船舶污水處理技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

王經(jīng)財(cái)

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，人類正在逐漸加強(qiáng)對(duì)海洋環(huán)境污染重視和治理。船舶運(yùn)營過程對(duì)海洋環(huán)境的影響是導(dǎo)致海洋 污染的一個(gè)重要的方面。世界經(jīng)濟(jì)一體化加速了世界各國物資的流通，從而加快了海洋物流的節(jié)奏，也導(dǎo)致了海洋環(huán)境污染 的加重。如何防治和減少船舶運(yùn)行對(duì)海洋環(huán)境的污染，綜合利用水資源將是人類面臨的一項(xiàng)重要的課題。

關(guān)鍵詞：船舶；污水處理技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：U665 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）19-0219-01

引言：

目前，海洋環(huán)境污染越來越得到人類的重視，而船舶在帶來交

通便利的同時(shí)也是海洋環(huán)境的重要污染源之一。如何防止和減少船 舶對(duì)海洋的污染將是人類今后的一項(xiàng)重要課題。新型船舶污水處理 技術(shù)的開發(fā)既是一個(gè)機(jī)遇也是一個(gè)挑戰(zhàn)，越來越多的使用新技術(shù)將 帶給我們一個(gè)綠色的海洋。

1 船舶生活污水的處理

現(xiàn)如今，已經(jīng)有很多新型的、科學(xué)的污水處理裝置誕生了，除

了傳統(tǒng)的粉碎殺菌消毒后排放或用污油柜貯存港口接收排放的方法， 還有很多，對(duì)于內(nèi)河船舶污水排放進(jìn)行很好地清化的方法。比如： 物化法、電解法、生化法以及膜生物法。通過以下的介紹，可以對(duì)這四種方法優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)簡單的了解。第一個(gè)是物化法。物法主要是利用機(jī)械對(duì)污水中的污染物進(jìn)行分解。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械體積較小，安裝方便，操作起來也比較簡單。而它的缺點(diǎn)是 要加入大量的化學(xué)藥劑，對(duì)污染物進(jìn)行分解。化學(xué)藥劑需要很大的 地方來儲(chǔ)存，而且會(huì)對(duì)水上環(huán)境造成一定程度上的污染。而且要經(jīng) 常清洗機(jī)械的管道，否則會(huì)發(fā)生堵塞和異味。第二種方法是電解法。 一樣是利用機(jī)械，通過電質(zhì)分解的方式，將污水及污水中的垃圾進(jìn) 行分解。優(yōu)點(diǎn)是，機(jī)體體積較小，重量較輕，安裝方便，可以同時(shí)處理灰水和黑水。機(jī)械運(yùn)行方便，關(guān)機(jī)簡單，而且不會(huì)發(fā)生異味。 不過缺點(diǎn)是投資的費(fèi)用較大，排出的水中，氯元素較高，不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)， 水質(zhì)偏弱酸性。第三種方法是生化法。優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行的費(fèi)用較低，投 資較小，缺點(diǎn)是機(jī)械的體積較大，處理污水的方法比較單一，每次啟動(dòng)比較耗時(shí)耗力。第四種方法，也是時(shí)下用的最多的方法：膜生物法。它是將傳統(tǒng)的處理污水的方法與膜分離技術(shù)二者相結(jié)合，成為一種全新的污水處理方法。它主要依靠膜生物的反應(yīng)器，來對(duì)污水中的微生物和細(xì)菌進(jìn)行分解。這種方法比較簡便，而且裝置的穩(wěn)定性較高，給污水處理的提供很大的便利。

2 船舶含油污水的處理

2.1 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.就目前 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、日本等國的進(jìn)口產(chǎn)品和先進(jìn)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（PortStateContro1）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.

2.2 壓載水的處理 2.2.1 機(jī)械處理法

目前日本的機(jī)械處理技術(shù)為25μm 以上可清除74%～94%，50 μm 以上可清除 82%～95%，其作用原理不純粹是過濾，還包括在 管路內(nèi)部產(chǎn)生剪應(yīng)力和空穴。以色列和美國最近采用盤分離、紫外 照射和高級(jí)氧化處理結(jié)合的技術(shù)，做了兩級(jí)實(shí)驗(yàn)，處理流量均為1Om ?·h，用地中海的原生海水作為壓載水實(shí)驗(yàn)，結(jié)果93%的微米級(jí)浮 游生物、100%的皮米級(jí)浮游生物和62%的納米級(jí)浮游生物被抑活。 另外，旋流分離法是利用水流在管路中高速流動(dòng)產(chǎn)生的分離作用， 將液體的水和固體的生物和病原體分離開，OPtiMar 漩流分離器安 裝在“豪華公主”號(hào)上以200m?·h 流量運(yùn)行可濾除40μm 以上微生 物，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)可濾1μm 以上微生物。

