《你不知道的压载水处理系统BWTS》本系列文章是孙士森《大副那些识儿》系列中的最新作品，信德海事的老朋友可能已经读过如下诸如《如何给DECK CRANE换钢丝》、《传说中的配货》、《散粮稳性计算》、《电子海图的设置》等等文章。在信德海事网公众号下方“实用查询→号内搜索”输入关键字可以查看往期文章。
为了满足大家的需求，作者将上述系列文章整理成《大副那些识儿》，供大家下载。
但，考虑到作者整理、编纂工作也实属并不容易，为了给予其更多的鼓励以便为我们写出更多的好作品，我们的下载提供有偿下载。大家可以进入信德海事网微店商城购买（长按上图扫描二维码或点击本文最下方阅读原文进入），付款后客服会给您下载地址。
不愿付费？也没关系！您可以找到信德海事此前曾发布过的相关文章，复制下来自己看也可以。除用作其他商业用途，作者和信德海事不会追究任何人相关责任，一切只为更好的航运！
接下来进入正题：
大副那些识儿の第10节，你不知道的BWTS
----------JFE压载水处理系统简介
阿X破题：本节先翻公约及MEPC等找到了BWTS原滋原味的相关规定；继而谈到具体的一款也就是我轮的JFE BALLAST ACE压载水处理系统BWTS并观其大略；又对JFE ACE最关键的chemical细致分析；更近一步，细化到最核心的此BWTS化学品的handling。“由远及近”“从总到分”“由大到小”，系统地谈了BWTS的这些基本常识之后，整体把握，手把手领你操作一遍BWTS。本节之后，你会对压载水处理系统BWTS有个全面的认识。
第10.1小节 公约对BWTS的要求
阿X小破：什么是压载水排放处理的D-2标准？强制安装BWTS的DEADLINE是什么时候？本小节通过引用公约原文回答了这些问题。公约标准之下，IMO认可的BWTS又有哪些类型？？哦了，我轮的JFE BALLAST ACE即是其中被认可的一款，举此特例说明公约要求的证书，介绍完常用的压载水处理技术。
10.1.1-船舶的D-2标准
压载水处理系统BWTS，英文全称：Ballast Water Treatment System，也有的地方叫BWMS，这个M是management管理，不管叫什么，都是2017年09月以来很火的一个词，当年我在马尼拉培训一个月的大副提职面试，第一个问题就是BWMC。媒体们宣传的火，船东们是上火：现在这个行情下，BDI指数1000左右；普通船员工资一再上涨仍然供不应求；船东还要排着队进船厂花上百万美金安装BWTS个玩意儿，Deadline还快要到了；马上2020年的限硫又来了，雪上加霜吗？
图BWTS-1：我轮的JFE BWTS （模特：柳YUBIN & 李JINBO）
所谓的规定，就是无论你愿不愿意，都得去遵守的东西。既然不可避免的要穿越地狱，那就勇敢地走下去呗。正想认真地地了解一下这BWTS是什么东西呢，今年这条船恰好就有BWTS，了解一下！冬去春来，花开花败，十年航海生涯里，见证了很多旧的离去，也见证了很多新的到来，眼下这个新的就是你不知道的BWTS。现将貌似最新的最时髦的BWTS的研究心得，分享给大家，初次接触，理解不足，抛砖引玉，敬请指正。
细说BWTS之前，首先得解决一个小问题：标准，压载水处理的标准。对哦，IMO的对压载水处理后标准是什么呢？
其实所谓的标准就在公约附则ABCDE五个章节的A-1，B-2那种表述里，前文已述，此仅简要摘录。虽然上文有细致的分解。此处为了文字的连贯，有必要重复一下。
公约原文见图BWTS-2：船舶压载水管理要求D1 & D2，以此英文为准，下文的中文草译，仅供参考。
图BWTS-2：船舶压载水管理要求D1 & D2
BWMC公约目前认可两种压载水管理标准，即压载水置换D-1标准和压载水处理D-2标准。船舶在要求符合D-2标准之前要求满足D-1标准。
第D-1 条：压载水更换标准
（1）船舶按本条进行压载水更换，其压载水容积更换率应至少为百分之九十五。
（2）对于使用泵入-排出方法交换压载水的船舶，泵入-排出三倍于每一压载水舱容积应视为达到第1 款所述标准。泵入-排出少于压载舱容积三倍，如船舶能证明达到了至少百分之九十五容积的更换，则也可被接受。
第D-2 条：压载水性能标准
（1） 按本条进行压载水管理的船舶的排放，应达到每立方米中最小尺寸大于或等于50 微米的可生存生物少于10 个，每毫升中最小尺寸小于50 微米但大于或等于10 微米的可生存生物少于10 个；并且，指示微生物的排放不应超过第2 款中所述的规定浓度。
