集团应对《压载水公约》的对策研究.doc

中国长江航运集团应对压载水公约的对策研究研究报告长江航运科学研究所 中国长江航运集团应对压载水公约的对策研究研究报告 编 写： 审 核： 审 定： 长江航运科学研究所 长航集团应对压载水公约即将生效的对策研究目 录1 项目概要21.1 摘要21.2 项目的意义22 国内外技术现状52.1 国内外已获得认可压载水系统分布情况52.2 国内外压载水主要处理方式62.3 国内外压载水系统技术特点73 选型因素分析103.1压载水处理系统选型的基本原则103.2 影响选型的几个主要因素114 调研过程及情况分析154.1 对航运公司的调研154.2 对处理系统厂家的调研154.3 调研情况分析165 适用性分析245.1 市场现有成熟系统对船舶适用性的分析245.2 调研厂家处理系统对船舶的适用性分析256 投资额预测327 对策及建议348 结语36附录37附录1 压载水设备调查表37附录2 压载水设备选型咨询表37附录3 压载水设备厂家联系方式42参考文献43长航集团应对压载水公约的对策研究名词解释技术适应性：指压载水处理设备的技术形式、额定处理量、额定工作状态下的电耗、各模块尺寸是否适应集团船队中某种类型船舶的要求，以及是否匹配船上现有的基本条件。初置成本：主要指压载水处理设备的单套采购成本。由于没有获得船厂对于不同技术条件的压载水处理设备的安装改造费用，因此在研究报告中将根据不同系统的技术复杂程度和对船舶管路的影响程度做初步估算，结合设备的采购成本作为初置成本。运营成本：指系统正常工作的成本，包括耗能、压载水预处理和后处理等。维护管理成本：指系统工作过程中的损耗和各零部件的清洗、保养、更换等。船舶电站负荷裕量：指保障船舶安全用电需求的前提下船舶电站所能额外提供的最大功率。机舱富余空间：指保证机舱机器安全距离前提下，能安装压载水处理系统的空间大小。1 项目概要1.1 摘要压载水公约生效在即，为避免因公约生效而产生的追溯效应，造成集团旗下远洋船舶改造工期紧迫，甚至误期而造成退出国际海运市场的后果，有必要对集团现有待改造船舶、国际上现有压载水技术和设备厂家进行调研、分析，制定应对策略，便于集中采购，降低成本，合理安排改造时间，降低因公约生效而对集团带来的不利影响。本文主要阐述集团旗下远洋船舶针对压载水改造所具备的条件，国际上现行技术及厂家设备介绍，针对集团旗下船舶各种技术可行性分析，以及投资概算。1.2 项目的意义为应对全球环保基金组织判定的当前世界海洋所面临的四大威胁之一“水生物通过压载水入侵到新的环境”，IMO(International Maritime Organization)国际海事组织于2004年2月9至13日在英国伦敦召开的国际船舶压载水管理外交大会通过了国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约(以下简称压载水公约)。公约包括正文和船舶压载水和沉积物控制与管理规则两部分。为一致、有效地实施该公约，IMO还制定了14个相关的导则G1G14。该公约为压载水的控制与管理提供了国际上的具有法律约束力的规定。压载水公约的生效条件是，占世界商船总吨位35的30个国家加入后的12个月后生效。截止2011年10月，已有30个国家批准了该条约，另一项指标即批准国船舶吨位尚未达到总吨位的35%，但只要如新加坡、巴拿马、中国这样的船籍大国中任意一个加入，即可使公约生效。已生效的公约具有追溯性，即不论公约何时生效，其约束条款均以公约中规定的时间为节点。因此，集团旗下189艘未装压载水设备的在运营船舶均面临着一旦公约生效，即将退出国际海运市场的风险。压载水公约将压载水标准分为两个层次，即D-1标准和D-2标准。D-1标准要求使用物理方法，如注入法，该方法已经被较为广泛地采用；而D-2标准则要求采取一定的技术手段，通过压载水处理设备对压载水中的有害水生物按照一定标准进行杀灭，如表1。