论文部分内容阅读
摘 要：根据国内外的船舶现状资料调查，针对船舶生活污水的排量以及水质进行相关的研究，对船舶污水处理产生影响的因素做出了相关分析。分析结果显示，船舶生活污水排放量大，负荷太重；水质与船型以及卫生设备型号的不同，差距较大。故而，对此种现状展开相关研讨。
关键词：船舶；生活污水；装置选型
随着我国船舶业的发展，船舶流动资源所出现的水质问题，尤其是对重要保护水源以及自然保护区等方面的影响问题，正慢慢受到社会的关注。随着世界的自我领海保护意识逐渐加强，根据国际海事组织颁布的MARPOL73/78附则IV—防止生活污水污染规则，美国的阿拉斯加地区、德国的波罗的海区域等均针对船舶污水排放展开相关的治理工作。本文多方面结合国内外的研究调查，以及国内多年来对船舶污水排放处理的前提下，对船舶污水排放的特征以及处理方式等进行研究探讨。
一、船舶生活污水特征
（一）船舶生活污水的定义
船舶的生活污水排放均来自于船上人员，但因水质的不同一般分为“灰水”与“黑水”两种。所谓的“黑水”指的是污染指标较高的人类排泄物；而“灰水”指的则是污染源较轻微的日常生活用水，即是一般的洗刷污水。依据《船用生活污水处理系统技术条件》以及《船舶污染物排放标准》对船舶生活污水的定义，我国对船舶生活用水限定的仅是上述的“黑水”。但近年我国对船舶污水排放的管理来看，“灰水”的排放也归属为污水管理范围内，故而对排放要求也有严格的规定，并要求严格执行。
（二）船舶生活污水的水量特征
船舶的生活用水与排水量成正比，但由于国家对船舶生活污水排放的标准用量并没有严格地规定，故而船舶应该按照船上人员的数量以及相关的卫生设备，对比参照排水量的设计规定进行使用。船舶上必须配备的生活设施配备与生活污水的排量是固定的，然而客船的生活用水的排污量是无法固定的，因流动人口远远比船内固定工作人员，船内的生活用水具有商业特征。故而要参照《建筑给水排水设计规范》中相关住宅以及商业生活用水规定以及相关的数据进行选取。
船舶的生活污水排放与城市污水排放一样具备不确定性。但船上的人员比城市少，故而相关的污水排放水力流动性将比城市大。故而，关于排泄处理装置的水力负荷量对船舶来说至关重要。据相关的实际调查，货轮每天最大排污量的时间集中在晚上7-8点，排污量已经达到60L/h，与日均排污量248L/d对比，变化系数为5.0。因此，船舶的日均排水量波动率较大，故而相对用的污水处理设施以及水利负荷经常不定时的变化。
（三）船舶生活污水的水质特征
实际上，生活污水分类不同，其排污量的规定也不尽相同。船舶自身污水排放量具有明显特点，但船舶卫生系统排泄周期相对很短，故而自身的排污系统的排水负荷也比城市大。
根据相关介绍普通货船上人均日常用水量以及BODS负荷量的平均值，详见表一。根据资料可知，船舶生活污水中所含污染物的浓度与船舶本身使用卫生设备型号及其排水系统之间产生直接关联。
德国相关机构在对船舶生活污水处理的研究时，对比参考了ATV（污水工程联合会）针对小型污水处理装置的设计规定，对此参考的生活排污所致污染负荷参考数值详见表二。
二、船舶生活污水技术研究发展方向
膜生物反应器即：MBR技术膜生物反应器简称MBR，是生活污水处理技术研究发展方向之一。它最大的特点就是包含了生化法以及膜分离法的两大优势，从根本上解决了传统的污水排放处理中，因各种因素导致出水悬浮物浓度不稳定的问题。但由于组件的成本造价高，所以导致了研究进度减缓。目前MBR技术研究即将面临以下两个问题：
第一、污水排量大，但处理设备跟不上。现在市场上存在通用的处理法，其处理量均无法满足大中型出船舶对于污水处理的最低要求。
第二、膜组件的使用成本比普通组件成本高出许多。MBR的技术研究之所以进展缓慢主要还是由于膜组间清洗不便，膜污染问题未能得到有效解决等问题的制约。
三、处理装置分设备选型的特点
（一）电动真空抽吸装置一套
由于生活污区分于其他液体，其无水肿掺杂较多的固态颗粒。由于操作阻力大，一般的离心泵不能达到解决问题的效果，故而需要真空抽吸装置完成相关任务。