（2）作为一种人体健康标准，指示微生物应包括：
①有毒霍乱弧菌（O1 和O139）：少于每100 毫升1 个菌落形成单位（cfu）或小于每一克（湿重）浮游动物样品1 个cfu；
②大肠杆菌：少于每100 毫升250 个cfu；
③肠道球菌：少于每 100 毫升 100 个 cfu 。
这里可以看到，至少目前来说，两个标准都是认可的，对船上来说，习惯了的换水法肯定比BWTS更方便熟练，但是熟练不代表合法，时代总会过渡一下，淘汰掉out time的东西。其实公约的B-3部分谈到的是执行时间，那是下一小节的DEADLINE问题了。
这里还说明一个问题，这个压载水处理后的性能标准对船员来说不好确定的，不好量化的，需要专业的仪器，要有专业的技术人员检测你处理的水是否合格，有专业的IMO批准你这套设备是否合格，我们能干的是什么？你安装了这套设备，我会用，我能看看说明书然后操作起来。
另外，世界这么多国家加入的BWMC，美国是没加入的，美国有自己USCG的标准。所以，你一款压载水处理系统，光IMO认可批准发证是不够的，还要有USCG的认可批准发证，一帮小弟起哄进不了老大的家门，老大批准了，你这船的BWTS才是全球畅通无阻的。IMO和USCG二者的对比如下。
图BWTS-3：IMO和USCG对压载水的要求对比
公约有了标准，就是D-2的表述，要达到的效果有了，那安装时间呢？什么时间安好？前面说的公约的B-3是什么？接下来，还要讨论一个安装时间的问题。
10.1.2-安装时间
2004年西方情人节的头一天，IMO在伦敦开了个会，定稿了一个公约，就是现在众所周知的-----INTERNATIONAL CONVENSION for the CONTROL and MANAGEMENT of SHIP’SBALLAST WATER and SEDIMENTS,2004，简称BWMC,当时在公约的B-3条款设定了一个执行日期。这帮大佬们能设想到执行的阻力，公约的执行会很长远，狠狠心，最多地想着八年之后的2012年，搞定。
图BWTS-5：BWMC的B-3谈到的执行时间
可是，天不遂人愿，拖……拖……拖……，好事多磨到2017年9月8日才正式ENTERED INTOFORCE。
拖到2017年的7月，国际海事组织海洋环境保护委员会（IMO MEPC）71次会议上，这帮大佬筋疲力尽还念念不忘的叨叨了这么一句：咱搞了13年了，不能再拖了。最终，到目前为止的DEADLINE是什么时候？
就是这个IMO海洋环境保护委员会（MEPC）71次会议，同意对2017年9月8日前建造的现有船允许推迟2年至2019年9月8日或以后的首次国际防止油污证书（IOPP证书）换证时符合D-2标准。
现将公约附则B-3条款关于压载水处理标准实施时间归纳如下：
（1）新船（2017年9月8日以后建造的）需要在公约生效后满足D-2标准。
（2）现有船（2017年9月8日之前建造的）应当在以下情况满足D-2标准。
①第一次换证检验。2019年9月8日后完成换证检验或在2014年9月8日之后2017年9月8日之前完成的初次或换证检验，下次检验视为第一次换证检验。
②第二次换证检验。第一次换证检验在2019年9月8日前完成且该检验不在2014年9月8日之后2017年9月8日之前完成。
（3）不适用上述检验的船舶满足D-2标准的时间应当由主管机关确定但不应晚于2024年9月8日。
图BWTS-6：IMO MEPC71次会议上谈到的执行时间
这是不是说，大多数船舶应该在2019年9月8日前完成BWTS的安装？
不知道我的理解是不是有偏差。但是看现在船厂的排队大家都着急安装这玩意儿，也差不多。我现在这条5.7DWT的灵便型（出厂就带BWTS）现在2.5年常规修船（大约修船十天，大约花费20多万美金），据说询价了好几个船厂，一听说不用安装BWTS船厂，都不愿意接待，毕竟光安装个BWTS时间短还赚钱多。
排着队去安装，也不是瞎安的，上边说了，这要有认可的款式，要有批准的证书，要有IMO的批准，要有处理的技术，好了，接下来，就先看看常用的压载水处理技术。
10.1.3 BWTS处理技术
压载水处理系统BWTS，目的和传统300%的比例在大洋中换水一样，主要就是为了防止生物入侵，防止人为地通过压载水把一种生物运送到它不该出现的地方，把压载水中的微生物杀死的一种方式。BWMC的D条款， D-1讲的是换水BALLAST WATER EXCHANGE，D-2讲的是的BWTS，并后续给出了上文所述的具体标准。
