2 第二章第三节1

①光学浊度法
精度均达到15PPM以 图2-6光束在油水混合 液中的散射 下，报警 时间延迟在15---20 s。 在发出声光报警的同 时， 经控制装置使处 理水停止排放并流回 舱底。这种浓度计是 目前应用最多的一类。
②红外线吸收法
测量精度为
0一25 ppm，反应时间约为15 s。
③利用荧光法的测定装置
二、船舶防污染设备






（一）船用油水分离器 根据《73/78防污公约》的要求，船用油水分离器在 各类船舶上获得广泛的应用。实践证明，油水分离器在 防止船舶对海洋造成油污染方面起到了很好的作用。 1.对船用油水分离器的要求 （1）经分离的污水应能满足国际防污公约规定的排 放标准； （2）能自动排油； （3）在船舶横倾22．5°时仍能正常工作； （4）构造简单、体积小、重量轻，易于拆洗和检修。




（4）吸附分离法： 是利用多孔性的固体吸附材料直接吸附油 污水中的油粒以达到油与水分离的目的。


常用的吸附材料具有良好的亲油性，有砂、活 性炭、焦炭和各种高分子吸附剂如分子筛等。 吸附分离法主要：用来直接回收微小的油粒， 一般用作油污水处理的精分离手段。

Hale Waihona Puke Baidu.油水分离器的结构与工作过程



利用紫外光照射含油污水以激发石油中具有环 状共扼体分子（如芳烃），使其产生荧光，而 其所产生的荧光强度与水中的含油量具有一定 的数量关系。 含油量高，发出的荧光也强，将这种变化关系 转化成电信号经放大器放大后显示出油分的浓 度值。 目前，美国、英国、日本和我国均生产这类船 用油分浓度计，也是当前使用较多的一种。

提高油水分离效果，聚结元件(粗粒化元件)的材料是关 键。目前主要有聚丙烯无纺布．丙烯腈纤维、弹性尼龙 纤维、车削尼龙、玻璃、金属丝网等。


3）过滤法
过滤分离法使油污水通过多孔性过滤元件，将油挡住，让水通 过而 得以分离。 任何一种过滤介质对污染物的过滤能力都有一定的限度。随着 使用时间的增长，过滤效果会越来越差。当过滤介质达到饱和以后， 必须进行反冲洗，使过滤介质重新具有良好的过滤性能。 过滤法通常是油污水处理的终端手段，作精分离用。 一般用的过滤材料有：人造纤维和金属丝织成的滤布，石英砂， 以及多孔性烧结材料等。

图2-5所示是一 种气电联合自动 排油装置。由一 个电磁阀同时控 制气开排油和气 闭排水的气动隔 膜阀。当上下油 位电极3、2感应 油位而产生的电 信号经放大后打 开电磁阀时，减 压的控制空气经 气水分离器6和压 力调节阀7进入气 动排油阀9下腔和 气动排水阀1的上 腔，使其分别打 开排油阀和关闭 排水阀。相反， 排油后水往上升， 电极感应的信号 又使排水阀打开、 排油阀关闭。




惰性气体系统的功用：就是要使油舱气体中 的含氧量控制在8％以下，方能开始洗舱作业， 防止因静电引起油船爆炸。 原油洗舱的优点： （1）以原油为洗舱工质能够溶解舱内沉淀物 中的石蜡、沥青等物质，从而大大减少了残油 量； (2)残油量少，洗舱水也少，油污水的分离 量也相应减少，从而大大减少了航次的总排油 量； (3)减少货油中的含水量，防止舱壁腐蚀， 洗舱干净、省时、省力、缩短作业时间和坞修 前的洗舱时间等。

目前，实际使用的船用油水分离器种类繁多， 但绝大多数是采用重力分离法，再加上聚结分 离或过滤分离或吸附分离等方法，即所谓组合 式结构，以满足国际公约规定的排放标准的要 求。下面简要介绍CYF一B型油水分离器、塞 里普SFC型油水分离器和真空式油水分离器的 基本结构组成及其工作原理。
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该 分离 器 也是 由 污水 泵 将含油污水泵送入分离器、 通过扩散喷嘴后，大颗粒油 滴即上浮在左集油室顶部； 含 小油 滴 的污 水 进入 下 部的波纹板聚结器，在此聚 合部分油滴成较大颗粒上浮 至右集油室； 含 更小 粒 油滴 的 污水 通 过细滤器，除去水中杂质， 依次进入第一级、第二级纤 维聚结器，使细小油滴聚结 成较大油滴与水分离上浮。 分离后，清洁水通过排出口 排出，左、右集油室中污油 通过电磁阀自动排出，而在 纤维聚结器分离出的污油， 则通过手动阀排出。

