今年CIC检查必备：液货船压载水合规指南来了！#科技#货船#检查#处理#必备#滤器

为应对国际海事组织(IMO)《压载水管理公约》D-2标准(2024年9月8日生效)的强制性要求，本研究通过技术分析与案例验证，系统探讨船舶压载水处理技术的适应性及管理优化路径。研究结果表明：当前主流压载水处理系统采用"机械过滤+化学/物理灭活"的复合技术模式，其中电解氯化、电催化氧化与紫外辐照三类技术分别通过氧化剂扩散、羟基自由基生成及微生物DNA破坏机制实现高效灭活，系统兼容性达国际认证标准的98.5%；针对低盐度(<3 PSU)、高浊度(NTU>50)等复杂水域，提出基于盐度补偿、滤器动态调节及应急置换的协同控制策略，可提升系统稳定性23%-41%；同时，结合区块链技术构建压载水操作全周期追溯体系，实现MEPC.2/Circ 80/Rev.1规范中8类操作代码(A-H)的不可篡改记录。本文为船舶压载水管理的技术选型、操作规范及合规性验证提供理论支撑与实践参考。

压载水公约及管理要求

1.D-2标准实施

实施时间表：根据压载水公约B-3条规定，D-2标准的强制实施时间不迟于2024年9月8日。

压载水置换：D-2标准实施后，压载水置换仍可作为应急措施，但不能替代D-2标准，除非经验证置换后的压载水满足D-2标准。

2.船舶沉积物管理(MEPC.150(55))决议通过的《船舶压载舱中沉积物控制导则》(G12)

要求：根据压载水公约B-5条，船舶应根据压载水管理计划对沉积物进行清除和处置。

处置方式：

✦ 在公海、港区、修理厂或干坞内进行沉积物清除。如船舶可在压载水公约规定的压载水置换区域进行压载舱底和表面的清洗。

✦ 在海上处置沉积物时，应在距最近陆地200海里、水深超过200米的区域进行。

✦ 频率和时间：沉积物的清除频率和时间取决于船舶沉积物的集聚、船舶营运模式、

有无接收设施、船上人员的工作负荷和安全考虑等因素。

3.实施指导

导则与决议：IMO制定了15个相关规则、导则、指南，32份与BWM相关通函以及相关文件，提供技术性和操作性指导。

压载水管理手册：2017年批准的“压载水管理手册-如何做”(MEPC 71/17/Add.2，Annex 11)，为相关方提供实用信息和指导。

压载水处理方法

1、机械处理法

原理：通过滤器、旋分器等分离器，滤出杂质及50微米以上生物，实现固液分离。

特点：对一定大小范围内的微生物有效，但易出现过滤器阻塞、残余物储存和处理问题，整体处理能力有限。

典型设备：反冲洗过滤器、旋流过滤器、滤膜。

图1 过滤处理

2、物理处理法

(1)紫外线法(UV)

原理：利用紫外线，处理不同大小的微生物。

特点：适用于各种船型船舶，受水浊度影响，功耗和体积与处理能力成线性增加。

(2)脱氧法

原理：注入惰性气体(如氮气)，降低氧含量，使微生物窒息死亡。

要求：需要保持一定时间(如24小时以上)，压载舱需密闭通风系统。

(3)超声或气穴法

原理：通过气穴破裂破坏细胞壁，达到灭活效果。

特点：单纯超声法有效性未充分证明，部分系统结合化学法使用。

(4)加热法

原理：将温度控制在38-50℃，持续加热2-4小时，杀灭大部分生物。

限制：对休眠孢囊效果有限，耗能大，可能加速舱壁锈蚀和设备损坏。

图2 紫外线处理

3、化学处理法

(1)电解法

技术途径：分为“电解+中和”和“过滤+电解+中和”两种，适用于大中型船舶。

特点：在压载时进行电解操作，可能需要加盐装置或升温措施，副产物氢气需安全考虑。

(2)电催化氧化法

原理：利用催化反应生成的羟基自由基等活性氧化物质，高效快速地杀死微生物。

特点：不产生副产物氢气，相对安全，对水温无限制，适用范围广。

图3 电解法处理

图4 过滤+电催化氧化处理

船舶压载水处理系统通常采用多技术协同处理模式，而非依赖单一处理方式。当前主流技术方案普遍通过物理、化学或机械方法的组合应用实现高效处理，具体表现为以下三种技术路径：

