船舶生活污水處理裝置及方法介紹

1、第一節(jié) 船舶生活污水的特性 船舶生活污水是指由船員、旅客以及船舶所載的動(dòng)物日常生活所形成的廢水和廢物。通常將來自于船舶衛(wèi)生間、醫(yī)務(wù)室、裝載活動(dòng)物處所的廢水和廢物稱為“黑水”；而將來自廚房、洗衣房以及盥洗室等處的廢水和廢物稱為“灰水”。船舶生活污水不僅含有有機(jī)物和礦物質(zhì)，而且還含有大量的細(xì)菌、寄生蟲，有時(shí)還含有危害人體及水生物的病毒，如不經(jīng)過任何處理而將其任意排放的話，就可能造成周圍水域的污染。隨著航運(yùn)事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，船舶生活污水對(duì)水域的污染也日趨嚴(yán)重。目前世界各國及國際海事組織對(duì)“黑水”的處理已制定了一系列的公約和規(guī)定，采取各種措施防止船舶生活污水對(duì)環(huán)境的影響。 一 船舶生活污水的性質(zhì)指標(biāo)

2、船舶生活污水性質(zhì)指標(biāo)可分為物理性質(zhì)指標(biāo)、化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)和生物學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。 1 船舶生活污水物理性質(zhì)指標(biāo) 主要以懸浮顆粒SUSPENDED SOLIDITY (簡稱SS)量作為水質(zhì)指標(biāo)，其表示單位為mg/L。污水中污染物質(zhì)按其顆粒大小分為可濾過物質(zhì)和不可濾過物質(zhì)，凡是粒徑小于1um的污染物質(zhì)，以溶解態(tài)或以膠體狀態(tài)存在于水中，成為可濾過物質(zhì)；粒徑大于1um的污染物質(zhì)通常是不可濾過的物質(zhì)，成為懸浮固體。 2 船舶生活污水化學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 通常以生化需氧量和化學(xué)需氧量作為水質(zhì)指標(biāo)。 生化需氧量(BOD)表示水中的可氧化物質(zhì)(特別是有機(jī)物)在微生物作用下氧化分解所消耗的溶解氧的量。國內(nèi)外普遍規(guī)定在201的溫度

3、條件下，以5天的時(shí)間作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。因?yàn)?天的時(shí)間里，大部分有機(jī)物已經(jīng)進(jìn)行了氧化分解，測得的數(shù)值具有一定的代表性，將在201的溫度條件下，5天的時(shí)間里有機(jī)物氧化分解所消耗的溶解氧量，稱為5天生化需氧量，即BOD5，其單位是毫克/升（mg/L）。生化需氧量越大，表明水中含有的有機(jī)污染物越多。 生化需氧量（COD）表示有機(jī)污染物用化學(xué)氧化劑所消耗的氧量。因有機(jī)物基本上屬于還原性物質(zhì)，能被化學(xué)氧化劑分解，而有機(jī)物越多，消耗的氧化劑量就越多。因此，將所消耗的氧化劑量換算成氧量即可反映出有機(jī)物的含量多少。 3 船舶生活污水生物性質(zhì)指標(biāo) 通常以水中大腸桿菌群的數(shù)量作為指標(biāo)。 二 船舶生活污水的危害 1

4、對(duì) 水環(huán)境的影響 當(dāng)船舶生活污水未經(jīng)任何處理排入水環(huán)境時(shí)，水環(huán)境會(huì)進(jìn)行自然凈化，但這種自然凈化過程 進(jìn)行得非常緩慢，且該過程是一種平衡過程，而維持該平衡的過程是溶解氧的含量。如果大量的生活污水排入水環(huán)境中，會(huì)造成水中溶解氧的含量降低，破壞水環(huán)境的自然凈化過程和生態(tài)平衡，改變水環(huán)境的生態(tài)特性，造成水中動(dòng)物的死亡。 2 對(duì)人體健康的影響 水中病菌會(huì)船舶疾病，對(duì)人類健康造成威脅。 三 有關(guān)船舶污水排放規(guī)定 為了防止船舶生活污水污染，國際海事組織（ IMO ） 在MARPOL73/78公約的附則中確定了防止船舶生活污水規(guī)則。該規(guī)則適用于 200總噸以上但許可載運(yùn)10人以上的新船；未經(jīng)丈量總噸但核定許可

5、載運(yùn)10人以上的新船；以及該規(guī)則生效之日的10年以后，上述噸位及載人數(shù)量的船舶。該規(guī)則對(duì)船舶生活污水作如下規(guī)定： 未經(jīng)處理的生活污水應(yīng)在距最近陸地12n mile以外的地方排放，要求此時(shí)船舶以不小于4kn的航速航行，并以中等速度進(jìn)行排放； 如果船上凈化裝置處理后的污水已達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，并且排出的液體在其周圍不產(chǎn)生可見的飄浮固體，不使水變色，那么可在任何地方排放。設(shè)備要求 (1)在距最近陸地4n mile以內(nèi)排放生活污水時(shí)，應(yīng)裝有生活污水處理裝置，該裝置的性能和試驗(yàn)程序應(yīng)符合國際海事組織環(huán)保會(huì)決議MPEC2()生活污水處理裝置國際排放標(biāo)準(zhǔn)和性能試驗(yàn)規(guī)程的規(guī)定，并按國際海事組織環(huán)保會(huì)MEPC8 W

