船舶压载水处理技术研究[论文+开题+综述]
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压载水处理工艺【压载水处理工艺】一、压载水处理工艺的历史其实啊,压载水这东西在船舶航行中可是有着重要作用的。
它能帮助船舶保持平衡和稳定。
但是,过去人们并没有太关注压载水中可能携带的生物和病原体。
随着国际贸易的日益频繁,船舶在全球各地穿梭,压载水的排放就带来了大问题。
大量的外来物种和病原体随着压载水被带到了新的地方,这对当地的生态环境造成了严重的破坏。
说白了就是,原本在一个地方生活得好好的生物,被船舶“稀里糊涂”地拉到了另一个地方,有可能就变成了入侵物种,破坏了当地的生态平衡。
于是,为了解决这个问题,压载水处理工艺就逐渐发展起来了。
二、压载水处理工艺的制作过程1. 过滤这就好比我们家里用的筛子,只不过这个筛子可要精细得多。
通过过滤系统,把大颗粒的杂质、生物给拦下来。
比如说一些较大的浮游生物、藻类等,就被挡在了“门外”。
举个例子,就像我们在淘米的时候,用滤网把米中的杂质给筛出去一样。
2. 紫外线消毒紫外线大家都不陌生吧?压载水处理中也用到了这个。
紫外线能够破坏微生物的 DNA 结构,让它们没法繁殖或者直接死亡。
想象一下,紫外线就像一把“神奇的光剑”,把那些有害的微生物“一剑封喉”。
3. 化学处理有时候还会用到一些化学物质来处理压载水。
比如说,添加一些氧化剂,把水中的有机物氧化分解掉。
这就好像我们用清洁剂来清洗污渍,把那些脏东西统统清理掉。
三、压载水处理工艺的特点1. 高效性能够迅速处理大量的压载水,确保在短时间内达到规定的处理标准。
比如说,一艘大型货轮可能需要在短时间内处理数千立方米的压载水,如果处理工艺效率低下,那可就耽误事儿了。
2. 环保性采用的处理方法对环境的影响较小,不会产生新的污染。
这就好比我们打扫房间,不能为了把灰尘扫出去,又把污水倒得到处都是,造成新的麻烦。
3. 可靠性经过处理后的压载水,能够稳定地达到排放标准,不会出现“时好时坏”的情况。
就像我们的手机信号,要稳定可靠,不能一会儿有一会儿无。
船舶压载水处理系统浅谈【摘要】船舶压载水处理系统就是对船舶排放海里的压载水进行处理的装置。
因为船舶压载水的无控制排放,会对海洋生态、公众健康造成严重危害,所以国际海事组织(IMO)制定《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》,对船舶压载水排放进行控制。
“公约”对船东和船管理公司提出了强制性的要求,迫使船东和船管理公司对现有的船舶压载水系统进行改造。
对船舶修造企业而言,从技术和安全上提出更高的要求。
同时对目前低迷的船舶修造市场也提供了一个很好的机遇。
【关键词】船舶;压载水处理;系统一、压载水排放管理公约概要1、压载水排放控制和管理公约与标准2、压载水排放管理公约的生效条件与现状(截止2013年3月)“公约”在合计不少于世界商船总吨位35%的至少30个国家批准之后12个月后生效。
截至2013年3月底,已经有36个国家批准,当中包含了29.07%的商船总吨位。
3、公约生效后的实施日程二、压载水处理系统(BWMS)简介1、压载水处理系统的原理及分类压载水处理系统主要是针对压载水中含有的存活生物及细菌进行处理,以达到”公约”规定的排放标准。
针对非活性物质的处理方法,主要采用液相-固相分离法去除压载水中存在的水生物及其他颗粒物质,主要有过滤分离法及旋流分离法;针对活性物质的处理方法,采用灭活压载水水生物及微生物技术,包括物理消除的紫外线法、加热法、超声法、磁力法,电力法等,和化学消除的氯化法、臭氧法、过氧化氢法、二氧化氯法等。
上述压载水处理方法均不能完全满足“公约”的要求,而是通过联合的方法,即机械过滤后,采用物理或化学方法进行处理。
2、压载水处理系统举例三、压载水处理系统(BWMS)的安装结合本公司作为修船企业,以青岛双瑞SUNRUI BalClor?和江苏蓝天BSKY?两种BWMS为例,介绍船舶压载水处理系统的安装过程。
1、青岛双瑞SUNRUI BalClor? BWMS①安装在散货船及集装箱船上该BWMS在机舱底部左右压载泵出口后至压载舱压载总管之间各新装一台过滤单元及旁通管系。
船舶压载水污染问题的处理方法与建议摘要:随着我国对环境保护工作的日渐重视,水污染的保护处理工作已经成为了海洋环境保护的重要工作。
本文中笔者主要就船舶压载水污染的处理问题进行分析,对船舶压载水的优势和对环境的危害进行了比较,并根据理论基础和自身经验提供了相应的解决措施,以期能够促进我国船舶压载水污染问题的后续研究与解决。