生物类型Organism Type标准Required Regulation最小尺寸大于或等于50m的存活生物Organisms,50m minimum dimension少于10个/m³10cells/ m³最小尺寸小于50m但大于或等于10m的存活生物Organisms, 50m and 10m minimum dimension少于10个/ml10cells/ml有毒霍乱弧菌(O1和O139)Toxicogenic Vibrio cholerae (serotypes O1 and O39)少于1菌落/100ml(菌落形成单位)或小于1菌落/g浮游动物样品(湿重)1cfu/100ml,or <1cfu/g(wet weight)of zooplankton samples大肠杆菌Escherichia coli少于250菌落/100ml250cfu/100ml肠道球菌Intestinal Enterococci少于100菌落/100ml100cfu/100ml表1 D-2标准的理化指标公约规则规定了不同建造年份和压载舱容积的船舶对上述标准的适用日期。按照该公约的要求，2009年建造的部分新船应满足D-2标准的要求，到2016年所有的船舶都应满足D-2标准的要求。明确了强制实施的时间表并对现有船舶安装压载水管理系统有追溯要求。压载水管理系统作为IMO组织强制要求安装的船舶关键配套设备，一方面说明IMO对海洋环境保护的要求日益严格，另一方面也可以说是发达国家对发展中国家设置的一项技术和贸易壁垒。中外运长航集团航运业务包括：干散货运输、石油运输、集装箱运输、滚装船运输、燃油贸易等，拥有和控制各类船舶运力达1300余万载重吨；在航运领域，是中国三大船公司之一，散货船队、集装箱船队、油船船队、滚装船船队、化学品船船队和液化气船船队均有经营国际航线，压载水公约一旦生效，经营国际航线的船舶将因为各港口国对压载水的强制排放要求而面临无法从事原航线运输的风险。因此，对集团船队进行综合分析，根据船舶的实际情况有针对性的选择压载水处理设备，在技术方面探讨分析市场上各压载水管理系统对集团船队的适用性，既可以在未来规避公约生效对集团船队造成的影响，又可以为集团决策提供依据。2 国内外技术现状2.1 国内外已获得认可压载水系统分布情况截止2011年中旬，世界上从事压载水系统研究的有17个国家， 60套在研压载水管理系统，其中19套系统取得IMO的最终批准，12套系统获得了国家主管机关的型式认可。国内外获得型式认可的压载水处理系统装置厂家见表2， 这些系统普遍使用两个基本过程处理压载水固液分离和灭活过程。实现排放的压载水满足压载水公约中D-2标准的要求。表2 国内外获得认可的压载水处理装置厂家2.2 国内外压载水主要处理方式目前国内外压载水的管理主要包括两种方式，压载水置换和压载水处理。但是压载水公约生效后，压载水置换法不能满足公约的强制性要求，因此，船上压载水无害化处理将是公约生效后国际营运船舶普遍采用的压载水处理方式。国际上船舶压载水无害化处理的方法主要有两种：一种是非活动性物质处理方法，主要利用固-液分离去除压载水中的水生物和其它颗粒物质，典型的有过滤法，主要采用过滤、旋分、凝絮等物理手段将压载水中50m以上和部分1050m的微生物分离出来；另一种是采用活性物质处理方法，即灭活压载水水生物和微生物，灭活过程从原理上分类有两种方法物理法和化学法。物理法指运用紫外、脱氧、凝絮、气体注入、超声波气穴等方法杀死微生物(灭活)；化学法则是通过电解、添加强氧化剂或杀生剂的方法进行灭活。典型的有加热法、紫外照射法、化学氧化法（如臭氧法、氯化法、电解法）。常用压载水的处理方法及其特点见表3。表3 常用的压载水无害化处理方法及其特点处 理 方 法主 要 特 点机械法过滤法滤网容易阻塞，需要经常进行反冲洗，既耗能又花费较多的时间。超声波法物理法加热法耗能大，有效性不高，一般与其他方法联合使用，且较高的温度会产生加速舱壁锈蚀、损坏设备等其他负面作用。紫外线照射装置操作管理简便，运行成本低，不引起二次污染，有效性受海水浊度或灯管污染程度受影响。N2填充法抑制部分藻类生长化学法臭氧法效率较高、用量少、时间短，就地生产，使用方便，无二次污染，但耗能较高。电解氯化法加快舱壁腐蚀，放出氯臭味，产生卤代烃。强电离放电法烃基自由基法，不产生二次污染，有望成为解决压载水污染问题的理想方法。现阶段技术成本较高。