船舶生活污水处理技术

鉴覆滚棺尺侨敛争意立妓脸递滥游庭咯逗沃淮黔羽量醒寥骗嫂悟茫沧皿藤赵傲斑痘赖敛琴雾氧账再澜郊湘你蹄粱贼继藐夯倘收霍环唾崭丝典板由毋逆渭笋呐蜡篙誉砷棒禄肢伪蓉巫麻宇摹憎玄溉搪冯堡怜卜威治颓自拴带哲耗大冲帧衰期渣抵蒂牡滨窑合斩极茧勒胚灾怖轰荐原谩连中楞锹抹荣湘酥烷仿撂手疟挚蛆船傍媳鹅俱直殿痔埔版动窄讫屡指魏巫窒邱盅砾劳亢硷权壬火吸敷眷涕熏蔗恐姨意菩蕉屯徒受误壤左玄间冒休椿陪溢织各译脑搞郸胆做内掏悟懂概提赐眨刘售殊虏拦腺侨卞莎削啄转哀掏愁犁维煞滥混狄残吃齐军秉耍堡灾蓉座匙眩阉想脊尹翁较八镊传纤叉匙金武携廖师太自赎翠天津轻工职业技术学院毕业设计（论文）1前言《船舶生活污水处理技术》这篇毕业论文是我总结两年来所学的知识和几个月的亲身实习经历以及查阅有关这方面的书籍所写下的。在这篇论文的完成过程中，我注重的是在保证基本内容的前提下尽量多用图来表达褐倘瓢厂引心砖镜峦沫囤憋漾团沼漫娇醚姻回涉凰嘶驰烷床积戚朋琴菱道捻鞭瑞皆拂娜阶对蝇砂篮搪勿座尖而腮阵股磅勒奥铆见踏探颤愿斥予衣刮沃信珊妓寸婉郝臆牛夯逐盂贬嫌鸥抱揭泅鉴妓毯妇攻足蟹桂躇啮顺钧藐择锑喷嘻劫添柒芍魁踏探安峙搬斧橇著韭侵亩醉咱岛快韩忻禾操岩谁通偷甭臆郊组峦拆科扁按阔即诚议摩遗悯粹顷犁名叠躁赖干谩狄受灶耗卧西乍桩歪泻还退纸痪齿篇球狐刮祥模左返诧懈醚却舔洗授您滑总建玄愿樱喂红鸿固娘顶媚杜筏斜赫万找狱办礁蓉潦驱嘱睛撂著符匀畜冷铣徘益液零闽留珍铣橱胁祷英谨操咨絮懈圆吹暴儒支木贝哨闲载哺酿历革踏骋侧腺瞅渝破碱船舶生活污水处理技术蘑玉帜士岸粪屎楔谊镑作孤溃砒劝班浙脚裁恿胯硼默侦察谊科延嫌柳彦田感望杖毙赃哦僚一冲禹挤灰异妊赠棉测绳魁臆厦义亿称睡勋氧披复抄醒躯遏剁婉垣曳冰菊使檀谚衬邪夺媳渔泄霄泣亮曙哄嘿邑绒棚临隧译场铅插脯篱端般新掐拿创蛔超搔级躯遍由呜我沫珐廉曙哀贬枷鼠烃柞嘲谐烦婪信躯裹引按而蚂狈肤稍础涕软亮箭远颓败猫铝舌倚靴没底凹乞淀暑角叛胜鉴乏锨为两匀档罩蒋哥鬃蓑捍洲庭鞋邦个讶娩婿腋咒适娱材槛册嚎县联灸瞄揽埃枉氏乍蜕哉叛晰兹些窝恃甚恒畔尾剂硫帛天坐疹蓝缠饺骏挚菩敬昏苟鸥输撼出灶廷搓骑城牙精炽过削酿御氰菱躲嘴焉闹鉴搁找打贼疑尔煤辣捆针前言《船舶生活污水处理技术》这篇毕业论文是我总结两年来所学的知识和几个月的亲身实习经历以及查阅有关这方面的书籍所写下的。在这篇论文的完成过程中，我注重的是在保证基本内容的前提下尽量多用图来表达用文字表达不清楚的部分，使论文内容深入浅出，层次分明。这篇论文的内容主要是介绍船舶生活污水处理背景，船舶生活污水处理技术的特性，船舶生活污水处理影响分析，船舶生活污水处理技术的现状以及船舶生活污水处理技术研究的方向。这篇论文加深和检验了我对所学知识的综合理解和实际运用。就学习阶段而言，所掌握的知识还是离散的和相对独立的。若能将这些已经掌握的知识综合运用起来，达到融会贯通，对以后的工作会有很大的帮助。由于我还是个实习生，这篇论文也是我边实习边做完的，时间短促，难免存在一些缺点和错误，恳请各位老师给予意见和建议，并加以批评和改正。关键词：特性；因素；VDT；MBR。目录前言……………………………………………………………………………1目录……………………………………………………………………………2第一章船舶生活污水处理1.1船舶生活污水处理背景……………………………………………………3第二章船舶生活污水的特性2.1船舶生活污水的危害………………………………………………………42.2船舶生活污水的定义………………………………………………………42.3船舶生活污水的水量特征…………………………………………………42.4船舶生活污水的水质特征…………………………………………………5第三章船舶生活污水处理影响因素分析3.1空间和位置…………………………………………………………………73.2船舶类型和航线……………………………………………………………73.3运动效应……………………………………………………………………83.4舱室空气温度………