仔细想一下，所谓殊途同归，能达到上述排放要求，管你用什么招式，目的达到即可。所以现在压载水处理设备又有很多种的选择，有的处理设备已经投产，有的还在研究，有的仅仅在理论阶段。在这个大变革即将到来的时候，大家都在争分夺秒的研究，投产，抢占市场。
图BWTS-7：我轮BWTS的技术(过滤+处理)
我轮这款JFE BALLAST ACE的处理模式是：先把大的海生物过滤一下，再把小的没过滤的杀菌消毒（味道有点像家里的84消毒液，也有自来水那个氯离子的味道）。好多BWTS也是这个模式。这个模式的优势在于，过滤掉的一部分不用再操心，就全力对付能偷过滤器的“漏网之鱼”，我轮的证书截图见：图BWTS-7：我轮BWTS的技术(过滤+处理)。上图可以看到：D-1和D-2两种模式都是认可的，算是过渡阶段，估计下次换证就是只有D-2了。
除了(过滤+处理)模式，还有很多其他工作原理和技术，比如：
nPhysicalseparation, eg hydro cyclone（centrifugal） andfiltration systems
物理分离，离心过滤系统
nHeattreatment technology
热处理技术
nUltravioletradiation / advanced oxidation technology
紫外线 / 高级氧化技术
nPlasmatechnology
等离子技术
nDeoxygenation / super saturation technology
脱氧 / 过饱和技术
nMagnetic/ electric fields technology
磁场 / 电场技术
n Ultrasonicand cavitation / shear force technology
超声空化 / 切变应力技术
n Chemicaland biocide technology
化学和生物杀虫剂技术
n Electrochemicaltechnology
电化学技术
对压载水的处理，不管用什么技术，所有的方案都希望，在合乎公约标准规并安全的前提下，能用最少的钱办最大的事。所以，不管什么款式，安全+环保+实用+有效+经济（便宜）是对BWTS的基本要求，也是一切BWTS的追求的目标。
图BWTS-7：BWTS的基本要求
我们这款JFEBALLAST ACE BWTS好像有点复杂，因为有过滤和消毒两个步骤，操作起来也比较繁琐。上述分类方法是按照G-8和G-9公约的导则之条款，下边根据具体的技术来分析。我们又从挪威之船员培训SEGULL上了解到，
现在市场上主流的压载水处理方式包括：
ElectrolysisTreatment 电解处理压载水
Ultra Violet(UV)Treatment 紫外线处理压载水
OzonationTreatment 臭氧化处理压载水
ChemicalInjection Treatment 化学品注入处理压载水
图BWTS-9：主流的压载水处理方式
以上各种模式，从目的上来看都能达到标准，但从造价成本、操作繁易、是否有毒、是否有副产品、船员是否需要接受专门培训、对船舶是否有损伤，等各个方面来看，各有千秋，粗略地分析一下各自原理和利弊。
Electrolysis Treatment电解处理
电解处理压载水技术，是把水激活制造出一种氧化消毒剂的模式。其灭菌过程如下：
图BWTS-10：压载水电解处理Electrolysis Treatment技术
首先将电流APPLY TO电解室，水就分解为酸性的阳极液，还有碱性的阴极液。再将阳极液注入压载水，用这种氧化的化学品杀死微生物。而阴极电解液则用来中和PH，以防腐蚀和环境危害。
Besides anolyte and catholyte ,electrolysis can produce hydrogen gas,which must be handled on board the ship.电解过程还会产生氢气H2，H2必须在船上处理掉。
而且激活物质的总数取决于水的盐度；再有水的氧化取决于温度，低于15度效果不佳，故需要对水加热，这就增大了能耗。
Ultra Violet(UV) Treatment 紫外线处理
