CN104684802A - 具有连续生物淤积控制的压载水处理的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例涉及在船上或海轮上的压载水处理系统和方法。所述系统包括过滤系统、紫外线灭菌系统和生物淤积控制系统，其适合于甚至在没有压载和卸压载过程期间提供海洋生物的繁殖的连续控制。

Description

具有连续生物淤积控制的压载水处理的系统和方法

技术领域

本发明的实施例涉及船上或海轮上的压载水处理系统和方法，其通过非化工工艺提供了有效且连续的生物淤积控制。

背景技术

包括微生物的不需要的海洋生物通过船的压载水穿越世界的运输已经打破了许多区域的生态平衡。因而，控制由压载水全世界范围运输的海洋生物尤其是不受欢迎的物种的侵移已经变为国际海事组织(IMO)的强制性要求。

现有的压载水处理系统广泛地被分类为涉及活性物质的处理和没有活性物质的处理。涉及活性物质的处理需要增加化学品来杀死压载水中的海洋生物，然而，化学品的使用已经对环境产生了负面影响。没有活性物质的处理典型地涉及物理方法例如紫外线(UV)光灭菌并且由于它对环境的最小的影响而更受青睐。然而，没有活性物质的处理具有若干主要缺点，包括但不限于以下所述：

1.传统的没有使用活性物质的紫外线系统具有高紫外线能量消耗的主要缺点。因为现有的过滤系统不能移除>50微米的生物，紫外线灭菌系统必须使用非常高的功率来杀死已经通过所述过滤器的从微小尺寸的细菌到包括>50微米的生物的更大的生物的所有生物。

此外，在高混浊度的入口压载水的状况下，高的混浊度会屏蔽来自紫外线光源的有效的紫外线照射，由此妨碍水处理功效。

因而，很高的能量消耗将是传统的用于压载水灭菌处理的紫外线系统所要求的。大多数情况下，为了迎合来自传统的紫外线压载水处理系统的额外的紫外线处理能量需求，安装额外的发电机是必需的，尤其地对于具有高压载能力的船只，例如油轮，液化天然气(LNG)运输船和散装运输船。在大部分的船只中，在船上安装额外的发电机由于空间限制以及经济上不可行而并不可行。由于这个缘故，许多大压载能力船的船主不愿意使用更环境友好的紫外线压载水处理。

2.大部分现有的压载水处理系统使用过滤系统以在过滤后的水经受紫外线灭菌之前移除较大的粒子和生物。如果在压载过程期间回洗水或回冲水从压载水被获取的同一位置处排出船外，那么这不会违反IMO规章。然而，如果水在与压载位置不同的另一位置被卸压载，由于IMO规章，回洗水不能排出到船外，因为该水被认为是外来源。一些系统因此旁通(bypass)过滤系统但是这不可避免地危及卸压载的性能。一些其它的系统增加紫外线能力来补偿过滤系统的旁通但这进一步增加了能量需求。然而其他的系统储存回洗水但是由于大量的回洗水，船装货承载能力显著地减小。

3.生物淤积是微生物，植物，藻类，或动物在湿的或浸没的人造结构例如船壳和海水入口管上的不期望的聚集或生长，并且是一严重的问题，其可以使船只缓慢，阻塞管路，加速腐蚀，并引起对环境的损害。现有的过滤和/或水力旋流器系统大体上设计成用于移除尺寸大于50微米的粒子或活生物。然而，IMO规章还要求控制尺寸在10微米到50微米之间的活微生物，这是关键的且仍超过传统的用于压载水系统的水力旋流器或过滤系统的有效控制范围。因为过滤系统大体上在移除尺寸在10微米到50微米之间的生物是无效的，现有的压载水物理处理系统使用紫外线光来杀死在该尺寸范围内的活生物。然而，10微米到50微米尺寸的生物比细菌大得多并且使用紫外线杀死在该尺寸范围内的生物会需要非常高的能量。结果，在现有的压载水处理系统中的紫外线系统的能量消耗典型地非常高。

紫外线光能够杀死或移除仅在接触点附近的海洋生物和细菌。超过接触点，无法控制生物和细菌的再生长。在浸没表面中繁殖的活生物和细菌会移植于粘附到这些表面的生物膜中。现有的紫外线光和传统的过滤系统不能从这些表面移除活生物或生物膜。