2.2.2 物理處理法

物理處理法即采用熱、紫外線、超聲波、銀離子、磁化等方法.最

新研究表明，40-45℃通常足以殺死或抑活壓載水中有害水生物.低 溫長時(shí)間比高溫短時(shí)間更有效。在船上實(shí)現(xiàn)加熱處理存在的主要問 題是產(chǎn)生熱應(yīng)力、熱源不足、冬季處理效果差等。最近美國人在實(shí) 船的實(shí)驗(yàn)顯示：32kw 的uv 裝置能在壓載水流量為 340m?·h 時(shí)，抑 制浮游植物的生長和造成浮游動(dòng)物95%以上的死亡率。紫外線處理 的效果并不是光照強(qiáng)度和曝光時(shí)間的簡單函數(shù)，對(duì)浮游植物的實(shí)驗(yàn) 表明：高強(qiáng)度光照短曝光時(shí)間比低強(qiáng)度長曝光時(shí)間更有效。此方法 另一缺點(diǎn)是一些較小生物可能在較大生物的影響下，未經(jīng)處理就離 開了紫外線處理單元，而且混濁的水會(huì)降低紫外線的穿透力。

2 船舶污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 生活污水和灰水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)有生活污水處理技術(shù)在處理船舶污水時(shí)遇到的瓶頸問題是： 第一、受船舶搖擺、傾斜等船用條件影響，固液分離效果差；第二、 對(duì)水量水質(zhì)的耐沖擊負(fù)荷差：第三、處理大水量時(shí)，裝置體積龐大。 而序批式生化法污水處理技術(shù)和膜分離技術(shù)可以很好地解決這些問 題。序批式生化法污水處理技術(shù)可以適應(yīng)水質(zhì)水量變化地特點(diǎn).該 技術(shù)具有投資省.運(yùn)行費(fèi)用低占地少.操作自動(dòng)化程度高、抗沖擊 負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。膜分離技術(shù)用于生物處理最早出現(xiàn)于 20 世紀(jì) 60 年代地美國，由于當(dāng)時(shí)膜技術(shù)落后，膜的通水量小，壽命短，嚴(yán) 重制約了膜的實(shí)際使用。20 世紀(jì) 70 年代日本對(duì)膜技術(shù)大力開發(fā).使 其逐漸走向?qū)嶋H技術(shù)應(yīng)用。到 20 世紀(jì) 80 年代中后期，膜技術(shù)開始 應(yīng)用在陸用污水處理裝置和工程上，20 世紀(jì) 90 年代開始逐步推廣 使用。船舶使用膜分離—生物處理技術(shù)直至現(xiàn)在還處于探索階段。 英國哈姆沃西公司生產(chǎn)出船用膜分離一一生物技術(shù)處理裝置，并進(jìn) 行了實(shí)船試驗(yàn)，效果良好。因此，序批式生化法污水處理技術(shù)和膜 分離技術(shù)在處理船舶生活污水和灰水方面具有良好的發(fā)展前景。

2.2 油污水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

為滿足新決議的要求，國內(nèi)開發(fā)了許多新型油污水分離裝置，

這些裝置都是在原處理系統(tǒng)的后階段加裝了深化處理工藝，深化處 理工藝主要式膜分離技術(shù)。國外油污水處理設(shè)備如美國海軍開發(fā)的 橫流薄膜處理系統(tǒng)，德國DVz—sERVIcEs公司開發(fā)的PcM系列裝置， 都是以膜分離作為核心處理系統(tǒng)的。從各種應(yīng)用分析，重力預(yù)處+ 精密過濾+膜分離技術(shù)是極具發(fā)展前景的油污水處理技術(shù)。該裝置主 要由重力分油柜、回流柜、一級(jí)濾油器、二級(jí)濾油器，超濾、泵控 制箱閥門等組成，艙底含油污水由抽吸泵吸入重力分油柜后，再由 循環(huán)泵將污水打入后續(xù)處理單元，部分回流至回流柜，清水排放。 該產(chǎn)品完全替代 Yscz 油污水處理裝置，并能滿足MEPCI07（49）決議 要求。

結(jié)束語：

目前研究的船舶污水的處理方法種類很多，今后的發(fā)展方向應(yīng)

該是最大限度的發(fā)揮各種單一船舶生活污水處理的優(yōu)勢(shì)，開發(fā)多種 處理方法的聯(lián)合使用技術(shù)，取長補(bǔ)短，滿足日益增長的船舶生活擰 水處理達(dá)標(biāo)排放的標(biāo)準(zhǔn)和要求。并從船舶生活污水處理技術(shù)研究中 汲取經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步研發(fā)船舶灰水和油污水的處理技術(shù)。另外，針對(duì) 于船舶污水排放和處理技術(shù)方面的監(jiān)督和管理體制也需進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)

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寧波大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版）.2011（04）

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