6、P.3生活污水處理裝置型式試驗(yàn)和認(rèn)可準(zhǔn)則的要求進(jìn)行過型式認(rèn)可者。 (2)如只需在距最近陸地4n mile以外排放生活污水，船舶應(yīng)裝有把生活污水進(jìn)行打碎和消毒的裝置，該裝置需經(jīng)本局認(rèn)可。 (3)如只需在距最近陸地12nmile以外排放生活污水，可只設(shè)集污艙柜，該艙柜應(yīng)設(shè)有觀察生活污水的裝置。 (4)船上應(yīng)設(shè)有便于將生活污水排往接收設(shè)備的管路，同時(shí)該管路上應(yīng)裝有按本章(5)規(guī)定的生活污水標(biāo)準(zhǔn)排放接頭。第二節(jié) 船舶生活污水處理方法 船舶生活污水處理方法如按污水的排放方法可分為無排放型生活污水處理裝置和排放型生活污水處理裝置。無排放型生活污水處理裝置通常包含有船舶貯存方式和再循環(huán)處理方式；而對(duì)于排放型

7、生活污水處理裝置，由于國際公約和相關(guān)規(guī)定中排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，使得船舶生活污水必須經(jīng)過相應(yīng)的處理后才能按規(guī)定排放。通常船上采用的排放型生活污水處理方式按凈化方法的不同可分為：生物學(xué)方法、物理化學(xué)方法、電化學(xué)方法及混合處理方法等。 1 目前，船舶采用的生活污水處理方式主要有兩種：收集貯存式和處理排放式。 1)收集貯存式：通過專設(shè)的糞便柜收集貯存含糞尿的廁所沖洗水，集中排放到岸上接收裝置或待航行到非限制海域時(shí)排放。其糞便柜應(yīng)將加強(qiáng)筋放在柜的外側(cè)，以利清洗內(nèi)部，同時(shí)柜內(nèi)壁應(yīng)涂敷環(huán)氧樹脂或采用玻璃鋼襯里，以防銹蝕。采用這種處理方式的裝置，只需從各個(gè)廁所匯集糞尿的管路和足夠容量的貯存艙柜即可，所以裝置十分簡

8、單，造價(jià)低，但貯存艙柜的容量往往需要很大，特別是長期航行或停泊在禁止排放的海域的船舶，就更是如此。同時(shí)當(dāng)糞尿需要長期貯存時(shí)，還必須使用化學(xué)藥品殺菌、消毒和除臭，增加藥品費(fèi)用。 此外，因必須依靠岸上的接收處理而需支付處理費(fèi)，而且并非所有港口都具有這種處理裝置。這些缺點(diǎn)限制其應(yīng)用，目前已逐漸被淘汰。 2)處理排放式：設(shè)置專門的生活污水處理裝置，將生活污水經(jīng)物理、化學(xué)、生物等處理后直接排放或處理后的凈水回收循環(huán)使用。根據(jù)其處理的方法的不同，具體又有如下良種常見方式： (1) 生化處理：又稱活性污泥處理或曝氣處理。其通常是利用好氧性微生物為主的活性污泥對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，使其變成 無機(jī)物，然

9、后進(jìn)行化學(xué)藥品消毒處理，再排放。 活性污泥的主要成分是粒狀或粉末狀的活性炭，常取自：木質(zhì)物（木材、鋸末、不質(zhì)素、泥炭）、煤質(zhì)物（原煤、褐煤）、果質(zhì)物（堅(jiān)果殼、甘蔗渣）以及石油殘?jiān)蜕锕穷^等。這種活性污泥對(duì)有機(jī)物具有很強(qiáng)的吸附能力和氧化分解能力?；钚晕勰嗨l(fā)酵產(chǎn)生的微生物，在有氧的條件下，能透過細(xì)菌的細(xì)胞壁將污水中的溶解性有機(jī)物吸收，固體和膠體的有機(jī)物先附在細(xì)菌體外，由細(xì)菌所分泌的外酶分解為溶解性物質(zhì)再加以吸收。細(xì)菌通過其自身的生命活動(dòng)氧化、還原、合成等過程，將 一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡單的無機(jī)物，同時(shí)放出能量，供細(xì)菌活動(dòng)、生長、繁殖，而將另一部分有機(jī)質(zhì)軟化為生物體所必須的營養(yǎng)質(zhì)，組成新的