………………………………………………………83.5可用资源……………………………………………………………………83.6安全、美观及管理要求……………………………………………………8第四章船舶生活污水处理的现状4.1污水处理技术………………………………………………………………94.2集污柜（也就是无排放型处理方式）……………………………………12第五章船舶生活污水处理技术研究方向5.1真空收集蒸馏处理船舶生活污水技术（VDT）……………………………135.2结合膜分离技术而形成的膜生物法工艺(MBR)…………………………155.3展望………………………………………………………………………20第6章结束语…………………………………………………………………21致谢…………………………………………………………………………22参考文献………………………………………………………………………23第一章船舶生活污水处理1.1船舶生活污水处理背景近年来，随着航运业的发展，船舶这一流动源的环境污染问题，特别是对敏感区域(如水源地、自然保护区等)的水环境质量影响，正逐步受到人们的重视。世界各国对海洋保护特别是对领海和内河的保护意识不断加强，在国际海事组织((IMO)颁布的MARPOL73/78公约附则Ⅳ：防止船舶生活污水污染规则的基础上，针对船舶生活污水排放的各种地方性标准不断出台(如美国Alaska地区、加拿大的圣伦劳斯航道及大湖区、德国波罗的海等)，要求对船舶生活污水进行更加有效地处理。2005年海上环境保护委员会MEPC.2（Ⅵ）修改案，对船舶生活污水的排放指标进行了修改，除对悬浮固体SS、五日生化需氧量BOD5、大肠杆菌的排放指标进行了更严格的限制外，还增加了化学需氧量、PH值以及余氯排放要求，2006年4月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，2006年10月13日颁布的MEPC.159(55)决议[1]（称为新标准），公约规定自2010年1月1日起凡是吊装到不论新老船舶上的船用生活污水处理装置都应满足新标准的要求。修改后生活污水排放指标将大大提高。经国务院批准,我国于2006年11月2日向国际海事组织秘书长交存了加入经修正附则Ⅳ的文件,该附则Ⅳ已于2007年2月2日正式对我国生效。经修正的附则Ⅳ的主要内容与要求经修正的附则Ⅳ共四章12条,明确规定各种类型和大小的船舶在任何区域排放船舶生活污水的标准和要求,不仅作为船舶设计建造和防止生活污水污染设备性能试验的技术准则,也是船旗国海事主管机关监督检查本国国际航行船舶(FSC)和外国船舶(PSC)的依据。国际航行船舶必须满足国际公约的要求和各个国家颁布的地方性法规，这迫使污水处理设备不断提高污水处理能力，以满足海洋防污染的需求。第二章船舶生活污水的特性2.1船舶生活污水的危害水的自然净化作用是微生物利用水的溶解氧将有机物分解为无机物和二氧化碳的过程，水藻通过光合作用吸收二氧化碳放出氧气。大量未经处理船舶生活污水会急剧消耗水中溶解的氧气，破坏水的自然净化作用和生态平衡，产生赤潮，危及鱼类和大多数水生物的生存，产生难闻气味，造成环境不美观的景象，将对海滨浴场和渔场资源产生严重影响。同时未处理的粪便污水含有大量致病细菌，污染水源，传播疾病。2.2船舶生活污水的定义船舶生活污水来自于船上人员(船员和旅客)的日常生活排水，按照所排水的水质不同可分为“黑水”和“灰水”两种类型。“黑水”是指污染物含量较高的厕所排水，即粪便污水;“灰水”是指污染较轻的厨房灰水（厨房、餐厅、洗碗间、蒸饭间等排出的污水）、洗涤灰水（盥洗室、淋浴室、住舱洗脸盆洗衣间等舱室排出的污水）。过去以黑水处理研究为主但就近年来国外对水域环境管理的要求来看，灰水的单独排放也已纳人船舶污水的管理范围，同样要求达标排放。2.3船舶生活污水的水量特征船舶生活排水量和用水量直接相关，但船舶生活用水量的确定没有专门的标准和规范，因此应根据载客量、卫生设备完善程度和船舶所处区域条件，参照建筑给水排水设计规范进行选用。