许多现有的紫外线系统使用汞蒸汽管，该汞蒸汽管在当由来自该管中的发射器的电子或由外部产生的通过磁电管发送到该管中的微波轰击时产生紫外线光。汞蒸汽管由于它们的长管结构易于损坏。在损坏的情况下，汞蒸汽将漏入压载水中从而污染环境。

紫外线光的特性不利地受到水混浊度的影响，因此对在高混浊度的水中航行的船只的效果小得多。

4.在用于任何压载水处理系统的定型试验期间，试验场所管线系统被灭菌并且生物淤积在开始所述试验之前被净化。许多现有的压载水处理系统由于灭菌和净化的生物淤积系统状况而能够简单地通过所述定型试验。随后，在实际的船用实践中，许多这些定型系统会未达到实际的船用应用特性。

因此，消除现有系统的上述及其他问题的压载水处理系统是非常期望的。

发明内容

本发明的实施例提供了压载水处理系统和方法，其能够提供生物淤积控制来满足IMO规章并且仍不需要化学品或高的能量消耗。

根据本发明的一个方面，适合于船上或海轮上的压载和卸压载水的压载水处理系统包括：适于从压载水移除粒子的主过滤系统；包括至少一个生物淤积控制(BFC)单元和至少一个紫外线(UV)灭菌室的生物控制处理系统，其中紫外线灭菌室包括适于在压载和卸压载过程期间照射过滤后的压载水的至少一个紫外线(UV)灯，其中BFC单元设置在主过滤系统、流体地连接到该主过滤系统或从其连接的第一管、紫外线灭菌室和流体地连接到紫外线灭菌室或从其连接的第二管之一处，其中在没有压载和卸压载过程期间，紫外线灭菌室的紫外线灯适配为停用，BFC单元适配为至少间歇地产生和通过压载水传播在至少一个希望的随时间变化的频率范围内的多个电磁波，以连续地控制海洋生物在压载水中和在与压载水接触的多个表面上的繁殖。

根据本发明的另一个方面，一种处理在船上或海轮上的压载水的方法，该方法包括：使压载水通过主过滤系统以从压载水移除粒子；在压载或卸压载过程期间，通过紫外线(UV)光照射和生物淤积控制给过滤后的压载水灭菌；在压载过程期间，将灭菌后的压载水接收在压载舱中；以及在没有压载和卸压载过程期间，通过至少间歇地产生在至少一个希望的随时间变化的频率范围内的多个电磁波并且将该多个电磁波传播到主过滤系统、流体地连接到主过滤系统或从其连接的第一管、紫外线灭菌室和流体地连接到紫外线灭菌室或从其连接的第二管中的至少一个来控制海洋生物在压载水中和在与压载水接触的多个表面上的繁殖。

本发明的上述及其他的特征将在下面的段落中更详细地描述。

附图说明

以下参照附图公开本发明的实施例，在附图中：

图1A是示出根据本发明的一个实施例的压载(ballasting)过程的流程图；

图1B是示出根据本发明的一个实施例的卸压载(de-ballasting)过程的流程图；以及

图1C是示出根据本发明的一个实施例的离线再循环过程的流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，许多细节被阐述以便提供本发明的各个示出的实施例的彻底的理解。然而本领域内的技术人员将理解到，本发明的实施例可在没有一些或全部这些细节的情况下得以实施。在其他的情况下，众所周知的过程操作没有被详细描述以便不会不必要地难以理解描述的实施例的有关方面。在附图中，在所有视图中，相同的附图标记表示相同或相似的功能性或特征。

压载和卸压载过程

参照示出根据本发明的一个实施例的压载过程流程的图1A。在压载过程期间，从海中抽取的水或海水在进入压载舱22之前通过压载水处理系统(参见图1A中的箭头)。

如图1A所示，水通过压载泵12或其他的合适泵被抽入。该水，即压载水，可通过船只的现有的滤网(strainer)(未示出)。滤网过滤包含在压载水中的较大的粒子。为了防止海洋生物粘附到滤网的表面，滤网可通过生物淤积控制(BFC)单元进行保护，该单元将在后面的段落中更详细地描述。