10、原生質(zhì)，使細(xì)菌生長繁殖。 消毒處理藥品在船舶上常采用氯化物，如次氯化鈉、次氯化鈣、氯氨、二氧化氯等。采用此種處理方法，處理效果好，所需糞便柜體積小，比較簡單可靠，已在船舶上廣泛應(yīng)用。但需連續(xù)使用，否則微生物就會(huì)死亡而失去處理能力，再生處理所需時(shí)間長。 (2) 理化處理：先將生活污水進(jìn)行機(jī)械分離，使液體和固體分開，然后用化學(xué)藥品對(duì)污水進(jìn)行除臭、消毒、殺菌，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放或循環(huán)利用，而泥渣、污泥等固體廢物則送到焚燒爐焚燒。 采用此種處理裝置與生化相比較，裝置較輕小，隨時(shí)可停止或啟動(dòng)，抑郁實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，而且處理后的水質(zhì)也可不受船舶搖擺和不同海域水質(zhì)的影響，是船舶常用的另一種處理方式。但也存在裝置

11、較復(fù)雜，維修管理要求較高等缺點(diǎn)。 2 生活污水處理裝置的管理（以生化式為例） 1）啟動(dòng)前的檢查：啟動(dòng)裝置前應(yīng)檢查電源、排出泵、曝氣風(fēng)機(jī)、控制系統(tǒng)等的工作是否正常，然后嚴(yán)格按說明書要求程序開啟各閥和風(fēng)機(jī)、排出泵等。若為首次投入使用或長期停用后重新使用，應(yīng)進(jìn)行微生物的人工移植。人工移植微生物時(shí)，可通過第一曝氣室的人孔投入發(fā)酵促進(jìn)劑（如MUSHUGUN100），并在裝置啟動(dòng)運(yùn)行以后的10天到15天內(nèi)連續(xù)投藥。 2）運(yùn)行中的管理 （1）經(jīng)常檢查曝氣風(fēng)機(jī)，勿使停止，否則就會(huì)造成微生物死亡，使處理效果變差。同時(shí)在船上的發(fā)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)接岸電使曝氣風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。曝氣風(fēng)機(jī)的正常排壓為0.02-0.03Mp

12、a。 （2）維持裝置運(yùn)行的最佳溫度，一般在20-25C之間。船舶航行在熱帶或寒帶水域中時(shí)，應(yīng)通過冷卻或加熱設(shè)備以維持最佳溫度，提高處理效果。 （3）定期檢查曝氣室和沉淀室活性污泥的濃度，一般每三個(gè)月檢查一次。在正常情況下，污水呈巧克力色或淡棕色為佳?；钚晕勰酀舛忍髸?huì)產(chǎn)生臭味。如曝氣室和沉淀室表面浮渣 過多，即說明活性污泥濃度太大，這是應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。其方法是：開啟或開大浮渣回升管8的空氣旋塞，將沉淀室浮渣送回曝氣室；打開曝氣室5底部的排渣閥及與排出泵連接的管路中閥門，關(guān)閉消毒室排污閥，啟動(dòng)排出泵15排出部分活性污泥以降低濃度。一般活性污泥量為曝氣室容量的1/21/3為宜。 （4）為防止裝置超負(fù)荷

13、運(yùn)行，應(yīng)嚴(yán)格控制沖洗水量，一般每人每天控制在60升左右。同時(shí)應(yīng)注意防止塑料制品、紡織品、煙頭、不易溶解的紙片等進(jìn)入系統(tǒng)，以防止堵塞和影響處理效果。在清洗便池時(shí)，盡可能不采用各種化學(xué)藥品或?qū)⒉捎们逑椿瘜W(xué)藥品的沖洗水直接排出舷外，以防止殺死微生物。 （5）注意及時(shí)對(duì)消毒室補(bǔ)充消毒藥劑。所用的氯化物藥品是有毒、易燃、易受潮溶化的物品，需用密封的陶瓷容器存放在陰涼通風(fēng)處，并注意防止火災(zāi)和人員中毒。更換藥品時(shí)要帶上膠皮手套，防止燒傷。 3）停機(jī)時(shí)的管理：裝置短期停用時(shí)，曝氣風(fēng)機(jī)應(yīng)保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以免微生物死亡。若需長期停用，則需放盡柜內(nèi)污水，并用海水沖洗干凈。沖洗前應(yīng)將氯溶解器10中的藥品全部取出，防止中毒。沖洗時(shí)水溫不超過65C，且不用刮刀刮、鏟，防止將容器的涂料破壞。裝置重新啟用時(shí)，應(yīng)通過微生物的移植來恢復(fù)其正常工作。 第三節(jié) 船用生活污水處理裝置 處理裝置一般包括以下類型： 1 綠洲-哈姆沃西ST型船用生活污水處理裝置 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 該系列裝置由交通部上?？茖W(xué)研究所設(shè)計(jì)生產(chǎn) 的。