船舶壓載水處理系統(tǒng)就是對船舶排放海里的壓載水進行處理的裝置。瑞典的阿法拉伐和挪威的Optimarin在獲得美國海岸警衛(wèi)隊（USCG）批準的壓載水處理（BWT)系統(tǒng)后，兩家供應(yīng)商已經(jīng)獲得新的訂單，期待2017年9月8日壓載水處理裝置BWM公約生效。
上圖為船舶壓載水處理裝置實際布置
國際海事組織(IMO)通過了《國際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》，旨在防止船舶壓載水排放引起的外來物種入侵，病原體傳播導(dǎo)致的環(huán)境、人類健康、財產(chǎn)及資源方面損害。
上圖為船舶壓載水處理在ship office的電腦控制操作屏（有船位及具體的時間）
上圖為船舶壓載水處理在ship office的電腦控制操作屏（有濾器的使用及UV殺菌燈的使用時間）
“公約”規(guī)定，從2009年起新造船舶必須安裝壓載水處理設(shè)備，并對現(xiàn)有船因為船舶壓載水的無控制排放對海洋生態(tài)、公眾健康造成嚴重危害，2004年，舶實施追溯，到2017年所有遠洋船舶均須安裝壓載水處理設(shè)備。否則，公約生效后就不能駛?cè)隝MO成員國港口，違反公約將面臨制裁和處罰。
上圖為船舶壓載水處理在ship office的電腦控制操作屏警報記錄（有詳細的濾器旁通及速率等）
隨著“壓載水公約”生效日期的臨近，世界各國都在加緊研發(fā)船舶壓載水處理技術(shù)。截至目前，國外研發(fā)機構(gòu)共30余家，已有13家研發(fā)機構(gòu)獲得IMO初步批準，其中瑞典、德國、韓國及挪威已獲最終批準。
上圖為船舶壓載水處理流量計的數(shù)據(jù)，可以記錄和隨時查詢
以下我們以船舶實際安裝的壓載水處理裝置為例：
壓載水處理系統(tǒng)
1. 系統(tǒng)組成 / System Components
壓載水處理系統(tǒng)是一種采用機械過濾和紫外線（UV）消毒技術(shù)相結(jié)合的在線二級處理系統(tǒng)。自清洗過濾器通過攔截水中較大生物體起到預(yù)處理作用，后續(xù)的紫外消毒系統(tǒng)對海水進行殺菌消毒，滿足IMO D-2排放標準。
The BWMS features two-stage process, applying efficient automatic filtration to remove larger organisms and sediments followed by powerful medium pressure UV unit to disinfect and inactivate（ID:seamanfriend) smaller plankton, bacteria and pathogens, in compliance with IMO D-2 standard.
除不使用活性物質(zhì)，也無任何有毒物質(zhì)產(chǎn)生外，壓載水處理系統(tǒng)所采用的中壓紫外裝置在船用行業(yè)有顯而易見的優(yōu)勢。中壓紫外消毒裝置設(shè)計緊湊、占用空間小，從而使其適用于任何船只，尤其當安裝空間有限時。
The medium pressure UV device, adopted by BWMS, has significant advantage in marine application besides its physical nature in process. It calls for minimized footprint due to its compact design, which makes it easy to fit into any vessel especially those with limited space available.
系統(tǒng)特性 / System Features：
l 安全可靠、無需添加任何化學(xué)品 / No chemicals added or generated
l 無毒性副產(chǎn)物 / No toxic by-product
l 設(shè)計緊湊、占地小 / Compact design and minimized footprint
l 操作簡單，自動運行 / Automatic & 100% Safe Operation
l 方便維護、費用低 / Little Operation Attention Required & Minimum Maintenance
l 無腐蝕問題 / No corrosion concern
l 降低壓載艙中的沉積物 / Sediment Removal on Ballasting
BWMS按訂貨時的系統(tǒng)供貨要求，有散件供貨和撬塊供貨兩種方式。
設(shè)備組成包括主要包括：
（1）高壓反沖自清洗過濾器；
（2）中壓紫外（UV）殺菌裝置；
（3）高壓泵；
（4）管路及閥門組件
（5）系統(tǒng)支架
（6）控制系統(tǒng)；
Fig.1-1: -BWMS撬塊安裝3D模型
壓載水處理系統(tǒng)，采用高壓反沖自清洗過濾器（1）對壓載水進行預(yù)處理，再用UV（紫外）殺菌裝置（2）對海水進行殺菌消毒。處理設(shè)備（過濾器和紫外殺菌裝置）連接到壓載水管路系統(tǒng)中，使進入和排出的壓載水在線得到有效的處理。
The BWMS (filter and UV reactor) is integrated into ballast water system and so that proper treatment occurs inline automatically both at ballasting and de-ballasting.