2.3 国内外压载水系统技术特点 2.3.1机械处理法机械处理法通常包括过滤、离心分离等技术，将压载水通过滤网/筛子或“离心分离器”，滤出杂质和有害微生物，实现固液分离。滤出物将被返回海洋(如果在压载过程中进行处理)，或者储存到单独的舱里(如果在排放压载的过程中进行处理)。其特点是对在一定大小范围内的微生物非常有效。但通常容易出现过滤器的阻塞、收集的残余物在船上须有残余物储存空间并且须处理，以及压载泵排出阻力增加(压头)。这些方法对于小的病原体无效且整体处理能力有限，通常不适用于装载大量压载水的货船。主要机械处理法如下：(1) 过滤：采用与拟滤出的微生物尺度相适应的滤网或滤芯(网格尺寸1050m之间)，一般用于过滤较大尺度的浮游生物。过滤的实用性主要取决于在给定的操作压力下获得的流量，而维持这个流量则要求滤器是均匀清洁的。因此泵的流量、操作压力和滤器的清洗频率之间的平衡决定过滤过程的实用性。有些过滤材料如薄膜材料可以滤出更小的微生物，但由于膜材料的低渗透性，对压载水的处理是不适用的。(2) 旋分：利用高速注入的水流形成旋转运动产生离心力，使得水中颗粒物质分离出来。颗粒物分离的有效性取决于水质、颗粒物尺寸、旋转速度和停留时间。旋分技术对大颗粒物更加有效。有的技术则在旋分过程前加入絮凝剂使颗粒物凝结成较大的颗粒。2.3.2化学处理法化学处理法通常包括使用消毒剂或杀生剂，通过在加装的压载水中投放消毒剂和/或有机杀虫剂，或通过投放添加剂杀灭有害水生物。如氯化法、电解氯、臭氧法、二氧化氯(漂白粉)、过氧乙酸、过氧化氢、维生素K3(杀真菌剂)。用于往水里添加的化学物质可以是加装上船的，也可以是系统直接在船上产生的。其特点是对于能处理的微生物非常有效，是目前在世界范围内被广泛接受的一种方法。但是必须考虑使用化学药剂对船员的健康和安全、对泵和管系以及压载舱可能的不利影响。采用化学处理法还须严格控制对环境的不利影响。每种化学物质的处理能力(剂量)和目标微生物是有所不同，必须对处理后的压载水中的残余化学剂进行还原消除，如用硫代硫酸钠去除残余氯化物等。主要化学处理法如下：(1) 氧化法：利用臭氧或过氧化氢等在环境中易放出新生态氧(O)，使生物体中酶变性达到杀灭的目的。(2) 氯化法：利用漂白粉、氯气及其衍生物分解产生次亚氯酸，进一步分解生成新生态氧(O)和氯气，通过氧化和氯化作用使生物和细菌死亡。2.3.3物理处理法通过诸如紫外线、超声波、加热的方法，破坏、抑制微生物和细菌的存活条件。其特点是对能处理的微生物非常有效，且对环境无害。但是一些微生物可能不受这种方法的影响，可能需要附加工作管系。对于加热法，可能对船上装载的货物和长期使用的泵和管系存在不利影响。主要物理处理法如下：(1) 紫外线(UV)灭活技术：是目前最为广泛采用的一种方法之一。利用放在石英套管中的汞灯产生不同强度和波长的紫外线，能处理不同大小的微生物。处理范围较广，可包括病菌及孢子。UV法的最大障碍是对处理的水的洁净度要求高，需要良好的UV穿透力和干净的石英套管。水的浊度是UV系统的关键。UV法一般还被辅以其他反应剂，如臭氧、过氧化氢或二氧化钛，可以加强氧化能力。(2) 脱氧法：往压载水中注入惰性气体，降低压载水中氧的含量，使微生物窒息死亡。(3) 气穴或超声法：都是作用于微生物的表面，通过气穴的破裂破坏细胞壁，达到灭活效果。单纯的超声法的有效性还没有被很好地证明，有些系统中同时采用了化学法达到生物灭活效果。(4) 加热法：温度在3850，持续加热24个小时，可杀灭大部分生物，但如果生物以休眠孢子形式存在的话，可能不一定杀灭，并在合适的条件下萌发生长，这样，就需要更高的温度才能杀灭。加热大量的压载水，耗能大，而且温度过高会产生加速舱壁锈蚀和设备损坏等其他负面作用。2.3.4组合法单一处理方法的处理能力有限，而各种处理方法的组合则能取得很好的处理效果。目前压载水处理系统的常用处理技术组合主要包括如下：(1) 机械处理+化学处理：过滤/旋分+电解法/臭氧法/氯离子杀毒法；(2) 机械处理+物理处理：过滤/旋分+UV/脱氧/高级氧化。3 选型因素分析3.1压载水处理系统选型的基本原则压载水处理系统的选用涉及面广泛。