1)重力分离
利用油水的比重差（或密度差），使油浮于上部 而后排入污油柜中，下部清水若符合排放标准则可排 出舷外。


优点：结构简单、操作方便， 缺点：分离精度不高，不能满足15PPM的排放要求。 船用油水分离器都采用重力分离法作为第一级分离。

(2)所谓聚结分离




当含油污水通过聚结分离元件时，油污水中的微细油珠被 聚结成较大的油粒（粗粒化），在外力的作用下，粗粒化后 的油粒脱离聚结分离元件的表面，利用油水比重差，克服阻 力迅速上浮，从而达到提高油水分离精度满足排放要求的目 的。 微细油珠的粗粒化过程可分为截留、聚结、脱离和上浮4 个步骤。 提高油水分离效果，聚结分离元件（粗粒化元件）的材料 是关键。 进口处：用孔隙小的粗粒化材料； 出口处：孔隙大的粗粒化材料做成聚结元件。

凡150总吨及以上的油船均应备有经主管机关 认可的有效的油／水界面探测器，以便能迅速而准确 地测定污油水舱中的油／水分界面，其他舱柜如需进 行油水分离并拟从中将排出物直接排放入海者，也应 有这种探测器。为了克服因船舶振动，颠簸等对静止 分离的不利影响，研制了油水分离器，并与多级沉淀 油舱相配合，强化油污水的分离效果，此外，为了避 免误排油，150总吨及以上的油船应装有一个经主管 机关批准的排油监控系统。该系统应设有一个记录器， 用以提供每海里排放升数和总排放量或含油量和排放 率的连续记录。这种记录应能鉴别时间和日期，并至 少应保存3年。每当有排出物排放人海时，排油监控 系统即应开始工作，并应保证在油量瞬间排放率超过 规定时，即自动停止排放任何油性混合物。采取这些 措施后的装于上部法称为“改进的装于上部法”。
第三节
船舶防污染技术与设备★
船舶防污染主要是从改进原有的操作方法，改变船体结构 和增加防污染设备三个方面人手，提高船舶自身净化能力来 实现的。
一、油船残油处理方法和技术 （一）装于上部法和改进的装于上部法 （二）专用压载舱和清洁压载舱 （三）原油洗舱 （四）专用压载的保护位置
（一）装于上部法和改进的装于上部法 “装于上部法” 就是在油舱卸油后，直接往未经清洗的油舱打进 压载水，并在航行中把沉淀在油舱下部含油量较低 （约50ppm）的压载水排入海中，而把其余含油量较 高的压载水排入指定作为污油水舱的某货油舱继续 静止沉淀自然分离，然后把污油水舱下部的清洗水 再排放入海，而上部污油留在污油水舱内，待下次 装油时，新的货油就直接装于残存的污油之上。 “装于上部法”即由此得名。




两级纤维聚结器都呈圆筒形，外形尺寸相同，但后一 级填充的材料多，比前一级更紧密、孔隙更小，能分 离更细微的油滴，但更易堵塞。 安装时注意不能互换，其填充的聚结材料采用介于亲 油和亲水之间的涤纶纤维及弹性尼龙纤维。 由油位检测器检测左、右集油室内的污油量，控制 自动排油阀的启闭。中间集油室的污油量较小，通过 手动排油阀采用人工定期排放。集油室内设有蒸汽加 热器或电加热器，保证高黏度污油在环境温度较低时 能顺利排出。 CYF一B型油水分离器主要用于处理机舱舱底水， 可使排放水的含油量小于10 ppm，并能在船舶倾斜 22.5°的条件下正常运行，其配套泵为单螺杆泵。



（2）油分浓度监测装置 公约规定，船舶油水分离器必须在有油分浓 度监测装置时才能使用，以便对排放水的含油 浓度、排放总量及瞬时排放率进行测定、记录 和控制。 若排放水中含油浓度超过规定的标准， 检测 器就发出声光报警。轮机人员应立即检查污水 处理系统的工作情况，并排除故障，直到水 中含油浓度符合标准为止。 目前，常用光学方法检测水中含油浓度，它有 可以分为：光学浊度法、红外线吸收法、紫外 线吸收法、荧光法。


其他还有气相色普法、紫外线吸收法、称重测 量法。 这些方法都因被测油品不同而得出的数据不同， 需作出标准曲线才能确定含油量，使操作变得 复杂化，因此在船上很少使用。
5.油水分离器的使用管理★