紫外线处理压载水，有滤器和紫外线光两个部分组成。过滤掉的大的有机物自是返回大海，小的微生物在通过紫外线时，紫外线通过破坏有机体的DNA，将其杀死或者失去活性，从而使得它们不能执行关键的细胞功能。
图BWTS-11：压载水Ultra Violet(UV) Treatment紫外线处理技术
用紫外线光杀菌的有效性取决于悬浮固体总数TOTAL SUSPENDED SOLIDS(TSS)和压载水的透明度。TSS太多或者水不够透明，都要加强紫外线，这就意味着更大的能耗和灯管寿命的降低。
If the water cannot transit the UV light, then theUV cannot disinfect efficiently, because the organisms may be shielded from theUV light.若紫外线不能透过压载水，就没法杀菌，因为有机体可能因为不透明而躲过了紫外线的光照。
当有机体或微粒太多时，滤器是一大优势，因为相当比例的有机体能在被紫外线处理前被过滤掉。但是，在沉积物浓度高的亚在水中，自动反冲洗时，滤器可能会降低流速，并增加能耗。
紫外线处理压载水的好处是，不产生任何副产品，不会产生毒副作用。操作相对安全和简易。处理过程同样取决于温度和盐度，能耗也相对要高。
Ozonation Treatment 臭氧化处理
臭氧处理压载水技术是利用周围空气生产臭氧，并将臭氧注入压载水使之氧化并中和水栖生物。臭氧和其他化学品在海水中自然生成次溴酸和次溴酸离子，这都是有效的杀菌剂。
图BWTS-12：压载水Ozonation Treatment 臭氧化处理技术
但是，有些淡水港口（比如处于内湖或者河流的港口），压入的淡水不能生产溴化物，此时，臭氧自身充当消毒剂。
微生物多的时候，要用更大剂量的臭氧，以保证对压载水的处理效果。温度和盐度不是影响因素了。Howeverlonger holding time may be required.而且臭氧和溴化物分解极快，可淡水中的分解就明显慢多了。
Ozone is known to induce breakdown of tank coating and acceleratecorrosion. since ozone is toxic,因此需要额外的安全措施和培训。
Chemical Injection Treatment 注入化学品处理
化学品注入技术处理压载水，也经常和滤器一起使用，这个化学品可能是液体或者颗粒，和家庭饮用水杀菌消毒处理类似。
图BWTS-13：压载水的注入化学品处理技术
这种技术可以成功处理各种情况下的压载水，不受压载水盐度的影响。而有些压载水排放前需要中和，而且化学品的保存和使用都有特殊要求。Recharge, however ,is often doneby the supplier。
另外，化学品的注入设备也有额外费用。因为化学品的毒性，也要有严格的执行标准和船员培训。化学品的有效性也受多种因素的影响，比如冷水中的反应肯定相对慢一些。
本小节内容部分来自SEAGULL培训系统，特此注明来源，并甚是感谢！
最后说的这项化学品处理压载水技术，就是我轮现在用的JFE BALLAST ACE BWTS所采用的，这可是通过IMO认证并USCG接受的款式。上图BWTS-8只展示了证书的一部分，下一节看看满足公约要求的证书的全貌----------进入我轮的JFE BALLAST ACE BWTS。
10.1.4 IMO的批准的BWTS
无论用的什么压载水处理技术，任何一款BWTS只有在严格测试之后才授权生产。当生产商申请后，MEPC会检测压载水处理后的结果，如果结果符合IMO的标准才批准（美国USCG有独立的标准，需要另外批准），进而授权生产。
这里必须加上一张图片，JFEBALLAST ACE产品，出自日本，因为这就是我船在用的BWTS。也是上文所述的化学品注入处理技术的一例。图片中有关于这个系统的概况。
图BWTS-14：压载水处理系统JFE BALLAST ACE
这是一款典型的化学品+滤器的处理技术。也是IMO认可的款式，更是USCG接受的款式，但是正在等待USCG的批准证书。且看看他的认证历程。下图是来自说明书的介绍。
图BWTS-15：BWTS JFE BALLAST ACE的认证历程
船级社当然也有认证，这就比较具体了，且看下页图片：
图BWTS-16：BWTS JFE BALLAST ACE的船级社NKK证书