关键词:船舶压载;水污染问题;处理方法引言:虽然在大众眼中船舶的压载水水量与海洋中的海水量相比不值一提,但根据相关的数据搜集可以看出,海洋运输在目前全球的物资运输中占据了重要比例,大量的货物是通过海洋进行运输,大量的海上货物运输导致船舶压载水排放对海洋环境造成了严重的影响。
船舶的压载水中除了海洋水中所具有的有害物质之外,还有着人类生产的各类生活垃圾,不仅仅对人们的生活环境的质量有所影响,更是可能会影响生态平衡,造成自然环境的破坏。
由此观之,提高对船舶压载水污染情况的重视程度,依据相关的解决方法和经验对水污染问题进行处理显得尤为重要。
1船舶压载水所具有的主要作用一般来说,船舶的压载水主要用于稳定船舶的运行方向,避免船只出现侧翻、航线偏移等意外情况,以此提高船舶的安全系数。
目前阶段,船舶压载水主要具有以下两个方面的作用。
1.1保持船舶的运行稳定性在进行海洋运输的过程中往往会存在着暴风雨天气,为了保障船舶在恶劣天气时也能够保证运行的稳定性,采取了加入船舶压载水以稳定船舶的重心的方法。
由此观之,船舶压载水的主要作用就是稳定船体的重心,保证其安全运行,以此对船上工作人员的人身安全进行保障。
1.2避免船舶发生船体变形情况由于船舶长期在海上往返会遭到海水的侵蚀和海下冰山等障碍物的撞击,这些意外事故都会对船舶的船体形状造成一定程度的影响,缩短了船舶的使用寿命,造成了成本的大幅提升。
但利用船舶压载水来对船体的震动进行减缓,实现变形速度的降低,尽可能将船体的使用寿命进行延缓。
2船舶压载水的主要种类和其所会造成的不利影响就我国目前较为常见的船舶压载水来说主要可以分为下面两点类型:第一,货舱压载水。
收稿日期:2008-10-27作者简介:李福海(1969- ),男,副教授文章编号:1671-7996(2008)04-0036-03船舶压载水的处理与进展李福海(青岛远洋船员学院机电系,山东 青岛266071) 提 要:船舶压载水的随意排放是造成外来生物入侵的主要途径,本文阐述了船舶压载水的管理现状和处理方法,以及世界上该领域的最新进展。
关键词:压载水 海生物 处理 进展中图分类号:U674文献标识码:A 随着对海洋环境保护意识的日益提高,人们已经意识到船舶压载水的随意排放是造成海洋间有害水生物和病原体传播的最主要途径,破坏了全球海洋生物物种的多样性。
每年全球船舶携带的压载水有一百多亿吨,全球每天在压载水中携带的生物有3000~4000种。
到目前为止,全球已确认有500种左右的外来生物物种是由船舶压载水传播的。
因压载水引起的外来生物入侵,已成为海洋面临的“四大危害”之一。
1 船舶压载水的管理现状《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》已于2004年2月13日国际海事组织在伦敦召开的成员国外交大会上通过,成为强制性国际法律公约。
该公约要求部分新造船舶在2009年达到船上压载水处理的生物和卫生标准,且到2016年所有船舶都要满足这些标准。
该公约已于2004年6月1日开放供各国正式批准接受,根据公约生效条款的规定,公约在合计不少于世界商船总吨位35%的至少30个国家批准之后12个月后生效。
目前已有16个国家和地区认可该公约,但离生效还需要几年时间。
虽然公约还没有生效,但世界上一些国家早已采取单边行动通过本国立法来对船舶压载水实施控制和管理。
如澳大利亚要求抵澳船舶制定《船舶压载水管理计划》,船舶航行途中要在大洋上更换压载水,对未经更换且需在澳大利亚水域排放的压载水要进行消毒处理。
美国要求船舶应在美国专属经济区外的深海水域更换压载水,以确保压载水的盐分在3%以上;若不更换压载水,港方会封掉有关舱室。
智利要求所有进入智利港口的船舶都应至少在智利海岸12海里外更换压载水,并将日期、地点、更换数量及其所占总压载水数量的百分比等都要记入航海日志和轮机日志;若无更换压载水的记录,船舶进港前要等候24小时,并按每吨压载水100克的比例投入次氯酸钠或按每吨压载水14克的比例投入漂白粉。
船舶压载水的危害与处理方法船舶压载水的危害与处理方法宋丹(天津博迈科海洋工程有限公司,天津市300457)[摘要]为了保证船舶的安全航行,需要适时的注入或排出压载水。
但是压载水的注入和排放带来了外来物种入侵的问题,本文简单地介绍了压载水无控制排放带来的危害以及各种解决方法。
[关键词]船舶压载水;外来物种入侵;压载水处理1无控制排放压载水的危害及防治1.1危害无控制的压载水排放带来的是外来生物入侵的问题,据统计,船舶运输占世界商品量的80%,每年由船舶转移的压载水有100亿吨之多,每天最多会有7000种外来物种随压载水在世界各地迁移。
它们中的大多数无法在压载水排出的海域存活,但一些能够在新环境中存活并繁衍。