在通过滤网之后，压载水会进入主过滤系统，包括但不限于，水力旋流器16和过滤器18。由该水力旋流器16实现的分离度可以是50微米以使得仅尺寸大于50微米且密度大于水的固体粒子被分离出来并且被沉积。其余的较小的粒子和压载水从水力旋流器16排出。水力旋流器16的使用在某些实施例中是可选择的并且取决于水质。

压载水然后进入一个或多个过滤器18，例如自动回冲筛滤器，其目的是要进一步移除那些大于50微米的沉积粒子和生物，如果它们还没有完全被水力旋流器16分离出或者其中水力旋流器16根本没有被使用的话，以减小压载水的混浊度以使得在下一阶段的紫外线灭菌处理可以更有效。(因为紫外线光被粒子反射，紫外线灭菌的特性将被降低，如果水混浊度较高的话)。为了防止海洋生物附着到过滤器18的表面，过滤器18可通过BFC单元14得到保护，其将在后面的段落中更详细地描述。

在过滤后的压载水离开过滤单元18之后，过滤后的压载水进入BFC单元14同时废水被排入海中。离开BFC单元14的压载水然后进入紫外线灭菌室20。随后，从紫外线灭菌室20出来的水进入一个或多个BFC单元14。紫外线灭菌室20和BFC单元14的使用是为了控制细菌和微生物的数目的目的以便满足规章，例如IMO规章D-2压载水性能标准，包括移除、杀死或休克压载水中的海洋生物并防止海洋生物附着到与压载水接触的表面。随后，灭菌后的压载水在压载过程期间进入压载舱22或在卸压载过程期间排到船外。

在本发明的上述的过程中，BFC单元和紫外线处理的协同效应与传统的紫外线处理系统相比以非常低的能量消耗提供了非常高效能的处理。对于相当的压载水生物处理效果，使用本发明的能量消耗仅是传统的紫外线系统的10％到20％。因此，在船上不需要额外的发电机，由此，解决了船主的空间限制。

尽管图1A示出了BFC单元14设置在流体连接过滤器18和紫外线室20的第一管处以在进入紫外线室20之前处理压载水，以及设置在流体连接紫外线室20和压载舱22的第二管处以处理从紫外线室20出来的压载水，但是要认识到，其他的布置变化是可以构想到的。在压载水管道系统内使用的BFC单元的数目及它们的布置位置可取决于预期的水流量，船上空间的可用性，以及需要的处理效能。在一些实施例中，一个BFC单元在压载水处理系统中可以是足够了。在一些实施例中，BFC单元可仅设置在第一管处以在进入紫外线灭菌室之前处理压载水。在一些其它的实施例中，BFC单元可仅设置在第二管处以处理从紫外线灭菌室出来的压载水。然而在一些其它的实施例中，至少一个BFC单元设置在第一和第二管的每个处。

参照示出卸压载过程的图1B。在卸压载期间，从压载舱22抽出的压载水在排出到海中之前通过压载水处理系统(参见图1B中的箭头)。更特别地，来自压载舱22的压载水通过水力旋流器16，过滤器18，BFC单元14和紫外线灭菌室20，并以和如上关于压载过程所述的相同的方式处理。

另外，二次过滤系统24，例如废水浓缩器，可在卸压载过程期间被起动。特别地，来自主过滤系统例如水力旋流器16和过滤器18的废水被导向到二次过滤系统24。从二次过滤系统24过滤的水可馈送回到主水力旋流器16的入口，而被弃的二次水可被收集并储存在保持舱或储舱26中或者被蒸发掉。二次过滤系统将在后面的段落中更详细地描述。

参照示出了根据本发明的一个实施例的离线再循环过程的图1C，其中压载水通过再循环泵28再循环。在压载或卸压载过程之后，压载水处理系统可以以再循环或离线方式运行，其中仅主过滤系统和BFC单元14被起动或使用，而紫外线灭菌室20停用或离线。为了维持压载水处理系统中的表面的清洁度，压载水管中的保持水将通过过滤器18，包括通过沿着所述系统安装在特定位置的BFC单元14，被间歇地或连续地再循环。该离线方式提供和维持了连续处理效果，包括它的其余的海洋生物处理效果，从而防止在压载水中和在与压载水接触的表面上的海洋生物的生物淤积和再生长。