物理+化学协同：如双瑞集团采用"机械过滤-电解氯化"组合工艺，通过滤网拦截大颗粒物后，利用电解海水生成次氯酸钠进行生物灭活。

物理+高级氧化协同：海德威研发的"电催化高级氧化系统"在过滤预处理基础上，通过电化学催化反应产生羟基自由基等强氧化剂，实现对微生物的广谱消杀。

物理+光化学协同：海盾环保开发的"过滤-紫外辐照"系统，先通过多级过滤去除悬浮物，再采用高强度紫外线破坏微生物DNA结构，达到灭菌效果。

4、影响因素

水的浊度、盐度和泥沙含量：对处理技术的功效和维护有影响。例如，高泥沙含量港口(如宁波、舟山等)和低盐度港口(如长江内港口)需特别考虑。

压载水管理

1.挑战水质(CWQ)管理

定义：挑战水质(Challenging Water Quality, CQW)是指船舶从周围水域环境中压入的具有特定水质参数的压载水，这些参数包括但不限于高总悬浮固体、浊度等。这些水质参数可能导致经型式认可的压载水管理系统因操作限制或无法满足运行需求而暂时无法运行。然而，温度和盐度并不是定义CWQ的参数。具体来说，挑战水质的情况包括：

高悬浮固体水质：容易导致压载水滤器严重堵塞，尤其是含大量沉积物的水域。

高浊度水质：会直接影响紫外线透射率，降低消毒效果。

高溶解铁水质：即使水面清澈，溶解的铁也会改变紫外线波长，降低UV法装置的处理能力。

操作需求(Operational demand)是指《压载水管理计划》(BWMP)中定义的允许船舶在使用BWMS时继续进行货物作业的最低压载水处理系统流量，该流量不应大于压载水管理系统额定处理能力(TRC)的50%。

操作限制(Operational limitation)是指BWMS的自动关闭、BWMS操作、保养和安全手册(OMSM)指示，需手动关闭的关键警报，或涉及安全需要关闭BWMS以保护BWMS设备、船舶或船员的情况。

(1)挑战水质操作要求

❖ 遇到CWQ时，应遵循BWMP和OMSM中的维护、评估、故障排除和减缓程序(如降低流速以减小压差、对滤器进行反冲洗等)。

❖旁通应作为最后手段，优先使用BWMS处理压载水。

❖旁通程序需详细记录，并通知下一个接收压载水的国家。

(2)挑战水质流程

船舶应根据经批准的压载水管理计划包括压载水处理装置生产厂家有关挑战水质方面的指导意见或指南进行规范操作：

图5 挑战水质流程

(3)挑战水质触发因素(以紫外为例)

尽管最大限度地采取了所有减缓措施(须有采取措施的记录)，但当BWMS发出BWMP中确定的关键警报，表明已达到操作限制，或BWMS无法满足操作需求时，船员应采取CWQ行动。

与操作限制相关的CWQ触发因素应基于在型式认可过程中所测试的，已在经批准的船舶BWMP 中明确标识的BWMS的设计限制，并应参考OMSM进行制定。CWQ触发因素可能包括与下列因素相关的警报：

①BWMS所需的紫外线透射率或紫外线剂量；

②通过过滤器的最大允许压差，以防止对过滤器元件的永久损坏；

③流量降低，其低于由OMSM确定的BWMS的最低操作要求；和

④当自我监控系统指示BWMS因如下所列问题而未正常运行，且无法按照BWMP通过优化进行补救时的BWMS监测数据：

❖ 过滤器中压力的变化；

❖紫外线透射率或剂量和/或溶解的有机碳浓度；和

❖触发BWMS 的警报时的浊度和/或总悬浮固体。

2.旁通的替代方案

在船舶BWMS旁通之前，应尝试替代方案，因为旁通措施会增加压载水对环境、人类健康、财产和资源造成的风险。旁通还增加了船员执行替代管理方案，以及随后使BWMS和船舶恢复正常运行以符合第D-2条要求的操作工作量。

