《船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活生物效能設(shè)計(jì)與生物性能測試《船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活生物效能設(shè)計(jì)與生物性能測試檢測及系統(tǒng)使用效能評判規(guī)范》編制說明一、標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性貿(mào)易的全球化帶來了全球航運(yùn)業(yè)的發(fā)展，我國一帶一路建設(shè)發(fā)展的戰(zhàn)略推進(jìn)，也帶動了船舶制造業(yè)、航運(yùn)業(yè)與港口建設(shè)的發(fā)展。我國已形成五大沿海港口群，主要港口正在向引領(lǐng)世界港口發(fā)展的一流港口邁進(jìn)，對區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的輻射和帶動作用正顯著增強(qiáng)，作為世界經(jīng)貿(mào)大國的地位逐漸凸顯，并已成為港口大國，港口規(guī)模連續(xù)多年來穩(wěn)居世界第一，擁有萬噸級以上泊位2444個(gè)。在全球貨物吞吐量和集裝箱吞吐量十大港口中，中國均占有七席。統(tǒng)計(jì)顯示，90%的全球外貿(mào)運(yùn)輸都是依賴于航運(yùn)完成的。世界范圍內(nèi)，航運(yùn)業(yè)正逐漸成為各國國民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)型產(chǎn)業(yè)，遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶作為航運(yùn)業(yè)最重要的運(yùn)輸載體，在創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也給我國沿海、沿江地區(qū)的濕地與海洋生態(tài)環(huán)境帶來了外來物種入侵的嚴(yán)重污染風(fēng)險(xiǎn)。貿(mào)易發(fā)展帶來的全球航運(yùn)發(fā)展，也造成了每年約100億噸不同海域間的海水因船舶航行安全（配載與穩(wěn)性調(diào)節(jié)）的需要，而在各到岸國港口間的遷移，由此帶來了不同海域間生物的相互入侵，給船舶港口到岸國帶來巨大的損失。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）統(tǒng)計(jì)，大約有500種物種被確認(rèn)是由壓載水傳播的。入侵水生生物傳播已被公認(rèn)為對生態(tài)環(huán)境、人類健康、當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖業(yè)造成損害。國際海事組織（IMO）對船舶壓載水引發(fā)的海洋環(huán)境問題極為重視，早在上世紀(jì)90年代初就將解決壓載水問題納入了其海上環(huán)境保護(hù)委員會就相關(guān)問題進(jìn)行討論。2004年2月英國倫敦召開的外交大會上通過了《國際船舶壓載水及沉淀年12月加入公約，并于2019年1月22日起對我國正式生效。此外，我國于2017年11月4日頒布的《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》第六十二條中規(guī)定了“在中華人民共和國管轄海域，任何船舶及相關(guān)作業(yè)不得違反本法規(guī)定向海洋排放污染物、廢棄物和壓載水、船舶垃圾及其他有害物質(zhì)。……”。2020年12月26日第十三屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十四次會議通過的《中華人民共和國長江保護(hù)法》第八十五條中規(guī)定了“違反本法規(guī)定，在長江流域開放水域養(yǎng)殖、投放外來物種或者其他非本地物種種質(zhì)資源的，……”。隨著船舶壓載水系統(tǒng)裝置的實(shí)施與普及，2018年10月22日至26日海洋環(huán)境保護(hù)委員會（MEPC）在其第七十三屆會議上又批準(zhǔn)了壓載水管理系統(tǒng)的調(diào)試測試指南，2020年11月20日又核準(zhǔn)了2020年2月21日編寫的2020年壓載水管理系統(tǒng)試運(yùn)行測試指南。根據(jù)交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國出入境船舶壓載水的輸入量和輸出量巨大，2016年出入境船舶排放到我國港口海域的壓載水達(dá)到3.46億噸，排放到境外海域的壓載水達(dá)9.57億噸，呈逐年增長趨勢。但是我國在船舶壓載水領(lǐng)域起步較晚，系統(tǒng)滅活生物效能設(shè)計(jì)與生物性能測試檢測及系統(tǒng)使用效能評判規(guī)范空白，目前我國和壓載水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括：SN/T1757-2006《入出境船舶壓艙水衛(wèi)生監(jiān)測規(guī)程》、SN/T1875-2007《入出境船舶壓艙水微生物學(xué)檢測規(guī)程》、SN/T1343-2003《入出境船舶壓艙水消毒規(guī)程》、SN/T3553-2013《國際航行船舶壓艙水重金屬及農(nóng)藥殘留檢測規(guī)程》和SN/T3564-2013《國際航行船舶壓艙水樣本采集規(guī)程》。這5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)僅針對進(jìn)境船舶進(jìn)行壓載水采樣、檢測和消毒，沒有針對船舶壓載艙沉積物進(jìn)行相關(guān)監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，亦無針對船舶壓載水可存活生物檢測計(jì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外《海洋監(jiān)測規(guī)范第七部和《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）中分別針對海洋和淡水中浮游微生物計(jì)數(shù)方法有相關(guān)規(guī)范，但是對于可存活的浮游生物并未進(jìn)行描述，且并非是針對壓載水。由此對壓載水管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試、靠港裝卸作業(yè)的系統(tǒng)滅活效能、系統(tǒng)運(yùn)行中生物滅活關(guān)鍵部件的衰減、失效以及船舶靠港系統(tǒng)運(yùn)行的測試方法都提出了嚴(yán)格的要求。為此，開展《船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活生物效能設(shè)計(jì)與生物性能測試檢測及系統(tǒng)使用效能評判規(guī)范》的建設(shè)將能有效保障我國設(shè)備制造企業(yè)產(chǎn)品在船舶運(yùn)行中的權(quán)益；其次，能夠保障我國口岸船舶靠港的水域安全，保障我國的內(nèi)水環(huán)境的生態(tài)安全建設(shè)。從2009年至2020年，歷時(shí)11年，陳寧教授團(tuán)隊(duì)在企業(yè)和鎮(zhèn)江市新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：CY2010019）、江蘇省科技廳前瞻性聯(lián)合項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：BY2015065-10）、江蘇省科技廳省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：BA2013065）等科研項(xiàng)目資助下，先后與浙江鷹鵬船舶設(shè)備有限公司、無錫藍(lán)天電子股份有限公司、漢盛（上海）海洋裝備技術(shù)股份有限公司等對滿足國際海事組織MEPC174（58）-G8認(rèn)可導(dǎo)則的壓載水管理系統(tǒng)開發(fā)理論與工程實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了持續(xù)、深入的系統(tǒng)研究，獲PCT專利授權(quán)1件，授權(quán)發(fā)明專利11件，出版專著2部，教材1部，發(fā)表論文20余篇，取得了多項(xiàng)高水平的研究成果，其中項(xiàng)目產(chǎn)品獲得江蘇省首臺套和高新技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)證，獲得無錫市科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)，無錫市專精特新產(chǎn)品1項(xiàng)。項(xiàng)目實(shí)施期間產(chǎn)品通過了美國超聲波CG、法國BV、英國LR、中國CCS等7家船級社認(rèn)證。項(xiàng)目研究“紫外C+超聲的船舶壓載水處理系統(tǒng)節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究”系統(tǒng)功耗比同類產(chǎn)品降低了20殺菌效能提高100倍。獲2018年江蘇省教育廳高校自然科學(xué)研究類三等獎。“高效能復(fù)合式物理處理船舶壓載水處理裝置的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”獲2020年中華人民共和國教育部科學(xué)技術(shù)二等獎。“高效能復(fù)合式物理處理船舶壓載水處理裝備”獲2021年江蘇省人民政府科技進(jìn)步三等獎。