如从以上所述认识到的，压载水处理系统涉及以下子系统：

(a)包含一个或多个过滤单元或步骤的过滤系统

(b)使用BFC单元的生物淤积控制(BFC)系统

(c)使用紫外光的灭菌系统

以上子系统中的每个将被描述如下。

(a)过滤系统

本发明的实施例包括主过滤系统，某些实施例进一步包括二次过滤系统。

在某些实施例中，主过滤系统包含多个过滤单元或步骤。更特别地，具有自动和/或手动自动清洁或回洗系统的传统的水力旋流器、旋流分离器、筛滤器或盘式过滤器或它们的组合可以被使用，以将尺寸大于50微米的粗粒子和生物从压载水中移除。取决于吸入压载水的水质，过滤筛微米尺寸/能力和旋流器尺寸可相应定制。通常地，如果压载水包含较大且密集的粒子群，一个或多个水力旋流器16可能用来减轻随后的筛或盘式过滤器的载荷。筛或盘式过滤器过滤尺寸可从在10微米到100微米的范围内但优选地在30微米到50微米之间的范围内的筛孔尺寸进行选择，以减小过滤设备占地面积以及避免过大的水压降低。

在压载水处理中使用上述的分离器和/或过滤系统从自动回洗或清洗系统中产生了废水。在卸压载过程期间获得的这样的废水由于IMO规章因此不能排出到船外并且因此在工业中通常的做法是在卸压载期间将废水存入船上的保持舱中，或旁通(bypass)分离/过滤系统。将废水储存在船上需要大的能力。例如，用于典型的超级油轮的总压载水体积会在200,000吨左右。如果来自分离/过滤过程的废水是1％，那么将需要2,000吨的储存或保持舱能力。如果在一次航行期间发生多个卸压载循环，将需要在巨大的船上存储能力。这是不现实的并且不可避免地引起载货能力的显著损失。

根据本发明的某些实施例，二次过滤系统24被提供以解决废水储存的问题。特别地，在卸压载过程期间由主过滤系统产生的废水被送到二次过滤系统。在二次过滤系统24中，卸压载废水被进一步过滤以使得废水体积可以进一步减少例如99％。废水在二次过滤之后的余量(balance)，例如1％，在体积上已经变得显著减小以使得在船上储存它不存在问题。基于以上具有200,000吨压载水能力的油轮的例子，(在二次过滤之后的)最终的废水体积将是20吨而不是2000吨(没有二次过滤)。该二次过滤系统的占地面积也较小，因为它被设计成以过滤仅引起0.01％的废水的主压载水流量的1％。在没有适于储存废水的小舱的某些船中，二次过滤系统24仍可被安装，然而由二次过滤处理产生的浓缩物可以被蒸发掉并且其余未蒸发掉的固体残渣被收集。

(b)生物淤积控制系统

在本发明的某些实施例中，BFC单元14设置在BWTS系统中的多个巧妙位置(参见图1A)，例如在过滤器、灭菌室和互连管道系统中。与紫外线处理结合，BFC单元14提供了对生物的协同控制效果以及提供了间歇的或连续的再循环清洁来控制在压载水系统特别地过滤系统内生物膜的形成和活生物和细菌的再生长，以确保即使当压载或卸压载没有发生时在压载水系统内没有生物再生长。在某些实施例中，BFC单元14可以在没有压载和卸压载过程(即再循环模式)下操作。在某些其他的实施例中，BFC单元14还可在卸压载过程期间操作。

