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第四章船舶生活污水处理装置第一节船舶生活污水的特性•船舶生活污水是指由船员、旅客以及船舶所载的动物日常生活所形成的废水和废物。通常将来自于船舶卫生间、医务室、装载活动物处所的废水和废物称为“黑水”；而将来自厨房、洗衣房以及盥洗室等处的废水和废物称为“灰水”。船舶生活污水不仅含有有机物和矿物质，而且还含有大量的细菌、寄生虫，有时还含有危害人体及水生物的病毒，如不经过任何处理而将其任意排放的话，就可能造成周围水域的污染。随着航运事业的进一步发展，船舶生活污水对水域的污染也日趋严重。目前世界各国及国际海事组织对“黑水”的处理已制定了一系列的公约和规定，采取各种措施防止船舶生活污水对环境的影响。•一船舶生活污水的性质指标•船舶生活污水性质指标可分为物理性质指标、化学性质指标和生物学性质指标。•1船舶生活污水物理性质指标•主要以悬浮颗粒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1um的污染物质，以溶解态或以胶体状态存在于水中，成为可滤过物质；粒径大于1um的污染物质通常是不可滤过的物质，成为悬浮固体。•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。•生化需氧量(BOD)表示水中的可氧化物质(特别是有机物)在微生物作用下氧化分解所消耗的溶解氧的量。国内外普遍规定在20±1℃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，大部分有机物已经进行了氧化分解，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，其单位是毫克/升（mg/L）。生化需氧量越大，表明水中含有的有机污染物越多。•生化需氧量（COD）表示有机污染物用化学氧化剂所消耗的氧量。因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。•3船舶生活污水生物性质指标•通常以水中大肠杆菌群的数量作为指标。•二船舶生活污水的危害•1对水环境的影响•当船舶生活污水未经任何处理排入水环境时，水环境会进行自然净化，但这种自然净化过程•进行得非常缓慢，且该过程是一种平衡过程，而维持该平衡的过程是溶解氧的含量。如果大量的生活污水排入水环境中，会造成水中溶解氧的含量降低，破坏水环境的自然净化过程和生态平衡，改变水环境的生态特性，造成水中动物的死亡。•2对人体健康的影响•水中病菌会船舶疾病，对人类健康造成威胁。•三有关船舶污水排放规定•为了防止船舶生活污水污染，国际海事组织（IMO）在MARPOL73/78公约的附则Ⅳ中确定了防止船舶生活污水规则。该规则适用于•200总吨以上但许可载运10人以上的新船；未经丈量总吨但核定许可载运10人以上的新船；以及该规则生效之日的10年以后，上述吨位及载人数量的船舶。该规则对船舶生活污水作如下规定：•未经处理的生活污水应在距最近陆地12nmile以外的地方排放，要求此时船舶以不小于4kn的航速航行，并以中等速度进行排放；•如果船上净化装置处理后的污水已达到了排放标准，并且排出的液体在其周围不产生可见的飘浮固体，不使水变色，那么可在任何地方排放。设备要求•(1)在距最近陆地4nmile以内排放生活污水时，应装有生活污水处理装置，该装置的性能和试验程序应符合国际海事组织环保会决议MPEC2(Ⅳ)生活污水处理装置国际排放标准和性能试验规程的规定，并按国际海事组织环保会MEPC8WP.3生活污水处理装置型式试验和认可准则的要求进行过型式认可者。•(2)如只需在距最近陆地4nmile以外排放生活污水，船舶应装有把生活污水进行打碎和消毒的装置，该装置需经本局认可。•(3)如只需在距最近陆地12nmile以外排放生活污水，可只设集污舱柜，该舱柜应设有观察生活污水的装置。•(4)船上应设有便于将生活污水排往接收设备的管路，同时该管路上应装有按本章(5)规定的生活污水标准排放接头。第二节船舶生活污水处理方法•船舶生活污水处理方法如按污水的排放方法可分为无排放型生活污水处理装置和排放型生活污水处理装置。无排放型生活污水处理装置通常包含有船舶贮存方式和再循环处理方式；而对于排放型生活污水处理装置，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、电化学方法及混合处理方法等。•1目前，船舶采用的生活污水处理方式主要有两种：收集贮存式和处理排放式。•1)收集贮存式：通过专设的粪便柜收集贮存含粪尿的厕所冲洗水，集中排放到岸上接收装置或待航行到非限制海域时排放。其粪便柜应将加强筋放在柜的外侧，以利清洗内部，同时柜内壁应涂敷环氧树脂或采用玻璃钢衬里，以防锈蚀。采用这种处理方式的装置，只需从各个厕所汇集粪尿的管路和足够容量的贮存舱柜即可，所以装置十分简单，造价低，但贮存舱柜的容量往往需要很大，特别是长期航行或停泊在禁止排放的海域的船舶，就更是如此。同时当粪尿需要长期贮存时，还必须使用化学药品杀菌、消毒和除臭，增加药品费用。•此外，因必须依靠岸上的接收处理而需支付处理费，而且并非所有港口都具有这种处理装置。