船舶压载水是现代远洋船舶航海安全的保证,但是未经处理的压载水却也给各沿海国家造成了巨大的损失,全球环境基金组织已把压载水问题确认为危害海洋的四大威胁之一。IMO(国际海事组织)通过了《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》,并且各个国家也接连推出更加严格的单边标准,如美国的加州标准、纽约标准等。在此严峻形势下,本文提出了水力旋流、超声和紫外线杀菌结合处理压载水的技术路线。过滤作为第一级处理,去除压载水中尺寸大于50μm,密度大于水的固体颗粒和生物；超声处理作为第二级处理,将水中的细菌、藻类的细胞膜、细胞壁崩碎,将悬浮聚合物打散成小颗粒；紫外线杀菌作为第三级处理,杀灭剩余的微生物。本文以理论研究和试验验证为基础,旨在设计出一套可供实船应用的高效压载水处理系统。具体研究内容和结论如下：1.在参考众多文献的基础上,对船舶压载水引起的环境问题进行了综述,扼要介绍了压载水公约的内容及制定和实施进程。并绍了部分国家制定的压载水标准和压载水处理系统的研究现状。并介绍了本套压载水处理系统的组成与工作流程。2.采用紫外杀菌作为主要杀菌技术,利用水力旋流器与超声作为杀菌前处理,对紫外杀菌进行配合。从理论和实际应用两方面阐述了三种杀菌技术协同处理压载水的可行性与有效性。3.完成了处理量300m3/h压载水处理系统的结构设计,对水力旋流器与UV进行了仿真分析。对水力旋流器中,不同粒径沙粒的流向进行仿真分析；对优化后的UV腔体进行辐射强度的仿真模拟,并得到平均辐射剂量为250.5mJ/cm2。4.将设计的试验样机在上海海洋大学进行了岸基实验,严格按照IMO标准进行测试,所得的实验数据表明该系统已达到IMO要求。将试验样机与参考系统进行比较,不仅功耗降低,处理结果也优于参考系统。5.将该系统与已获得IMO认证的其他系统进行比较,得出该系统的环境威胁性符合IMO标准要求,具有较好的实际应用前景。