每个BFC单元14适合于提供对压载水具有超低的随时间变化的频率范围的电磁场或电磁波。特别地，BFC单元14产生在超低频范围的脉冲式的随时间变化的电磁波，其能够在当电磁波通过压载水时移除、杀死或休克压载水中的海洋生物和细菌，包括生物膜。电磁波可适于激励压载水处理系统的各部分(例如，主过滤系统和管的钢表面或网，以及流体连接到压载水处理系统的各个部件或从其连接的管道，其中海洋生物和细菌会附着它们上面，包括但不限于，主过滤系统、灭菌室20和互连管道系统)，和/或在压载水中产生“雪崩电流”效果。这样，尺寸范围在10微米到50微米的生存于压载水中的海洋生物和细菌被移除、休克或杀死，并被防止附着到与压载水接触的表面。要认识到，“雪崩电流”是由BFC单元14的随时间变化的电磁波产生的自持迅速增大的电流脉冲。与传统的用于控制相同尺寸范围的海洋生物的紫外线控制系统相比，通过使用脉冲波，这些BFC单元14的能量需要低得多。

在某些实施例中，脉冲超低频可产生在50赫兹到2,000,000赫兹的范围内，优选地在50赫兹到200,000赫兹的范围内。脉冲峰到峰电压可以在12伏特(V)到200伏特(由示波器示出)的范围内。在某些实施例中，压载水处理系统可使用适于选择为控制不同尺寸的海洋生物的不同的期望频率范围。特别地，BFC单元14可提供用来控制尺寸大于50微米的生物、尺寸在10微米到50微米之间的生物、以及细菌的三个不同的频率范围。

BFC单元14的数量和它们的频率范围的组合可以根据水质，紫外线系统上的负载以及用于主过滤系统中的过滤单元定制。例如，如果粗过滤单元用来减小由于现有的压载水泵送系统限制引起的主过滤系统内的压降，较低频率范围(“类型3”)BFC单元14的数目将增加。如果在10微米到50微米的尺寸范围的生物的控制是关键的，那么较高频率范围(“类型2”)BFC单元14的数目将增加。为了更好的细菌控制，如果紫外线强度减小，最高频率范围(“类型1”)BFC单元14的数目可增加，以提高细菌控制效果。总的说来，BFC类型3,2和1能够以显著较低的功率损耗提高或补充多步主过滤系统和紫外线灭菌系统。而且，通过利用这些BFC单元14允许清理金属表面而没有产生任何灭菌副产品(DPB的)。

产生脉冲超低频电磁波和使其传播通过压载水的各种装置和方法可从现有技术认识到。BFC单元14的例子由在2012年8月28日提交的国际专利申请号PCT/SG2012/000302或在2011年3月17日(以PCT/CN2009/073799)公布的国际公布号WO2011/029222公开。如在一个实施例中公开的，BFC单元14可包括电源、用于产生以希望的随时间变化的频率操作的电磁信号的发电机、以及用于振荡和传播电磁信号的装置，所述装置包括浸入在水中的两个或更多个间隔开的发射器。在操作中，电磁场产生在发射器之间并且从发射器附近传播到管中的大量的水以控制水中的活生物。如在另一个实施例中所公开的，BFC单元14可包括电源、用于产生以希望的频率操作的电磁信号的发生器、以及用于振荡和传播电磁信号的装置，该装置包括铁氧体磁芯天线和浸入水中的缠绕所述铁氧体磁芯的线圈。在操作中，电磁场产生在线圈内部和周围以控制水中的活生物。用于实施BFC单元14的其他合适的装置和方法还可从现有技术中或者从前述的专利申请中知晓。

(c)灭菌系统

本发明的实施例使用用于压载水处理中的灭菌系统的发光二极管(LED)紫外线灯和/或汞合金紫外线灯。

在某些实施例中，LED紫外线灯可以与反射器结合布置。特别地，LED紫外线灯可安装在灭菌室20的一端。LED紫外线灯可以通过石英玻璃、层压玻璃或其他合适的材料与水室分开。水质，尤其地混浊度，确定光穿透度。通常地，较大的混浊度引起较短的光的穿透因此水室深度的深度被适当地定尺寸以使得有效量的紫外线能够到达所述室中的水的所有部分。取决于所述室尺寸和水质，要使用的LED紫外线灯的瓦数或额定功率被相应地选择。

在某些其他的实施例中，LED紫外线灯以直线条提供并且没有反射器。成直线条形式的LED紫外线灯可替换传统的紫外线室中的紫外线管。在水非常混浊且反射器LED紫外线灯到达整个水体是困难的的某些应用中，各种设计长度的石英管可配置以透入用于处理的水体中以确保足够的紫外线用量到达水的所有部分。