在BWMS旁通之前，船舶应:

①确保任何可归因于CWO的BWMS警报不是由其他因素引起的，如故障、维护船员熟悉程度或经验；

②确保在对压载水管理系统的运行进行故障排除且对压载水管理系统进行了妥善维护，并确保在任何旁通之前采用适用的减缓措施以优化压载水管理系统的性能时，遵循了BWMP和OMSM；

③将BWMS的流速限制在符合操作需求的最低水平；

④计及船舶稳性和货物状况以及预期的天气条件，考虑在具有挑战性的地点保持使用BWMS，以装载最低安全量的压载水，并在稍后的时间在附近不太具有挑战性的地点完成剩余压载作业。

图6 旁通替代方案

3.压载水旁通(By Pass)和风险

旁通应始终被视为最后的手段，并且应尽可能使用BWMS以处理具有CWQ的压载水。

然而，一些BWMS能够以非常低的流速处理压载水，以进行实际和安全的操作。

(1)预先旁通系指在预期会达到操作限制或无法满足操作需求的情况下，在压载作业之前或期间进行的BWMS 旁通，但需事先向当地海事部门报告。然而，如果定期停靠的港口或地点具有已知且反复出现的挑战水质，有必要采取预先旁通措施时，则应事先由船舶主管机关与接收压载水的港口国进行双边商定。

(2)响应性旁通(被动旁通)系指在达到操作限制或无法满足操作需求时，在压载作业期间进行的BWMS旁通。

(3)旁通程序和风险应遵循BWMP和OMSM所规定的BWMS安全旁通的步骤顺序。在对BWMS旁通的替代方案进行评估时，应考虑旁通的替代方案。

船员应考虑到，通过旁通装载的部分管理或未经管理的压载水可能会含有对压载舱和管系造成污染的有害水生生物和病原体，从而对环境、人类健康、财产和资源带来风险。因此：

❖ 应考虑限制使用部分处理或未经管理压载水的压载舱的数量；

❖ 应考虑在尽可能多的加装水水流中保持使用BWMS以最大量处理加装水；

❖ 在BWMS处理过程中只有一部分无法操作的情况下，如可行，应考虑采用剩余可用的过程对加装水进行处理；和

❖ 通过旁通在船上获得的压载水应为最低的安全量，如果必要和可行，船舶随后应前往附近区域加装较不具挑战性的水，从而像往常一样使用BWMS完成压载作业。

4.压载水净化(Decontamination)程序

当采取旁通时，该船舶在随后的排放地点仍具有需满足第D-2条标准的责任。加装地点的生物体密度可能会影响船舶在旁通后恢复满足第D-2条标准。应遵循本指南和BWMP中所列的关于净化受影响压载舱和管系的恢复步骤，以减缓对环境、人类健康、财产和资源的风险。经批准的BWMP应包括压载舱净化程序。

无论何时进行BWMS的全部或部分旁通，均应将旁通情况通知下一个从受影响压载舱中接收压载水的国家，例如，可以通过使用抵达前压载水报告表。

就净化目的而言，BWE(压载水置换)+BWT(压载水处理)(ballast water exchange+ballast water treatment)应根据操作、维护和安全手册，经批准的压载水管理计划以及最佳的实践进行。通过压载水置换(根据BWMP所述的操作和安全规定)、冲洗和处理，更换每个受污染压载舱中的压载水。