一方面就具体船舶而言，其与船舶的营运特点、压载水的处理要求、可布置处理设备舱室的空间、压载舱的总容量、压载泵的排量、动力供给、与船舶其他系统的协调和操作要求等均直接或间接相关。另一方面，就压载水处理系统而言，作为一种新产品，压载水处理技术正处于发展中，尽管已有部分压载水处理系统投入使用，但由于实际运行时间周期较短，可靠性、耐久性等需要较长周期性才能体现的性能指标还无法衡量。每一种压载水处理系统均有其特点，如使用电解海水法的处理装置对淡水没有处理能力；使用紫外线法的装置对透光度要求苛刻，难以处理浊度大的压载水；另外，有些处理系统的体积庞大，需要占据较大的空间；或者处理系统的功耗太大，需要配置较大功率的配套设备。处理工艺也有不同，如过滤法、分离法和紫外线法在装载和卸载时进行处理，并在处理量上选择压载系统的最大流速；而化学法和脱氧法通常需要在压载水舱中达到一定的浓度，因此压载水的驻舱时间是影响其压载水处理效果的关键因素，且此法不适用短途航线的船舶。特别是在目前航运市场整体低迷的情况下，压载水处理系统的初置成本是要重点考虑的因素。基于上述各种原因，目前，几乎没有一个处理系统能对所有船舶都适用。为了更好地发挥各类压载水处理技术的优点，避免缺点，就须对集团旗下的在运营远洋船舶的信息进行收集、分类和分析，按需选型。3.2 影响选型的几个主要因素对于在运营船舶，新增设备技术可行性应主要考虑如下因素，（1）适用性，即满足压载要求的额定处理量；（2）对船舶原有系统的影响，要确保系统工作的安全可靠性和稳定性；（3）增加的运营费用，包括系统初置成本、运营成本和维护管理成本等；（4）对船舶操作上的影响，系统操作要简单易行，安全可靠，尽量不增加操作负荷。下面分别从船型、航线、处理系统特性和投资成本等几个方面，就系统的选型因素分析如下：3.2.1 船型因素不同类型船舶，对压载水的需求差别大。如油轮和散货船，在空载时要求全压载航行，完全依靠压载水维持其安全吃水，压载泵依据在较短的时间内压载或排载的需要而进行配型，以适应快速的港口周转时间。有的船舶则对压载水依赖性低，如集装箱船。压载依赖性低的船舶，通常具有相对小的压载能力且几乎不进行完全压载航行(没有货物情况下)，其压载水操作很有限，往往是调驳，如从一舱泵入另一舱，调节纵倾和横倾。有的船舶可能包括2个或多个压载系统，如某些油船常有两套压载系统，一套在货物区域(危险区域)，一套在机舱区域(安全区域)。有的船舶还利用喷射器(eductors)排放残余压载水。用于危险区域的压载水处理系统选择用时应考虑其所在处所的危险级别，通常要求考虑防火防爆；而对于设有使用喷射器排放残余压载水的船舶，要求后处理的压载水处理系统对其不适用。由此可以发现，选择合适的处理系统，船舶类型是最关键的影响因素。3.2.2 航线因素（1） 航线的环境因素水的浊度、盐度和泥沙含量对一些处理技术的功效或者维护的影响。如果经常航线途径港口的水中泥沙含量高，选择处理装置时，应考虑浊度和泥沙对处理系统的影响。如果经常靠泊内河港口或者盐度低的港口，选择处理装置时，则应考虑盐度对处理系统的影响。（2）航线所在地方政策因素目前，部分国家或地区对压载水管理采取了高于IMO标准的单边行动，对可能靠泊有单边排放要求的港口的船舶，应考虑符合其相关要求；对于不靠泊那些国家或地区的船舶，就不必选用更高处理能力的压载水处理系统；而对于很少至有特殊排放要求区域的船舶，从经济性角度考虑，则可考虑通过压载水管理手段避免排放或者利用岸上设施。3.2.3 沉积物因素由于淤泥本身含有入侵物种，会污染打进的压载水，这可能导致在压载水打进或排放时都要对压载水进行处理。要求后处理的压载水处理系统，通常不适用于利用重力排放压载水的船舶。3.2.4 处理系统因素（1）系统的尺寸本次调研的船舶均建造于压载水公约可以预见生效之前，因此船舱内并未预留压载水处理设备空间，因此，如何在有限的空间内布置设备，是影响选型的因素之一。通过前期调研，可以得出以下结论采用同种处理方式，如均采用紫外线的设备，同等处理量下，各厂家设备尺寸相近(不考虑滤器)；采取不同处理方式，如采用紫外线的设备和采用电化学的设备，其尺寸往往差异较大。同理，过滤方式的不同，造成滤器尺寸差异亦较大。