这些外来物种一旦扎根于此,很可能会对当地的生态环境造成严重的影响,从根本上破坏或改变了原有的海洋生态面貌,威胁本地的生物。
例如从亚得里亚海引到法国的绿藻,在法国当地海洋生态系统中形成了优势种群,使法国本地海洋植物大量消亡。
此外海洋外来物种在迁移过程中极可能携带病原生物,很容易引起病害流行,危害人类健康和影响经济发展。
1.2防治压载水在维持世界船舶运输安全的同时,也成为海洋所面临的四大威胁之一,对整个世界的生态、经济和人类健康都会造成了严重的影响。
因此,在1973年的国际海事组织(IMO)大会上压载水问题被首次提出来。
2004年,国际海事组织(IMO)通过了《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》,通过控制和管理船舶压载水和沉积物来防止、减少和最终消除有害水生物和病原体的传播。
按照公约的要求,2009年1月1日以后建造的船舶必须安装专门的得到IMO认可的压载水处理系统,全部现有船舶则应在2016年底之前配备此项技术装置。
2压载水处理方法目前,常用的压载水处理技术主要有机械处理法,物理处理法,化学处理法三大类。
这三类处理方法各有利弊,下面简单介绍这三类处理方法以及优缺点。
2.1机械处理法常用的机械处理法有过滤、离心分离等。
电解法处置船舶压载水的可行性研究[2020-03-24] admin 来源:摘要:通过实验室模拟的一套电解装置处置系统,对电解海水法可否处置船舶压载水,和电解海水法处置船舶压载水造成二次污染的一些争议进行了实验验证。
探讨了电解法处置船舶压载水的有效性和在船舶上实施的可2行性。
避免船舶压载水引进外来生物的污染,是现今海洋环境爱惜的一个重大课题,联合国全世界环保基金(GEF)组织把船舶通过压载水将有害生物引进新环境,并对其产生阻碍列为海洋的4大危害之一。
国际海事组织(IMO)为此通过了一个专门用于操纵和治理压载水的公约一《国际船舶压载水及沉积物操纵和治理公约》。
目前国际上正在研究的船舶压载水处置方式很多,要紧有:1.物理处置法:即采纳热、超声波、紫外线、银离子、磁化等;2.机械处置法:即用过滤法和改善船舶设计;3.化学处置法:采纳臭氧、抽氧、氯化处置等,电解海水法就属直接电化学氯化处置方式。
国际上对电解法处置船舶压载水可能造成的二次污染存在较大的争议,以为电解灭杀海生物后会产生一种致癌物质氯仿(THM),因此,国家科学技术部项目“船舶压载水处置装置的开发研究”项目组,在开展课题研究时,对电解海水法可否处置船舶压载水,可否开发出压载水处置装置和对该方式处置船舶压载水造成二次污染的一些争议进行了实验验证。
1 实验方式1.1 实验的依据从电化学的角度动身,现场消毒技术能够分为:间接电化学氯消毒、直接电化学氯消毒。
咱们采纳直接电化学氯消毒:1.海水中始终存在氯离子,它在电场作用下,会通过阳极反映生成氯气,进而生成高效消毒剂次氯酸;2.阴极反映产生极具活力的杀菌剂过氧化氢离子;3.依照“细胞膜电场机械紧缩理论”,电场作用不仅会因电击穿造成细胞膜穿透,还会造成膜蛋白,专门是对电压灵敏的膜蛋白酶功能失调,致使细胞死亡。
1.2 实验线路采纳直接电解海水的电化学氯消毒方式1.3 实验设备加工制作了一套实验室用的电解处置系统,其设备清单见表1。
船舶压载水处理技术进展现状船舶压载水处理技术是指对船舶在运输过程中所积聚的压载水进行处理和管理的技术。
随着环境保护和海洋生态保护意识的增强,船舶压载水处理技术也在不断进步和发展。
本文将从压载水的处理需求、处理技术和进展现状三个方面对船舶压载水处理技术进行介绍。
首先,压载水处理的需求。
压载水指的是船舶在进出港口时所必须船载的水,主要是用来增加船的重量以提高稳定性和适航性能。
然而,由于压载水来自于港口或海洋,可能含有细菌、病毒、海草、沉积物、悬浮物、有机物等有害物质,这些物质有可能对港口、海洋生态环境和船舶运输安全产生负面影响。
因此,需要对压载水进行处理,保证船舶运输过程中不会对环境和生态造成污染。
其次,压载水处理技术的进展。
随着科技的发展,船舶压载水处理技术也在不断进步和完善。
目前常见的压载水处理技术主要包括物理处理、化学处理和生物处理。
物理处理主要是采用过滤、沉淀、浮选等方法对压载水进行处理。
例如,可以通过设置过滤器或颗粒沉淀器来去除压载水中的杂质和悬浮物;利用离心机和分离器可以将压载水中的油脂和有机物分离出来。
物理处理技术通常适用于处理压载水中的固体颗粒和悬浮物,可以有效去除可见的污染物。
化学处理主要是利用化学反应来处理压载水中的有机物、细菌和病毒等有害物质。
例如,可以通过添加氯化物、臭氧、次氯酸钠等消毒剂来消灭压载水中的细菌和病毒;利用氧化剂和酸碱中和反应来降解有机物;利用絮凝剂来加速颗粒物的沉淀。
