 |
≤2014 |
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D-2 |
2015 |
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＞5000 |
D-1/D-2 |
≤2016 |
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D-2 |
2017 |
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新造船舶
New Ships |
≥2009 |
＜5000 |
D-2 |
2009 |
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2009-2011 |
≥5000 |
D-1/D-2 |
≤2016 |
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D-2 |
2017 |
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≥2012 |
≥5000 |
D-2 |
2012 |
(D-1：压载水置换标准；D-2：压载水处理标准）
二、认证历程
2008年6月建成国内第一个压载水处理陆基实验基地
2009年12月通过CCS陆基实验型式认可
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青岛双瑞公司的BalClorTMBWMS在第61次国际海事组织（IMO）大会上获得最终认可。
2010年12月将通过ＣＣＳ实船实验型式认可，2011年初将通过DNV实船型式认可。
BalClorTM BWMS对压载水的处理过程分为“过滤”、“电解海水产生次氯酸钠杀菌”、“中和”三步：
“过滤”— 压载时，利用过滤精度为50mm的自动反冲洗过滤器对所有压载水进行过滤，该步骤可以过滤掉尺寸大于50mm的大部分的海生物及固体颗粒；
“电解海水产生次氯酸钠杀菌”— 从压载水主管路引一支路海水进入电解装置，电解产生高浓度的次氯酸钠溶液，该溶液经过除气后，回注入压载水主管路，同主管路压载水混合到一定浓度。该浓度的次氯酸钠能够有效杀灭经过滤后的残余的浮游生物、病原体及其幼虫或孢子等，达到规定的杀菌效果（D-2标准），压载水管路中活性物质的浓度由TRO分析仪和控制系统自动控制；
“中和”— 压载水排放时，当其余氯浓度小于IMO规定值时，中和系统不启动，压载水直接排放；当压载水中余氯浓度大于IMO规定值时，中和系统自动启动，向排水管中注入中和药剂，中和残余的TRO，中和剂量由控制系统自动控制。
1、灭活-核心技术
电解单元从过滤后的压载水抽取总量1%～2%左右的水流电解，制取氯气和次氯酸钠溶液，同时通过除气装置将电解产生的氢气稀释到安全界限以下，排出舷外。氯气会溶于水迅速产生次氯酸。
当海水进入电解槽后，电解反应机理如下：
阳极： 2Cl- → Cl2 + 2e
阴极： 2H2O + 2e → 2OH- + H2↑
阳极产生的氯气能够迅速溶在海水中生成次氯酸和盐酸：
Cl2 + H2O → HOCl + Cl- + H+
所以，总反应：
NaCl + H2O → NaOCl + H2↑
次氯酸钠溶液作为一种非常有效的杀菌剂可以在压载水中保持一定时间，并迅速有效的杀灭压载水中的浮游生物、孢子、幼虫及病原体。该技术已经在医学灭菌、自来水厂等水处理行业应用多年。
2 、BalclorTMBWMS工作流程
压载时工作流程
排载时工作流程 | |
3 、 BalclorTMBWMS系统组成
l 体积小，占地面积适中
l 单台处理量大
l 过滤面积大，过滤效果好
l 压头损失小，冲洗时不断流
l 适用于恶劣条件的海水过滤
l 可以实现压差、时间和手动控制
l 整流设备选用开关电源，体积小，效率高
l 电解设备选用管板式电解槽，结实、耐用、电解效率高
l 处理水量增加时，电解模块体积变化很小
l 设备核心部件—电解槽寿命可达船舶全寿期
l 具有核心部件的自主知识产权
l 可实现手动和自动控制
l 当排放的压载水中TRO浓度低于IMO规定值时，系统不启动中和单元，压载水排放到舷外。
l 当排放的压载水中TRO浓度超过IMO规定值时，中和单元自动启动，向排水管中注入中和药剂，中和残余的TRO，中和试剂的流量由控制系统自动控制。
4 、 BALCLORTMBWMS规格型号及参数
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型号
Model |
额定处理量
Treatment Capacity
(m3/h) |
电解海水量
Flow Rate to Electrolyzer
(m3/h) |
所需功率
Required Power
(AC KVA) |
外形尺寸
Dimension |
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电解单元