在自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、交通部科技項(xiàng)目、總署海關(guān)科研項(xiàng)目、江陰市、南京海關(guān)等政府項(xiàng)目的資助下江陰海關(guān)國家壓載水檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐金祥主任、教授級高工，田雯高級農(nóng)藝師、博士團(tuán)隊(duì)先后完成了“典型外來生物入侵災(zāi)害發(fā)生機(jī)理、生態(tài)環(huán)境安全影響和演變趨勢研究”（項(xiàng)目編號：2017YFC1404601）；“港口本底生態(tài)環(huán)境特征動態(tài)數(shù)據(jù)庫、主要貿(mào)易國相關(guān)水域有毒有害生物數(shù)據(jù)庫建立”（項(xiàng)目編號：2017YFC1404602）；“船舶壓載水外來生物便攜與在線快速檢測成套技術(shù)與裝備研發(fā)”（項(xiàng)目編號：2017YFC1404603“船舶壓載水外來生物實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)檢測技術(shù)與裝置研發(fā)”（項(xiàng)目編號：2017YFC1404604）；“有害藻華種類休眠胞囊通過壓艙水底泥入侵中國海域風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)證性評估”（項(xiàng)目編號：41976134“壓載水公約經(jīng)驗(yàn)積累起實(shí)驗(yàn)室采樣與數(shù)據(jù)分析”（項(xiàng)目編號：2019026危（1）號）；“船舶壓載水浮游動植物指示性分析方法的研究”（項(xiàng)目編號：2021HK157）；“船舶壓載水浮游生物取樣及檢測關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”（項(xiàng)目編號：2020HK148）；“進(jìn)境國際船舶壓載艙沉積物中外來生物及有毒有害生物監(jiān)測與風(fēng)險(xiǎn)分析”（項(xiàng)目編號：JYKJ3157）；“口岸進(jìn)境國際船舶壓載水沉積物管理及無害化處理技術(shù)研究”（項(xiàng)目編號：JY0603A02021180024PB）；“檢驗(yàn)檢疫應(yīng)對《壓載水公約》”（項(xiàng)目編號：2017KJ37“進(jìn)境船舶壓載水中浮游植物鑒定分析及數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的研究”（項(xiàng)目編號：2018KJ54）；“國際航行船舶壓載水監(jiān)管和檢測體系研究”（項(xiàng)目編號：2019KH01）；“進(jìn)境船舶壓艙水公共風(fēng)險(xiǎn)因子的高通量篩查研究”（項(xiàng)目編號：2021KJ28）和“船舶壓載水取樣富集與指示性分析方法的研究”（項(xiàng)目編號：2021KJ42）等15項(xiàng)科研項(xiàng)目，為把好我國的國門，防止外來水生物種的入侵提供重要科技支撐。完成了高被引論文3篇，參編形成了《船舶壓載水和沉積物管理監(jiān)督管理辦法（試行）》、《船舶壓載水指示性取樣分析與檢測技術(shù)要求》、《外來物種入侵》、《壓載水符合性監(jiān)測設(shè)備測試認(rèn)證程序》等行業(yè)規(guī)范、辦法。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則及依據(jù)1.按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》要求進(jìn)行編寫。2.參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過程中著重考慮了科學(xué)性、適用性和可操作性。三、第一部分“船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活生物效能設(shè)計(jì)”原則四、“船舶壓載水管理系統(tǒng)一次過濾器效能設(shè)計(jì)”的原則。船舶壓載水經(jīng)通海濾器進(jìn)入船舶內(nèi)部，在進(jìn)行壓載水處理前需通過過濾作為第一級處理，去除壓載水中尺寸大于50μm的固體顆粒和微生物，以達(dá)到MEPC174（58）D-2排放標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定。為此，目前壓載水防海生物管理系統(tǒng)第一級過濾處理采用兩種過濾方式，其一采用具有0.5μm孔徑濾網(wǎng)的反沖洗濾器，其二采用具有特定錐度的旋流過濾器，使經(jīng)過過濾的待處理壓載水內(nèi)大于0.5μm的顆粒物均被有效過濾。1、“船舶壓載水管理系統(tǒng)紫外殺菌器效能設(shè)計(jì)”的原則紫外殺菌器主要由殺菌器腔體、紫外燈管和石英防護(hù)套管、套管清洗機(jī)構(gòu)等組成。紫外殺菌器處理壓載水的過程分為進(jìn)水、殺菌和出水三個(gè)階段，即壓載水經(jīng)入口流入殺菌器腔體，腔體內(nèi)的紫外燈管輻射出強(qiáng)紫外線對水流進(jìn)行均勻照射，使待處理水流經(jīng)腔體內(nèi)停留的時(shí)間“最長”，所獲得的紫外輻照劑量“最大”，殺滅微生物的效果最佳。2、“船舶壓載水管理系統(tǒng)超聲波輔助殺菌器效能設(shè)計(jì)”的原則超聲波輔助殺菌器是指有超聲波參與并在其作用下發(fā)生反應(yīng)的容器，主要由超聲換能器、超聲波發(fā)生器和處理器腔體組成，其設(shè)計(jì)原則是控制超聲功率和超聲頻率，盡可能使被處理壓載水在處理腔內(nèi)接受較長的輻照時(shí)間。利用超聲波的機(jī)械效應(yīng)和空化效應(yīng)對微生物細(xì)胞進(jìn)行瞬間處理。破環(huán)微生物細(xì)胞膜和擊碎孢子殼。4、“船舶壓載水管理系統(tǒng)二次過濾器效能設(shè)計(jì)”原則滿足MEPC174（58）D-2排放標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定，對經(jīng)流一次過濾、超聲波輔助殺菌和紫外殺菌器處理后的壓載水中可能出現(xiàn)的微生物殘?jiān)M(jìn)一步攔截過濾，使大于50μm的固體顆粒和微生物。5、“船舶壓載水管理系統(tǒng)惰性氣體殺菌艙內(nèi)壓力維持設(shè)計(jì)”原則滿足MEPC174（58）D-2排放標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定，二次過濾采用微濾膜去除粒徑大于10μm的微生物甚至細(xì)菌，同時(shí)充入利用PSA分子篩制備純度達(dá)99.99%，壓力0.05Mpa的惰性氣體—氮?dú)猓脷怏w溶解總壓定律與分壓定律，使壓載水中的溶解氧溢出，再通過壓載艙呼吸閥，將溢出的溶解氧釋放出艙外，呼吸閥應(yīng)滿足當(dāng)壓載艙內(nèi)氣室空間壓力大于等于0.05Mpa時(shí)，閥芯能夠被頂起，使溢出的氧氣等釋放出艙外，當(dāng)壓載艙內(nèi)氣室空間壓力低于0.05Mpa時(shí)，閥芯能夠封閉住閥口，阻止外部空氣進(jìn)入壓載艙。6、“船舶壓載水管理系統(tǒng)次氯酸殺菌電解器及藥劑箱設(shè)計(jì)”原則滿足MEPC174（58）D-2排放標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定,通過直流電源電解海水，產(chǎn)生次氯酸鈉，按海水總管中壓載水的流量逆流注入氯酸鈉，殺滅一次過濾預(yù)處理后的壓載海水里的微生物。在船舶進(jìn)入內(nèi)河淡水流域時(shí)，船舶需自備海鹽，配置海水產(chǎn)生次氯酸；次氯酸鈉發(fā)生器負(fù)極端應(yīng)配有離心風(fēng)機(jī)，將產(chǎn)生的氫氣排放到甲板之上，排出舷外；對于采用藥劑箱的壓載水處理系統(tǒng)，需配置藥劑稀釋柜。壓載水系統(tǒng)卸載時(shí)，需利用中和劑硫代硫酸鈉中和壓載水中次氯酸鈉。中和劑釋放的劑量需通過TRO次氯酸鈉監(jiān)測傳感器控制，中和劑釋放口與來流呈逆流方向布置。7、“船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活微生物效能藥劑定量供應(yīng)控制”原則船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活微生物效能藥劑定量供應(yīng)采用隔膜泵，依據(jù)總管流量計(jì)的來流壓載水量，使電解海水形成的有效氯含量13%次氯酸鈉（ml）的溶液逆流混入壓載水中，使氯酸鈉在壓載水中的濃度達(dá)到7.5-9.5ppm。8、“船舶壓載水G9規(guī)范管理系統(tǒng)排放藥劑中和緩釋劑控制”原則當(dāng)船舶壓載水G9規(guī)范管理系統(tǒng)壓載水卸載時(shí)，系統(tǒng)通過隔膜泵向卸載壓載水總管中逆流注入硫代硫酸鈉，中和效果通過泄放口處的TRO余氯含量檢測傳感器，測量信號反饋控制隔膜泵向卸載壓載水總管中注入硫代硫酸鈉中和劑的量。9、“船舶壓載水管理系統(tǒng)操作、控制與船岸協(xié)同操作數(shù)據(jù)管理”原則船舶壓載水管理系統(tǒng)操作、控制應(yīng)簡單有效。具有一個(gè)控制系統(tǒng)，自動監(jiān)測和記錄足夠的數(shù)據(jù)以驗(yàn)證系統(tǒng)的正確操作。控制和監(jiān)測設(shè)備應(yīng)記錄壓載水管理系統(tǒng)正常工作或故障情況，并在控制設(shè)備中保存至少24個(gè)月。其設(shè)計(jì)和構(gòu)造應(yīng)使其在進(jìn)行清洗、校準(zhǔn)或維修等操作時(shí)，其視覺報(bào)警應(yīng)處于開啟狀態(tài)，任何旁通都將激活警報(bào)；船岸協(xié)同操作數(shù)據(jù)管理通過衛(wèi)星和無線電通信，其通信的措施應(yīng)和服務(wù)商合作，應(yīng)考慮如何防止非法接入到船上系統(tǒng)。連接終端，應(yīng)配備防火墻和專用連接，確保數(shù)據(jù)安全。使用VPN時(shí)，應(yīng)當(dāng)加密，需要在服務(wù)器與計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)前設(shè)置防火墻。應(yīng)遵循通信分銷商的建議，選擇適合此類連接的路由和連接方式。船東和通信分銷商應(yīng)考慮VPN連接的岸基過濾。無線接入控制應(yīng)限定在合適的、授權(quán)的設(shè)備，并使用定期更新的強(qiáng)密碼保護(hù)。惡意軟件檢測，用于自動檢測和識別惡意軟件的查殺軟件，應(yīng)定期更新。船上計(jì)算機(jī)與岸上計(jì)算機(jī)保護(hù)等級應(yīng)一致，對于所有工作相關(guān)的計(jì)算機(jī)，防病毒和放惡意軟件的軟件應(yīng)安裝、維護(hù)和更新。軟硬件的安全設(shè)置，僅授權(quán)的高級船員可以進(jìn)行管理員配置，以便管理和安裝及變更用戶權(quán)限，用戶權(quán)限應(yīng)設(shè)定在僅供所需使用的范圍，不允許其變更系統(tǒng)或安裝和運(yùn)行新程序。應(yīng)用軟件升級關(guān)鍵安全補(bǔ)丁，其升級應(yīng)及時(shí)和正確的完成，及早恢復(fù)系統(tǒng)中的安全漏洞。第二部分船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試檢測規(guī)范1、“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試取樣”原則取樣擬基于MEPC.173（58）、BWM.2/Circ.42/Rev.1決議中推薦的壓載水取樣方式，盡可能的讓樣品具有代表性。采取從取樣口收集樣品的水流速度與主壓載管中的速度相等的取樣方式，按照采樣規(guī)程，至少提前24小時(shí)獲取船舶壓載水報(bào)告單，根據(jù)壓載水來源、置換情況決定是否進(jìn)行樣品采集。