化学处理技术可以有效去除压载水中的微生物和有机污染物,提高水质的卫生安全性。
生物处理主要是通过微生物的生物降解作用来处理压载水中的有机物。
例如,可以利用厌氧生物反应器或生物滤池来降解压载水中的有机污染物;利用微生物活性池来促进压载水中有害物质的降解。
生物处理技术具有能耗低、处理效果好、环保性强等优点,逐渐成为船舶压载水处理的主要方法之一最后,船舶压载水处理技术的进展现状。
随着相关标准和法规的不断制定和完善,船舶压载水处理技术得到了广泛应用和推广。
船舶的压载水能写什么作文在广阔无垠的大海上,船舶乘风破浪,运输着各种货物和人员。
然而,你可曾想过,船舶的压载水,这个看似普通却又蕴含着诸多奥秘的存在,其实有着许多不为人知的故事。
我曾经有机会登上一艘远洋货轮,亲身体验了一番海上的生活。
那一次的经历,让我对船舶的压载水有了极其深刻的认识。
登上货轮的那一刻,我满心都是兴奋与好奇。
巨大的船体、复杂的设备,一切都让我感到新奇。
在船员的带领下,我开始了解这艘船的各个部分。
当我们走到一处特定的区域时,船员指着一些巨大的舱室告诉我,这就是存放压载水的地方。
压载水,简单来说,就是为了保持船舶的平衡和稳定性而装载的水。
想象一下,一艘巨大的船舶在大海上航行,如果没有适量的压载水来调整重心,那在风浪中就可能会像醉汉一样摇摇晃晃,甚至面临倾覆的危险。
这艘货轮的压载水舱可不是一般的大。
我跟着船员走进其中一个舱室,里面阴暗潮湿,弥漫着一股特殊的气味。
墙壁上挂满了水珠,脚下的地面也有些湿滑。
船员告诉我,每次装压载水的时候,那都是一个大工程。
他们要根据船舶的载货情况、航行路线以及天气条件等因素,精确计算需要装载的压载水的量。
多了不行,少了也不行。
如果装多了,船舶的吃水深度会增加,阻力变大,油耗也就跟着上去了;要是装少了,船舶的稳定性就无法保障。
我好奇地问船员,那这些压载水是从哪里来的呢?船员笑着说:“这可就看情况啦。
有时候是在港口直接抽取海水,有时候是在航行途中从海洋里抽取。
”当船舶到达目的地,需要卸载货物时,又得把压载水排出去。
这时候问题就来了,因为这些压载水里,可能会携带着各种生物。
比如,一些微小的浮游生物、藻类,甚至还有小鱼小虾。
这些生物随着压载水被带到了不同的海域。
如果是在同一生态环境的海域还好,但要是从一个海域带到了一个完全不同的生态环境中,那就可能会对当地的生态系统造成影响。
有些外来生物可能会大量繁殖,抢夺本地生物的资源,破坏生态平衡。
为了减少这种影响,现在有很多严格的规定和措施。
基于船舶压载水处理系统的设计摘要:文章主要从船舶压载水系统组成出发,分别简述了控制系统设计,以及压载水处理系统(BW M S)技术,旨在与广大同行共同探讨学习。
关键词:船舶;压载水处理;设计;技术一、船舶压载水系统组成压载水系统主要由压载水泵、压载舱、压载水管路、压载水处理装置、相关阀件等组成。
1.压载水泵压载水泵的主要功能是完成压载水的吸入、排出及在各压载舱之间的调驳,一般也兼做消防水泵。
压载水泵一般为排量和扬程较大的离心泵,一般布置在压载水总管附近。
船上通常安装2台压载水泵,互为备用。
2.压载水管路压载水管路主要用于输送压载水,船上通常对其布置要求较高。
机舱前的压载水管一般被布置在管隧中或双层底内,机舱后面的压载水管路一般被布置在轴隧内,而机舱内的压载水管一般被布置在内底板里。
如果在淡水舱或油舱中安装压载水管路,需要用管隧对管路进行隔离。
3.压载舱现代船舶通常都设有专用压载舱,舱后设有吸口。
如果压载舱的长度大于35m,需要在舱前开设吸口,以满足在正常工作时压载水的注入或排出。
通常船舶的双层底舱、上下边舱、艏艉尖舱及深舱都可充当压载水舱。
4.压载水处理装置该装置主要作用是清除或无害化处理压载水或沉积物中的有害生物和病原体,防止有害水生物和病原体对环境、人类健康等造成破坏。
装置处理压载水的方式有机械方法、物理方法、化学方法及生物处理方法,一般要根据压载水管理公约中的相关规定来操作。
5.相关阀件船舶压载水系统中使用的阀门通常以蝶阀为主。
此类阀有流阻小、结构简单、密封可靠等特点,可以实现对流体的双向调节和流动控制。
阀门驱动装置一般选用液压驱动、电动驱动、气动驱动及电液驱动等方式。
蝶阀的启闭控制可以通过远程阀门遥控系统实现,同时船上也设有应急操作装置。
二、控制系统设计为实现压载水处理,需要合理设计压载水处理系统控制装置。
本文采用PLC (SIEMENS S7-200)进行控制系统开发。
上位机采用MP277进行开发,利用RS422串口与下位机进行通讯。
压载水处理系统技术方案让我给你简单介绍一下压载水。
