GBT 43330.4-2023 船舶压载水处理系统 第4部分：排放取样装置和规程

船舶压载水处理系统第4部分：排放取样装置和规程2023-12-28发布国家标准化管理委员会GB/T43330.4—2023前言 I引言 Ⅱ 2规范性引用文件 3术语和定义 4取样目的 5取样装置 2 5.2组成 5.3取样接口 5.4取样探头 5.5样品收集装置 5.6取样装置连接管路及阀门 66排放取样程序 66.1要求 6.2登船前准备 66.3取样前准备 6.4个体最小尺寸不小于50μm生物样本取样 6.5个体最小尺寸大于或等于10μm且小于50μm生物样本取样 76.6微生物样品取样 86.7指示性分析取样 86.8水质分析样品取样 87数据记录 8取样报告 附录A(资料性)登船取样前信息交流单 9附录B(资料性)压载水取样瓶标签及取样记录表 参考文献 I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件是GB/T43330《船舶压载水处理系统》的第4部分。GB/T43330已经发布了以下部分：——第1部分：要求；——第4部分：排放取样装置和规程。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国船用机械标准化技术委员会(SAC/TC137)提出并归口。本文件起草单位：青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司、中国船舶集团有限公司第七○四研究所。Ⅱ根据国际海事组织(IMO)发布的《国际船舶压载水及沉积物控制和管理国际公约》要求，远洋船舶需安装船舶压载水处理系统。GB/T43330《船舶压载水处理系统》根据产品技术特点，拟由三个部分组成。——第1部分：要求。目的在于确定船舶压载水处理系统的分类及系统设计限制、要求、试验方法、——第2部分：电解法。目的在于确定规定船舶压载水电解法处理系统的分类及额定处理量、要——第4部分：排放取样装置和规程。目的在于确定船舶压载水处理系统的舷外排放水取样目的、取样装置、排放取样程序、数据记录及取样报告。1船舶压载水处理系统第4部分：排放取样装置和规程1范围本文件规定了船舶压载水处理系统(以下简称处理系统)的舷外排放水取样目的、取样装置、排放取样程序、数据记录及取样报告等。本文件适用于从船舶压载水舷外排放主管路进行压载水代表性样品的取样。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB17378.4海洋监测规范第4部分：海水分析GB/T43121.1船舶和海上技术水生有害物种第1部分：压载水排放取样接口ISO7899-2水质肠道球菌的检测和计数第2部分：膜过滤方法(Waterquality—Detection3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。样品收集装置samplecollectiondevice在船舶压载水排放主管路取样过程中，用于对压载水全水样及其不同尺寸生物进行分类收集的装置。等速取样isokineticsampling取样探头入口处的水流速度与主管路水流速度相同的取样方式。亚等速取样sub-isokineticsampling取样探头入口处的水流速度不小于0.25倍但小于主管路水流速度的取样方式。取样探头sampleprobe通过取样接口将压载水导入取样装置的管件。4取样目的在不改变压载水生物浓度及水体理化性质的前提下，通过不同管径的取样探头，以等速取样或亚等速取样的方式从压载水排放主管路中进行取样，实现对压载水中不同尺寸生物的分类取样。25取样装置5.1.1取样装置中插入压载水排放主管路的部件不应影响压载水的正常排放。5.1.2取样装置应便于拆卸、清洗及消毒。5.1.3取样装置应与不同尺寸的船舶压载水排放主管路相适应。5.1.4取样装置可对取样流量、压力(如适用)等进行监测。5.2组成取样装置一般由取样接口、取样探头、样品收集装置、连接软管或管道、阀门、监测设备及其他辅助设备组成，根据取样装置压力变化和取样容器不同可分为开放取样和封闭取样，其典型组成见图1和图2,其中取样接口及其配套阀门为永久安装，其他设备只在取样时安装。标引序号说明：1——取样接口；2——取样探头；3——样品收集装置隔离阀：4——流量计；5——生物取样口；6——隔膜阀；7——储液桶；8——浮游生物网；9—-回流泵；10——回流接口；11——压载水排放主管路。图1开放取样装置示意图3标引序号说明：3——样品收集装置隔离阀；5——封闭式生物过滤器；6——内置过滤器；9——生物取样口；10——流量计；12——压载水排放主管路。图2封闭取样装置示意图5.3取样接口取样接口应符合GB/T43121.1的规定。