壓載時，海水經(jīng)過濾器過濾和UV消毒處理。在排放時只經(jīng)過UV消毒進行再次處理，確保任何可能在壓載艙內(nèi)生長的生物在排放前得到完全殺滅。相關(guān)自動閥門的切換操作由PLC程序自動控制完成。
Ballast water is treated going through the complete process (filter followed by UV reactor) at ballast water intake and re-treated at discharge through the UV reactor only (filter bypassed). The UV irradiation of ballast water again during de-ballasting ensures that any bacterial regrowth that may haveoccurred in the ballast tanks is fully disinfected before discharge. The switching of related automatic valves is controlled and completed by PLC automatically.
Fig.1-2：壓載（紅色路線）
Fig.1-3：排放（綠色路線）
2. 技術(shù)規(guī)格 / Technical Specification
2.1 高壓反沖自清洗過濾器 / High pressure Back flushing filter
Fig.2-1. 過濾器濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)
高壓反沖自清洗過濾器安裝在壓載水泵出口之后，連續(xù)不間斷過濾運行。采用差壓控制高壓反沖技術(shù)，對濾網(wǎng)進行自動反沖清洗，反沖洗時不影響過濾過程。
The filter is designed to automatically back-flush itself at the end of each ballasting or de-ballasting operation, and when a timer is triggered or preset differential pressure caused by solids built up on filter screen is reached.
Fig 2-2. 過濾過程
Fig 2-3. 高壓反沖自清洗濾網(wǎng)過程
Fig.2-4: 過濾器3D模型
Composed of / 組成：
（1） 筒體 / filter body：316LSS
50um細濾網(wǎng)（四層結(jié)構(gòu)）/ fine screen：316LSS
5mm粗濾網(wǎng) / coarse screen：316LSS
（2）清洗電機 / Cleaning motor（440V/3p/60Hz：1.1KW）；
（3）減速機 / Reducer；
（4）接近開關(guān) / Limit switch；
（5）接線盒 / Junction box；
（6）壓差開關(guān) / Differential pressure switch；
（7）自動反沖排污機構(gòu) / Automatic drain valve
設(shè)備特性：
l 過濾面積大、運行可靠、結(jié)構(gòu)簡單；
l 壓差自動控制濾網(wǎng)清洗；
l 反洗要求水量??；
l 連續(xù)不間斷過濾，高壓反沖清洗濾網(wǎng)不影響過濾運行；
l 高壓反沖清洗濾網(wǎng)徹底，保證過濾器適應(yīng)惡劣水質(zhì)。
過濾器規(guī)格：
Model :
型號：
Flow rate :
流量：
1000m3/hr
Filtration grade :
過濾精度：
50 micron
High pressure back flushing :
高壓反洗：
8m3/hr
Power consumption of flushing pump:
高壓反洗泵功耗：
7.5 kW
Design pressure :
設(shè)計壓力：
8 bar
Max. working temperature :
最大工作溫度：
55℃
Dimension(mm) :
尺寸：
φ 740 x 2155 (H) mm
Fig.2-5: Outline drawing of self-cleaning filter_horizontal
2.2 UV裝置
壓載水處理系統(tǒng)系統(tǒng)使用中壓高強紫外光照射，可有效殺滅細菌、病毒、霉菌、真菌和其它生物體。中壓紫外燈在紫外光和可見光光譜范圍中具有寬廣而突出的線型光譜。其較高的輻射強度使緊湊型設(shè)計也能得到極佳的殺菌消毒效果。
The medium pressure lamps that TM BWMS utilizes produce polychromatic UV output across the entire spectrum of germicidal curve. Thus the medium pressure UV device is powerful enough to handle extremely high flow rate with very small footprint to be required. Taking into account the Therefore, medium pressure UV is mostsuitable for ballast water treatment application, which has to face various and poor water quality challenges besides high flow rate request.