（二）电动污水转驳泵三台
用两台正常运作的设备给平常作业使用，剩下的一台用与备用。例如船舶最大可承载70吨生活排放污水，按照船东要求将污水转驳到岸上码头的生活污水处理池所需要的时间必须小于一个半小时左右。生活污水处理池的顶部与水面高度相差为四米。故而应该选用以下类型的排污泵：
压力：0.4Mpa
流量：35t / h
排出 / 吸入管径：DN68
电动机功率：7.5kw/h
转速：2850r / min。
要达到船东对处理器提出的要求，那么转驳泵就应该同时开启两台泵进行相关的污水排放，方便达到减少排放的作业时间。目前两台泵同时启动的转驳实际时间是：71 / （28×2）=1.27（h）<1.5（h）。故而，此种状态下可以能夠达到船东的要求，排出总管必须选用DN100。
（三）液位控制及报警装置
船上两个污水收集柜中都配备有安全警备系统以及液位控制系统且每个水柜的侧壁上在低、高、超高三个点上的位置都设置有浮球式的液压控制处理器。在高位安装的是高液位真空吸入泵自动停泵，低位安装的则是低液位报警兼转驳泵自动停泵，这两个系统均是为确保转驳的安全而设立的。出于船舶工作流质特殊性的考虑，生活污水若是溢出必定会对船舶本身以及周围的环境造成相当大的污染，故而需在超高液位处安装相关停泵失效后的超高液位报警系统，最大程度地避免装置失效后溢出可能造成的污染。
结束语
船舶在处理生活污水排放时对受到运动负荷、水文变化以及空间限制等因素制约，若想达到IMO污水排放新法规，必须引进模块化设计等相关设计理念，冲破传统技术的单一性以及不可靠性能的特点，在满足使用环境的条件下，更好的满足船舶使用需求。
参考文献
[1]陈勇.浅析船舶生活污水处理系统设计[J].机电技术，2012，（6）：157-161.
[2]船舶生活污水特性及处理装置研究[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2005，37（4）：536-539.
[3]董良飞.船舶生活污水污染特征及控制对策研究[D].西安建筑科技大学，2005.DOI：10.7666
关键词：船舶；生活污水；装置选型
随着我国船舶业的发展，船舶流动资源所出现的水质问题，尤其是对重要保护水源以及自然保护区等方面的影响问题，正慢慢受到社会的关注。随着世界的自我领海保护意识逐渐加强，根据国际海事组织颁布的MARPOL73/78附则IV—防止生活污水污染规则，美国的阿拉斯加地区、德国的波罗的海区域等均针对船舶污水排放展开相关的治理工作。本文多方面结合国内外的研究调查，以及国内多年来对船舶污水排放处理的前提下，对船舶污水排放的特征以及处理方式等进行研究探讨。
一、船舶生活污水特征
（一）船舶生活污水的定义
船舶的生活污水排放均来自于船上人员，但因水质的不同一般分为“灰水”与“黑水”两种。所谓的“黑水”指的是污染指标较高的人类排泄物；而“灰水”指的则是污染源较轻微的日常生活用水，即是一般的洗刷污水。依据《船用生活污水处理系统技术条件》以及《船舶污染物排放标准》对船舶生活污水的定义，我国对船舶生活用水限定的仅是上述的“黑水”。但近年我国对船舶污水排放的管理来看，“灰水”的排放也归属为污水管理范围内，故而对排放要求也有严格的规定，并要求严格执行。
（二）船舶生活污水的水量特征
船舶的生活用水与排水量成正比，但由于国家对船舶生活污水排放的标准用量并没有严格地规定，故而船舶应该按照船上人员的数量以及相关的卫生设备，对比参照排水量的设计规定进行使用。船舶上必须配备的生活设施配备与生活污水的排量是固定的，然而客船的生活用水的排污量是无法固定的，因流动人口远远比船内固定工作人员，船内的生活用水具有商业特征。故而要参照《建筑给水排水设计规范》中相关住宅以及商业生活用水规定以及相关的数据进行选取。