船舶在航行过程中,为了保持稳定性,会向船舱内注入海水,这就是压载水。
但是,这些压载水会带来一系列环境问题,比如生物入侵、水质污染等。
所以,我们需要一套有效的压载水处理系统来解决这些问题。
下面,就让我们一起来看看这个压载水处理系统技术方案。
一、项目背景随着全球贸易的快速发展,船舶运输成为不可或缺的一部分。
然而,船舶在航行过程中产生的压载水问题日益严重。
我国政府高度重视环境保护,为了应对这一挑战,我们决定研发一套高效、环保的压载水处理系统。
二、技术方案1.系统组成(1)预处理单元:对压载水进行过滤、沉淀等预处理,去除悬浮物和杂质。
(2)消毒单元:采用先进的紫外线消毒技术,杀灭水中的细菌、病毒等微生物。
(3)反渗透单元:通过反渗透膜技术,去除水中的盐分和有机物。
(4)排放单元:将处理后的压载水排放至大海。
2.技术特点(1)高效节能:采用先进的反渗透膜技术,降低了能耗,提高了处理效率。
(2)环保安全:紫外线消毒技术避免了化学消毒剂的二次污染。
(3)智能控制:系统具备自动监测、报警、切换等功能,确保运行稳定。
(4)易于维护:模块化设计,方便维修和更换部件。
三、实施方案1.设备选型(1)预处理设备:包括过滤器、沉淀池等。
(2)消毒设备:紫外线消毒装置。
(3)反渗透设备:反渗透膜组件。
2.设备安装(1)预处理设备安装:将预处理设备安装在船舶甲板上,连接管道和电源。
(2)消毒设备安装:将紫外线消毒装置安装在预处理设备之后,连接管道和电源。
(3)反渗透设备安装:将反渗透膜组件安装在消毒设备之后,连接管道和电源。
3.系统调试设备安装完成后,进行系统调试,确保各设备正常运行,处理效果达到预期。
四、项目优势1.环保:有效减少船舶压载水对海洋环境的污染。
2.经济:降低船舶运营成本,提高经济效益。
3.安全:保障船舶航行安全,避免生物入侵等风险。
4.社会效益:提升我国环保形象,为全球环保事业作出贡献。
船舶管理的新课题——船舶压载水管理摘要:随着世界经济贸易与航运业的发展,对船舶压载水所引发的海洋污染问题,即海洋生物污染,越来越受到国际社会的关注与重视。
关键词:船舶;海洋生物污染;海洋环境;前言2004年2月9日至2月13日国际海事组织在伦敦召开的成员国外交大会上通过了,《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》。
(International Convention for the Control and Management of Ships’Ballast Water and Sediments)该公约做为强制性国际法律公约,并将在拥有达到全球35%的商船吨位的30个国家批准日后12个月开始生效。
2016年9月8日,接受《国际船舶压载水和外来生物控制和管理公约》(压载水公约)的船舶总吨位达到35.144%,加入该公约的缔约国总数也达到52个。
《国际船舶压载水和外来生物控制和管理公约》(压载水公约)于2017年9月8日正式生效。
众所周知,船舶运输是全球物流链中的重要一环,国际贸易80%以上的货物是通过船舶运输的。
为了保证空载时船舶的平衡稳定性,需要加装压载水航行,以达到降低船舶重心的目的。
船舶在加装压载水的同时,也会将当地的水生物装载到压载舱中,直到航程结束后随着压载水排放到目的地的海域。
正是压载水的排放问题,致使了《压载水公约》的出台。
该公约的出台表明,国际海事组织对船舶压载水所引发的海洋污染问题,即海洋生物污染,提到议事日程上,说明国际社会对船舶污染的认识进一步提高。
虽然该公约为全球海运界管理和控制船舶压载水提供了统一的法定管理依据,但由于船舶压载水的问题比较复杂,涉及船舶设计与建造、船舶安全与稳性、压载水处理方法、压载水处理标准、海洋生物及微生物的分类及标准等诸多领域的技术问题,因此尽管公约已经通过,但整体推进进程较为缓慢。
目前,压载水及沉淀物排放控制已经在澳大利亚、英国、美国、加拿大、北美洲五大湖等地执行。
船舶压载水管理与控制的探讨摘要:本次研究在中兴海陆工程有限公司背景下,对船舶压载水携带生物、船舶压载水携带生物的危害加以分析。
在此之后,明确了船舶压载水和沉积物管控国际公约,并采用了船舶压载水相关管理和控制措施比如说:加大资金投入、加大企业船舶压载水管理力度、定期组织培训学习、制定船舶压载水监管法律体系等措施,主要的目的为降低压载水排放所致对生态环境、生态系统、微生物生存、人类健康等方面的影响,使得船舶运行更加稳定、安全。
关键词:船舶;压载水管理;控制措施引言在海运行业的快速发展下国际性船舶运行过程中大量压载水排放,导致有害生物和病原体船舶速度加快、船舶危害严重。