前文多次说过，BWTS最核心的技术是“处理”俩字，怎么个“处理”法？具体的处理方式，其实在公约的导则是有说明的。研发出来BWTS批准过程在导则G-6里面是详细的步骤。而根据BWTS是否用active substance，又分别在G-8导则和G—9导则具体说明。
回顾前三小节的三个问题，排放标准，截止时间，处理方式。我们分别从公约及其附则或导则找到了答案。这也是我们经常强调的：“寻根求源”，这里又可以强调一下。
压载水处理之后的排放标准？咱找到的 公约原文D-1和D-2
强制安装的截止时间？咱找到的 公约原文B-3和IMO MEPC71
这个讨论的BWTS的批准流程和BWTS处理方式呢？咱找到的导则G-6，G-8，G-9
本着这种寻根求源的精神，我们找到了如上三个问题的答案，坦白来讲，这些答案不一定完美，甚至可能不正确。但是，我想输出的是方法，是追寻材料的精神，是学习的态度。航海圈子小，资料少，中文资料尤其少，在仅有的公约导则规定里面摸索一下，寻根求源，你会有收获。
航海上，这些可以找到根源的问题，这种还好，你可以仔细的寻摸。但是也有很多是不好找到来龙去脉的，是经验做法，这个就烦人了，你问好多人都没有答案的来源，都是经验，对没经验的人来说，甚是苦恼。现在发现船上的好多英文资料，国外同行的硬盘里的资料，有很多能给你解除疑惑。我们无论自诩为航运大国还是航运强国，反正近现代航运史上，留下的文字资料，甚是稀缺，窃以为，要有一批愿意总结且又有航海经验的人给我们留下点什么。毕竟文字的传播效果还是比较久远，即便时代变迁，至少留下一种精神，一种探索的态度，让后来然追随。
以上所说的“寻根求源”的精神，你值得拥有！
这个寻根求源出来的导则，指导出了很多款BWTS。上一小节的各个技术是一种分类模式，这列按公约，只有是否使用激活物质。
导则G-8给的是BW Systems with NOActive Substances。在 CAPTAIN NADEEM ANWAR所著的BALLAST WATER MANGEMENT（may 2015, 6thedition，updated to MEPC 68) 一书中。不用激活物质NO Active Substances的BWTS列了28种。
这28种BWTS中，第一个说的是英国一家设备，用的是紫外线和过滤技术。
Name of system :
AQUARIUS UV BWMS
Manufacturer & country:
Wartsilawater system Ltd, United Kingdom
Status:
IMO Type approved December2012
USCG AMS acceptedOctober 2013
值得一提的是，竟然有四分之一是中国的产品，有点意外啊。航海中国也是有一席之地的，是我们低估了中国科技的实力吗？Anyway，将这些国产BWTS罗列如下：
A、Name of system :
Blue Ocean Shield BWMS
Manufacturer & country:
COSCOShipbuilding industry company, China
Status:
IMO Type approved February2011
USCG AMS acceptedNovember 2013
B、Name of system :
BSKY BWMS
Manufacturer & country:
WuxiBright sky Electronic Co Ltd, China
Status:
IMO Type approved March 2011
USCG AMS accepted October 2013
C、Name of system :
Cyeco BWMS
Manufacturer & country:
ShanghaiCyeco Environmental Technology Co Ltd, China
Status:
IMO Type approved June 2012
USCG AMS accepted July2014
D、Name of system :
HY BWMS
Manufacturer & country:
ShanghaiHengyan Marine Equipment Co Ltd, China
Status:
IMO Type approved August 2013