船舶的生活污水排放与城市污水排放一样具备不确定性。但船上的人员比城市少，故而相关的污水排放水力流动性将比城市大。故而，关于排泄处理装置的水力负荷量对船舶来说至关重要。据相关的实际调查，货轮每天最大排污量的时间集中在晚上7-8点，排污量已经达到60L/h，与日均排污量248L/d对比，变化系数为5.0。因此，船舶的日均排水量波动率较大，故而相对用的污水处理设施以及水利负荷经常不定时的变化。
（三）船舶生活污水的水质特征
实际上，生活污水分类不同，其排污量的规定也不尽相同。船舶自身污水排放量具有明显特点，但船舶卫生系统排泄周期相对很短，故而自身的排污系统的排水负荷也比城市大。
根据相关介绍普通货船上人均日常用水量以及BODS负荷量的平均值，详见表一。根据资料可知，船舶生活污水中所含污染物的浓度与船舶本身使用卫生设备型号及其排水系统之间产生直接关联。
德国相关机构在对船舶生活污水处理的研究时，对比参考了ATV（污水工程联合会）针对小型污水处理装置的设计规定，对此参考的生活排污所致污染负荷参考数值详见表二。
二、船舶生活污水技术研究发展方向
膜生物反应器即：MBR技术膜生物反应器简称MBR，是生活污水处理技术研究发展方向之一。它最大的特点就是包含了生化法以及膜分离法的两大优势，从根本上解决了传统的污水排放处理中，因各种因素导致出水悬浮物浓度不稳定的问题。但由于组件的成本造价高，所以导致了研究进度减缓。目前MBR技术研究即将面临以下两个问题：
第一、污水排量大，但处理设备跟不上。现在市场上存在通用的处理法，其处理量均无法满足大中型出船舶对于污水处理的最低要求。
第二、膜组件的使用成本比普通组件成本高出许多。MBR的技术研究之所以进展缓慢主要还是由于膜组间清洗不便，膜污染问题未能得到有效解决等问题的制约。
三、处理装置分设备选型的特点
（一）电动真空抽吸装置一套
由于生活污区分于其他液体，其无水肿掺杂较多的固态颗粒。由于操作阻力大，一般的离心泵不能达到解决问题的效果，故而需要真空抽吸装置完成相关任务。
（二）电动污水转驳泵三台
用两台正常运作的设备给平常作业使用，剩下的一台用与备用。例如船舶最大可承载70吨生活排放污水，按照船东要求将污水转驳到岸上码头的生活污水处理池所需要的时间必须小于一个半小时左右。生活污水处理池的顶部与水面高度相差为四米。故而应该选用以下类型的排污泵：
压力：0.4Mpa
流量：35t / h
排出 / 吸入管径：DN68
电动机功率：7.5kw/h
转速：2850r / min。
要达到船东对处理器提出的要求，那么转驳泵就应该同时开启两台泵进行相关的污水排放，方便达到减少排放的作业时间。目前两台泵同时启动的转驳实际时间是：71 / （28×2）=1.27（h）<1.5（h）。故而，此种状态下可以能夠达到船东的要求，排出总管必须选用DN100。
（三）液位控制及报警装置
船上两个污水收集柜中都配备有安全警备系统以及液位控制系统且每个水柜的侧壁上在低、高、超高三个点上的位置都设置有浮球式的液压控制处理器。在高位安装的是高液位真空吸入泵自动停泵，低位安装的则是低液位报警兼转驳泵自动停泵，这两个系统均是为确保转驳的安全而设立的。出于船舶工作流质特殊性的考虑，生活污水若是溢出必定会对船舶本身以及周围的环境造成相当大的污染，故而需在超高液位处安装相关停泵失效后的超高液位报警系统，最大程度地避免装置失效后溢出可能造成的污染。
结束语
船舶在处理生活污水排放时对受到运动负荷、水文变化以及空间限制等因素制约，若想达到IMO污水排放新法规，必须引进模块化设计等相关设计理念，冲破传统技术的单一性以及不可靠性能的特点，在满足使用环境的条件下，更好的满足船舶使用需求。
参考文献
[1]陈勇.浅析船舶生活污水处理系统设计[J].机电技术，2012，（6）：157-161.
[2]船舶生活污水特性及处理装置研究[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2005，37（4）：536-539.
[3]董良飞.船舶生活污水污染特征及控制对策研究[D].西安建筑科技大学，2005.DOI：10.7666