Fig. 2-6: 中壓紫外殺菌裝置3D模型
Composed of / 組成：
1) 紫外反應(yīng)腔體，SS316L材質(zhì)；
2) 中壓紫外燈管帶石英套管；
3) 紫外燈管自清洗裝置；
4) 紫外腔體中溫度傳感器；
5) 紫外線強度傳感器；
6) 接線盒；
7) 電子鎮(zhèn)流器。
Fig. 2-7: 中壓紫外殺菌裝置3D透視圖
設(shè)備特性：
l 采用錯流、管道式安裝
l 設(shè)計緊湊、占地小
l 316L不銹鋼紫外腔體設(shè)計
l 中壓紫外燈，廣譜紫外輸出
l 石英燈管自清洗裝置，確保在水質(zhì)惡劣情況下也能取得持續(xù)和可靠的殺菌效果
l 先進、可靠的紫外光強探測儀，自動控制燈管清洗
l 安裝方便，操作簡單，自動運行
l 方便維護、費用低
UV Specification / UV規(guī)格：
Model :
型號：
Capacity :
處理能力：
1000m3/hr
Design pressure :
設(shè)計壓力：
8 bar
Operational water temperature :
運行水溫：
45℃
Protection degree :
防護等級：
IP54
Dimension(mm) :
尺寸：
1362(L) x 645 (B) x 1100 (H)mm
Lamp Life Time :
燈管使用壽命：
5000Hr ~8000Hr
Lamp Supplier :
燈管廠家：
德國進口
Fig.2-8: Outline drawing of UV reactor
2.3 電氣及控制系統(tǒng) / Power Panel and Control Panel
壓載水處理系統(tǒng)采用 PLC（可編程邏輯控制器）控制系統(tǒng)，控制各個設(shè)備元件及整個系統(tǒng)的自動運行。
The entire TM BWMS is controlled by a PLC (programmable logic controller) control panel with in-touch screen mounted on it. （ID:seamanfriend) The PLC system monitors and controls all components (filter, UV, automatic valves, if required) and keeps the UV unit running at optimal status.
Fig. 2-9: PLC控制柜3D模型
主要包括：（1）箱體；（2）觸摸屏；（3）系統(tǒng)銘牌；（4）電源指示；（5）運行及故障指示；（6）轉(zhuǎn)換開關(guān)；（7）急停按鈕；以及柜內(nèi)PLC和控制元器件組成。
自動儀表在線監(jiān)測流量、壓差、溫度和紫外照射強度，輸送信號到PLC系統(tǒng)進行控制和報警。并通過觸摸屏人機界面完成系統(tǒng)控制、狀態(tài)和參數(shù)顯示以及相關(guān)操作，包括：
ü 儀表檢測數(shù)據(jù)的采集；
ü 系統(tǒng)閥門的控制；
ü 系統(tǒng)流量的調(diào)節(jié)；
ü 壓載/排放等系統(tǒng)運行；
ü 參數(shù)及故障顯示；
ü 數(shù)據(jù)記錄及歷史數(shù)據(jù)的查詢；
ü 數(shù)據(jù)處理；
ü 數(shù)據(jù)通訊；
ü 遠程操作；
ü GPS信號數(shù)據(jù)的傳輸；
Fig.2-11: BWMS In-touch Screen
Monitored on touch screen about all conditions of ballast water treatment system including:
帶觸摸屏的控制面板顯示壓載水處理裝置的所有情況，包括：
– Automatic back-flushing of filter / 自動反洗過濾器
– UV running status / UV運行狀態(tài)
– Logging status of system / 記錄狀態(tài)
– Valve control / 閥門控制
– Alarm message / 報警信息:
* Low flow rate alarm / 低流量報警
* Temperature alarm for UV chamber / UV腔體溫度報警
* 遠程綜合報警
Operational temperature / 運行溫度 : 0 ~ 55℃
Electrical supply / 電源
– Voltage / 電壓: AC 440V
– Phase / 相: 3 Phase
– Frequency / 頻率: 60Hz
GPS signal input/ GPS信號輸入：RS422 / NEMA0183
Remote communication port/ 遠程通信接口：RJ45
Remote communication protocol/遠程通信協(xié)議：Modbus TCP/IP
Power panel dimension / 動力柜尺寸：1300 (L) x 600 (B) x 2000 (H)mm
Material /材質(zhì) : Epoxy coated / 環(huán)氧防腐
Color / 顏色: 認可圖紙確認
Protection / 防護等級：IP54
Located in safety area (Engine room) / 位于安全區(qū)域 （機艙）
2017年9月8日壓載水處理公約生效，所有遠洋船舶均須安裝壓載水處理設(shè)備。還有7個月公約生效，壓載水處理裝置要火了，對船東是一筆大道開支。很多船旗國已發(fā)出公告，如果不安裝，公約生效后就不能駛?cè)隝MO成員國的港口，違反公約的船舶將面臨制裁和處罰。