選用適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場采樣工具，登輪后進(jìn)行船舶情況調(diào)查，按照要求完整填寫船舶壓載水采集記錄表。樣品采集中，工作人員根據(jù)現(xiàn)場情況使用必要的保護(hù)措施和用品，在船方人員陪同下到相應(yīng)位置使用合適工具進(jìn)行樣品采集。樣品采集完畢后，裝入相應(yīng)的容器，測量記錄相應(yīng)數(shù)值后，按照檢測項(xiàng)目要求進(jìn)行必要的預(yù)處理，密封包裝，填寫標(biāo)簽，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)及時(shí)送檢。水樣收集后應(yīng)盡快檢測。在運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室期間，水樣品在2℃-8℃的溫度下冷藏。水樣收集和開始檢測之間不要超過24小時(shí)。2、“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試菌落總數(shù)檢測”原則壓載水樣品經(jīng)過一定的設(shè)備和材料在培養(yǎng)基和試劑處理后，在一定條件下（如培養(yǎng)基、培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間等）培養(yǎng)后，所得每mL檢樣中形成的微生物菌落總數(shù)。采用平板計(jì)數(shù)法，根據(jù)測試液稀釋倍數(shù)和取樣接種量，換算出樣品中的菌落總數(shù)和通過濾膜法，直接計(jì)數(shù)濾膜上的菌落數(shù)，計(jì)算出每100mL壓載水樣中所含的菌落總數(shù)。3、“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試耐熱大腸菌群檢測”原則耐熱大腸菌群，是指在44.5℃培養(yǎng)24h～48h能發(fā)酵乳糖、產(chǎn)酸產(chǎn)氣的需氧和兼性厭氧革蘭氏陰性無芽胞桿菌。檢測要求：1.檢測項(xiàng)目列項(xiàng)耐熱大腸菌群檢測應(yīng)符合GB19489中BSL-2的規(guī)定；2.檢驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室生物安全培訓(xùn)，并取得資格證書；3.采樣設(shè)備和用品應(yīng)滿足檢測項(xiàng)目和方法的要求，保證在無菌狀態(tài)下使用。采用多管發(fā)酵法和耐熱大腸菌群濾膜法進(jìn)行耐熱大腸菌群的檢測。“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試大腸埃希氏菌檢測”原則大腸埃希氏菌又稱大腸桿菌，是廣泛存在于人和溫血動物的腸道中，需氧及兼性厭氧，44.5℃生長，IMViC（靛基質(zhì)、甲基紅、VP實(shí)驗(yàn)、檸檬酸鹽）生化試驗(yàn)++--或-+--的革蘭氏陰性桿菌。檢測要求：1.檢測項(xiàng)目列項(xiàng)耐熱大腸菌群檢測應(yīng)符合GB19489中BSL-2的規(guī)定；2.檢驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室生物安全培訓(xùn)，并取得資格證書；3.采樣設(shè)備和用品應(yīng)滿足檢測項(xiàng)目和方法的要求，保證在無菌狀態(tài)下使用。采用大腸埃希氏菌MPN法（參照GB4789.38食品微生物學(xué)檢驗(yàn)，大腸埃希氏菌計(jì)數(shù)），大腸埃希氏菌平板計(jì)數(shù)法（參照GB4789.38食品微生物學(xué)檢驗(yàn)，大腸埃希氏菌計(jì)數(shù)）進(jìn)行大腸埃希氏菌檢測。“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試腸道球菌檢測”原則船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試腸道球菌檢測依據(jù)GB19489實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求；SN/T1343入出境船舶壓載水消毒規(guī)程；ISO7899-2：2000，水質(zhì)—腸球菌的檢測和計(jì)數(shù)第2部分：膜過濾方法、ISO6887-1：1999，食品和動物飼料微生物學(xué)—微生物檢驗(yàn)的樣品、初始懸浮液和十倍系列稀釋液的制備—部分：初始懸浮液和十倍系列稀釋液的制備一般規(guī)則；ISO8199：1988，水質(zhì)—微生物培養(yǎng)計(jì)數(shù)通用指南。取樣后最好立即開始檢測。如果樣品在環(huán)境溫度下保存，應(yīng)在取樣后6小時(shí)內(nèi)開始檢測。在特殊情況下，允許樣品檢驗(yàn)前在5℃±3℃保存不超過24小時(shí)。如果樣品需要稀釋，按照ISO8199準(zhǔn)備這些稀釋液。過濾和培養(yǎng)使用無菌量筒進(jìn)行稀釋，設(shè)置至少3個(gè)梯度，每個(gè)梯度2-3個(gè)重復(fù)。將培養(yǎng)后所有凸起的、菌落的中心或整體呈紅色、栗色或粉紅色的菌落記為典型菌落。如果有典型菌落，用無菌鑷子將膜和菌落不翻轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)移到預(yù)熱至44℃的膽汁-七葉苷-疊氮化物瓊脂平板上。在44℃±0.5℃下培養(yǎng)2h，立即讀取平板。3、“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試有毒霍亂弧菌檢測”原則船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試有毒霍亂弧菌檢測依據(jù)GB19489實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求；SN/T1239國境口岸霍亂檢驗(yàn)規(guī)程檢測項(xiàng)目列項(xiàng)O1群霍亂弧菌及其腸毒素、O139群霍亂弧菌及其腸毒素的檢測應(yīng)符合GB19489中BSL-3的規(guī)定。通過樣品的制備、分離、鑒定分離、菌株復(fù)核完成有毒霍亂弧菌檢測。第三部分船舶壓載水管理系統(tǒng)使用效能評判規(guī)范1、“船舶壓載水管理系統(tǒng)過濾器過濾效能評判及濾網(wǎng)強(qiáng)制更換”原則船舶壓載水管理系統(tǒng)過濾器是處理船舶壓載水的第一道防線，但過濾器內(nèi)外腔壓差過大且經(jīng)過反復(fù)反沖清洗后仍然內(nèi)外腔壓差過大，過濾器仍在堵塞報(bào)警，說明過濾網(wǎng)已被嚴(yán)重堵塞，需要更換；如果船舶壓載水域水質(zhì)渾濁，但過濾器內(nèi)外腔壓差過持續(xù)正常，打開過濾器取樣口觀察，處理后的壓載水依然渾濁，說明過濾網(wǎng)已破損，需要更換。2、“船舶壓載水管理系統(tǒng)殺菌器傳感器定期檢測標(biāo)定”原則定期船舶壓載水管理系統(tǒng)殺菌器傳感器定期檢測標(biāo)定是對紫外殺菌器的紫外殺菌劑量評價(jià)的一種方法，由于紫外殺菌器所用的紫外線波長200～275nm的紫外線光譜，因此，應(yīng)定期對紫外殺菌器上安裝的紫外線傳感器進(jìn)行檢測標(biāo)定，將該傳感器拆下，安裝在標(biāo)定箱上，標(biāo)定箱內(nèi)安裝有標(biāo)定紫外燈管及清水，且處于密閉狀態(tài)，防止紫外光外溢傷人。紫外線傳感器的標(biāo)定依據(jù)標(biāo)定箱內(nèi)安裝的標(biāo)定紫外燈光功率，換算成紫外線傳感器輸出的光強(qiáng)電流，該電流與傳感器出廠參數(shù)比較，確定是否更換。3、“船舶壓載水管理系統(tǒng)紫外殺菌器光衰特性與紫外燈光管及附件強(qiáng)制更換檢測”原則定期利用標(biāo)準(zhǔn)紫外線傳感器對殺菌器在清水環(huán)境下進(jìn)行紫外線輻照光強(qiáng)的檢測，如檢測不達(dá)標(biāo)，手動開啟紫外殺菌器石英護(hù)套清潔機(jī)構(gòu)，進(jìn)行清洗，如清洗后仍無法測得供應(yīng)商提供的紫外光照強(qiáng)度參數(shù)，則需對紫外殺菌器紫外燈管進(jìn)行更換，更換時(shí)，操作人員需做好防護(hù)措施，戴好防護(hù)手套和呼吸罩，在現(xiàn)場設(shè)置好放置紫外燈管的箱桶，防止燈管破碎水銀蒸汽泄漏。4、“船舶壓載水管理系統(tǒng)超聲輔助殺菌器聲壓衰減與超聲發(fā)生器及附件強(qiáng)制更換”原則定期用肉眼和兆歐表結(jié)合檢查，換能器振子陶瓷材料是否碎裂；用兆歐表檢查與換能器相連接的插頭，要求絕緣電阻大于5兆歐以上。如果達(dá)不到這個(gè)絕緣電阻值，評定換能器受潮，可把換能器整體放進(jìn)烘箱設(shè)定100℃左右烘干3小時(shí)或者使用電吹風(fēng)去潮至阻值正常為止。在海上情況下，為保證換能器滿負(fù)荷正常工作振動面不出現(xiàn)穿孔情況，換能器使用5年后需更換。更換超聲波換能器時(shí)，需對所需膠接的超聲波換能器、缸體進(jìn)行噴沙處理，噴沙膠接面應(yīng)盡量毛，噴沙用30目的金剛沙，并必須保持干燥，噴沙時(shí)壓縮空氣經(jīng)除濕處理，壓力應(yīng)≥6KG。噴好沙的缸體和超聲波換能器需進(jìn)行清洗，換能器先利用甲醇進(jìn)行清洗，把表面沙子等灰塵除掉，再用丙酮漂洗；超聲處理器腔壁先用水沖、再用酸洗后沖洗干凈，涼干后再用甲醇和丙酮各進(jìn)行一次漂洗。超聲處理器腔壁和超聲波換能器溫度在40℃左右時(shí)進(jìn)行膠接，膠接時(shí)分別在超聲處理器腔壁和超聲波換能器上均勻涂上膠水，中間放上網(wǎng)布，然后用力壓緊，膠接速度要快，每次配置膠水后膠接時(shí)間不要超過10分鐘。把膠好的超聲處理器腔放入無塵烘箱進(jìn)行固化，固化溫度一次加溫為40～50℃固化30分鐘后，二次加溫到60～70℃固化30分鐘后再三次加溫到80℃固化2小時(shí)后自然固化24小時(shí)后檢測連線。對固化好的超聲波換能器進(jìn)行檢測，每個(gè)換能器的膠接阻抗約在250Ω左右，不能超過300Ω。5、“船舶壓載水管理系統(tǒng)藥劑制備與定量輸送設(shè)備輸送計(jì)量準(zhǔn)確度檢測與強(qiáng)制更換”原則定期對劑量泵的驅(qū)動端和液體端進(jìn)行故障，驅(qū)動端的故障情況相對液體端少，此部分最為關(guān)鍵的是機(jī)件的潤滑，以減少各轉(zhuǎn)動部件的磨損。在日常作業(yè)中，主要出現(xiàn)的故障為：（1）曲軸箱溫度過高；（2）振動大、有雜音。驅(qū)動端故障的產(chǎn)生原因?yàn)椋呵S箱油溫過高。主要原因?yàn)橛臀贿^高或過低導(dǎo)致潤滑不良，另外軸承及傳動機(jī)構(gòu)的異常磨損也會導(dǎo)致油溫的上升。驅(qū)動端振動、噪音的增大。