某些处理系统需要从船舶压载管路安装支线管路，对于依赖压载水的船舶，这种管路的改造对于船舱空间的影响甚至会超过处理系统本身尺寸的影响。此外，还应考虑给安装的处理系统留有合适的维护通道，包括梯道、平台、照明、吊车轨道、吊眼以及清洁内部部件及储存和处置消耗品的处所，处所(该处所也可以在机舱外)需要的消防系统和通风系统等。（2）系统的水处理能力选用压载水处理系统时，要保证能处理最大压载水流量的情况，但从降低采购和维护成本的角度出发，对于某些压载依赖度不高的船舶，可选用相对较小处理能力的系统。（3） 防护、防爆等级处理装置及其所用材料的防护等级(IP等级)以及防火等级应满足船级社对其安装在船位置的要求。根据中国船级社(CCS)钢质海船入级规范第4篇第1章第1.3.2.2的要求，压载水处理系统配套的电气设备应具有适当的外壳防护型式，应与安装的场所相适应。对于油船、液货船和其他载运危险品的船舶，安装压载水处理装置时，应注意相关防爆要求。若安装在危险区域，系统内电气设备应采用合适的防爆类型。（4）获得IMO认可 处理系统取得船旗国主管机关的认可资格，是选型的先决条件。本次调研中，有多家国外的处理系统厂家因未获得CCS认证而被排除(如日本Microfade)。3.2.5 投资成本压载水处量系统作为新开发的技术，由于缺少可靠性方面的证明，可根据其复杂性间接体现，如，滤器、紫外线灯区域、化学品投放系统、船员对处理系统的常规维护以及、氯气以及其他化学品的生成系统等。通常组成复杂的处理系统，其可靠性会受到影响。除考虑购置成本外，还应考虑维护成本。维护成本包括，能量消耗、储存的化学品(活性物质)消耗、备件消耗以及培训成本等。4 调研过程及情况分析4.1 对航运公司的调研根据2012年10月11日集团为应对压载水国际公约座谈会会议要求，集团科技部带领科研所对各航运公司所拥有和管理的船舶基本情况进行了解，并对符合改造条件的船舶情况进行了问卷调研和实地调研。此次调研共发放回收了包括散杂货船92艘、集装箱船16艘、VLCC17艘、油船42艘、沥青船4艘、化学品船13艘、液化气船3艘和滚装船2艘共计189艘船舶的信息。调查着重了解统计了各船队船舶电站负荷、压载舱总容积、压载泵排量、是否有预留空间等问题，为确保能够将3.2条款中系统选型关键因素对船舶的影响，在制定调查表单的过程中，充分听取了一线工作人员的意见和各航运公司的建议，争取通过调研能够最大化的获取研究所需要的信息，为集团和各船务公司提供最优的对策。本次调研获得集团科技部和所领导的大力支持与帮助，共调研了长航油运、长航凤凰、长航国际海运、深圳滚装等7家公司，获得调研数据21份，极大的支持了本项目的进程。4.2 对处理系统厂家的调研根据2.2条可以了解到，目前国际上在售的压载水系统有50多个品牌，科研所通过各种渠道收集到13家厂家的信息，如表6，并通过调查问卷的形式，对其进行调研。由于没有获得CCS型式认可，有4家厂家拒绝了调研要求；由于临近圣诞，且技术人员在欧美，反应较慢，又有4家厂家要等到2013年1月1日以后回复；截止报告成文时，仅中国的4家厂家和韩国Panasia公司共5家公司回复了问卷。其中上海船研CyecoTM压载水管理系统和韩国PANASIATM压载水管理系统的技术原理基本相同，技术特点和应用相似，而韩国PANASIA公司的反馈资料相对较详细，因此，这两家公司的压载水管理系统在进行技术选型的比对中，以韩国PANASIA公司的压载水管理系统作为选型参考。表4 咨询厂家清单序号国 家厂商名称处理系统名称1中国青岛海德威Ocean Guard2中国无锡蓝天BSKY3中国青岛双瑞BalClor4中国上海船研Cyeco5韩国PanasiaGloen-Patrol6日本MicrofadeMicrofade7瑞典Alfa LavalPureBallast 2.08挪威OceanSaverOceanSaver 2.09芬兰Aura MarineCrystalballast10德国MahleOPS11德国RWOCleanBallast12德国GEAWestfalia Separator13美国Hyde GuardianHyde Guardian4.3 调研情况分析4.3.1航运公司调研情况分析综合各航运公司的数据，对于散杂货船，2万吨级以下的要求压载水额定处理量一般在800m³/h以下；2万吨到7万吨级的散货船要求压载水额定处理量在1000m³/h到3000m³/h之间；8万吨级以上的散货船要求压载水额定处理量在3000m³/h以上，而18万吨级的散货，要求压载水额定处理量达到6000m³/h。