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船用污水處理系統(tǒng)

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船上污水類型船舶產(chǎn)生的污水主要為包括船舶生活污水（黑水）、灰水以及船舶油污水

詳細(xì)介紹

船上污水類型

船舶產(chǎn)生的污水主要為包括船舶生活污水（黑水）、灰水以及船舶油污水。按照公約附則VI 的定義，船舶生活污水要是指：任何型式的廁所和小便池的排出物和其他廢棄物；醫(yī)務(wù)室（藥房，病房等）的洗手池、洗澡盆和這些處所排水孔的排出物；裝有活著的動(dòng)物處所的排出物；混有上述定義的排出物的其它廢水，船舶生活污水也常稱為“黑水”；而灰水是指除黑水以外的船上產(chǎn)生的其他污水，主要是來(lái)自廚房、洗衣房以及盥洗室等處的廢水和廢物；船舶油污水主要包括船舶正常操作過(guò)程中產(chǎn)生的含油壓載水、含油洗艙水和機(jī)艙水。

公約要求處理的船舶生活污水主要是“黑水”。雖然對(duì)盥洗、廚房及洗衣所等排放的“灰水”沒(méi)有給出處理要求，但當(dāng)和“黑水”混合排放時(shí)必須進(jìn)行處理。另外，一些國(guó)家和地區(qū)為保護(hù)當(dāng)?shù)厮颦h(huán)境質(zhì)量，獨(dú)自制定了更加嚴(yán)格的船舶生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)，比如IMO 要求的BOD5，SS 和大腸桿菌的排放指標(biāo)分別為50mg/l，50mg/l 和250 個(gè)/100ml，而美國(guó)阿拉斯加海域法規(guī)要求的排放指標(biāo)分別為20mg/l，25mg/L 和100 個(gè)/100ml[2，4]。并且有些地區(qū)要求黑水和灰水都要處理；甚至禁止排放任何形式的船舶生活污水在一些特殊和敏感水體，比如自然保護(hù)區(qū)、水源地和魚(yú)類棲息地等。

1、船舶生活污水
船舶生活污水來(lái)自于船上人員(船員和旅客)的日常生活排水，所排水按照水質(zhì)的不同可分為黑水和灰水2種類型。黑水是指污染物含量較高的沖廁排水，即糞便污水；灰水是指污染較輕的洗浴、廚房、洗衣等廢水。由于船舶衛(wèi)生系統(tǒng)排泄周期比較短，排放的污水比城市排水系統(tǒng)更為新鮮(分解較少)，因此污染負(fù)荷較高。而且由于人員集中,使得排水水質(zhì)水量變化很大，這就對(duì)其廢水處理工藝提出了較高的要求。

2、船舶含油廢水
含油廢水對(duì)海洋的污染是引起世界各國(guó)普遍重視的污染物。含油廢水(特別是可浮油)排入水體后可在水體表面形成一層極薄的油膜，據(jù)資料介紹,向水面排放1t油品，即可形成5×106m2的油膜污染。這種油膜直接阻礙大氣中的氧向水體中的轉(zhuǎn)移，使水體缺氧，水生動(dòng)物因缺氧而死亡。船舶所排放的油污水，主要有艙底油污水、燃油艙或油船產(chǎn)生的壓艙油污水以及機(jī)械清洗時(shí)產(chǎn)生的洗艙油污水，俗稱“三水”。這類油污水除含有石油和石油產(chǎn)品外，還含有固體懸浮物等，是含污染物的淡水和海水的混合物。典型的污染物包括燃料、油類、液壓機(jī)流體、清潔劑和含水膜、發(fā)泡劑(AFFF) 、黑水/灰水系統(tǒng)的泄漏污水等，也可能包括腐蝕物，如油漆和溶劑等。油品中還有一定的毒性，對(duì)幼魚(yú)和魚(yú)卵發(fā)育影響很大。雖然各類含油污水來(lái)源不同，但從以上分析可知，各類污水也有以下相同之處：
1) 船舶油污水的水質(zhì)和水量變化較大；
2) 船舶油污水中只有油和一部分懸浮固體超過(guò)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，其他污染物則較少,基本不超標(biāo)；
3) 船舶油污水中的油大部分以上浮油和分散油的形態(tài)存在，也有相當(dāng)量的乳化油和固體附著油存在，溶解油的量則較少。

3、船舶壓載水
船舶壓載水是船舶離岸時(shí)攜帶用于船舶穩(wěn)定平衡的壓載物，質(zhì)量約占船舶載重量的30% ～60% ，并且隨著船舶尺寸的增大和運(yùn)輸航次的增加，壓載水異地交換量也將日益增加。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,船舶每年攜帶的壓載水約有1.2 ×1011 t，每天存在于船舶壓載水中隨船周游世界的生物多達(dá)7 000種，許多細(xì)菌、植物和動(dòng)物經(jīng)過(guò)數(shù)月的航程仍存活于壓載水及其沉積物中，船舶到岸時(shí)為空出噸位，這些生物隨著壓載水被排放到港口國(guó)水域。由船舶排放壓載水引發(fā)的外來(lái)生物入侵已成為海洋中有害生物傳播的主要途徑，破壞了海洋生態(tài)并給人類造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，已被世界環(huán)?；饡?huì)認(rèn)為海洋所面臨的四大威脅之一。
污水處理系統(tǒng)

