船舶电解海水法的压载水处理系统探讨
徐允超 李飞
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徐允超 李飞 ,. 船舶电解海水法的压载水处理系统探讨[J]. 水资源科学研究,20231. DOI:10.12721/ccn.2023.157007.
摘要: 随着我国综合国力的不断提高,国内各个行业均获得了较大的发展,其中船舶运输行业最具代表性。船舶运输行业的发展与进步,无论从设计、建造、应用等自身技术方面,还是对周边环境影响等方面,都得到了进一步的提升。经过船舶压载水对海洋等生态环境的危害逐渐了解与认知,我们相关技术人员需要研究出更科学的船舶压载水处理方法,进一步提高船舶压载水处理系统的使用效果,避免船舶压载水对海洋生态环境产生影响与破坏。因此,本篇文章主要对船舶电解海水法的压载水处理系统进行分析,以做参考之用。关键词:船舶;电解海水法;压载水处理系统;通过对《国际船舶压载水和沉淀物控制与公约》当中的内容进行分析,发现其中已经明确规定和强调:通过控制和管理船舶压载水和沉积物,来防止减少并最终消除有害水生物与病原体的传播。压载水交换需要在深海、公海以及尽可能远离海岸的地方展开与进行,避免外来海洋生物的入侵。船舶在排放压载水之前,还需将有机体以及海洋生物全部清除或者杀死。伴随着时间的不断推移,世界范围之内将近七十多个不同机构正在将自己关注的重点放在压载水处理系统开发工作当中。基于此,本文下面主要对船舶电解海水法的压载水处理系统展开深入探讨。
关键词: 船舶;电解海水法;压载水处理系统
DOI:10.12721/ccn.2023.157007
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1、船舶压载水的危害分析    船舶航行过程中,压载必不可少,通过压载水来调整船舶的航行状态,增加其航行的稳定性,现代船舶运输量越来越大,同时,船舶压载水排放量也在不断增长当中,船舶在加装压载水的同时,海水中的生物也会被随之装入到压载舱中,据了解,全球每天大约有3000~4000种外来水生物会随着船舶压载水进入到海域当中,造成海洋生态出现失衡问题。如果并没有对船舶压载水展开科学处理的话,而是以直接的方式将其排放到海洋当中,那么必然会对海洋的水质以及环境产生巨大影响和污染,同时,随着压载水内部病毒、细菌进入到了海洋当中,必然会对海洋生物的安全产生影响,导致海产品的质量受到威胁,甚至对人们的身体健康都带来伤害。

2、船舶行业压载水处理发展情况分析

2004年2月IMO(国际海事组织)在国际海事组织外交大会上通过了《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》(简称《压载水公约》)。该公约的生效,不仅降低了外来生物通过压载水入侵的风险,还加速了全球航运业的转型升级,公约要求新建船舶在交船时必须安装压载水处理系统,而现有船舶最晚于2024年前必须改装压载水处理系统,据预测,全球大约有5万多艘船舶需要安装该系统,因此,压载水处理市场前景广阔,公约的生效,也促使了科研人员与设备厂家对压载水处理技术的积极研发。

3、电解海水法的压载水处理系统

在国外某些国家,电解海水防污技术无论是研究还是具体应用都已经有很长一段时间, 日本在1962年,就已经开始对电解海水防污技术进行深入研究 ,1971年,在多艘大型船舶上面进行安装使用。因为电解法是将海水作为主要原料,有用之不竭等特点,所以说无论是发展还是应用的前景都非常广阔。电解海水法的主要工作原理包括:通过直流电电解海水当中所包含的氯离子,氧化成为氯气,氯气溶于海水,生成次氯酸钠。据了解,原本海水当中的原有动物对氯化处理的耐受能力非常弱,经过20mg/ L以上有效率处理,便不会有藻类生长和繁殖。   电解海水法压载水处理系统的组成部分:通过对电解海水法压载水处理系统进行分析,发现主要由三个部分共同组合而成,即:过滤单元、电解单元、综合单元,在与船舶上面所安装的管道、仪表进行完美配合,就可以对船舶压载水展开科学处理,将水中所包含的有害水生物和病原体全部消灭,使处理之后的压载水在排放过程当中,符合国际海事组织当中所规定的标准。4、船舶电解海水法的压载水处理系统使用情况    通过对电解海水法的压载水处理系统展开分析发现,现如今存在2种状态,其一:从最初的设计到建造,保留安装压载水处理系统的空间;其二:在设计完成的船舶产品当中,按照IMOA.868(20)号决议当中的要求加入压载水处理系统。下文主要对加装电解海水法压载水处理系统的全部使用情况进行认真分析。