对于集装箱船队，全部为运营中日韩航线，要求的压载水额定处理量在200m³/h到600m³/h之间。深圳长航的两艘外贸滚装船要求的额定处理量为200m³/h。长航油运的沥青船、化学品船和液化气船根据现有资料推测压载水额定处理量在150m³/h到600m³/h；普通油船额定处理量为400m³/h到2000m³/h；VLCC的额定处理量为6000m³/h，这些船舶均有防爆要求。因此，对于处理设备的选择，应统筹考虑船舶处理量、船舶电站负荷、设备所占空间、初置成本、航线、运行维护等因素。4.3.2 处理系统厂家调研情况分析（1）无锡蓝天BSKY压载水处理系统A.技术原理BSKY压载水管理系统由三个主要部分组成，第一部分是水力旋流过滤模块，第二部分是超声波预处理模块，第三部分是紫外线杀菌模块。水力旋流分离式过滤器是应用切线喷射水流处理技术，把液体中密度大于水的物质分离出来，能够清除100%的固体颗粒、98%以上大于50微米的生物和85%以上大于10微米的生物。水力旋流分离器结构简单，无需维护，无过滤结构，安装方便，可倾斜安装，最大45度，可安装在废弃空间上、船舶骨架之间等。超声波振子是非常快并且高度清洁部件，它没有任何手动作业，并且对部件没有损坏。超声波会产生气穴现象，这将产生一系列的作用：如切力、压力、局部加热以及产生自由基。紫外线模块设计提供200250mJ/cm³/h的平均照射剂量，这个杀菌消毒所用的平均照射剂量是根据紫外灯管寿命强度以及92%的水的透过率计算得来，UV模块能有效杀灭浮游动物、浮游植物、藻类、微生物、细菌和病毒。通过三个部分的共同作用，经处理的压载水达到IMO排放标准。根据系统在压载水加装、储存和排放过程中工作时段的不同，本系统可归类为“前处理式”。B. 技术特点无锡蓝天BSKY压载水管理系统有三个模块，分别为水力旋流分离模块，超声波预处理模块和紫外线杀菌模块。水里旋流分离器相对于筛网过滤器和盘式过滤器而言，结构简单，不容易发生堵塞，维护简单，可以节省维护和运营费用；同时还可安装在废弃空间、船舶骨架之间等，最大倾斜角度45度，因此在有限的机舱空间利用上更具有灵活性。紫外线杀菌模块采用多色紫外线灯管防止微生物的复活和DNA链条的修复；根据不同浊度流入水自动控制紫外线强度，尽可能地降低能耗。超声波预处理模块可对流入水进行预处理，保证高浊度流入水的杀菌效果，同时也可大大降低紫外线杀菌模块的耗电量。因此相对其他紫外线处理系统来说，具有能耗低的优势。但是所占空间较大，压载管系的改造费用也相对较高。C. 产品型号根据项目组发送到无锡蓝天公司的调查表的反馈资料分析显示，BSKY压载水管理系统的型号有:BSKY100/150/200/250/300/350/400/450/500/600/700/800/900/1000/1100/1200/1500/2000/3000/4000/5000/6000D适用船舶分析根据无锡蓝天公司反馈的资料分析，单套BSKY压载水处理系统在处理量不大于1500m³/h时技术比较成熟，而对于处理量要求在1500m³/h到3000 m³/h之间时，BSKY系统采用的是两套较小处理量设备的并联。当处理量要求大于3000 m³/h时，系统采用的是多套较小处理量设备并联，以满足对处理量的要求。对于处理量不大于3000m³/h的设备，即单套设备单独工作或者两套较小处理量设备并联工作时，BSKY系统要求船舶电站有相对较大的裕量，机舱空间相对较富余，且其初置成本仍能保持在相对较低的水平。当船舶处理量要求大于3000m³/h时，即BSKY系统采用三套甚至更多套较小处理量的设备并联工作，此时系统电耗相对电解技术和羟基自由基技术显著较大，占用机舱空间也较大，初置成本也较大。综上所述，无锡蓝天公司BSKY压载水处理系统适用于处理量要求不大于3000m³/h且电站负荷裕量相对较大，机舱空间较富余的船舶。