(1)如船舶使用顺序法(首选)：

❖压载水应通过中和(如适用)和/或BWMS卸压载作业的处理工艺（如技术可行）完全排放；

❖使用扫舱泵(喷射器)去除压载舱中的残余水；

❖如果接收港口国允许和/或要求，应通过使用以下顺序步骤冲洗压载舱以降低留压载水和沉积物中的生物浓度；

❖向压载舱添加经处理的压载水(最有效的净化方法是向压载舱中添加对船舶和船员安全的尽可能多的经处理的海水，至少覆盖压载舱的整个底部)；

❖通过船舶的运动(如混合、沉淀、冲刷等)，将添加的水与残余压载水和沉淀在压载舱中的任何沉积物混合。

(2)不建议使用溢流法或稀释法，但是，如果船舶必须使用溢流法或稀释法时：

❖就非顺序方法而言，如果接收港口国要求，应泵送足够体积的处理过的压载水，以将压载舱中的生物体浓度降低至D-2条的标准，体积至少为第D-1.2条(压载水管理公约)规定体积的1.66倍(MEPC.149(55)决议)。在技术可行的情况下，应在排空受污染的压载舱以及随后净化过程中的加装、冲洗和排放过程中使用压载水管理系统。

❖为了降低非中和活性物质可能破坏环境、人类健康、财产或资源的风险，安装使用活性物质的BWMS的船舶仅能在第B-4.1条所述的地点进行此类置换，并且应符合经批准的BWMP设计的任何预防措施以确保船舶和船员的安全。

图7 压载水净化流程

5.记录要求和要点

本文仅摘录主要最重要部分做解说，详细内容请参考本文的附件BWM.2/Circ.80/Rev.1。

2024年10月24日《2024压载水记录保存与报告的指南》中文译本。

根据MEPC批准的BWM.2/Circ 80/Rev.1，从2025年2月1日起，船舶需按照统一格式记录压载水操作。记录代码：共8个代码，包括A(压入)、B(排出)、C(置换/循环)、D(排岸)、E(意外)、F(故障)、G(冲洗)、H(其他，舱内调拨)。船上可以根据实际操作选择合适代码记录压载水操作，需要特别强调的是，最后在港排出的压载水都要满足D-2标准。

(1)压载水代码及解释

(A)从水域环境中压入压载水时(压载作业)：分港口和海上，如果是港口就直接记录港名，如果是海上则需记录船舶经纬度

(B)排出压载水到水环境时(排压载作业)：分港口和海上，如果是港口就直接记录港名，如果是海上则需记录船舶经纬度

(C)不管压载水是进行置换、通过内循环处理或在压载舱内处理时

✦ 压载水置换

Ballast water exchange

✦ 压载水内循环处理或压载舱内处理

Ballast water internal circulation for treatment or in-tank treatment(许多船舶不具备内部循环处理或压载舱内处理能力)

(D)从/向港口或接收设施压进或排出压载水

Uptake or discharge of ballast water from/to a port-based or reception facility(基本上用不到，除非紧急情况)

(E)压载水的意外排放/进水或其他特殊压进或排出

Accidental discharge/ingress or other exceptional uptake or discharge of ballast water

(F)压载水管理系统的故障和不可操作性(适用于被动或主动旁通或坞内压水或设备故障)

.1 压载水管理系统故障的时间和地点(港口名称或纬度/经度)

Time and location(port name or latitude/longitude) of failure of the ballast water management system

.2 进行的操作(说明是压进还是排出)

Operation carried out(state whether uptake or discharge)

.3 问题描述(例如警报类型或其他情况描述)

Deion of the issue(e.g.kind of alarm or other deion of circumstances)

.4 压载水管理系统投入运行的时间和地点(港口名称或纬度/经度)

Time and location(port name or latitude/longitude) when the ballast water management system has been made operational

.5 负责该作业的高级船员的签字

Signature of the officer in charge of the operation

(G)对压载舱沉积物的清理/冲洗、清除和处置(主要适用于被动或主动旁通或坞内压水的处理)

.1 开始清洁/冲洗、清除或处置沉积物的时间和船舶位置(港口名称或纬度/经度)