对于45°和垂直取样，取样接口宜位于压载水排放主管路5.4取样探头5.4.1.1取样探头入口处不应造成压载水水流的汇集和离散，取样探头的管径应确保在取样操作时间范围内，采集目标体积的压载水。5.4.1.2取样探头位于压载水管道内的部分应能承受处理系统的最大允许工作压力。5.4.1.3取样探头固定和密封部件在1.5倍处理系统最大允许工作压力下，不应产生渗漏。取样探头及附件见图3,包括取样探头、取样探头密封件及固定法兰。取样探头深入压载水排放主管路的长度及开口朝向宜可调，且调整过程中不应发生压载水渗漏。应通过拧紧螺母压缩密封填料，实4现对取样探头的密封。标引序号说明：1——螺母；2——密封圈压套；3——密封圈；4——法兰；5——取样探头。图3取样探头及附件示意图5.4.3.1取样探头与压载水接触的部分应无毒、耐海水腐蚀。5.4.3.2取样探头密封圈应采用耐海水、耐老化橡胶材料。压载水取样应采用等速或亚等速取样法，即取样探头内的水流速度应保持在压载水排放主管路流速的0.25倍～1.0倍范围内。取样探头入口直径为等速直径的1.0倍～2.0倍，等速直径按公式(1)计算，其中取样探头的流体流量(Q)等于目标取样体积除以取样时间。式中：D——等速直径，单位为毫米(mm);Dm——压载水排放主管路直径，单位为毫米(mm);Q——取样探头的流体流量，单位为立方米每小时(m³/h);Qm——船舶压载水排放主管路流量，单位为立方米每小时(m³/h)。5.4.5.1取样探头法兰的尺寸应与取样接口法兰尺寸吻合。5.4.5.2取样探头的安装示意图见图4～图6。取样探头内部的截面积不应小于探头开口的截面积。取样探头开口前缘倒角应在30°~60°之间，或圆角半径为取样管壁厚。5.4.5.3取样探头开口朝向应与压载水排放流向相反，取样探头开口应位于排放主管路中心线区域。5.4.5.4对于垂直取样和45°取样，取样探头入口水平长度宜不小于取样探头内径。5.4.5.5对于同轴线取样，取样探头开口处至压载水管路中心线的水平距离应不小于压载水管路直径的2倍(图6)。5图4垂直取样安装示意图图6同轴线取样安装示意图5.5样品收集装置样品收集装置应对个体最小尺寸不小于50μm活体生物样品、个体最小尺寸大于或等于10μm且小于50μm活体生物样品和微生物样品进行分类取样，可在环境压力或压载水排放主管路压力下工作。收集装置配备隔膜阀、流量计可控制和测量取样流量。收集装置与取样端口之间应安装隔离阀，用于取样水流与压载水排放主管路水流的隔离。5.5.2.1采用网孔最大对角线长度为50μm的浮游生物网，过滤收集排放压载水中个体最小尺寸不小5.5.2.2取样装置中设置个体最小尺寸大于或等于10μm且小于50μm的生物取样接口，并配备隔膜阀用于调节取样速度。5.5.2.3储液桶体积一般不小于100L,储液桶上方应安装支架，用于浮游生物网固定。65.5.2.4回流泵流量应可控，用于调控储液桶液位。5.5.3.1采用不锈钢织网(网孔最大对角线长度为50μm)或激光冲孔不锈钢过滤器(孔径为50μm)进行压载水中个体最小尺寸不小于50μm活体生物的过滤。5.5.3.2取样装置中设置个体最小尺寸大于或等于10μm且小于50μm的生物取样接口，并配备隔膜阀用于调节取样速度。5.5.3.3过滤器及其外壳材质应耐海水腐蚀且无生物毒性。5.6取样装置连接管路及阀门5.6.1取样连接软管应采用无毒且不易弯折材料。5.6.2取样连接管路的直径应不小于取样探头的公称直径。5.6.3取样探头和取样装置隔离阀之间应采用硬管道连接。5.6.4所有管路及附件的耐压密封性均应满足处理系统排放压力要求。5.6.5用于调节取样流量的控制阀应采用不产生生物剪切应力的阀门。5.6.6取样装置其他阀门应采用全通径阀门，阀门的工作状态只应是全开或全闭，阀门通径不小于取样探头公称直径。6排放取样程序6.1.1在湍流条件下进行压载水样品代表性取样，取样操作过程应避免造成压载水中生物体的死亡和污染。6.1.2取样探头安装前应进行外观检查，确保取样探头清洁。取样探头在取样期间进行安装，取样结束后取出，检查其污损和腐蚀状况，并进行清洗和消毒。在下一次取样前再次进行清洁和消毒。6.1.3进行船上取样作业时，取样人员应注意人员和设备的安全。任何需要进入密闭舱室或与处理系统相关联的操作，应与船员协商，并按照船员的要求进行。6.1.4样品转运过程中应确保样品完整性。6.2登船前准备6.2.1取样人员应在登船前确定取样要求，掌握处理系统的基本信息，选择正确的压载水排放取样装提供了登船取样前信息交流单模板。登船前无法获取的信息，应在登船后尽快6.2.2取样人员应按照当地海事主管部门和船长的要求登船，取样人员应与船员确定取样设备运输上船的方式。