（2） 青岛海德威海洋卫士压载水管理系统A技术原理青岛海德威海洋卫士压载水处理系统采用电催化高级氧化技术，主要是由滤器、控制单元和EUT单元组成。滤器采用全自动反冲洗滤器，过滤精度50微米，该过滤器可以实现自动反冲洗和过滤同时进行，去除大于50微米的生物，防止大型生物或杂质进入压载舱。EUT单元是系统的核心部件，分为两个部分，催化单元和超声单元。催化单元可以产生大量的羟基自由基等高活性氧化物质，可有效杀灭大多数水生物。超声可以在局部区域瞬时产生高压，在极短的时间内击碎细胞，从而达到协助杀菌灭活的效果。整个过程在处理单元内完成，超声在运行过程中对催化表面进行定时清洗。压载水经过滤器、催化单元和超声处理单元，压载水排放时，再进过一次超声处理。本系统属于“前处理+后处理式”。B技术特点海洋卫士压载水处理系统结构紧凑，体积小，很适用于机舱空间狭小的船舶。系统采用电解催化技术，能耗较紫外线技术要小。特别是对于处理量大和发电机功率余量小的船舶，其能耗优势比较明显，而且系统工作不受水质影响。但此系统压载管路需要改装设计，催化单元清洗不充分是会影响杀菌效果。设备的初置成本也相对较高。C产品型号海德威海洋卫士压载水处理系统的型号主要有：HTM-100/200/300/500/600/800/1000/1200/1500/2000/2500/3000/6000/9000D适用舶舶分析海洋卫士压载水处理系统从处理量和功耗来说，相比较其他技术都有一定的优势，而且对散货船，集装箱船和油船都比较适用，但是初置成本较高。因此对于船龄较大的老船来说，不宜采用该系统。（3）青岛双瑞BalClor压载水管理系统A技术原理青岛双瑞防腐防污工程有限公司采用的技术包括“过滤电解海水产生次氯酸钠灭活+中和”3个环节：在加装压载水时，采用50m的自动反冲洗过滤器，先进行一道过滤，滤掉较大的浮游生物和悬浮颗粒。在加装压载水时，从进水总管中分流一部分海水流经电解槽，电解槽通以低压直流电，直接电解海水产生次氯酸钠,利用次氯酸钠的强氧化性杀灭浮游生物、病毒和细菌。在排放压载水时，TRO(总残余氧化剂)分析器全程监测水中余氯含量，如果含量超过设定值，系统就会向压载泵前管系注入硫代硫酸钠中和余氯，使TRO浓度不超过0.01ppm。如果仅从满足公约规定的排放要求的角度出发，根据系统在压载水加装、储存和排放过程中工作时段的不同，本系统可归类为“前处理式”，如果考虑压载水排放时的附加余氯处理，该系统也可归类为“前处理+后处理式”。B技术特点青岛双瑞BalClor压载水管理系统是从压载水主管路引一支路海水(主管路海水的12%)进入电解单元，无需压载水全部通过，故对压载水主管路无需改动，节约了旧船的初置成本；系统整体模块化设计，整套设备可分拆为37各模块，安置形式灵活，既可以整体安装，又可以分散放置于狭小空间内，以解决旧船安装空间小的问题。电解单元体积也较小，节省安装空间，同时压力损失较小。系通工作功耗相对紫外线技术较低。但是，该系统电解海水过程中产生易爆气体氢气和腐蚀气体氯气，对安全性要求较高，同时电解产生的物质腐蚀舱壁，卸载时需额外投放中和剂，以满足排放要求，对检测装置的灵敏性要求较高。系统在淡水河低盐度水域杀菌效能降低，海水温度较低时系统效率下降，运营和维护管理成本相对较高。C产品型号青岛双瑞BalClor压载水管理系统的主要型号有：BC-300/500/1000/1500/2000/2500/3000/3500/4000/5000/6000/7000D适用船舶分析青岛双瑞BalClor压载水管理系统处理量较广，适合使用的船型也较多，但电耗相对较大，因此需要相对较大的负荷裕量。其初置成本相对较低，但在淡水河或低盐度海域处理效能低下，选用时需考虑船舶的航线。（4）韩国PANASIA公司GloEn-Patrol压载水管理系统A技术原理系统主要由两部分组成：自动冲洗滤器和UV单元。滤器的滤网尺寸为50m,可滤去50m以上颗粒物及水生物。水流流经滤器后的压力差为0.050.45kg/cm2,当差压达到设定值时，滤器就会自动冲洗。UV单元的核心部件是紫外线灯，通过紫外线辐射杀灭细菌、病毒和微生物。