船舶含油污水处理新技术探讨
【摘要】近年来，我国对船舶含油污水处理技术的研究不断深入，船舶含油污水处理的技术要求较高有较高的水平，同时，传统的含油污水处理技术已经不适合当下的船舶的需要，因此，对含油污水处理技术进行创新很有必要，本文将从以下几个方面来分析船舶含油污水处理新技术。
【关键词】船舶；含油污水；处理；新技术
[Abstract] in recent years, the constant deepening of China’s research on the processing technology of ship oil wastewater, oily wastewater treatment technology of ship higher requirements of a higher level, at the same time, need, oily wastewater treatment technology in traditional is not suitable for the ship. Therefore, it is necessary to innovate the oily sewage treatment technology, this paper will from the following several aspects to analysis of new technology of ship oil wastewater treatment.
[keywords] ship; oily wastewater; treatment; new technology
一、前言
目前，我国很多地区对含油污水处理技术仍然研究不够深入，依然采用传统的处理技术，使得处理含油污水的水平得不到提高，因此，研究船舶含油污水处理新技术迫在眉睫。
二、船舶含油污水概述
船舶产生的污水主要为包括船舶生活污水（黑水）、灰水以及船舶油污水。按照公约附则VI的定义，船舶生活污水主要是指：任何型式的厕所和小便池的排出物和其他废弃物；医务室（药房，病房等）的洗手池、洗澡盆和这些处所排水孔的排出物；装有活着的动物处所的排出物；混有上述定义的排出物的其它废水，船舶生活污水也常称为“黑水”；而灰水是指除黑水以外的船上产生的其他污水，主要是来自厨房、洗衣房以及盥洗室等处的废水和废物；船舶油污水主要包括船舶正常操作过程中产生的含油压载水、含油洗舱水和机舱水。
目前公约要求处理的船舶生活污水主要是“黑水”。虽然对盥洗、厨房及洗衣所等排放的“灰水”没有给出处理要求，但当和“黑水”混合排放时必须进行处理。另外，一些国家和地区为保护当地水域环境质量，独自制定了更加严格的船舶生活污水排放标准，比如IMO要求的BOD5，SS和大肠杆菌的排放指标分别为50mg/l，50mg/l和250个/100ml，而美国阿拉斯加海域法规要求的排放指标分别为20mg/l，25mg/L和100个/100ml。并且有些地区要求黑水和灰水都要处理；甚至禁止排放任何形式的船舶生活污水在一些特殊和敏感水体，比如自然保护区、水源地和珍稀鱼类栖息地等。
三、目前含油污水处理工作中存在的问题
1、油水分离器工作负荷过高
舱底水中的含油量通常为7000～10000mg/L，有时更高达50000mg/L；油舱的压载水含油量一般为3000mg/L，洗舱水的含油量一般为10000～15000pmg/L，可见船舶舱底水、压载水、洗舱水中的污油含量相当可观，并且含油污水总量也非常多。据统计，普通船舶每年产生的含油污水相当于其船舶总吨位的30%左右。按照MARPOL73/78公约，含油污水都必须要经过油水分离器来处理，造成油水分离器工作负荷过高，导致油水分离器容易出现故障及维护保养工作量过多。
2、油水分离器的维护保养工作量过多
首次使用或清洗后投入使用时应先注满清水，以利于洗掉可能粘附的油污和杂质，避免含油污水对分离器的污染。注水时，应打开顶部的放空气阀、上排污阀和高位检验旋塞，以驱逐分离器中的空气，直至水从这些阀中流出时将其关闭并停止注水。起动污水泵前应先打开舷外排出阀，检查自动排油装置和应急操纵手轮是否处于正常位置。如有气动装置，应接通气源。
运行中要注意及时排油、加热温度和定期清洗等问题，特别注意避免油水分离器超负荷。如果供水量过大，或排油装置失控，积油过多，都会降低分离效果，造成污油污染分离器内壁。
3、含油污水违规排放现象严重