6.3取样前准备6.3.1根据取样位置的安全要求及处理系统的潜在危险(如暴露于处理系统产生的化学物质),取样人员应始终穿戴必要的个人防护装备，包括防砸鞋、安全帽、工作手套、耳塞和护目镜等。6.3.2确认所有取样设备清洁。6.3.3确认样品瓶已贴上标签，格式见附录B中图B.1。6.3.4准备取样记录表，记录表格式见图B.2。76.4个体最小尺寸不小于50μm生物样本取样按5.4的要求安装取样装置。压载水启动排放后5min和排放结束前5min不应取样。6.4.2.1将浮游生物网固定在储液桶支架上。6.4.2.2打开样品采集装置隔离阀，通过调节隔膜阀使取样流速达到目标范围，使滤网过滤流速低于6.4.2.3压载水排放主管路流速可通过测量取样探头附近的流速确定，也可使用船舶或处理系统流量计进行确定。6.4.2.4完成取样流速调节后，将取样管末端放入浮游生物网内部并浸没在储液桶水位线以下。同时记录取样开始时间及流量初始值。6.4.2.5调节回流泵流量，使储液桶内液位保持稳定。在过滤过程中，浮游生物网保持浸润状态。6.4.2.6取样过程中，从取样储液桶中取5L滤液，通过10μm滤膜进行过滤，用于浮游生物网内表面冲洗。制备完成的冲洗水存贮于清洁水桶中并做好标记。6.4.2.7取样结束后，用20L塑料桶收集储液桶内的过滤水，并用其清洗浮游生物网外表面至少3次。6.4.2.8将浮游生物网尾端样品收集管中的浓缩水样转移到1L高密度聚乙烯(HDPE)或玻璃样品瓶中，并用6.4.2.6制备的冲洗水清洗样品收集管至少3次，并将冲洗水转移至样品瓶中，确保过滤浓缩的生物样品完全转移至样品瓶中。最后用冲洗水定容至1L。6.4.3.1按6.4.2.2的要求调节取样流速。流速调节过程中，压载水样品应旁通即不流经内置过滤器。6.4.3.2完成取样流速调节后，停止旁通使压载水流经内置过滤器，同时记录取样开始时间及流量初始值。6.4.3.3过滤器内外压差大于0.02MPa应停止取样并更换内置过滤器。6.4.3.4用20L塑料桶从尺寸大于或等于10μm且小于50μm的生物取样接口收集过滤水，用于清洗内置滤网外表面。6.4.3.5冲洗水制备：从尺寸大于或等于10μm且小于50μm的生物取样接口取5L滤液，通过10μm滤膜进行过滤。冲洗水存贮于清洁的水桶中并做好标记。6.4.3.6取样结束后，打开封闭式取样器外壳，过滤网的冲洗及浓缩生物的转移按6.4.2.7和6.4.2.8的规定。6.4.3.7取样应涵盖整个压载水排放过程。调节隔膜阀使取样流速一直处于要求范围内，排载过程至少连续采集3m³水样。如在排放主管路上进行压载过程取样，应至少连续采集1m³水样。6.4.3.8样品采集完成后，应对生物样品立即检测或0℃~4℃保存，并在6h内完成检测。6.5个体最小尺寸大于或等于10μm且小于50μm生物样本取样6.5.1在压载水排放过程中，从尺寸大于或等于10μm且小于50μm生物取样接口(见图1)连续采集至少10L水样于取样桶内。6.5.2将桶内样品搅拌均匀，定量采集1L水样收集于1L高密度聚乙烯(HDPE)样品瓶中。6.5.3样品采集完成后，应对生物样品立即检测或0℃~4℃保存，并在6h内完成检测。86.6微生物样品取样6.6.1在无菌操作条件下，佩戴一次性橡胶手套，从6.5.1采集的10L水样内取样。6.6.2打开已灭菌的样品瓶或一次性无菌瓶瓶盖，灌满水后将瓶盖盖紧，从水下拿出后放入冰盒内。样品瓶在121℃高温环境中进行20min灭菌处理，灭菌后样品瓶应在2周内使用。6.6.3按ISO7899-2的规定用100mL玻璃样品瓶采集细菌总数水样，用2个500mL玻璃样品瓶分别采集大肠杆菌和肠道球菌水样，用1L玻璃样品瓶采集霍乱弧菌水样。6.6.4样品采集完成后，应对微生物样品立即检测或0℃~4℃保存，并在6h内完成处理。6.7指示性分析取样对于压载水指示性分析取样，取样探头应按5.4的规定进行设计和安装，取样探头末端安装隔膜阀调节取样速度，取样体积根据指示性分析设备的要求进行。6.8水质分析样品取样6.8.1悬浮物(TSS)、溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)及浊度的样品取样体积可按GB17378.4要求进行。样品采集完成后，应对水质分析样品立即检测。无法立即检测的，应按GB17378.4的要求在其规定时间内完成样品处理。6.8.2溶解氧、盐度、pH、温度等水质指标可用水质分析仪现场检测。7数据记录7.1取样过程中应持续监测取样参数，如传感器能够自动记录数据，则记录间隔不大于60s。手动记录应每隔5min记录一次，记录的参数包括：——取样流量(体积和流速);——样品采集开始及结束时间；——船舶压载水排放主管路流量；——收集装置内外压差(封闭取样)。7.2取样原始记录表参照图B.2填写。8取样报告取样报告应包括以下内容：a)本文件编号；b)取样人员信息；c)处理系统信息