2004年，國際海事組織(IMO)通過了《船舶壓載水和沉積物控制和管理國際公約》，旨在達(dá)成國際上的一致，“通過控制和管理船舶壓載水和沉積物來防止、減少和最終消除有害水生物和病原體的傳播”。壓載水排放可能擾亂生態(tài)平衡，為了應(yīng)對由此造成的對環(huán)境的威脅，需要配置得到IMO認(rèn)可的處理系統(tǒng)。按照公約的要求，如果在2009年1月1日以后建成的新船，必須安裝專門的處理設(shè)備；從2012年起所有的新船均應(yīng)裝設(shè)壓載水處理系統(tǒng)，而全部現(xiàn)有船舶則應(yīng)在2016年底之前配備此項技術(shù)裝置。

隨著2009年的臨近，距離公約正式生效的日子已經(jīng)不遠(yuǎn)，目前有多少壓載水處理系統(tǒng)已經(jīng)研制成功并得到IMO批準(zhǔn)呢？

1國外主要的壓載水處理系統(tǒng)介紹

1.1NEI公司的文氏管脫氧方式壓載水處理系統(tǒng)(Venturi Oxygen Stripping——VOS)

NEI公司從2002年開始致力于研制VOS系統(tǒng)來解決水棲有害生物問題，同時保護(hù)壓載艙不被腐蝕。該系統(tǒng)使用氮氣在船舶壓載艙內(nèi)制造一個低氧的環(huán)境，該環(huán)境限制了含氧量，避免了氧化鐵或銹的形成；同時，該低氧環(huán)境極大降低了隨壓載水帶來的水棲生物的生存率。該項技術(shù)已在船舶實驗中得到證明，符合IMO的壓載水排放標(biāo)準(zhǔn)。圖1為VOS系統(tǒng)流程圖。




VOS系統(tǒng)與船舶現(xiàn)有的壓載系統(tǒng)相結(jié)合，當(dāng)吸入的壓載水流經(jīng)安裝在壓載管路上的文氏管噴射器時，將會發(fā)生空化現(xiàn)象；同時在其中噴入由制氮裝置產(chǎn)生的氮氣，使其達(dá)到過飽和。經(jīng)過這一過程，壓載水中的含氧量將在l0s內(nèi)減少95％。當(dāng)壓載水排出壓載艙時，VOS系統(tǒng)將通過甲板管路向空艙中注入氮氣，以使壓載艙中保持低氧的環(huán)境。

此脫氧過程可參見圖2。




該系統(tǒng)通過了美國船級社的技術(shù)審查，獲得了利比里亞船級社的形式認(rèn)可，具備裝船條件。

1.2OceanSaver公司的OceanSaver系統(tǒng)

OceanSaver的工作原理，是分兩個階段使壓載水中氮氣過飽和。

壓載水經(jīng)由船舶的海水吸人箱抽吸到船上，先經(jīng)過濾清、再進(jìn)入C3-T空化室，承受壓力脈沖的作用；緊接著空化作用之后，在船上利用膜板型氮氣發(fā)生器生產(chǎn)的氮，在一個兩級處理過程中噴入水流。有一部分水從主水流中分出，利用混合裝置與氮氣混合或?qū)崿F(xiàn)過飽和。然后這部分水流立刻被重新噴射到主水流中，在此與來自C2-E系統(tǒng)的活化水合流。

一小部分壓載水(小于規(guī)定的系統(tǒng)流量的0.5％)在過濾以后被送入C2-E系統(tǒng)，在此受到電滲析處理，然后與氮氣一同被重新噴射入水流中，對壓載水進(jìn)行消毒。C2-E系統(tǒng)的組成包括給水和噴射管路、恒定電流電源裝置及電滲析單元組件。


水過濾之后，經(jīng)過空化和過飽和的處理后，成含氧量低的水，此時即進(jìn)入壓載艙。水艙配備有壓力／真空控制系統(tǒng)，用以防止氮氣從水艙內(nèi)泄漏出來，并防止水艙受空氣污染，這樣便抑制了水生物再生的可能性，水艙壁表面的氧化(由此引起的腐蝕和涂層的老化)也明顯減少。

水在排放時，借助空氣充入過程來恢復(fù)水中的氣體平衡，這樣便可避免排出缺氧的水。

與常規(guī)的空化裝置不同，該系統(tǒng)的效率被認(rèn)為較高，可創(chuàng)造出高達(dá)l000bar(1×108Pa)的內(nèi)向*****壓力，內(nèi)爆頻率在100kHz以上。C3-T裝置的概念可確保系統(tǒng)各個表面、顆粒物和有機(jī)物與內(nèi)爆氣泡的能量區(qū)之間充分接近。這代表著一個重要優(yōu)點，即釋放的能量可能向其特定目標(biāo)，用于摧毀有機(jī)物。圖4為C3-T處理裝置及其內(nèi)部的形導(dǎo)罩。