Electrolysis Unit
L(mm)×W(mm)×H(mm) |
过滤器
Filter
L(mm)×W(mm)×H(mm) |
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BC-300 |
100-300 |
6 |
15 |
3000×600×800 |
2500×1800×2200 |
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BC-500 |
301-500 |
6 |
25 |
3300×600×800 |
2600×1800×2300 |
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BC-1000 |
501-1000 |
12 |
50 |
3300×600×800 |
2900×2300×2200 |
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BC-1500 |
1001-1500 |
20 |
75 |
3400×800×1070 |
3000×2600×2100 |
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BC -2000 |
1501-2000 |
20 |
100 |
3300×1500×800 |
3300×2500×2200 |
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BC -2500 |
2001-2500 |
36 |
125 |
3400×1800×1070 |
3500×2900×2400 |
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BC -3000 |
2501-3000 |
36 |
150 |
3400×1800×1070 |
3500×2900×2400 |
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BC -3500 |
3001-3500 |
36 |
175 |
3400×1800×1070 |
3800×2400×2500 |
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BC -4000 |
3501-4000 |
36 |
200 |
3500×3300×770 |
3800×2400×2600 |
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BC -5000 |
4001-5000 |
45 |
250 |
3500×3600×770 |
4000×2800×2600 |
四、BalclorTMBWMS优势
1 、电解制氯灭活技术——成熟可靠、简单有效
Ø 灭活彻底，持续时间长
次氯酸钠溶液作为一种非常有效的杀菌剂可以在压载水中保持一定时间，并迅速有效的杀灭压载水中的浮游生物、孢子、幼虫及病原体。该技术已经在医学灭菌、自来水厂等水处理行业应用多年，是一种成熟的、可靠的灭活方法。
Ø 一次灭活，简单有效
灭活过程只在压载状态时进行，排载时无需再次灭活，简单有效，节能环保。
Ø 不受水质限制，可以处理浑浊海水
Ø 型号齐全，三大主力船型全覆盖
2、支路电解海水技术——理念先进、方便设计改造
Ø 从压载水主管路引一支路海水（主管路海水的1~2%）进入电解槽电解即可，无需让压载水全部通过电解槽
Ø 压载水主管路无需改动，方便新船设计和旧船改造
Ø 处理水量小，电解单元体积小，整套装置尺寸小
Ø 电解效率高，功耗低
3、中和技术——适应于各种航程
Ø 对于短期航程船舶，中和系统可以去除压载水中余氯以满足排放要求。
Ø 当排放的压载水中TRO浓度低于IMO规定值时，系统不启动中和单元，压载水排放到舷外。
Ø 当排放的压载水中TRO浓度超过IMO规定值时，中和单元自动启动，向排水管中注入中和药剂，中和残余的TRO，中和剂量由系统自动控制。
4、 模块化设计——方便新船设计和旧船改造
Ø 新船：整体模块化设计，结构紧凑，可以节省大量空间。
Ø 旧船：形式灵活，整个设备可以分拆为3~7个模块，可以将模块放置于狭小的空间内，以解决旧船安装空间小的技术难题。
Ø 每个模块都具备独立的功能。
Ø 多种电解方案，适用于各种航线
5、 多种电解方案，适用于各种航线
Ø BalClorTM BWMS不仅仅适用于海水航线，同样也适用于淡水航线。对于使用淡水（盐度3）作为压载水的船舶，提供多种实用解决方案
Ø6、 经济性能优良
Ø 运行成本低： BalClorTM BWMS的运行成本仅为USD10/1000m3。
Ø 维修费用低：BalClorTM BWMS的核心部件是电解槽。其寿命为船舶全寿期，无需维修和更换
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