一般的原因是由于軸承磨損，或者曲柄和十字頭銷的磨損導(dǎo)致十字頭處間隙增大。填隙片調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)仍蛩拢灰簤憾斯收陷^多，但最終均在流量以及出口壓力上表現(xiàn)出來。主要有1）流量及壓力波動大2）過計(jì)量3）無流量排量少4）計(jì)量精度降低等。如在定期檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)上述情況，需將計(jì)量泵拆下校驗(yàn)和檢查，更換相應(yīng)零部件。五、項(xiàng)目背景及工作情況（一）任務(wù)來源江蘇省政策引導(dǎo)類計(jì)劃（產(chǎn)學(xué)研合作）—前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目項(xiàng)目“紫外線+超聲波的船舶壓載水處理系統(tǒng)節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究”（項(xiàng)目編號：BY2015065-10）,江蘇省專項(xiàng)資金成果項(xiàng)目—面上項(xiàng)目“高效能復(fù)合式物理處理船舶壓載水處理裝置的研發(fā)及及產(chǎn)業(yè)化”（項(xiàng)目編號：BY2013065），國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目——“海洋環(huán)境安全保障”重點(diǎn)專項(xiàng)“我國近海典型外來生物入侵災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)和裝備研發(fā)”-“港口外來生物入侵監(jiān)測及船舶壓載水外來生物風(fēng)險(xiǎn)評估預(yù)警技術(shù)與方法研究”（項(xiàng)目編號：2017YFC1404602），交通運(yùn)輸部海事科技項(xiàng)目—“中韓船舶壓載水管理免除和交換水域指定研究”（項(xiàng)目編號：61762），交通運(yùn)輸行業(yè)重點(diǎn)科技項(xiàng)目—“船舶壓載水?dāng)?shù)據(jù)采集及分析關(guān)鍵技術(shù)研究”（項(xiàng)目編號：2019-MS6-124），交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃制修訂項(xiàng)目—《船舶壓載水指示性取樣分析與檢測技術(shù)要求》（項(xiàng)目編號：JT/T1393-2021），南京海關(guān)科研項(xiàng)目—《檢驗(yàn)檢疫應(yīng)對壓載水公約的研究》（項(xiàng)目編號：2017KJ37），南京海關(guān)科研項(xiàng)目——《國際航行船舶壓載水監(jiān)管和檢測體系研究》（項(xiàng)目編號：2019KJ01）。（二）標(biāo)準(zhǔn)起草單位本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位是江蘇科技大學(xué)、無錫藍(lán)天電子股份有限公司、漢盛（上海）海洋裝備技術(shù)股份有限公司、南京海關(guān)動植物與食品檢測中心、江蘇南極機(jī)械有限責(zé)任公司、江陰海關(guān)國家壓載水檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、CCS青島中心。本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人員：陳寧、劉煒、王軍、袁志飛、王之民、陳冠宇、楊鵬、鄧祥元、袁野、徐金祥、田雯、封振、韓陽春、吳曙東、王林興、陳恩德、顧國標(biāo)、董濤、倪吉林、金星、曹曉琨、徐鳳麒。（三）標(biāo)準(zhǔn)研制過程及相關(guān)工作計(jì)劃從2010年以來，陳寧教授團(tuán)隊(duì)在系列江蘇省和鎮(zhèn)江市以及企業(yè)委托項(xiàng)目的資助下，圍繞IMO第20屆大會上，MPEC以A.868（20）號決議通過的《如何控制和管理船舶壓載水以減少有害生物和病原體遷移的指南》和2004年的IMO會議上正式頒布了《國際船舶壓載水及沉積物管理與控制公約》對船舶壓載水防海生物處理裝置及系統(tǒng)進(jìn)行了持續(xù)、深入、系統(tǒng)研究，獲得了系列的創(chuàng)新成果，研究成果師范應(yīng)用取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。隨著公約生效，自2017起，江陰海關(guān)國家壓載水檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐金祥主任、教授級高工，田雯高級農(nóng)藝師、博士團(tuán)隊(duì)在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和交通部、南京海關(guān)等科研項(xiàng)目的資助下，圍繞MEPC在其第七十三屆會議上批準(zhǔn)的《壓載水管理系統(tǒng)的調(diào)試測試指南》和2020年11月20日核準(zhǔn)的《壓載水管理系統(tǒng)試運(yùn)行測試指南》展開了有關(guān)壓載水防海生物裝置系統(tǒng)的系列調(diào)試測試和運(yùn)行測試研究工作，形成了船舶交付達(dá)標(biāo)測試和船舶靠泊檢驗(yàn)測試的系列操作規(guī)范。為了更好地發(fā)揮研究成果服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)作用，助推“一帶一路”，打破國外在壓載水防海生物領(lǐng)域的技術(shù)壁壘，為國家《生物安全法》的出臺實(shí)施保駕護(hù)航，編制本技術(shù)規(guī)范，有重要實(shí)用價(jià)值。規(guī)范編制過程中，深入系統(tǒng)梳理了團(tuán)隊(duì)先進(jìn)的研究成果，提取了技術(shù)比較成熟、先進(jìn)、示范應(yīng)用價(jià)值較大的新技術(shù)新方法，用于編制該技術(shù)規(guī)范。規(guī)范編制中，主編陳寧教授首先擬定編制綱要，成立規(guī)范編制專家組，線上線下相結(jié)合，討論規(guī)范編制提綱，并分頭開始撰寫規(guī)范初稿。規(guī)范初稿完成后，主編對初稿進(jìn)行了整體完善，把握編制原則，形成規(guī)范的統(tǒng)一初稿。編制專家組對規(guī)范同一處高進(jìn)行了多次研討，形成了“送審稿”。六、標(biāo)準(zhǔn)制定的基本原則壓載水防海生物裝置系統(tǒng)開發(fā)共識原則，使開發(fā)的船舶壓載水防海生物裝置系統(tǒng)處理后的海水達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：（1）壓載水在處理后，要求每立方米最多允許含有10個(gè)大于50微米的生物活體。（2）壓載水在處理后，每毫升最多只允許含有10個(gè)小于50微米和大于10微米的生物活體。（3）指標(biāo)微生物的排放不應(yīng)超過規(guī)定的濃度。作為一種人體健康標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)微生物應(yīng)包括：①有毒霍亂弧菌：少于每100毫升1個(gè)菌落形成單位（cfu）或小于每一克（濕重）浮游動物樣②大腸桿菌：少于每100毫升250個(gè)cfu；③腸道球菌：少于每100毫升100個(gè)cfu。檢測達(dá)標(biāo)原則：對即將交付或到港靠泊船舶的壓載水防海生物裝置系統(tǒng)按“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試指示性微生物檢測規(guī)程”進(jìn)行檢測，對未達(dá)標(biāo)的交付船舶通知設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行整改；對靠泊到港船舶，發(fā)出禁止排放壓載水指令，令其整改，經(jīng)檢測達(dá)標(biāo)后，方能進(jìn)行壓載水排放作業(yè)。強(qiáng)制部件更換原則：定期對船舶壓載水防海生物裝置系統(tǒng)殺菌的關(guān)鍵部件及傳感檢測部件進(jìn)行檢測，對衰減失效的部件按“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試指示性微生物檢測規(guī)程”檢測達(dá)標(biāo)的要求，通知設(shè)備供應(yīng)商對已性能衰減的部件進(jìn)行更換，并在更換中遵循安全、環(huán)保的原則。七、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容1.0.1船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活生物效能設(shè)計(jì)與生物性能測試檢測及系統(tǒng)使用效能評判，遵循國際海事組織2004年2月頒布，2017年9月8日生效的《國際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》（以下簡稱《壓載水公約》）及其修正案要求，設(shè)計(jì)和開發(fā)的船舶壓載水防海生物處理系統(tǒng)及裝置。1.0.2船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活生物效能設(shè)計(jì)與生物性能測試檢測及系統(tǒng)使用效能評判，依據(jù)MEPC.173（58）、BWM.2/Circ.42/Rev.1決議中推薦的壓載水取樣方式及微生物操作無菌要求，引用了ISO6222:1999《Waterquality-enumerationofculturablemicroorganismscolonycountbyinoculationinanutrientagarculturemedium》、美國試驗(yàn)與材料學(xué)會（ASTM）ASTMD5392–2014《StandardTestMethodforIsolationandEnumerationofEscherichiaColiinWaterbytheTwo-StepMembraneFilterProcedure》、GB4789.38《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸埃希氏菌計(jì)數(shù)》、andenumerationofintestinalenterococci-Part2:Membranefiltrationmethod》，摘錄翻譯原文中的檢測原理及試劑配制內(nèi)容，結(jié)合壓載水該種水體的多種因素，對檢測方法進(jìn)行補(bǔ)充。