在仍其他的实施例中，汞合金紫外线灯可以与LED紫外线灯结合使用。当LED紫外线灯是更能量有效且形状和设计上具有更大的灵活性时，每瓦的LED紫外线灯的成本比汞合金紫外线灯高得多。因此，LED紫外线灯和汞合金紫外线灯可结合使用以实现最佳的处理效果同时维持总成本有效。

LED紫外线灯和/或汞合金紫外线灯可产生具有从180纳米到400纳米的紫外线波长范围的UVA,UVB和UVC光，然而，仅UVC光在杀死大部分种类的细菌方面是更有效的。通过在灭菌室20中配有海水和层压玻璃，其具有更高的选择比率因此能够移除UVA和UVB，更纯的UVC光被发射到水中。

可选地，机械清理擦拭器或水喷射器可以被引入以清理石英套筒或层压玻璃片的外表面来确保光穿透效率被维持。

本发明的实施例实现了某些优点，包括但不限于以下所述：

i.压载水处理系统施加类似的基本处理到压载和卸压载过程。通过允许压载水在卸压载过程期间通过同样的分离/过滤系统/BFC/紫外线灭菌系统，处理效率和水质得以提高，能量消耗与传统的紫外线系统相比显著更低，设备占地面积也减小。

ii.压载水处理系统没有使用任何化学品，因此对环境没有负面影响。

iii.压载水处理系统适合于淡水、海水和淡盐水。

iv.通过使用二次过滤系统来处理来自于主过滤系统的废水，显著地减少了回洗水的量并且允许减少的回洗水储存在船上而没有引起载货能力的显著损失。

V.LED紫外线灯和/或汞合金紫外线灯在灭菌系统中的使用消除了汞污染。LED紫外线灯与传统的泵蒸汽紫外线灯相比耗费更低的功率。而且，LED紫外线灯的寿命比传统的汞蒸汽紫外线灯长得多，由此导致较低的OPEX。进一步，LED紫外线灯产生希望范围的紫外线谱，其在与BFC单元结合时引起非常有效且效率高的灭菌。

Vi.BFC单元的性能不受水浑浊度的影响。BFC单元在高的水浑浊度的情况下同样提高了紫外线系统的性能。这允许BFC单元和紫外线系统的组合在高浑浊度水中应用。

Vii.可以以离线或再循环模式起动的连续或间歇的生物淤积控制处理系统甚至在没有压载和卸压载过程中确保连续的水质。

从本发明的说明书和实践的考虑，其他的实施例将对本领域内的技术人员是明显的。此外，某些术语已经被使用，用于描述清楚之目的，而不是要限制本发明的公开的实施例。如上所述的实施例和特征应当被认为是示例性的，本发明由所附的权利要求限定。

Claims (20)

1.一种适合于在船上或海轮上压载和卸压载水的压载水处理系统，该系统包括：

适于从压载水移除粒子的主过滤系统；

包括至少一个生物淤积控制(BFC)单元和至少一个紫外线(UV)灭菌室的生物控制处理系统，

其中紫外线灭菌室包括适于在压载和卸压载过程期间照射过滤后的压载水的至少一个紫外线(UV)灯，

其中所述生物淤积控制单元设置在所述主过滤系统、流体地连接到所述主过滤系统或从所述主过滤系统连接的第一管、所述紫外线灭菌室、以及流体地连接到所述紫外线灭菌室或从所述紫外线灭菌室连接的第二管中的至少一个处，以及

其中，在没有压载和卸压载过程期间，紫外线灭菌室的紫外线灯适配为停用，所述生物淤积控制单元适配为至少间歇地产生和通过所述压载水传播在至少一个希望的随时间变化的频率范围内的多个电磁波，以连续地控制海洋生物在压载水中和在与所述压载水接触的多个表面上的繁殖。

2.如权利要求1所述的系统，其中至少一个紫外线灯是发光二极管(LED)紫外线灯。

3.如权利要求2所述的系统，其中紫外线灭菌室进一步包括将过滤后的压载水与所述至少一个发光二极管紫外线灯分开的石英玻璃和层压玻璃之一。

4.如权利要求2所述的系统，其中紫外线灭菌室进一步包括至少一个汞合金紫外线灯。

5.如权利要求1所述的系统，其中至少一个频率范围是在50赫兹到2,000,000赫兹内，所述多个电磁波具有在12V到200V的范围内的由示波器测量的脉冲峰到峰电压。