这些缺点限制其应用，目前已逐渐被淘汰。•2)处理排放式：设置专门的生活污水处理装置，将生活污水经物理、化学、生物等处理后直接排放或处理后的净水回收循环使用。根据其处理的方法的不同，具体又有如下良种常见方式：•(1)生化处理：又称活性污泥处理或曝气处理。其通常是利用好氧性微生物为主的活性污泥对污水中的有机物进行氧化分解，使其变成•无机物，然后进行化学药品消毒处理，再排放。•活性污泥的主要成分是粒状或粉末状的活性炭，常取自：木质物（木材、锯末、不质素、泥炭）、煤质物（原煤、褐煤）、果质物（坚果壳、甘蔗渣）以及石油残渣和生物骨头等。这种活性污泥对有机物具有很强的吸附能力和氧化分解能力。活性污泥所发酵产生的微生物，在有氧的条件下，能透过细菌的细胞壁将污水中的溶解性有机物吸收，固体和胶体的有机物先附在细菌体外，由细菌所分泌的外酶分解为溶解性物质再加以吸收。细菌通过其自身的生命活动——氧化、还原、合成等过程，将•一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时放出能量，供细菌活动、生长、繁殖，而将另一部分有机质软化为生物体所必须的营养质，组成新的原生质，使细菌生长繁殖。•消毒处理药品在船舶上常采用氯化物，如次氯化钠、次氯化钙、氯氨、二氧化氯等。采用此种处理方法，处理效果好，所需粪便柜体积小，比较简单可靠，已在船舶上广泛应用。但需连续使用，否则微生物就会死亡而失去处理能力，再生处理所需时间长。•(2)理化处理：先将生活污水进行机械分离，使液体和固体分开，然后用化学药品对污水进行除臭、消毒、杀菌，达到排放标准后排放或循环利用，而泥渣、污泥等固体废物则送到焚烧炉焚烧。•采用此种处理装置与生化相比较，装置较轻小，随时可停止或启动，抑郁实现自动控制，而且处理后的水质也可不受船舶摇摆和不同海域水质的影响，是船舶常用的另一种处理方式。但也存在装置较复杂，维修管理要求较高等缺点。•2生活污水处理装置的管理（以生化式为例）•1）启动前的检查：启动装置前应检查电源、排出泵、曝气风机、控制系统等的工作是否正常，然后严格按说明书要求程序开启各阀和风机、排出泵等。若为首次投入使用或长期停用后重新使用，应进行微生物的人工移植。人工移植微生物时，可通过第一曝气室的人孔投入发酵促进剂（如MUSHUGUN100），并在装置启动运行以后的10天到15天内连续投药。•2）运行中的管理•（1）经常检查曝气风机，勿使停止，否则就会造成微生物死亡，使处理效果变差。同时在船上的发电机停止运转时，应接岸电使曝气风机继续运转。曝气风机的正常排压为0.02-0.03Mpa。•（2）维持装置运行的最佳温度，一般在20-25°C之间。船舶航行在热带或寒带水域中时，应通过冷却或加热设备以维持最佳温度，提高处理效果。•（3）定期检查曝气室和沉淀室活性污泥的浓度，一般每三个月检查一次。在正常情况下，污水呈巧克力色或淡棕色为佳。活性污泥浓度太大会产生臭味。如曝气室和沉淀室表面浮渣•过多，即说明活性污泥浓度太大，这是应进行调节。其方法是：开启或开大浮渣回升管8的空气旋塞，将沉淀室浮渣送回曝气室；打开曝气室5底部的排渣阀及与排出泵连接的管路中阀门，关闭消毒室排污阀，启动排出泵15排出部分活性污泥以降低浓度。一般活性污泥量为曝气室容量的1/2——1/3为宜。•（4）为防止装置超负荷运行，应严格控制冲洗水量，一般每人每天控制在60升左右。同时应注意防止塑料制品、纺织品、烟头、不易溶解的纸片等进入系统，以防止堵塞和影响处理效果。在清洗便池时，尽可能不采用各种化学药品或将采用清洗化学药品的冲洗水直接排出舷外，以防止杀死微生物。•（5）注意及时对消毒室补充消毒药剂。所用的氯化物药品是有毒、易燃、易受潮溶化的物品，需用密封的陶瓷容器存放在阴凉通风处，并注意防止火灾和人员中毒。更换药品时要带上胶皮手套，防止烧伤。•3）停机时的管理：装置短期停用时，曝气风机应保持连续运转，以免微生物死亡。若需长期停用，则需放尽柜内污水，并用海水冲洗干净。冲洗前应将氯溶解器10中的药品全部取出，防止中毒。冲洗时水温不超过65°C，且不用刮刀刮、铲，防止将容器的涂料破坏。装置重新启用时，应通过微生物的移植来恢复其正常工作。第三节船用生活污水处理装置•处理装置一般包括以下类型：•1绿洲-哈姆沃西ST型船用生活污水处理装置•它是采用生物化学处理方式的污水净化装置。•2WCB型生活污水处理装置•该系列生活污水处理装置由中船总公司704所设计生产的，采用生化法处理生活污水，利用活性污泥与生物膜中的微生物在有氧环境下联合作用来消除污水中的有机污染物，该系列由10-300人的不同规格所组成。•3CSWA型生活污水处理装置•该系列装置由交通部上海科学研究所设计生产•的。采用生物接触氧化法与化学消毒法相结合来处理船舶生活污水以及陆用场所的生活污水。•4WC-120型生活污水处理装置•该装置是一种再循环式的污水处理系统。•5WSH型生活污水处理装置•该装置是丹麦阿特拉斯（ATLAS）公司生产的物理化学方式的污水处理装置。该装置完全实现自动操作，可用于无人机舱。•6ORCAП型生活污水处理装置•该型生活污水处理装置是采用物理-化学方式处理生活污水的，由美国ENVIROVAC公司生产的。•7真空污水装置