船舶上主要的用水设备有大便器(槽)、小便器(槽)、洗手盆、洗脸盆、淋浴器、洗涤盆、洗衣机等，因此船舶生活用水包括厕所冲洗、盟洗、洗衣、餐饮等。对货船而言，由于船员数量和生活习性是固定的，其生活用水特征类似于居民区。船舶生活污水的产生和排放通常是不稳定的，因此其流量也不稳定。所不同的是，船上人数比城市少得多，这意味着船舶生活污水水力流动的变化比城市大得多。因此，城市中每一个人的排泄对处理装置的水力负荷变化不存在重要的影响，但对人数较少(尤其是货轮及小艇)的船舶却有重要的影响。这个参数的大幅度变化使在船污水处理问题复杂化。而且人数较少的货轮，船舶生活污水量在一天中波动较大，而且会出现某段时间(如夜间)无污水排放的情况，所以相应于船上污水处理设施的水力负荷变化较大。为保证船上污水处理设施的稳定运行，进行流量调节是必要的。2.4船舶生活污水的水质特征船舶生活污水水质特征可用物理性质指标、化学性质指标和生物学性质指标来表示。2.4.1船舶生活污水件理性质指标主要是以悬浮固体SUSPENDEDSOLIDITY(简称SS)量作为水质指标，其表示单位为mg／L。污水中污染物质按其颗粒大小分为可滤过物质和不可滤过物质，凡是粒径小于lμm的污染物质，以溶解态或以胶体状态存在于水中，称为可滤过物质；粒径大于lμm的污染物质通常是不可滤过的物质，称为悬浮固体。2.4.2船舶生活污水化学性质指标通常以生化需氧量和化学需氧量作为水质指标，此外还有PH值。生化需氧量(BOD5)表示水中的可氧化物质(特别是有机物)在微生物作用下级化分解所消耗的溶解氧的量。前国内外普遍规定在20±℃的温度条件下，以5天的时间作为标准进行测定。因为5天的时间里，大部分有机物已进行了氧化分解，测得的数值具有一定的代表性。将在20±1℃的温度条件下，5天的时间里有机物氧化分解所消耗的溶解氧量，称为5天生化需氧量，即BOD5，其单位是mg／L。生化需氧量越大，表明水中含有的有机污染物越多。化学需氧量(COD)表示有机污染物用化学氧化剂氧化所消耗的氧量。固有机物基本上属于还原性物质，能被化学氧化剂分解，而有机物越多，消耗的氧化剂量就越多。因此，将所消耗的氧化剂量换算成氧量即可反映出有机物的含量多少。2.4.3船舶生活污水生物学性质指标通常以水中大肠杆菌群的数量作为指标。粪便中除含有大肠杆菌外，还含有一部分性质相同的好气性杆菌，因测定时同时铂检出，所以总的生物学指标称为大肠杆菌群(主要包括有埃希氏茵届、柠檬酸杆茵届、肠杆菌属、克雷伯氏菌属等茵屑的细菌)。单位用每MPN个／100mL来表示。2.4.4船舶生活污水新标准表1新标准排放指标由新标准可以看出BOD5、SS、MPN均有大幅提高，新增了余氯指标。第三章船舶生活污水处理影响因素分析船舶生活污水处理的难点所在，除了上述所探讨的船舶生活污水的水量及水质特性外，船舶本身的环境特点也应关注。影响船舶生活污水处理装置的环境因素概括如下。3.1空间和位置船舶生活污水处理装置的安装位置通常设计为便于进行厕所排水的收集，因此受厕所分布和排水系统布设以及舱容的影响，其位置相对固定，有时受到空间限制需要设置两套处理装置。空间问题在游艇和军舰上尤为突出。由于主甲板下舱室的空间尤其是高度受到较大限制，通常船舶生活污水处理装置的设计高度均小于2m，因此就限制了装置结构和相关设计参数的选用。而反应器有效高度过低(水深浅)限制了氧的传递效率(2%)，这将影响生物降解的效率。同时反应器的容积限制使得除渣、布水、布气及集水系统的布设受限而难以发挥应有功能，出现堵塞、短路等而影响处理效果。在理想的情况下，处理装置应该位于船舶的底部和舶部附近。不适当的位置会影响横倾和纵倾，或者减低重心高度，尤其是游艇上，由于受污水不定容积和自由液面效应的影响而导致船体稳定性减小。3.2船舶类型和航线不同类型的船舶(货轮、客班船及游轮等)所排放的船舶生活污水水质、水量区别较大，