压载时，水流经过滤器，滤掉大的颗粒物和生物体，反冲洗的海水及滤出物被直接排放入海，经过滤的压载水经UV单元紫外线照射，进各压载舱。排放压载水时，自动冲洗滤器被旁通，水流再次流经UV单元，再经过一次杀菌，以确保符合压载水公约D-2标准。根据系统在压载水加装、储存和排放过程中工作时段的不同，本系统可归类为“前处理+后处理式”。B技术特点GloEn-Patrol压载水管理系统采用筛网过滤器和紫外线杀菌模块，系统结构简单，安装方便，在淡水和低盐度水域工作不受影响，系统的初置成本也相对较低。但是对水质有要求，过滤器易堵塞，需定期清洗；紫外线灯管发热，容易导致在海水中因盐析而影响系统效能，灯管的更新等也会增加装置维护管理成本。C适用船舶分析韩国PANASIA公司提供的资料显示，GloEn-Patrol压载水管理系统最大的额定处理量为3000m³/h。当船舶要求大处理量时需要同时安装两套或者多套系统，初置成本相对较高。故在要求处理量大于3000m³/h的船舶上不适用此系统。而对于要求的处理量小于3000m³/h的船舶，GloEn-Patrol系统初置成本相对较低，维护运行费用也较低，对船龄较大的船比较适用，但由于电耗相对较高，因此电站负荷富裕量较小的老旧船舶不适用。5 适用性分析5.1 市场现有成熟系统对船舶适用性的分析通过对航运公司的调研，80%的船舶类型集中在散货船、集装箱船、油轮等三类船舶。这三类型船舶，对压载水的需求差别较大。散货船，在空载时要求全压载航行，完全依靠压载水维持其安全吃水，压载泵依据在较短的时间内压载或排载的需要而进行配型，以适应快速的港口周转时间；集装箱船，压载依赖性低，其压载水操作很有限，往往是通过调驳以调节自身平衡；油船常有两套压载系统，一套在货物区域(危险区域)，一套在机舱区域(安全区域)，用于危险区域的压载水处理系统选择用时应考虑其所在处所的危险级别和防爆等级；表5是结合调研情况及“CCS 船舶压载水处理系统应用对策”对部分压载水处理系统对不同类型船舶的适用性进行列举。表5 部分压载水处理系统对不同类型船舶的适用性5.2 调研厂家处理系统对船舶的适用性分析5.2.1 散杂货船(1) 2万吨级以下的散杂货船集团船队中2万吨以下的散杂货船的压载水要求的额定处理量在200m³/h到800m³/h，并且机舱富余空间不大，船舶电站负荷裕量较小。A.无锡蓝天BSKY压载水管理系统适用性无锡蓝天BSKY压载水管理系统满足此类船型的处理量需求。但此类船型航行区域多在中国海和东南亚海域，水质浑浊，会影响到处理系统紫外线杀菌效能。而BSKY系统所占空间较大(以额定处理量500m³/h为例，过滤器1.40×1.40×2.05，超声波模块0.92×0.74×0.86，紫外线模块1.23×1.11×0.78)，在机舱空间较小的情况下，不推荐采用此系统。B. 青岛海德威海洋卫士压载水管理系统适用性青岛海德威海洋卫士压载水管理系统满足此类船型处理量的需求，并且此系统能耗较低，适合此类船型船舶电站负荷裕量较小的特点；设备的结构比较紧凑，也适合机舱空间较小的船舶(以额定处理量500m³/h为例，过滤器0.895×1.06×2.33，ETU模块0.602×0.465×1.90)。虽然初置成本较高，但是结合此类船型的特点和压载水处理设备的优点，故推荐采用。C. 青岛双瑞BalClor压载水管理系统适用性青岛双瑞的产品在200m³/h到800m³/h之间的只有两种型号，分别为300m³/h和500m³/h。虽然此系统能耗也较低，但所占空间相对较大(以额定处理量500m³/h为例，过滤器0.86×0.775×1.950，电解单元2.6×1.8×2.3)，额定处理量较小时电耗相对较高，并且此类船舶航行海域水质和盐度变化较大，均对系统稳定可靠工作产生影响。故不推荐采用此系统。D.韩国PANASIA公司GloEn-Patrol压载水管理系统适用性韩国PANASIA公司GloEn-Patrol压载水管理系统处理量能满足此类船舶，初置成本也较低，设备结构所占空间也较小，但是所需电耗较大，需要较大的船舶电站负荷裕量，同时紫外线杀菌系统受水质影响，故不推荐采用该系统。(2) 2万吨到7万吨的散货船集团船队中2万吨到7万吨的散货船要求压载水额定处理量主