1.0.3船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活生物效能設(shè)計(jì)與生物性能測試檢測及系統(tǒng)使用效能評判，結(jié)合上述規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)對供應(yīng)商提供的壓載水防海生物處理裝置系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進(jìn)行效能檢測，對性能衰減的關(guān)鍵部件提出強(qiáng)制更換要求。2術(shù)語、符號3基本規(guī)定3.1“船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活生物效能設(shè)計(jì)”原則3.1.1“船舶壓載水管理系統(tǒng)一次過濾器效能設(shè)計(jì)”的原則。船舶壓載水經(jīng)通海濾器進(jìn)入船舶內(nèi)部，在進(jìn)行壓載水處理前需通過過濾作為第一級處理，去除壓載水中尺寸大于50μm的固體顆粒和微生物，以達(dá)到MEPC174（58）D-2排放標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定。為此，目前壓載水防海生物管理系統(tǒng)第一級過濾處理采用兩種過濾方式，其一采用具有0.5μm孔徑濾網(wǎng)的反沖洗濾器，其二采用具有特定錐度的旋流過濾器，使經(jīng)過過濾的待處理壓載水內(nèi)大于0.5μm的顆粒物均被有效過濾。（1）吸污式自清洗濾器效能設(shè)計(jì)吸污式自清洗過濾器的基本結(jié)構(gòu)包括：筒體、封頭、吸污器、濾網(wǎng)、絲杠軸、驅(qū)動裝置、壓載水進(jìn)出口、排污閥等。材料選用316L不銹鋼，濾網(wǎng)選用復(fù)合燒結(jié)不銹鋼金屬絲網(wǎng)，進(jìn)出口流速不低于2.43m/s，具有時(shí)間或持續(xù)壓差檢測控制，連續(xù)沖洗和全自動智能控制、故障報(bào)警功能。吸污式自清洗過濾器如圖1所示。圖1吸污式自清洗過濾器壓載水管道內(nèi)的水流速一般在2.5m/s～3m/s之間，過濾器的過濾速度小于壓載水在管道內(nèi)的流速。初步選擇過濾速度v=1.5m/s。有效過濾面積的確定流量、有效過濾面積和過濾速度的關(guān)系為：Q=3.6103fAv式中Q——過濾器的設(shè)計(jì)流量（m3/h）；A——過濾器的實(shí)際過濾面積（m2）；v——過濾速度（m/s）；f——濾網(wǎng)的凈面積系數(shù)。孔徑50μm的濾網(wǎng)有效面積率為14.6%，即f=0.146，考慮到過濾介質(zhì)為多層燒結(jié)網(wǎng)有效過濾面積會有所減少，故計(jì)算過濾面積時(shí)適當(dāng)取較小的凈面積系數(shù)。選擇濾網(wǎng)的凈面積系數(shù)f=0.1。濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。fxv（2）D圖2濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)過濾器的實(shí)際過濾面積為：濾網(wǎng)尺寸確定吸污式自清洗過濾器的濾網(wǎng)采用圓筒形，過濾面積是指濾網(wǎng)的內(nèi)表面積。式中A——過濾器的實(shí)際過濾面積（m2）；D——過濾元件內(nèi)徑（m）；L——過濾元件的有效長度（m）。由式（2）、式（3）和式（4）可得：D，L。過濾器筒體設(shè)計(jì)自清洗過濾器的圓筒和封頭屬于薄壁回轉(zhuǎn)殼體，需按照壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)。1、過濾器技術(shù)參數(shù)的確定t=80℃;筒體材料為316L不銹鋼。2、圓筒內(nèi)直徑計(jì)算過濾器濾網(wǎng)與殼體之間的面積應(yīng)該滿足這樣的要求，即水流通過該面積的速度應(yīng)等于或小于過濾元件內(nèi)部縱向水流速度，即要求筒體的總面積為：體筒元元體筒元元。意味著,筒身直徑如圖3所示，過濾器A元而A體A元D體壓力容器筒體的內(nèi)徑應(yīng)符合容器公稱直徑的規(guī)定。由于容器的筒體要與法蘭、支座相配，因此筒體制定了公稱直徑系列法蘭、支座標(biāo)準(zhǔn)是按容器的公稱直徑系列制定的。對于用鋼板卷焊的筒體，規(guī)定用筒體的內(nèi)徑作為公稱直徑，其系列尺寸如表1所示。表1壓力容器內(nèi)徑系列（mm）300350400450500550600650700750800850900950000000000020021022023024025026027000000000280290300000填料密封設(shè)計(jì)填料密封根據(jù)《密封設(shè)計(jì)手冊》及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。傳動部件設(shè)計(jì)電動機(jī)與減速機(jī)的設(shè)計(jì)選型及絲桿設(shè)計(jì)校核根據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》和《常用機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》過濾器壓降計(jì)算1、濾網(wǎng)壓降 1dVBΔP利用達(dá)西定律Adt=u=μL式中A——過濾介質(zhì)總表面積(m3)；dVdt——體積流量(m3/s)；u——流體通過過濾介質(zhì)的平均線速度(m/s)；μ——流體粘度(Pa·s)；B——過濾介質(zhì)(濾網(wǎng))的特定透過度(m3)；ΔP——流體通過過濾介質(zhì)的總壓降(Pa）；L——過濾介質(zhì)的厚度(m/s）。濾網(wǎng)的特定透過度B與它的結(jié)構(gòu)的幾何形狀的關(guān)系可以通過科澤尼-卡曼方程來描述。ΔPK0S(1ε)2式中ε——過濾介質(zhì)的孔隙度；S0——過濾介質(zhì)比面；K0——科澤尼系數(shù)。濾網(wǎng)的孔隙度ε=14.6%。濾網(wǎng)的經(jīng)緯線可以看作光滑的直徑為dSπdx14S0將BS將BS0d2ε316K0(1ε)2S0和ε之間的關(guān)系為：4ε33由式（10）和式（11）帶入式(8)得：64μuLd2+64μuLd2的圓柱。S0可以定義為單位體積內(nèi)的表面積，則：可得濾網(wǎng)內(nèi)外表面的壓差為：可得濾網(wǎng)內(nèi)外表面的壓差為：。2、濾餅的壓降計(jì)算以達(dá)西定律為基礎(chǔ)，適當(dāng)簡化假設(shè)，得到了可壓縮濾餅兩端的壓差計(jì)算公式：ΔP=μKCV22A2t式中ΔP——流體通過濾餅的總壓降(Pa)；C——響應(yīng)參數(shù)；A——垂直于液體流向的濾餅表面積(m2)；K——透過度；V——時(shí)間t內(nèi)濾餅內(nèi)流動的濾液體積(m3)；μ——流體粘度(Pa·s)；t——濾餅過濾時(shí)間(s)。透過度為：K=K''(1εav)2S3εav式中K''——數(shù)值常數(shù)；S1p——微粒的比面積(m)；εav——濾餅的平均孔隙度。r帶入式(14)得：帶入式(14)得：9C=pfc(1εav)psεpfc式中c——懸浮液中固體含量百分比；pf——懸浮液密度；ε——濾餅孔隙度；ps——過濾固體的密度。(1εav)ps+εavpfΔr濾餅Δr濾餅=0.035MPa過濾器總壓降過濾器總壓降為濾網(wǎng)壓降和濾餅壓降之和，即Δr總=Δr濾網(wǎng)+Δr濾餅=0.047MPa，現(xiàn)有吸污式自清洗過濾器的壓差一般為0.03~0.05MPa，海水過濾時(shí)可將0.047MPa作為壓差控制器的初始設(shè)定壓差。濾網(wǎng)堵塞后，過濾器中壓差逐漸增大，當(dāng)壓差達(dá)到初始設(shè)定壓差0.047MPa以上時(shí)，差壓控制器發(fā)出信號開始自清洗，壓差降到0.012MPa時(shí)完成自清洗。（2）旋流過濾器效能設(shè)計(jì)水力旋流器需要設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有主直徑D，入口直徑Di，溢流口直徑Do，底流口直徑Du，錐角θ,溢流管插入深度H，和柱段長度Hc等，如圖4所示。圖4水力旋流器主要參數(shù)主直徑由龐學(xué)詩的導(dǎo)出的計(jì)算公式為：式中D——主直徑（cm）——給礦壓力(MPa),在此處qm——處理量（m3/h）；P5——沙粒密度（kg/m3);（16）;Cw=12.24%Cw——沙粒質(zhì)量濃度（%），Cw=12.24%主直徑的確定：系統(tǒng)給水壓力由離心泵提供，在設(shè)計(jì)初定的泵的揚(yáng)程20米以上，所以在這里的給水壓力設(shè)為0.2Mpa，帶入已知參數(shù)得到D入口直徑的確定：根據(jù)龐學(xué)詩的研究確定最佳入口直徑范圍為D1=（0.15-0.25）D。這里取0.25D，所以得到Di，并取整，設(shè)計(jì)采用矩形切向入口，根據(jù)等面積換算，獲得矩形截面尺寸。為減小進(jìn)口沿程阻力和紊流，采用阿基米德螺旋線給水降低能耗，提高分離效率，如圖5所示。圖5水力旋流器進(jìn)口結(jié)構(gòu)旋流器柱段長度的確定：柱段部分是一個(gè)有效的離心沉降區(qū)，He=（0.2-1.5）D。這里選溢流口直徑的確定：溢流壓力與溢流直徑成反比，為了降低壓力選取大直徑DO=（1.25-1.50），并取整。底流口直徑的確定：底流口直徑要小于溢流口，兩者之比要合理選擇，一般取0.15-1。溢流管插入深度的確定：H=（0.3-1.0）D，并取整。溢流管壁厚的確定：增加壁厚可提高旋流器的分離效率，減少內(nèi)部損失，一般根據(jù)需要設(shè)定。旋流器錐角θ的確定：錐角決定分離時(shí)間，選取5°—20°,由于船舶壓載水中含有的顆粒雜質(zhì)比較小，在這里設(shè)定為15°。3.1.2“船舶壓載水管理系統(tǒng)紫外殺菌器效能設(shè)計(jì)”的原則紫外殺菌主要主要是：讓核酸發(fā)生突變，進(jìn)而阻止其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等一系列繁殖活動；直接損害細(xì)胞，抑制細(xì)胞的活性；在水中通過輻照產(chǎn)生自由基，直接殺死細(xì)菌。紫外殺菌器的主要結(jié)構(gòu)包括：殺菌器筒體、紫外燈管和套管、清洗機(jī)構(gòu)、動力結(jié)構(gòu)等部分組成。在處理壓載水的過程中，水的流程可以分為三個(gè)階段：進(jìn)水、殺菌和出水。按照該處理過程的特點(diǎn)應(yīng)將紫外殺菌的形式定為過流式。紫外線穿越石英套管進(jìn)入水中時(shí)，其照射強(qiáng)度隨光源輻照半徑的增加而減弱。其衰減滿足指數(shù)衰減規(guī)律，即朗伯定律：I=I0e-awdI式中：0—初始輻照強(qiáng)度(W/cm2)；aw—光的吸收系數(shù)(cm－1)；d—水層厚度(cm)。紫外線穿透能力隨在水中的輻照半徑增加而下降。紫外線殺菌動力學(xué)實(shí)質(zhì)是光化學(xué)反應(yīng)。