船舶生活污水的處理
1、處理方法
船舶生活污水不同于城市污水，特別受到運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的影響，其產(chǎn)生和排放有其獨(dú)自的特點(diǎn)．現(xiàn)有國(guó)內(nèi)生活污水處理技術(shù)主要包括：(1)以WCH、WCX型裝置為代表的污水貯存、粉碎消毒等物化法工藝技術(shù)；(2)以WCB、WCV型裝置為代表的污水生物好氧氧化一重力沉淀工藝技術(shù)．該裝置具有消除污染物、對(duì)環(huán)境不造成二次污染的優(yōu)點(diǎn)，但存在兩個(gè)根本問(wèn)題仍未很好解決：一是傳統(tǒng)的生化法由于采用重力沉淀，一旦船舶處于搖擺、傾斜狀態(tài)，就使得固液分離效果不佳，影響處理排放水水質(zhì)；二是由于微生物的濃度低，使得污水耐有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷的沖擊能力差。上述問(wèn)題造成了現(xiàn)有的生化法污水裝置體積大、易發(fā)生污泥膨脹和沉淀柜沉淀污泥反硝化現(xiàn)象，操作管理復(fù)雜。國(guó)外進(jìn)行船舶生活污水處理工藝及技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代末期，開(kāi)展此項(xiàng)研究的仍是加入附則IV的一些國(guó)家，如歐美及日本等國(guó)．較流行的處理裝置采用的工藝主要有生物法、物化法、電化學(xué)法等．這些方法優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，裝置體積較小，缺點(diǎn)是沒(méi)有進(jìn)行生化反應(yīng)，對(duì)有機(jī)物去除不夠，而且需要大量消毒劑。

2、國(guó)內(nèi)主要船舶生活污水處理裝置
l）綠洲-哈姆沃西ST型船用生活污水處理裝置
ST 型船用生活污水處理裝置是生物化學(xué)處理方式(活性污泥法)的污水凈化裝置。該裝置采用延時(shí)曝氣(氧化)法，利用好氣性細(xì)菌處理生活污水，它是采用生物化學(xué)處理方式的污水凈化裝置。
2)WCB型生活污水處理裝置
該系列生活污水處理裝置由中船總公司704所設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，采用生化法處理生活污水，利用活性污泥與生物膜中的微生物在有氧環(huán)境下聯(lián)合作用來(lái)消除污水中的有機(jī)污染物，該系列由10~300人的不同規(guī)格所組成。

3)CSWA型生活污水處理裝置
該系列裝置由上?？茖W(xué)研究所設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。采用生物接觸氧化法與化學(xué)消毒法相結(jié)合來(lái)處理船舶生活污水以及陸用場(chǎng)所的生活污水。

4）WC-120型生活污水處理裝置
該裝置是一種再循環(huán)式的污水處理系統(tǒng)。

5） WSH型生活污水處理裝置
該裝置是丹麥阿(ATLAS)公司生產(chǎn)的物理化學(xué)方式的污水處理裝置。該裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作，可用于無(wú)人機(jī)艙。

6）ORCAI-I型生活污水處理裝置
該型生活污水處理裝置是采用物理一化學(xué)方式處理生活污水的，由美國(guó) IROvAC 公司生產(chǎn)的。

船舶含油污水的處理
污水中不同形態(tài)的油有著不同的理化性質(zhì)，在很大程度上決定了相應(yīng)處理方法的選擇．通常，油類在水中主要以5種形態(tài)存在：上浮油、分散油、乳化油、溶解油、固體附著油．含油污水的處理方法大致有以下幾種。油水分離法、凝聚沉淀法、加壓氣浮法、過(guò)濾法、吸附法、微生物處理法等。下面簡(jiǎn)單介紹幾種含油污水處理方法。