Time and ship's location on commencement of ballast tank cleaning/flushing,removal or disposal of sediments(port name or latitude/longitude)

.2 完成压载舱沉积物清理/冲洗、清除或处置的时间和船舶位置(港口名称或纬度/经度)

Time and ship's location on completion of ballast tank cleaning/flushing, removal or disposal of sediments(port name or latitude/longitude)

Tank(s)identification(name of the ballast tanks as per the Ballast Water Management Plan)

.4 排放或处置到接收设施(说明数量(以立方米为单位)和设施名称)

Discharge or disposal to a reception facility (state quantity in cubic metres and name of the facility)

.5 根据压载水管理计划处置或排放到水上环境中(说明数量(以立方米为单位)，与最近陆地的最小距离(以海里为单位)，最小水深(以米为单位))

Disposal or discharge to the aquatic environment as per Ballast Water Management Plan(state quantity in cubic metres, minimum distance from the nearest land in nm and minimum depth of water in metres)

.6 负责该作业的高级船员的签字

Signature of the officer in charge of the operation

(H)附加操作程序和一般说明

Additional operational procedures and general remarks(适合舱内转驳/调拨)

(2)常见三种挑战水质的应对情况

①港口海水盐度不够

这种情况下，大部分船舶在安装压载水处理装置时，都在尾尖舱设置了管线，当遇到港口盐度不够，无法直接通过滤器出来到电解单元电解产生足够浓度氧化剂(一般为次氯酸钠)时，可以提前向尾尖舱压入海水(约为总压入压载水量体积的1%)，通过电解产生氧化剂汇入压载总管，进而弥补盐度不足的问题。

②港口海水浑浊，含泥沙较多

压载时先走压载水处理系统，滤器堵塞，采取各种措施后，压载水处理系统仍然出现报警且不能正常运行，在此情况下，填写故障代码F，走旁通压入(A)直到压入确保满足航行操作的最低压载量。离港后，船舶通过D-2压入压载水至预留的空压载舱或已有挑战水质的舱室。船舶航行至满足D-1置换挑战水质或混有挑战水质的压载水。(尽可能在距离最近陆地至少200海里、水深至少200米的海域进行压载水置换。如果无法达到上述条件，应在距离最近陆地至少50海里、水深至少200米的海域进行)如果在置换过程中，发现舱内有沉积物，船舶应通过D-2压入压载水，至少覆盖压载舱的整个底部，然后再通过压载水喷射泵将舱内压载水以及混合物排空(无需走D-2)，最后通过D-2的方式压入需要压载的海水，最后抵港通过D-2排出，也就是环保会MEPC.387(81)决议提到的“当采取旁通时，该船舶在随后的排放地点仍具有需满足D-2 标准的责任”。这就意味着，规则不管如何压入海水，但最终排出的压载水必须是D-2标准的。

③进出坞压载水操作

进坞船舶：舱内压载水必须通过D-2的方式压入，对于计划进坞预留一定压载量压载水的压载舱，建议在抵达修船港港界内通过D-2方式排出，再通过D-2方式压入修船港的压载水，在进坞期间，因压载水处理系统无法使用，提前向海事申报(港内压载水)不经过D-2排放。

出坞船舶：船厂会通过其他手段向舱内注入未经处理的压载水，但要尽可能少量，船舶压载水处理系统可用之后，通过D-2压入压载水，船厂注入的压载水在经过海事部门的同意下，在本港排放，船舶再通过D-2压入或者船厂未经处理的压载水可按照挑战水质的方式处理(上述要求仅针对压入和排放的压载水，不是同一个国家水域的水)。

(3)压载水记录要点(可使用UN/LO CODE——联合国标准化的按国家和地区划分的港口代码，例如中国的标准化代码是CN)如果UN/LOCODE不可用，或者进入了海上终端或锚地，应完整填写港口名称和国家，不应使用缩写。

①正常压排操作

压载水处理系统正常运行时(D2)，压载水记录簿记录：A(压入)+B(排出)：

正常压入：代码A