但是，當(dāng)紫外線殺菌過后，微生物還會有一系列的光復(fù)活或者暗復(fù)活的反應(yīng)，這又屬于生化學(xué)反應(yīng)。二者比較來說光化學(xué)反應(yīng)占了主導(dǎo)。紫外線殺菌的反應(yīng)速率方程為：rA=-(dNA/dt)=kN兩邊取對數(shù)可得到：lg[-(dNA/dt)]=lgk+nlgNA其中：n—反應(yīng)級數(shù)；k—反應(yīng)速率常數(shù)。紫外線殺菌一般都是一級反應(yīng)，所以n=1，由此便可得到紫外線殺菌滿足一級反應(yīng)的動力學(xué)模N=N0e-kIt=N0e-kD(18)式中：N—經(jīng)紫外線照射后菌體濃度(個(gè)/l00ml)；N0—初始菌體濃度(個(gè)/l00ml)；k—速率常數(shù)(cm2/W·S)，美國EPA設(shè)計(jì)手冊推薦值為0.067－0.38；D—紫外輻照劑量(J/cm2)；I—紫外線燈的輻照強(qiáng)度(W/cm2)；t—輻照時(shí)間(s)。由此可得出，紫外線對微生物的殺滅效果與微生物的初始濃度有著密切的聯(lián)系，同時(shí)與紫外燈管的照射劑量成指數(shù)關(guān)系。繼續(xù)對上是進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)變換可得到：lg=-kIt=-kD經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，一級反應(yīng)公式對病毒殺滅率的適用性可達(dá)99.999％(也稱5個(gè)lg)，對細(xì)菌殺滅率的適用性也可達(dá)到3個(gè)lg。殺菌器紫外線燈管的布置選用：徑向輻射(Radial)模型和點(diǎn)源加和(PointSourceSummation，PSS)模型。徑向輻射模型假設(shè)：把紫外線燈看成一個(gè)能量均布的直線型光源，在計(jì)算時(shí)，假設(shè)如下。①②③紫外線燈所輻射的能量沿?zé)艄茌S向均勻分布；紫外線光線垂直于燈管軸線和石英套管外壁，以圓柱面的形式向外輻射能量；只考慮水中污染物對紫外線的吸收，不計(jì)空氣、石英和水界面的折射以及水中污染物的散射點(diǎn)源加和模型假設(shè)：將紫外線燈看成由無數(shù)相互獨(dú)立的點(diǎn)光源組成，且以球面的形式向外均勻輻射，在計(jì)算時(shí)，假設(shè)如下。①②③紫外線燈是由無數(shù)個(gè)各向同性的點(diǎn)光源組成；每個(gè)點(diǎn)光源相互獨(dú)立，并以球面的形式向外輻射能量；只考慮水中污染物對紫外線的吸收，不計(jì)空氣、石英和水界面的折射以及水中污染物的散射根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的特點(diǎn)以及要求，徑向輻射模型更適合本裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算。由于所設(shè)計(jì)的殺菌器的筒體為圓柱形，燈管沿筒體軸向布置，因此設(shè)定坐標(biāo)的形式為：筒體的軸線為x軸，且殺菌器有效部分的中心為原點(diǎn)，過原點(diǎn)且與x軸相垂直的平面為yoz平面，選擇過原點(diǎn)且相互垂直的兩個(gè)半徑方向分別定為y軸和z軸。若殺菌器內(nèi)只有一根紫外線燈管，其軸線位置與殺菌器軸線相重合。根據(jù)徑向輻射的假設(shè)條件可得到殺菌器內(nèi)部任意半徑圓柱面上的任意一點(diǎn)的紫外線輻照強(qiáng)度：0 P0式中：P—紫外線燈管的輸入功率，W；η—紫外線燈對紫外線的轉(zhuǎn)化效率；L—紫外線燈的有效長度，m；r—沿?zé)艄茌S線的任意柱面半徑。由于紫外線燈在正常的工作的時(shí)候不能與水直接接觸，需要石英套管的保護(hù)，因此當(dāng)紫外線穿過石英套管的時(shí)候還會有一部分功率損失，損失的大小與石英套管的吸收率ηq有關(guān)。紫外線經(jīng)過石英套管后，便進(jìn)入水中，而在水中的傳播規(guī)律滿足前面所述的朗伯定律。故可以得到紫外線在水中傳播輻照強(qiáng)度I的數(shù)學(xué)表達(dá)式：Pηηq一cd=ewPηηq一cd=eww式中：ηq—紫外線對石英套管的穿透率；dwdwdwq，r是沿?zé)艄茌S線的任意柱面半徑，q是石英套管的外半徑。II由式(21)可知，min將會出現(xiàn)在距離燈管軸線最遠(yuǎn)的圓柱面上，對于單根燈管來說，min的具體位置是反應(yīng)器的內(nèi)壁圓柱面。I對于其平均輻照強(qiáng)度，由徑向輻射模型的假設(shè)條件可知，沿x軸的任意平面上的平均輻照強(qiáng) 度都是相等的。因此，整個(gè)殺菌器的平均輻照強(qiáng)度就等于任意x截面上的平均輻照強(qiáng)度，即度都是相等的。因此，整個(gè)殺菌器的平均輻照強(qiáng)度就等于任意x截面上的平均輻照強(qiáng)度，即。由于紫外線殺菌器軸向任意截面為中心對稱圖形，故求截面的平均光強(qiáng)的時(shí)候，只需要計(jì)算1/8的圓環(huán)即可。將直角坐標(biāo)變換為柱坐標(biāo)，即x=xy=rcosθ,z=rsinθeec(rRq)rdrdθI(x,r,θ).dA=對式(22)兩邊積分得：根據(jù)以上邊界條件可知，A=π(R2R2)qθE(0,),rE(Rq,R)R為反應(yīng)器的內(nèi)壁半徑。帶入式(23)可得：I(x)=π(R28R)dθ∫eC(rRq)rdr=.[1eC(RRq)](24)式(24)即為單根紫外線燈管殺菌器的平均輻照強(qiáng)度，如圖6所示。圖6紫外線燈管分布圖為了保證殺菌器的殺菌效果，所設(shè)計(jì)的殺菌器平均殺菌劑量要在250000μJ/cm2以上。3.1.3“船舶壓載水管理系統(tǒng)超聲波輔助殺菌器效能設(shè)計(jì)”的原則超聲波氣穴凈化器就是利用超聲波對被處理的壓載水進(jìn)行超聲震蕩，使其在液體介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械剪切力和空化效應(yīng)。超聲波的聲強(qiáng)即為超聲波功率，用單位輻照面積上的功率密度來(W/cm2)衡量，超聲波殺滅浮游生物的聲強(qiáng)范圍在1～100W/cm2。頻率范圍在20～750kHz之間。超聲波氣穴凈化器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足船舶壓載水的過流面積，并竟可能使過流壓載水在超聲波氣穴凈化器中有足夠時(shí)間，超聲波氣穴凈化器結(jié)構(gòu)如圖7所示。(a)凈化器外形，(b)超聲振子布置，(c)內(nèi)部流道圖7超聲波氣穴凈化器結(jié)構(gòu)分解圖3.1.4“船舶壓載水管理系統(tǒng)二次過濾器效能設(shè)計(jì)”原則滿足MEPC174（58）D-2排放標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定，對經(jīng)流一次過濾、超聲波輔助殺菌和紫外殺菌器處理后的壓載水中可能出現(xiàn)的微生物殘?jiān)M(jìn)一步攔截過濾，使大于50μm的固體顆粒和微生物。其濾網(wǎng)設(shè)計(jì)與3.1.1（1）相同。3.1.5“船舶壓載水管理系統(tǒng)惰性氣體殺菌艙內(nèi)壓力維持設(shè)計(jì)”原則惰性氣體殺菌又稱為驅(qū)氧技術(shù)，是基于任何微生物離開氧氣很難生存的法則，用純氮?dú)饣蚨栊詺怏w將水中氧氣驅(qū)離以達(dá)到抑制細(xì)菌繁殖的目的。對長航程的船舶可以防止微生物的再生(Re-growth)。同時(shí)，惰性氣體還可以防止艙壁的腐蝕，可減少清艙功耗。由于惰性氣體殺菌技術(shù)是依據(jù)分壓定律和總壓定律的原理向壓載水中注入大量的N2氣體，將溶解在壓載水中的O2從海水中驅(qū)離出來，實(shí)現(xiàn)抑制細(xì)菌繁殖生長的目的，因此，惰性氣體殺菌單元就成了整個(gè)壓載水艙，只要購置氮?dú)獍l(fā)生器或惰性氣體發(fā)生器，將產(chǎn)生的N2或燃燒清洗過的惰性氣體注入壓載艙，就可以達(dá)到殺滅和抑制微生物在壓載艙內(nèi)繁殖的目的，惰性氣體向艙內(nèi)注入與擴(kuò)散采用與壓載水來流反向的逆流法，如圖8所示。因此，為了維持艙內(nèi)的壓力，實(shí)現(xiàn)整個(gè)壓載水艙的殺菌和抑制細(xì)菌繁殖生長，在壓載艙頂部需要安裝呼吸閥，以實(shí)現(xiàn)壓載艙殺菌的功能。圖8惰性氣體注入壓載水過程其設(shè)計(jì)的惰性氣體供氣壓力依據(jù)某種氣體在水中的溶解度與液面上該氣體的分壓成正比即亨利定律和氣體混合物的總壓等于其中各氣體分壓之和即道爾頓分壓定律，其中亨利定律為：（25）gP=Hx（25）g式中：H—Henry常數(shù)；x—?dú)怏w摩爾分?jǐn)?shù)溶解度；Pg—?dú)怏w的分壓。道爾頓分壓定律為：pi=yip（26）ppi=yip（26）式中：p—液體上方氣相壓力；pi—液體上方氣體分壓力。從以上所述的亨利定律和道爾頓分壓定律可以得出惰性煙氣處理后壓載艙氣液兩相平衡式為：PP+P=H2X2+H3X3y2p+y3p=H2X2+H3X3（28）式中：P2—氧氣的分壓力；P3—惰性煙氣的分壓力；y2,y3為氧氣和惰性煙氣氣相摩爾分?jǐn)?shù)。氧氣和惰性氣體在水中的溶解性較小，由相平衡公式的簡化式得出：（29）(m2X2+m3X3)p=H2X2+H3X3（29）（30）X2=()X3（30）式中：m2，m3為氧氣和惰性煙氣的相平衡常數(shù)。亨利系數(shù)和溶劑的溫度，以及溶質(zhì)和溶劑的物理性質(zhì)有關(guān)。從公式中可以看出，氧氣在水中的溶解度還受到液體上方總壓力的影響。當(dāng)壓力較小時(shí)，氧氣在壓載水中的溶解度變化不大；當(dāng)壓力達(dá)到一定的值時(shí)，壓力越大，溶解氧濃度越小。基于這兩個(gè)定律，在船舶壓載時(shí)，注入惰性煙氣，首先，惰性煙氣經(jīng)過引射器在壓載水中形成一定數(shù)量的氣穴，氣穴向上移動的過程中，吸收了一部分壓載水中的溶解氧。其次，隨著壓載艙中壓載水體積的增加，壓縮艙內(nèi)的空氣，使其壓力大于外界大氣，從而使壓載艙內(nèi)殘存空氣通過壓載艙透氣管的呼吸閥排入大氣，繼續(xù)充入惰性煙氣，其分壓占據(jù)絕對的優(yōu)勢，將使溶解于壓載水中的溶解氧被驅(qū)除出來，在保持壓載艙密閉的正壓情況下，惰性煙氣會始終處于優(yōu)勢，使游離在壓載艙空艙氣體內(nèi)的極少數(shù)的氧氣不能溶于壓載水，從而驅(qū)除壓載水中的溶解氧。