6.如权利要求1所述的系统，其中至少一个频率范围是在50赫兹到200,000赫兹内，所述多个电磁波具有在12V到200V的范围内的由示波器测量的脉冲峰到峰电压。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述生物淤积控制单元适合于产生具有不同的脉冲频率范围的多个电磁波，该多个电磁波被分别地选择以控制尺寸大于50微米的海洋生物、尺寸在10微米到50微米之间的海洋生物、和细菌的繁殖。

8.如权利要求1所述的系统，其中在压载和卸压载过程期间，生物淤积控制单元适合于产生并通过压载水传播在至少一个希望的频率范围内的多个电磁波，以连续地控制海洋生物在压载水中和在与压载水接触的多个表面上的繁殖。

9.如权利要求1所述的系统，进一步包括适合于在卸压载过程期间从所述主过滤系统产生的废压载水的二次过滤系统，所述二次过滤系统适合于过滤所述废压载水。

10.如权利要求9所述的系统，其中二次过滤系统适合于减少废压载水的量高达99％。

11.一种处理在船上或海轮上的压载水的方法，该方法包括：

使压载水通过主过滤系统以从压载水移除粒子；

在压载和卸压载过程期间，通过紫外线(UV)光照射和生物淤积控制的结合给过滤后的压载水灭菌；

在压载过程期间，将灭菌后的压载水接收在压载舱中；以及

在没有压载和卸压载过程期间，通过以下方式控制海洋生物在压载水中和在与压载水接触的多个表面上的繁殖：

至少间歇地产生在至少一个希望的随时间变化的频率范围内的多个电磁波，以及

传播多个电磁波到主过滤系统、流体地连接到所述主过滤系统或从该主过滤系统连接的第一管、紫外线灭菌室和流体地连接紫外线灭菌室或从该紫外线灭菌室连接的第二管中的至少一个。

12.如权利要求11所述的方法，其中通过紫外线光照射给过滤后的压载水灭菌包括提供紫外线灭菌室和在紫外线灭菌室中的至少一个发光二极管(LED)紫外线灯。

13.如权利要求12所述的方法，其中提供至少一个发光二极管(LED)紫外线灯包括提供将过滤后的压载水与至少一个发光二极管紫外线灯分开的石英玻璃和层压玻璃之一，其中所述石英玻璃和层压玻璃之一适合于从紫外线光照射移除UVA和UVB。

14.如权利要求12所述的方法，其中通过紫外线光照射给过滤后的压载水灭菌进一步包括在紫外线灭菌室中提供至少一个汞合金紫外线灯。

15.如权利要求11所述的方法，其中产生多个电磁波包括产生由示波器测量的脉冲峰到峰电压在12V到200V范围内的在50赫兹到2,000,000赫兹范围内的多个电磁波。

16.如权利要求11所述的方法，其中产生多个电磁波包括产生由示波器测量的脉冲峰到峰电压在12V到200V范围内的在50赫兹到200,000赫兹范围内的多个电磁波。

17.如权利要求11所述的方法，其中产生多个电磁波进一步包括产生具有不同的脉冲频率范围的多个电磁波，其分别被选择为控制尺寸大于50微米的海洋生物、尺寸在10微米到50微米之间的海洋生物和细菌的繁殖。

18.如权利要求11所述的方法，其中在压载或卸压载过程期间，给过滤后的压载水灭菌包括产生并通过压载水传播在至少一个希望的频率范围内的多个电磁信号。

19.如权利要求11所述的方法，其中进一步包括:

在卸压载过程期间，在通过过滤将粒子从压载水移除之后，在二次过滤系统处接收废压载水，通过所述二次过滤系统从废水移除粒子以减少废压载水的量。

20.如权利要求19所述的方法，进一步包括：

储存由所述二次过滤系统排出的废压载水，该由所述二次过滤系统排出的废压载水的体积是进入所述二次过滤系统的废压载水的体积的1％。