因而,需要明确压载水携带生物和其造成的危害,认真履行船舶压载水公约、沉积物管控公约,加大对船舶压载水管控力度,进而加强对我国生态环境的保护满足相关标准。
1船舶压载水携带生物和其危害分析船舶压载水主要有油舱压载水及货舱压载水两种,(1)油舱压载水为油船货油舱压载水、燃油舱压载水、货船燃油舱压载水;(2)货舱压载水对于海洋污染的物质常见有毒液体、有害物质,以及来源于疫区含有病毒和病菌的压载水等物质。
经证实发现压舱水为传播侵袭海洋生物的主要媒介,外来侵袭海洋生物容易引发传染性疾病,并且会直接威胁到生物生态体系及生态环境。
水域生态系统生物均来源于自然界,较多类型分布存在地域的特征,随着外来物种侵袭原稳定生态系统受到严重影响。
物种转移为自然发生,自然因素所致物种转移的时间会比较长,并且容易受到相关因素干扰,船舶压载水转移和人为因素有关,与自然因素所致转移比较有显著差异性,人为因素所致转移会在较短时间大范围转移,生物在货舱保护下仅凭借自然因素无法避免受到危害,比方说:欧洲斑纹贻贝之前在亚速海或是里海生活处于低盐水域的环境,不能凭借自然因素达到北美北陆水系,船舶的应用能帮助其快速转移。
该种生物主要捕食藻类及浮游动物,和其他将浮游生物作为食物的海洋生物为竞争关系,所以易于发生遮蔽深海生物种群、污染船体,以及黏附于城市水处理设施等的现象。
引言随着经济全球化的发展,作为沟通世界各国重要桥梁的船舶航运业也迅速发展,大量货物通过船舶销往世界各地。
压载水多被应用于远洋船舶以控制船舶的吃水和重心平衡,最终确保船舶的安全航行。
向船舶加装压载水时,海水中一些生物和病原体也会被加到压载舱中,待航行至目的地,排放压载水的同时有害水生物和病原体会在当地海域传播,由此带来的生物入侵问题已严重威胁到海洋生态环境[1]。
2004年2月13号国际海事组织(International Maritime Organization ,IMO )通过的《2004年国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约》(简称《压载水公约》)从2017年9月8日开始正式生效,该公约旨在通过对船舶压载水和沉积物的控制与管理来抑制有害微生物和病原体的传播,减少对环境资源的消耗、人体健康的伤害、财产资源的损失,是世界上第一部针对压载水携带外来物种入侵海洋破坏海洋生态环境的国际公约[2]。
中国向国际海事组织申请加入《压载水公约》并将于2019年1月22日起对我国正式生效。
中国申请加入《压载水公约》有助于保护我国海域生态环境,确保我国航运业健康可持续发展。
参照《压载水公约》管理标准,本文论述了压载水的置换方法、处理方法的原理及特点,结合现行的压载水处理现状,介绍了国内外通过美国海岸警卫队USCG 型式认证的压载水处理系统,对我国压载水处理系统发展现状进行了描述,并对压载水处理系统的发展方向进行了展望。
1压载水的置换方法根据《压载水公约》D-1压载水置换标准,置换压载水应考虑天气因素、船舶设计、设备失灵或其他异常状况。
溢流法、逐舱排空法和稀释法[3-4]常用来实现压载水置换率不低于95%的要求。
1.1溢流法(Flow-through method )溢流法是应用最早、最广泛的压载水置换方法,工作原理是先从压载舱下部注入新鲜压载水,再从压载舱顶部溢水口溢出旧的压载水。
使用该方法需要至少3倍于压载舱容量的海水才能满足95%的压载水置换率要求,溢流法在置换过程中会产生较大的压力,须考虑船舶的压载水泵和管路影响。
开题报告轮机工程船舶压载水处理技术研究一、选题的背景与意义随着对海洋环境保护意识的日益提高,人们已经意识到船舶压载水的随意排放是造成海洋间有害水生物和病原体传播的最主要途径,破坏了全球海洋生物物种的多样性。
每年全球船舶携带的压载水有100多亿吨,全球每天在压载水中携带的生物3000~4000种。
到目前为止,全球已确认有500种左右的外来生物物种是由船舶压载水传播的。
因压载水引起的外来生物入侵,已成为海洋面临的“四大危害”之一。
压载水的大量排放,使海洋环境日趋恶化,海洋生态环境被破坏,尤其是一些沿岸及河口水域已遭到严重的污染损害,也危害到人类的健康,为了人类的健康,也为子孙后代创造一个良好的生态环境,使人类社会可持续发展,必需严格控制对海洋的污染,船舶污染物的控制是目前航运界主要考虑的问题之一。
压载水本身无害,但是泵入压载舱后,只要能通过压载泵入口的任何物质都有可能自然地混入其中。
若压载舱种水域的含盐量,温度及含氧量等与原水域很相似,这些生物就很可能得以立足,所以,人们对压载水的处理问题越来越引起人们的重视,隔离或者减少外来生物进入海洋使海洋环境得以保护在当今也显得任重道远。