3.1.6“船舶壓載水管理系統(tǒng)次氯酸殺菌電解器及藥劑箱設(shè)計(jì)”原則電解法在藥劑注入上與直接藥劑法無本質(zhì)的區(qū)別，但是，由于電解法是對海水的電解，直接產(chǎn)生次氯酸鈉溶液，因此，當(dāng)船舶進(jìn)入內(nèi)陸河流的淡水航線進(jìn)行裝載作業(yè)時(shí)，對于壓載水的處理的處理需要通過鹽度傳感器進(jìn)行檢測，并及時(shí)將壓載水系統(tǒng)的工作模式轉(zhuǎn)為淡水模式，從壓載水總管引入1~2%分流淡水，將粗鹽溶解，再送入管板式電解槽，電解后產(chǎn)生次氯酸鈉按劑量回注入壓載水總管，達(dá)到殺滅微生物的作用，為了使得與壓載水混合后的壓載水中次氯酸鈉濃度低于對船舶壓載艙涂層腐蝕影響的10Ppm，因此，進(jìn)入壓載艙管道口上的TRO傳感器將實(shí)時(shí)監(jiān)測壓載水中的活性物質(zhì)濃度，并控制管板式電解槽輸入電極的功率，實(shí)現(xiàn)對壓載水中的活性物質(zhì)濃度的控制。電解法利用海水含鹽量巨大的天然電解質(zhì)溶液特性，利用其主要成分中的Na+、Mg+、Ca+、Cl-離子鹽Cl－離子含量約占離子總數(shù)的55%，每升海水中的氯元素總含量為19.344g/l的特點(diǎn)，通過對海水的電解產(chǎn)生次氯酸鈉(NaClO)。其電解過程如圖9所示。圖9海水在電解槽內(nèi)的電解過程示意在海水在電解槽內(nèi)的電解過程中，在陽極上產(chǎn)生氯氣(Cl2)和兩個(gè)電子(2e)，在陰極上，兩個(gè)水分子獲得2個(gè)電子產(chǎn)生兩個(gè)羥基(2·OH－)和一個(gè)氫氣分子(H2)，氯氣能溶于水產(chǎn)生次氯酸(HClO)和鹽酸(HCl)，其中次氯酸(HClO)、次氯酸根(ClO－)、氯氣(Cl2)都稱為有效氯，具有較強(qiáng)的氧化殺滅水生物和病原體的能力。但該方法需要考慮對產(chǎn)生的氫氣、氯氣二種氣體易爆、有毒的特點(diǎn)，需要進(jìn)行收集與擴(kuò)散處理，同時(shí)還要考慮電解過程中產(chǎn)生的鹽酸，會造成船舶艙室的腐蝕。3.1.7“船舶壓載水管理系統(tǒng)滅活微生物效能藥劑定量供應(yīng)控制”原則藥劑法是直接利用次氯酸鈉配置成藥劑水溶液，通過計(jì)量泵定量注入壓載水中，并在噴射泵的作用下，均勻混散到壓載水中，對壓載水中的浮游生物進(jìn)行殺滅處理，其藥劑用量為每處理10000m3量的壓載水，需用100Kg的次氯酸鈉顆粒粉劑制成的藥劑溶液。藥劑法殺滅浮游生物原理如圖10所示。圖10藥劑法殺滅浮游生物原理3.1.8“船舶壓載水G9規(guī)范管理系統(tǒng)排放藥劑中和緩釋劑控制”原則為了避免對海洋環(huán)境造成二次污染，采用G9規(guī)則開發(fā)的壓載水防海生物管理裝置系統(tǒng)在壓載水卸載向舷外排放時(shí)，需向其中添加適量的中和劑——硫代硫酸鈉(Na2S2O3)。通常按1000m3水中投放3～7Kg的硫代硫酸鈉比例配置中和劑，利用其與次氯酸和水反應(yīng)，綜合產(chǎn)生硫酸鈉(NaHSO4)和食鹽(NaCl)這兩種無害的鹽類的特點(diǎn)。與電解法相同，由于藥劑法是利用次氯酸鈉配置的殺菌劑，按照一定的計(jì)量注入到壓載水中，通過混合盤與壓載水充分混合，達(dá)到殺滅浮游生物的目的，因此，其在殺滅浮游生物的同時(shí)，也會象電解法一樣產(chǎn)生次氯酸，為了避免對海洋環(huán)境造成二次污染，在壓載水卸載向舷外排放時(shí)也需要在壓載水中添加適量的中和劑——硫代硫酸鈉。藥劑法卸載對壓載水的綜合處理原理如圖11所示。圖11藥劑法卸載對壓載水的綜合處理原理3.1.9“船舶壓載水管理系統(tǒng)操作、控制與船岸協(xié)同操作數(shù)據(jù)管理”原則船舶壓載水管理系統(tǒng)操作、控制應(yīng)簡單有效。具有一個(gè)控制系統(tǒng)，自動監(jiān)測和記錄足夠的數(shù)據(jù)以驗(yàn)證系統(tǒng)的正確操作。控制和監(jiān)測設(shè)備應(yīng)記錄壓載水管理系統(tǒng)正常工作或故障情況，并在控制設(shè)備中保存至少24個(gè)月。其設(shè)計(jì)和構(gòu)造應(yīng)使其在進(jìn)行清洗、校準(zhǔn)或維修等操作時(shí)，其視覺報(bào)警應(yīng)處于開啟狀態(tài)，任何旁通都將激活警報(bào)；船岸協(xié)同操作數(shù)據(jù)管理通過衛(wèi)星和無線電通信，其通信的措施應(yīng)和服務(wù)商合作，應(yīng)考慮如何防止非法接入到船上系統(tǒng)。連接終端，應(yīng)配備防火墻和專用連接，確保數(shù)據(jù)安全。使用VPN時(shí)，應(yīng)當(dāng)加密，需要在服務(wù)器與計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)前設(shè)置防火墻。應(yīng)遵循通信分銷商的建議，選擇適合此類連接的路由和連接方式。船東和通信分銷商應(yīng)考慮VPN連接的岸基過濾。無線接入控制應(yīng)限定在合適的、授權(quán)的設(shè)備，并使用定期更新的強(qiáng)密碼保護(hù)。惡意軟件檢測，用于自動檢測和識別惡意軟件的查殺軟件，應(yīng)定期更新。船上計(jì)算機(jī)與岸上計(jì)算機(jī)保護(hù)等級應(yīng)一致，對于所有工作相關(guān)的計(jì)算機(jī)，防病毒和放惡意軟件的軟件應(yīng)安裝、維護(hù)和更新。軟硬件的安全設(shè)置，僅授權(quán)的高級船員可以進(jìn)行管理員配置，以便管理和安裝及變更用戶權(quán)限，用戶權(quán)限應(yīng)設(shè)定在僅供所需使用的范圍，不允許其變更系統(tǒng)或安裝和運(yùn)行新程序。應(yīng)用軟件升級關(guān)鍵安全補(bǔ)丁，其升級應(yīng)及時(shí)和正確的完成，及早恢復(fù)系統(tǒng)中的安全漏洞。3.2船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試檢測規(guī)范3.2.1“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試取樣”原則規(guī)定船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試中指標(biāo)性微生物取樣和檢測規(guī)程。生物指示菌的檢測項(xiàng)目、要求、樣本采集、檢驗(yàn)程序、檢驗(yàn)方法、結(jié)果報(bào)告、結(jié)果判定和處置。取樣基于MEPC.173（58）、BWM.2/Circ.42/Rev.1決議中推薦的壓載水取樣方式，盡可能的讓樣品具有代表性。采取從取樣口收集樣品的水流速度與主壓載管中的速度相等的取樣方式，按照采樣規(guī)程，至少提前24小時(shí)獲取船舶壓載水報(bào)告單，根據(jù)壓載水來源、置換情況決定是否進(jìn)行樣品采集。選用適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場采樣工具，登輪后進(jìn)行船舶情況調(diào)查，按照要求完整填寫船舶壓載水采集記錄表。樣品采集中，工作人員根據(jù)現(xiàn)場情況使用必要的保護(hù)措施和用品，在船方人員陪同下到相應(yīng)位置使用合適工具進(jìn)行樣品采集。樣品采集完畢后，裝入相應(yīng)的容器，測量記錄相應(yīng)數(shù)值后，按照檢測項(xiàng)目要求進(jìn)行必要的預(yù)處理，密封包裝，填寫標(biāo)簽，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)及時(shí)送檢。水樣收集后應(yīng)盡快檢測。在運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室期間，水樣品在2℃-8℃的溫度下冷藏。水樣收集和開始檢測之間不要超過24小時(shí)。3.2.2“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試菌落總數(shù)檢測”原則規(guī)定船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試中菌落總數(shù)檢測規(guī)程。生物指示菌的檢測項(xiàng)目、要求、樣本采集、檢驗(yàn)程序、檢驗(yàn)方法、結(jié)果報(bào)告、結(jié)果判定和處置。適用于對船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試過程實(shí)施指示菌微生物檢測規(guī)程。引用了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(IX-ISO)ISO6222-1999《水質(zhì)可培養(yǎng)微生物的計(jì)數(shù)方法營養(yǎng)瓊脂介質(zhì)中接種法進(jìn)行群落計(jì)數(shù)法》（Waterquality-Enumerationofculturablemicro-organisms-Colonycountbyinoculationinanutrientagarculturemedium），摘錄和翻譯了原文中關(guān)于菌落總數(shù)檢測方法原理和試劑配制內(nèi)容，作為資料性附錄A，供標(biāo)準(zhǔn)使用人參考。壓載水樣品經(jīng)過一定的設(shè)備和材料在培養(yǎng)基和試劑處理后，在一定條件下（如培養(yǎng)基、培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間等）培養(yǎng)后，所得每mL檢樣中形成的微生物菌落總數(shù)。采用平板計(jì)數(shù)法，根據(jù)測試液稀釋倍數(shù)和取樣接種量，換算出樣品中的菌落總數(shù)和通過濾膜法，直接計(jì)數(shù)濾膜上的菌落數(shù)，計(jì)算出每100mL壓載水樣中所含的菌落總數(shù)。3.2.3“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試耐熱大腸菌群檢測”原則生物指示菌的檢測項(xiàng)目、要求、樣本采集、檢驗(yàn)程序、檢驗(yàn)方法、結(jié)果報(bào)告、結(jié)果判定和處置，適用于對船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試過程實(shí)施指示菌微生物檢測規(guī)程。引用了美國環(huán)保署EPAMETHOD1603《Escherichiacoli(E.coli)inWaterbyMembraneFiltrationUsingModifiedmembrane-ThermotolerantEscherichiacoliAgar(ModifiedmTEC)》，摘錄和翻譯了原文中關(guān)于耐熱大腸菌群檢測方法原理和試劑配制內(nèi)容，作為資料性附錄A，供標(biāo)準(zhǔn)使用人參考。耐熱大腸菌群，是指在44.5℃培養(yǎng)24h～48h能發(fā)酵乳糖、產(chǎn)酸產(chǎn)氣的需氧和兼性厭氧革蘭氏陰性無芽胞桿菌。檢測要求：1.檢測項(xiàng)目列項(xiàng)耐熱大腸菌群檢測應(yīng)符合GB19489中BSL-2的規(guī)定；2.