1、艙底污水的處理方法
（1）艙底污水的油水分離方法
油水分離的方法較多，有物理、化學(xué)及電浮分離法等．就船用油水分離器而言，主要采用物理分離的方法.盡管現(xiàn)在國(guó)內(nèi)航運(yùn)企業(yè)對(duì)所屬船舶的機(jī)艙油水分離器都不同程度地進(jìn)行了更新?lián)Q代，諸如安裝德國(guó)、日本等國(guó)的進(jìn)口產(chǎn)品和*的報(bào)警及排放監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)，但仍存在著較嚴(yán)重的超標(biāo)排放現(xiàn)象，在PSC(Port State Contro1)檢查中被罰款甚至被滯留，給企業(yè)造成損失和不良影響．機(jī)艙艙底污水處理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改建，比如增設(shè)污油水收集柜、增設(shè)污油水粗分離柜后，降低了進(jìn)入油水分離器的污水中的含油量，從而大大減輕了油水分離器的負(fù)荷，提高了油水分離器的效率和可靠性，延長(zhǎng)了油水分離器中紙質(zhì)濾芯或捕油器的壽命，減少了油水分離器的維修工作。
（2）艙底污水微生物降解基礎(chǔ)研究
用微生物降解艙底污水方法對(duì)艙底污水進(jìn)行基礎(chǔ)性研究，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：取得艙底污水樣品，鑒定其中微生物的菌屬，篩選其中的優(yōu)勢(shì)菌，研究其生長(zhǎng)條件并進(jìn)行培養(yǎng)，研究?jī)?yōu)勢(shì)菌在不同條件下的除油能力，統(tǒng)籌一種較為理想的條件對(duì)艙底污水樣品進(jìn)行實(shí)踐性試驗(yàn)．得出如下結(jié)論：①?gòu)奈鬯泻Y選得到分屬2個(gè)不同的細(xì)菌菌屬的菌株5株，它們均可不同程度地降解艙底污水．混合菌降解效果比單菌更為有效，其降解條件為：pH 8．0，溫度27℃，時(shí)間72h；②適宜濃度的強(qiáng)氧化劑H2O2能夠顯著地提高降解率．但由于H2O2是強(qiáng)氧化劑，過(guò)量的加入會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)并最終導(dǎo)致微生物對(duì)石油的降解效果；③在不添加H2O2的情況下，加入油酸鈉使微生物的除油效果提高幅度不大．在油酸鈉和H2O2的濃度分別達(dá)到400mg·L 和5 600 mg·L 時(shí)微生物的活性，使降解率達(dá)到；④同濃度H2O2條件下添加十二胺的降解效果不如油酸鈉，在各自宜天數(shù)時(shí)，其降解率相差大約1 5%，陰離子表面活性劑的效果明顯優(yōu)于陽(yáng)離子表面活性劑的效果．研究得到的這些關(guān)于降解菌對(duì)艙底污水降解性能的信息，為建立起一套切實(shí)可行的艙底污水微生物處理技術(shù)提供了理論依據(jù)，也為船舶艙底污水治理提供了基礎(chǔ)理論技術(shù)支持。研究表明，海洋環(huán)境中廣泛分布著石油降解微生物，但單純靠土著微生物的自然降解，凈化速率太慢，油污染的危害仍然存在．通過(guò)工程措施，加入人工培養(yǎng)馴化或經(jīng)基因工程改造的高效降解菌株，并適當(dāng)?shù)馗淖儹h(huán)境因素，如加入親油性的N、P營(yíng)養(yǎng)鹽，從而加速低濃度油污染的清除．國(guó)內(nèi)外已研制出不會(huì)引起富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮的營(yíng)養(yǎng)鹽，并已選育出在無(wú)石油條件下能自然死亡的石油烴類氧化細(xì)菌，不會(huì)造成生態(tài)的失衡而危及海洋環(huán)境。

2、壓載水的處理
IMO歷來(lái)對(duì)船舶壓載水問(wèn)題高度重視，并一直致力于制定壓載水管理方面的公約．于2004年通過(guò)了《國(guó)際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》．我國(guó)作為世界航運(yùn)大國(guó)、IMOA類理事國(guó)，也在全力推進(jìn)這項(xiàng)工作．國(guó)際上正在研究的船舶壓載水處理方法很多，主要有機(jī)械處理法、物理處理法、化學(xué)處理法。
污水的排放規(guī)范
為了防止船舶生活污水污染，《MARP0L73/78公約》的附則Ⅳ一‘‘防止船舶生活污水污染規(guī)則”第11條對(duì)生活污水的排放做出了明確的規(guī)定：
船舶在距最近陸地3 n mile以外，使用主管機(jī)關(guān)所認(rèn)可的設(shè)備，排放業(yè)經(jīng)粉碎和消毒的生活污水，或在距最近陸地12 n mile以外排放未經(jīng)粉碎和消毒的生活污水。但不論哪種情況，不得將集污艙中儲(chǔ)存的生活污水即刻排光，而應(yīng)于船舶以不低于4的航速航行時(shí)，以適當(dāng)?shù)乃俾逝欧?，排放速率?yīng)經(jīng)主管機(jī)關(guān)認(rèn)可。而在距離最近陸地3 rl mile以內(nèi)時(shí)，則要求使用經(jīng)主管機(jī)關(guān)批準(zhǔn)的生活污水處理裝置．并且排出的廢液在其周圍水中不產(chǎn)生可見(jiàn)的漂浮固體且不能使水變色。