由于油水分离器工作负荷过高及其维护保养工作量过大等原因，部分船舶则把产生的含油污水不经过油水分离器分离，而直接排向舷外，造成海洋环境污染。违规排放的规律是：白天不排夜间排，停泊不排航行排，港内不排港外排。部分船员认为油水分离器的使用很麻烦或者不会操作油水分离器，因此从不使用油水分离器。设备保持完好以备检查，水质化验达标以备签关。按规定，使用油水分离器和油类操作均要记录在《油类记录簿》中。由于无法监控具体操作，部分船舶均按规定的格式，虚假填写船舶的含油污水量和设备的相关操作。
四、传统的船舶油污水的处理方法
1、物理法
此类方法是利用油和水的密度差使油滴和水分分离的方法,在确定油污水处理方法时,应首先考虑物理法,主要是由于物理法简单易行,管理方便,运行费用低,而且产生的废渣也容易处理,同时不会产生二次污染。最常用的重力分离法和水力旋流法。
(一)重力分离法;此方法是利用水和油的密度差,使上浮油和分散有克服水流阻力上浮进而除去水中油分的方法。油粒上浮速度是决定油分能否在短时间内被
分离的决定性因素,取决于油粒直径的大小,油和水的密度差,流体的粘度以及温度,可用修正的托克斯定律来描述。
(二)水力旋流法;该法使含油污水在压力下沿着筒壁切向高速进入圆筒,在圆筒内部高速旋转,利用圆筒高速旋转的离心力使油和水得到分离,由于油和水密度的不同,水会聚集在旋流的外侧,上浮油和分散油则在。这种方法较重力分离法效率油很大提高,设备也有大幅减少,但因高速旋转水流需消耗很大能量,而且对设备维护要求高,所以只是适用于小量油污水的初步处理。
2、物理化学法
(一)气浮分离法;利用产生的微小气泡粘附油污水中的细微油粒上浮从而达到水油分离的方法。气浮原理主要是由于液体表面张力的作用,因为液体表面分子和液体内部分子受到的分子引力不相同,表面分子受到不均衡的力的作用将表面分子拉向液体的内部,且尽力缩小液体的表面积。油污水中难以通过重力分离或者分离速度较慢的分散油、乳化油可通过此法进行处理。
(二)絮凝沉淀法;为了提高常规重力分离法对微小油滴和乳化油的除去效率,通常可在油污水中投放絮凝剂,使乳化油破乳形成矾花,进而再利用重力分离法去除水中的油分。实际工程中此方法应用较多,但是处理后会产生大量的污泥,仍需进一步处理。
(三)过滤法;过滤法是在油污水流过滤床过程中,通过筛分、惯性碰撞、表面粘力等作用将小粒径油滴截留在过滤介质表面并不断聚集形成大粒径油滴然后上浮分离的方法。常用滤料有高分子聚合物、石英砂、玻璃纤维等。改方法所需设备简单、容易操作且投资小,但是存在处理速度慢以及随着运行时间的增加可能出现的油膜被突破的危险,所以一般必须先对含油污水进行反冲洗,以保证设备的正常运行。
3、生物法
(一)厌氧法;厌氧法是利用厌氧微生物分解水中有机物的方法。通常厌氧反应速率比较慢,耗时较长且当废水量很大时,所需设备较大。目前的研究主要集中于升流式厌氧污泥床和厌氧接触反应器,同时这两种工艺也应用较多。
(二)好氧法;同厌氧法相似,好氧法是利用好氧微生物氧化分解水中的有机物的方法。该方法一般只适用于含油浓度较低的油污水的处理。
五、船舶含油污水处理新技术
本文提出的含油污水处理新技术如图1所示，从污水柜来的含油污水用螺杆泵泵入油水分离筒-1，污水依靠重力和油水的比重差进行初步分离，分离出的污油聚集在上部的集油室，最后经自动排油装置排出至污油柜。集油室可设加热器，便于降低污油粘度，流畅地排出至污油柜。经初步分离后的处理水，水中含油量
小于100mg/L，但仍高于15mg/L。按MARPOL73/78公约附则I的规定，这时的处理水是不能直接排出至海中的。经分离筒-1分离后的污水送入蒸汽加热器-2中将其加热至95℃，由于船舶航行时机舱蒸汽一般由废气锅炉产生，所以从能源角度讲用蒸汽直接加热该污水是可以接受的。经加热后的污水送入蒸发盘-3，蒸发盘位于主机废气锅炉后的烟道内。由于此时烟道内的烟气温度在150℃以上且流量足够，其热量足以将95℃以上的污水加热至蒸发，蒸发后的水汽连同主机废气排至空中。时间久后会在蒸发盘上形成污泥污垢，可在清洁废气锅炉时一并清洁。这样既减少了原先第二级的过滤处理，同时又不受15mg/L以及在特定海域排放要求的，也减轻了船员的劳动强度。
图1含油污水处理新技术示意图
六、结束语
在今后船舶含油污水处理的过程中，要及时的发现污水处理的新要求，并且根据新的要求提出新的处理技术，这样才能够不断提高含油污水处理水平。
【参考文献】
[1]刘源.船舶污水处理技术现状与MBR应用前景展望[J].江苏船舶.2009(01)
[2]刘婷,向阳,陈彪.船舶灰水回用装置的试验研究[J].船舶工程.2008(04)