（1）启动的检查及准备 ①使用分离设备和过滤系统排放前，应先征得驾驶员同意，并注意监视 海面是否有明显油迹。 ②首先检查油水分离装置的水、油、气源系统及电气线路安装是否正确； 将油水分离器顶部空气阀打开，以便供水时使空气逸出。 ③打开出水、排油、泵前引水管系及吸入清水（海水或淡水）管系上的 阀，关闭舱底油污水吸入阀。油水分离器在一首次使用或清洗后投人使用时 应先注满清水，以便有助于洗掉可能附私附的油污和杂质，避免油污水对分 离器的污染。 ④接通电源，启动配套泵的电机，向油水分离装置内供水，查看配套泵的 转向是否符合箭头指示方向。此时自动排油黄灯应亮；直至顶部空气阀中有 水溢出，表明分离器内已注满水，排油指示黄灯应自动熄灭：）起动污水泵 前应先打开舷外排出阀，检查自动排油装置和应急操纵手轮是否处于正常位 置。 ⑤打开舱底油污水吸入管系上的阀，然后关闭清水阀，由配套泵将舱底 油污水输入分离装置进行分离处理；同时开启监控系统，调整排放水的含油 指标为15PPM ,确认监控系统和自动停止排放装置正常，并一直处于运行中。




（二）专用压载舱和清洁压载舱 防污公约规定，在1982年6月1日以后交船的载重量为2 万吨及以上的原油油船和载重量为3万吨及以上的成品油 油船，均应设置专用压载舱。在1982年6月1日或以前交 船的载重量为4万吨及以上的原油油船，均应设置专用压 载舱。在1982年6月1日或以前交船的载重量为4万吨及以 上的成品油油船，均应设置专用压载舱，或采用清洁压 载舱的办法。 专用压载舱一般采用双重边舱和双层底结构。这样 可以大大减少船舶因碰撞、搁浅等事故而发生溢油的危 险和溢油量，同时减少了含油污水，缩短了船舶在港时 间，避免水分、盐分与石油制品掺混，并防止油水交替 作用对油舱的腐蚀。 清洁压载舱是现有油船替代专用压载舱的一项等效措施。 它是将一部分货油舱进行彻底清洗后改作为压载舱，并 固定用于装载压载水，而对其结构、泵和管系未作变动 （泵和管路系仍与货油系统共用）。采用清洁压载舱的 油船，应增设油水分离设备和油分浓度计，以便对排放 压载水中的含油量进行监测。
（2）塞里普SFC型油水分离器

由内外两个圆筒套装，所形成的环形空间12为 一级重力粗分离区，内筒下部装有金属粗粒化 栅板2的锥形通道为第二级分离，内筒中部填 充吸附性较强的表面涂有化学薄膜和直径在2 N 3 mm的微小砂粒构成的吸附层5。该装置还 设有低压电磁阀14、三通换向阀15，压缩空气 控制阀16和排出泵17等。


（三）原油洗舱 所谓原油洗舱：就是在卸油的同时，利用所 载货油中的一部分原油在高压下经洗舱机喷射 到货舱内，借以把附着在货油舱舱壁、管路、 肋骨等表面的清洗方法。 在1982年6月1日以后交船的2万载重吨及以 上的原油油船应设置使用原油洗舱的货油舱清 洗系统，用于清洗货油舱。装有原油洗舱系统 的油船，必须设置惰性气体系统，并应备有一 本经主管机关认可的详细说明该系统及设备， 并列有操作程序的《原油洗舱系统操作与设备 手册》。
2.油水分离的方法




油水分离的方法按其原理可分为物理方法、化学方法 和生物处理方法。 物理方法有：重力分离、浮选分离、过滤分离和吸附 分离等方法； 化学方法有：凝聚、电凝聚等方法； 生物处理法有：活性污泥法、生物滤池法等。 目前在船用油水分离器中采用最多的方法是物理分离 法. 物理分离法中以:重力分离、聚结分离、过滤分离和吸 附分离为主。




4.自动排油装置和油分浓度监侧装置 (1)自动排油装置 油水分离器分离出的污油集聚在顶部达一定 数量时，便自动打开排油阀将污油排往污油柜， 这种装置称为自动排油装置。 自动排油装置主要由电阻式或电容式油位检测 器和排油阀组成。 油位检测器装在分离器的集油室中，利用感受 元件在油、水中与分离器壳体之间导电率（或 电容）的变化，测出油层厚度的变化，并输出 控制信号，通过电气控制箱控制排油阀的启闭。 排油阀有电磁阀和气动阀两种。

（3）真空式油水分离器



特点： ①水泵后置，真空抽吸含油污水，进出水泵 的液体为处理后的清水，无杂质和泥沙，泵的 磨损小，工作可靠； ②避免了油污水的乳化，筒内的真空度同时 起到了“气浮分离”的效应，提高了油水分离 效果； ③可采用电动柱塞泵和螺杆泵，密封性好， 自吸能力强，磨损小，工作可靠； (4)分离装置中的聚合元件能自动反向冲洗， 不会堵塞，长期使用不需要更换；


（四）专用压载的保护位置 在1982年6月1日以后交船的载重量为2万吨 及以上的原油油船和载重量为3万吨及以上的 成品油油船，需提供的符合要求容量的位于货 舱长度范围内的专用压载舱，应按要求进行布 置，以提供一种在万一发生搁浅或碰撞时防止 油类外流的保护措施。 对1996年7月6日或以后交船的油船的双壳体 和双层底的要求。