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题:1.压载水污染带来的危害及后果在中国,据有关方面对渤海湾船舶压载水入侵生物现状调查发现,4种有毒藻类通过船舶压载水传播到我国,并造成大面积的赤潮灾害。
据国家环保官方记载,2008年我国由于生物入侵造成的直接经济损失高达574亿元,海洋生物入侵是主要成因之一。
近年来,我国海岸赤潮越来越严重,其原因是生存能力较强的赤潮生物的危害。
而在国外,海洋外来生物也对各国海岸大势施虐。
1990年,美国的栉水母侵入黑海,吞噬了那里大量的浮游生物,致使黑海鱼苗几乎枯竭。
1996年侵入美国和加拿大交界五大湖生物就有139种,而侵入的斑马贝大量繁殖,阻塞水下结构和管路,给当地造成的经济损失已达到数十亿美元。
因为外来的海洋生物不能为海洋清除、吸收,这些生物一旦被引进,事实上也不可能被消灭掉,甚至还可能造成巨大的经济损失,导致巨大的灾难。
2.压载水处理的现有技术,各种处理技术的原理、方法、优缺点(存在问题)。
2.1 机械法2.1.1 过滤法过滤法是通过选择合适网目的滤网,除去不同的生物种群,可直接过滤掉外来生物。
用于其它方法的预处理,很难用于处理大量压载水,是一种对环境危害最小的压载水处理方法。
过滤法的主要问题在于近海打入的压载水含有大量的絮状物,容易阻塞滤网,需要经常对滤网进行反冲洗,既耗能又花费很多的时间。
2.1.2 更换压载水是目前有效,也很有前途的一种压载水处理技术,尤其在深海中更换压载水,将有效的防止有害生物和病原体的传播。
具体的方法:船舶在航行途中的水深500m 以上或距岸超过200海里或离航行超过48h的航程处,对在港口或沿海加人的压载水通过全部更换或3倍于舱容量水量的注人,将舱内的水更换成大洋海水。
但其不能完全除去水中的有害生物,存在操作、运行时间过长,能耗高的问题,且在恶劣天气和海况下,不利于船舶的航行安全。
2.2 物理法2.2.1 加热法利用高温热力效应使压载水中的有害生物、病菌的细胞蛋白质受热变性凝固而死亡。
加热法不产生化学副产物和残余物造成二次污染,是一种极具发展潜力的处理方法,但也存在处理时间长、能耗高、热应力影响船舶航行安全的问题。
一系列的制约因素使加热法的应用受到某些限制:1)航程时间。
航线过短则不能把水加热到所需温度或不能保持所需时间。
2)处理压载水时所需的流量。
余热热源所能提供的能量是有限的。
这样,处理压载水时的流量就有所限制。
3)平均水温。
如果在寒带或冬季水温较低时,加热处理所需热量输入就会增加。
还需考虑高温压载水通过舱壁向外散热,这会消耗大量热量,使得在特殊情况下有可能能源供应不足,不能使压载水加热到所需温度,这样效率会大大降低。
所以减少热量的大量流失,是研究加热处理法亟待要解决的问题。
2.2.2 紫外线照射法紫外线照射能使细胞核酸产生光化学反应。
使DNA 不能正常复制,生物组织不能进行细胞分裂,对于短生命期的微生物经过处理后将会大量减少,若时间够长将可以杀死全部生物。
且在处理过程中不存在二次污染,管理简便,成本低。
但当海水污浊或灯管被沉积物污染时,受影响较大。
2.2.3 电子脉冲和等离子脉冲技术对生物的破坏就是基于由电子脉冲和等离子脉冲技术所产生的X 射线和高能紫外线放射而产生的水和电子的反应,由此产生的穴蚀也可杀死生物。
它们不产生有毒化学残余物,但会产生气态分解产物二氧化碳。
电子脉冲和等离子脉冲技术用在船上的话,其费用会比较高。
2.3 化学法2.3.1 臭氧法臭氧(0 )是一种强氧化剂,在环境中产生氧原子(O),能迅速杀死压载水中的微生物和病原体,而且不存在二次污染问题。
但臭氧处于高处不稳定状态,只能现场制备,费用高且投加量不易调节,需较高的管理和维护技术。
2.3.2 氯化法利用漂白粉、氯气及其衍生物杀灭水中的微生物,在陆地被广泛采用。
即时调节性较强,只要针对不同海域含不同生物的海水,相应的调整氯的浓度即可;不足在于会加快舱壁的腐蚀,并放出氯臭。
2.3.3 强电离放电法羟基自由基(·OH 或HO-)是已知氧化性最强的氧自由基,会氧化分解入侵生物的氨基酸、损伤其脱氧核糖核酸等,达到生物灭活的目的。
大连海事大学白希尧等采用强电场电离氧、水分子,在分子层次上按羟基物质结构加工成羟基溶液,再把它加入压载水主输送管道内,直接在压载水输送管道中杀灭浮游植物、细菌。
该方法在低浓度下能100 oA杀灭浮游植物、细菌,且不存在任何残留药剂。
2.3.4 脱氧处理当水中的溶解氧浓度较低时(<o.2rag/L),好氧生物呼吸作用难以维持而导致死亡。
这种方法有效的减轻对船体的腐蚀,花费少,效率高。
但脱氧处理对鱼类、无脊椎动物幼虫、好氧菌是致命的.但对厌氧菌、孢子等则无能为力。