檢驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室生物安全培訓(xùn)，并取得資格證書；3.采樣設(shè)備和用品應(yīng)滿足檢測項(xiàng)目和方法的要求，保證在無菌狀態(tài)下使用。采用多管發(fā)酵法和耐熱大腸菌群濾膜法進(jìn)行耐熱大腸菌群的檢測。3.2.4“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試大腸埃希氏菌檢測”原則規(guī)定船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試中大腸埃希氏菌檢測規(guī)程。大腸埃希氏菌的檢驗(yàn)程序、檢驗(yàn)方法、結(jié)果報(bào)告、結(jié)果判定和處置。適用于對船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試過程實(shí)施指示菌微生物檢測規(guī)程。引用了《ISO9308-1-2014水質(zhì)-大腸埃希氏菌和大腸菌群計(jì)數(shù)第一部分低細(xì)菌背景區(qū)系水的膜過濾法》（Waterquality-EnumerationofEscherichiacoliandcoliformbacteria-Part1:waterwithlowbacterialbackgroudflora），摘錄和翻譯了原文中關(guān)于大腸埃希氏菌檢測方法原理和試劑配制內(nèi)容，作為資料性附錄A，供標(biāo)準(zhǔn)使用人參考。大腸埃希氏菌又稱大腸桿菌，是廣泛存在于人和溫血動物的腸道中，需氧及兼性厭氧，44.5℃生長，IMViC（靛基質(zhì)、甲基紅、VP實(shí)驗(yàn)、檸檬酸鹽）生化試驗(yàn)++--或-+--的革蘭氏陰性桿菌。檢測要求：1.檢測項(xiàng)目列項(xiàng)耐熱大腸菌群檢測應(yīng)符合GB19489中BSL-2的規(guī)定；2.檢驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室生物安全培訓(xùn)，并取得資格證書；3.采樣設(shè)備和用品應(yīng)滿足檢測項(xiàng)目和方法的要求，保證在無菌狀態(tài)下使用。采用大腸埃希氏菌MPN法（參照GB4789.38食品微生物學(xué)檢驗(yàn)，大腸埃希氏菌計(jì)數(shù)），大腸埃希氏菌平板計(jì)數(shù)法（參照GB4789.38食品微生物學(xué)檢驗(yàn)，大腸埃希氏菌計(jì)數(shù)）進(jìn)行大腸埃希氏菌檢測。3.2.5“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試腸道球菌檢測”原則規(guī)定船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試中腸道球菌數(shù)檢測規(guī)程。壓載水中腸道球菌檢驗(yàn)程序、檢驗(yàn)方法、結(jié)果報(bào)告、結(jié)果判定和處置。適用于對船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試過程實(shí)施指示菌微生物檢測規(guī)程。引用了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(IX-ISO)ISO7899-2-2000《水質(zhì)腸球菌的檢測和計(jì)數(shù)第2部分:濾膜過濾法》（Waterquality-Detectionandenumerationofintestinalenterococci-Part2:Membranefiltrationmethod），摘錄和翻譯了原文中關(guān)于腸道球菌檢測方法原理和試劑配制內(nèi)容，作為資料性附錄A，供標(biāo)準(zhǔn)使用人參考。船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試腸道球菌檢測依據(jù)GB19489實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求；SN/T1343入出境船舶壓載水消毒規(guī)程；ISO7899-2：2000，水質(zhì)—腸球菌的檢測和計(jì)數(shù)第2部分：膜過濾方法、ISO6887-1：1999，食品和動物飼料微生物學(xué)—微生物檢驗(yàn)的樣品、初始懸浮液和十倍系列稀釋液的制備—部分：初始懸浮液和十倍系列稀釋液的制備一般規(guī)則；ISO8199：1988，水質(zhì)—微生物培養(yǎng)計(jì)數(shù)通用指南。取樣后最好立即開始檢測。如果樣品在環(huán)境溫度下保存，應(yīng)在取樣后6小時(shí)內(nèi)開始檢測。在特殊情況下，允許樣品檢驗(yàn)前在5℃±3℃保存不超過24小時(shí)。如果樣品需要稀釋，按照ISO8199準(zhǔn)備這些稀釋液。過濾和培養(yǎng)使用無菌量筒進(jìn)行稀釋，設(shè)置至少3個(gè)梯度，每個(gè)梯度2-3個(gè)重復(fù)。將培養(yǎng)后所有凸起的、菌落的中心或整體呈紅色、栗色或粉紅色的菌落記為典型菌落。如果有典型菌落，用無菌鑷子將膜和菌落不翻轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)移到預(yù)熱至44℃的膽汁-七葉苷-疊氮化物瓊脂平板上。在44℃±0.5℃下培養(yǎng)2h，立即讀取平板。3.2.6“船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試有毒霍亂弧菌檢測”原則規(guī)定船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試中霍亂弧菌檢測規(guī)程。壓載水中腸道球菌檢驗(yàn)程序、檢驗(yàn)方法、結(jié)果報(bào)告、結(jié)果判定和處置。適用于對船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試過程實(shí)施指示菌微生物檢測規(guī)程。引用美國環(huán)保局（USEPA）《EPA600/R-10/139：飲用水和地表水中霍亂弧菌O1和O139的標(biāo)準(zhǔn)分析規(guī)程》（StandardanalyticalprotocolforVibriocholeraeO1andO139indrinkingWaterandsurfacewater），摘錄和翻譯了原文中關(guān)于霍亂弧菌檢測方法原理和試劑配制內(nèi)容，作為資料性附錄A，供標(biāo)準(zhǔn)使用人參考。船舶壓載水管理系統(tǒng)生物性能測試有毒霍亂弧菌檢測依據(jù)GB19489實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求；SN/T1239國境口岸霍亂檢驗(yàn)規(guī)程檢測項(xiàng)目列項(xiàng)O1群霍亂弧菌及其腸毒素、O139群霍亂弧菌及其腸毒素的檢測應(yīng)符合GB19489中BSL-3的規(guī)定。通過樣品的制備、分離、鑒定分離、菌株復(fù)核完成有毒霍亂弧菌檢測。3.3船舶壓載水管理系統(tǒng)使用效能評判規(guī)范壓載水管理系統(tǒng)無論是紫外法、惰性氣體法還是電解法或藥劑法，在系統(tǒng)的運(yùn)行中都會遇到故障現(xiàn)象，需要船員進(jìn)行必要的維護(hù)，由于壓載水管理系統(tǒng)周邊存在著電力、高溫、腐蝕、噪聲、濕滑及高低等多種危險(xiǎn)狀況，因此，在壓載水管理系統(tǒng)模塊單元的周邊均貼有相應(yīng)的危險(xiǎn)警示標(biāo)貼。此外，按不同原理和方法開發(fā)的壓載水管理系統(tǒng)其維護(hù)由于系統(tǒng)單元的不同，各不相同。因此，要分別對待，按警示標(biāo)識進(jìn)行人員防護(hù)、環(huán)境防護(hù)和部件更換。壓載水管理系統(tǒng)模塊單元周邊警示標(biāo)貼如表1所示。表1壓載水管理系統(tǒng)模塊單元周邊警示標(biāo)貼標(biāo)識警示標(biāo)識說明注意警示標(biāo)識帶電危險(xiǎn)！在對設(shè)備進(jìn)行操作、維護(hù)、清洗和檢修前必須將所有的電源切斷并標(biāo)記。電源包括配電、或備用電源。在對中壓紫外殺菌裝置維護(hù)時(shí)，請戴防紫外線面具！在沒有保護(hù)的情況下，長時(shí)間紫外線輻射會灼傷眼睛和皮膚。除非您穿戴操作員工具柜中提供的防紫外線面具，否則應(yīng)避免直接目視開啟的燈管。請戴保護(hù)手套！在對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修時(shí)應(yīng)戴保護(hù)手套。請戴耳套！除惰性氣體系統(tǒng)空壓機(jī)產(chǎn)生噪聲外，其它的壓載水管理系統(tǒng)不產(chǎn)生噪聲，但操作人員應(yīng)當(dāng)注意保護(hù)聽力不受船舶中其他可能存在的噪聲影響。請穿安全工作靴！當(dāng)對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和檢修時(shí)，請穿安全靴。小心腐蝕!清洗液可能會造成操作人員不適，避免吸入、攝取或者濺入眼睛和皮膚上。應(yīng)當(dāng)穿上工作服，戴上橡膠手套。請戴安全帽！請根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備處所的有關(guān)安全規(guī)定請穿戴適當(dāng)?shù)陌踩薄７阑∠到y(tǒng)底座及其它表面在有油污或水時(shí)可能濕滑。防止失空陷落！在系統(tǒng)附近工作時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎。在將設(shè)備或零件取出或放回后應(yīng)注意將聯(lián)接螺栓緊固。小心失足！在對系統(tǒng)進(jìn)行工作前應(yīng)小心可能失足的地方。~3三相交流電！~單相交流電！|關(guān)（電源)接地保護(hù)!維修時(shí)請參照電工手冊!熱危險(xiǎn)，等到電氣設(shè)備和燈管冷卻下來才能觸摸。燒傷危險(xiǎn)，不銹鋼表面或暴露在太陽光下面，除非戴上手套，否則不要去碰設(shè)備不銹鋼表面。3.3.1“船舶壓載水管理系統(tǒng)過濾器過濾效能評判及濾網(wǎng)強(qiáng)制更換”原則過濾器總壓降為濾網(wǎng)壓降和濾餅壓降之和，即Δr總=Δr濾網(wǎng)+Δr濾餅=0.047MPa，但海水過濾時(shí)可將0.047MPa作為壓差控制器的初始設(shè)定壓差。濾網(wǎng)堵塞后，過濾器中壓差逐漸增大，當(dāng)壓差達(dá)到初始設(shè)定壓差0.047MPa以上時(shí)，差壓控制器發(fā)出信號開始自清洗，壓差降到0.012MPa時(shí)完成自清洗。但過濾器內(nèi)外腔壓差過大且經(jīng)過反復(fù)反沖清洗后仍然內(nèi)外腔壓差過