给排水处理技术

船舶污水处理方法及应用

1.船舶污水概述

中国是一个航运大国，随着沿海经济的迅猛发展，我国海域的海运量逐年大幅度提升，特别是石油、天然气、化学危险品等货物运输越来越多，近海海域遭到越来越严重的污染，使海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，并对生物资源和人体健康产生有害影响。船舶产生的污水主要包括生活污水和含油污水两大类，具体分类见表1。油船的机舱油污水、压载水、洗舱水中均含有大量石油，浓度可达l500mg/L ，污水中典型的污染物包括燃料、油类、液压机流体、清洁剂和含水膜、发泡剂(AFFF)、油漆和溶剂等。这些没有经过净化处理的船舶污水大量直接排放入海，给海洋环境构成重大威胁。对船舶这些废水的处理都要求达到国际、国内和地方法规、规则、条例和条约规定的水质排放标准。 表1船舶污水种类

污水种类 危害

生活污水 黑水 消耗水中溶解氧，产生赤潮，危及鱼类和大多数

水生物的生存，产生难闻的气味，造成环境不美

观、影响底栖生物 灰水 厨房灰水 洗涤灰水

含油污水 舱底油污水 使水生生物抵抗力下降，产量降低，水体食物链

和人类水生食物中混入致癌物质

油舱压载水 洗舱水

2.船舶污水处理排放标准

随着全球海洋环境的急剧恶化，由船舶污水造成的海洋富营养化、原油泄露、有害生物迁徙的现象也越来越受到世界各国的重视。为了创造绿色的海洋环境，相关国际组织及世界各国制订了更严格的船舶污水排放法规，以降低及消除船舶污水对海洋环境造成的危害。

（1）生活污水

2006年4月国际海事组织（IMO ）在BLG10会议上已就2003年9月27日生效的IMO73/78附则IV 进行修改，于2009年10月至2010年1月正式实施，具体指标见表2。

（2）舱底油污水

2005年1月1日正式生效的IMO MEPC107（49）代替原来的IMO MEPC60（33）。与MEPC60（33）相比，MEPC107（49）增加了对含乳化油“C ”液的试验要求。

（3）压舱水

IMO 关于压舱水排放的公约于2008年正式生效，届时船舶压舱水的排放必须

按照公约规定执行。

世界各国为了保护本国的海洋环境不受污染，纷纷制订了高于IMO公约的地方法规，比如2000年我国制订的《中华人民共和国水污染防治法》，以及新西兰、澳大利亚、美国等国家制订的各自国家法规。

表2船舶污水排放标准

排放水质指标IMO标准欧美法规香港维多利亚

港排放标准

美国阿拉斯加海

域法规

BOD525mg/L 30mg/L 20mg/L 20mg/L

SS 35mg/L 30mg/L 30mg/L 25mg/L

大肠杆菌100个/100ml 100个/100ml 100个/100ml 100个/100ml COD 125mg/L - - -

pH 6-8.5 - - -

余氯 2.5mg/L - 1.0mg/L -

3.船舶污水处理方法

3.1生活污水

目前对于船舶生活污水已研究和开发出多种处理方法,根据方法不同可分为船上处理方式和岸上接受方式两大类。

3.1.1船上处理方法

船舶生活污水处理方法如按排放方法可分为无排放型生活污水处理方法和排放型生活污水处理方法。无排放型生活污水处理方法通常包含有船舶储存方式和再循环处理方式；而对于排放型生活污水处理方法,由于国际公约和相关规定中排放标准的要求,使得船舶生活污水必须经过相应的处理后才能按规定排放。通常船上采用的排放型生活污水处理方式按净化方法的不同可分为：生物学方法、物理化学方法、电化学方法等。

3.1.1.1无排放型处理方式

（1）简单储存方式

最能满足MARPOL73/78公约及卫生标准要求的简单常用的方式就是在船上安装生活污水收集储存柜。该储存柜系统将船舶日常产生的生活污水收集储存起来，在必要时将储存的污水排人岸上污水接收设备，然后加以处理。该方式结构简单，操作管理容易，且对水环境几乎无任何损害。该装置系统的主要缺点是：由于储存舱、柜的容积较大,特别是需在限制海区内长期航行或停泊的船舶，必然造成船舶有效装载容积的减小。

（2）真空收集储存方式

该系统组成中将便器与保持一定真空的污水柜连通,便器的冲洗水是靠真空污水柜的真空抽吸作用流人污水柜的。该储存方式由于每次的冲洗水量少，因此，

污水柜的设计容积较小，有利于焚烧炉的焚烧处理。

（3）再循环处理方式

这种处理方式中可采用排泄污水中的液体作为冲洗介质来循环使用，而污水中的固体污物可用焚烧炉焚烧处理。IMO要求冲洗介质中的粪便大肠杆菌不得超过100个/100mL,因此,该冲洗介质在循环前一般需经过过滤净化和杀菌消毒处理，一般系统中设有专门的管理冲洗介质的设备。

3.1.1.2排放型处理方式

（1）生物学处理方式

生物学处理方式有好氧生物法和厌氧生物法两大类。好氧生物法又分为活性污泥法和生物膜法两种。活性污泥法处理生活污水的工作流程为：污水进入曝气池，在不断通入空气的情况下，活性污泥在此消化分解有机物，离开曝气池后的混合液进入沉淀池。在沉淀池中污泥沉淀分离，而澄清的水进入投有杀菌药剂的杀菌室，经杀菌后的净水排出舷外。从沉淀池中沉淀分离的污泥一部分流回曝气池，多余部分定期排出舷外。厌氧处理法是在无氧条件下，借助于兼性菌及专性厌氧细菌来分解有机污染物，达到净化污水目的的一种方法，该方法分解的主要产物是以甲烷为主的沼气。生物处理装置结构简单、净化效果好、药剂用量少、成本低。缺点主要是需连续不断地向曝气池中吹入空气，否则微生物就会死亡，若装置停用时间过长后，在启动前需用一个月左右的时间培养微生物。此外，这种装置对污水负荷的变化适应性较差，对水中的含盐量敏感，装置的体积也较大。（2）物理一化学处理方式

该处理方式的原理是:通过凝聚、沉淀、过滤等等过程消除水中的固体物质，使之与可溶性有机物质相脱离来降低生活污水的BOD值，然后让液体通过活性炭，最后将符合排放标准的处理后的污水排出舷外。利用这种方式处理生活污水的装置体积较小，使用灵活，对污水量的变化适应性较强，工作过程可全面实现自动化。但是，该处理方式的装置价格昂贵，药剂使用量大，运行成本较高。（3）电化学处理方式

这种方式处理生活污水也是通过凝聚、沉淀、过滤等手段来消除水中的固体物质，降低BOD。通过消毒处理后进行排放的一种处理方式。但是使固体凝聚的方式与上面所述及的物理化学处理方式不同，该方式依靠外部电场产生的凝结作用来完成凝结过程。因此，该处理方式能有效地减少化学试剂的消耗，同时，该方式不易受压力、生态负荷变化以及污水中表面活性物质存在的影响，这是其优点所在。其主要缺点是，由于自动化程度高，操作比较复杂，对管理水平要求比较高，使其在船舶环境下使用和推广受到一定的限制。

（4）比重差分离处理方式

该处理方式利用与粪便比重不同的冲洗液冲洗厕所，再将粪便与冲洗液的混合液送入重力式分离装置中，利用二者的比重不同，在重力场的作用下，或依靠强制重力使粪便等固体污染物与冲洗液分离，被分离出的冲洗液再循环使用，而