2.4 其他方法2.4.1 生物技术目前对使用生物技术来去除或减少压载水和沉积物中水生物的研究还只是停留在理论上。
加入新的物种对压载水中可能存在的多种多样的微生物和植物也许不会有太大效果。
而且新加入物种的转移和释放也是一个问题。
基因工程也同样如此。
2.4.2防污镀层现在人们并不认为使用防污镀层是控制外来生物入侵的合适的方法。
因为压载舱表面及其附着物只是问题的一小部分。
压载水是生物的悬浮液,为防止船舶外来生物,必须对压载水进行处理。
镀层可能是毒性很大的材料,会向水中排出致命的化学物质。
这种镀层寿命很短,处理过的压载水可能有毒,因此在排放前还需进行处理。
三、研究的方法与技术路线:1. 压载水在排放中微生物的生成、转移及造成的危害2. 影响压载水处理的因素及控制措施分析3. 通过各种压载水的比较分析,及船舶航行状况对压载水加热处理进行分析和改善三、计划进度:2010.11.19-2010.12.5确定论文题目,师生互选2010.12.6-2010.12.24 查阅资料,外文翻译,撰写文献综述,开题报告2010.12.25-2011.2.20 撰写论文初稿2011.2.21-2011.320 开始实习,论文二稿2011.3.21-2011.4.10 论文三稿,确定并上传终稿;上交毕业实习相关材料等2011.4.11-2011.4.30 准备答辩论文,完成论文答辩四、主要参考文献:[1]李福海.船舶压载水的处理与进展[J].青岛远洋船员学院学报,2008年第4期[2]李春峰,施健,郑志敏.压载水管理系统的探讨[J].沪东中华技术情报,2010,(1):20-22,15[3]刘瑀,韩敏,宋成文,靳亚.远洋船舶压载水处理措施的研究进展[J].环境科学技术,2009,32(6):139-143[4] 李迪阳,姜氏倩,王俊英.船舶压载水中有害的管理与控制[J].海岸工程,2001,20(3):47-53[5]胡国芳.船舶压载水对生态影响及处理技术[J].中国水运,2008.9[6]余运茂,关先锋.船舶压载水处理的探讨[J].中国水运(理论版).2006.3[7]宋永欣,党坤,宋家慧,殷佩海.船舶压载水处理方法[J].世界海运,2002.4(2)[8]陈爱玲.船舶压载水处理方法[J].青岛远洋船员学院学报,2003年第1期[9]采用羟基自由基快速致死海洋有害生物的压载水处理[J].航海技术,2010,4[10]郑忠,徐鑫.船舶压载水处理规则在船舶设计中的分析[J].江苏船舶,2009.4[11]李艇.船舶压载水处理系统[J].船舶,2008.12(6)[12]李成玉.船舶压载水处理系统的最新成果[J].青岛远洋船员学院学报,2007第4期[13]饶建荣.船舶压载水排放处理技术初探[J].广东造船,2008,10,25[14]刘富斌.关于船舶压载水系统防污染的探讨[J].船舶,2006,8[15]党坤,殷佩海,孙培廷.国内外船舶压载水处理技术现状[J].航海技术,2004第2期[16]陈汝军,郭苹,梁超雄.海船压载水处理设备研发的重要性分析[J].船海工程,2007,1[17]李世信.面对IMO环保会的任务海事界应采取的对策[J].航海技术,2003,第3期[18]谷建龙,张芝涛,胡吉敏,张江华.气液射入压载水排放管中混合过程的数值模拟[J].应用基础与工程科学学报,2009,10[19]赵桥生,张铮铮.无压载水船舶的研究进展[J].舰船科学技术,2009,7[20]许寒冰,马勇.压载水的处理现状[J].船舶设计通讯,2009,1[21]孙雪景,张硕慧.压载水处理技术[J].海事研究,2006第10期[22]王民,刘福生.压载水管理公约的动向和对策[J].航海技术,2004第1期[23]张硕慧,陈轩,公维民,王倩,王琦,张宏磊.异噻唑啉的灭藻效应及其生物毒性试验[J].海洋环境科学,2004,11[24]Zhijian Tang,Michael A.Butkus,Yuefeng F,Xie. Crumb rubber filtration:A potential technology for ballast water treatment[J].Marine Environmental Research.2006,61:410-423[25]David M.Perkovic M. Ballast water vampling as a critical componen t of biological invasion risk management[J].Marine Pollution Bulletin.2004,49:3l3-318.毕业论文文献综述轮机工程船舶压载水处理技术研究一、研究背景及意义当今世界,全球压载水的不合理排放对海洋环境的污染愈加恶化。