USCG AMS acceptedSeptember 2014
E、Name of system :
PACT Marine BWMS
Manufacturer & country:
YixingPACT Environmental technology Co Ltd, China
Status:
IMO Type approved July 2014
USCG AMS accepted March2015
F、Name of system :
Seascape BWMS
Manufacturer & country:
EliteMarine BWTS Corp, China
Status:
IMO Type approved December2013
USCG AMS acceptedOctober 2014
G、Name of system :
Niballast BWMS
Manufacturer & country: JiangsuNanji machinery Co Ltd, China
Status:
IMO Type approved October 2013
USCG AMS acceptedNovember 2013
导则G-9给的是BW Systems with using Active Substances.也是在CAPTAIN NADEEM ANWAR所著的BALLAST WATER MANGEMENT（may 2015, 6th edition） 一书中，using Active Substances用激活物质的BWTS列了29种。
第一个说的是德国一家设备，用的是化学品处理技术。
Name of system : AVITALIS BWTS
Manufacturer & country: Evonikresource efficiency GmbH ,Germany
Status: IMO final approved April 2012
这里的29项也有三家中国厂商，也罗列如下：
HName of system : BalClor BWMS
Manufacturer & country: SunruiMarine Environment Enginering Co Ltd, China
Status: IMO Type approved January 2011
USCG AMS accepted May2013
这个竟然是青岛的公司，在上海和新加坡有分支机构，不知道是青岛哪个区，下次休假看看有机会参过一下不？
IName of system : Ocean Guad BWMS
Manufacturer & country: HeedwayTechnology Co Ltd,Qingdao, China
Status: IMO Type approved March and November2011
USCG AMS accepted Apriland Sep 2013(Revised Mar 2015)
这个又是青岛的公司，这事搞大了。看着近年又是上合峰会，又是建军70周年的，青岛航海产品制造业也在长脸啊。
JName of system : Ocean Doctor BWMS
Manufacturer & country: CSSCJiujiang Precision Measuring Technology
Research Institute,China
Status: IMO Type approved March andNovember 2014
USCG AMS accepted June2014
上述的G-8标准的28种和G-9标准的29种BWTS，都是截止到2015年5月的。中文英文的，网站的，各种路子，手头实在找不到更全面的资料了。现在又4年过去了，肯定有更多的更新，更多的技术和设备。无论哪一种，对船员来说，有最简洁的操作是最大的福音。我们只希望安安心心跑船，平平安安回家。
阿X小结：综上整个第一小节，从整体上清晰了压载水排放的D-2标准，BWTS安装的DEADLINE，并且了解了压载水处理的相关技术，而且看到了很多批准的款式和证书。笼统的有个整体概念，具体的就改看看我们这款压载水处理系统了，前文提到这么多次，竟然还没露面，那就抓紧看看下一节，JFE BWTS的庐山真面目！
未完待续........