(1)增加电解海水法压载水处理系统的具体使用情况    我们国家某压载水处理装置生产企业,主要的工作任务就是长时间对陆地上的电解海水法压载水系统进行深入研究,之后又取得CCS船级社的认可,但是在船舶上配套使用的经验还不是特别丰富,在其所生产的压载水处理装置设备中,例如:电解单元、过滤单元、综合单元等等对船舶仍无法满足使用要求,所以需对船舶自身的主要特点进行全面了解与分析, 之后将船上划分为安全区域以及危险区域等范围,对原电解法的压载水处理系统展开科学调整,将其中存在的问题解决。(2)过滤单元问题     首先,通过实践之后发现,过滤单元反冲洗的频率为每2~3分钟一次,按照原本的电解海水法压载水处理系统设置,则需要将出现的废水排出舷外,但是这样的方法受到船东的拒绝,所以在具体应用过程当中,船舶上面增加废水仓与排污泵等专业设施,将废水排舷外问题妥善解决。    其次,经过认真调查之后发现,过滤单元废水排水口非常小,如果按照工作图纸当中的尺寸要求进行设计的话,非常容易导致管路被高压,过滤单元反冲洗的次数十分频繁,增加滤网出现塑性变形的可能和概率。压载水处理装置企业发现此处设计问题,故而将管径加大、管路改短,但是船厂却难以按照此要求展开具体施工,之所以会出现这样的情况,主要就是因为新造船有相关规定与标准,例如:专业设备、管路等多个因素,需要站在综合布置的角度,通过合理设计并且满足船级社所提出来的规范与要求,最终经过船厂与过滤单元设备企业良好沟通与交流之后,再经过认真计算,在过滤单元的废水排出口增加一个缓冲罐,以这样的方法来应对过滤单元废水排出口小而形成高压;滤网容易发生塑性变形的问题得以妥善解决。(3)电解单元与综合单元问题

首先,电解单元与压载主管路之间距离较远,电解水的动力不足,没有办法以最快的速度进入到压载水主管当中,实现均匀混合,这时需增加药泵,船厂对管路展开科学修改以及确认,将电解水动力不足问题解决。    其次,电解单元的排氢气管路按照原本要求,需要应用对焊连接,但是船长建议使用中间焊接套管的方法,并得到确认,将全厂对外报验进度解决。船舵机舱被划分为安全区,通过安全角度进行认真分析,将电解单元内部全部应用法兰连接的管路,增加保护套管,有效解决安全区域非常容易变成危险区域这一问题。结束语:    总之,电解海水法处理船舶压载水过程当中所呈现出来的简单、灵活、经济、实惠等多项优势与特点,代表着此项系统必然会在日后发展当中得到广泛的关注与使用。同时,当工作人员参与到压载水处理系统选择过程当中之后,需要将船舶的实际类型、压载水处理系统的主要特点以及后期维护的方法、维护费用等全部加入到自己考虑范围当中去,只有这样,才能够进一步提高压载水处理系统的应用效果。在压载水处理系统具体使用过程当中,需严格遵循港口国家的水取样检查方法等,保证压载水处理系统所呈现出来的使用效果能够满足相关要求与标准,避免出现港口国检验不合格问题。参考文献:

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