船舶生活污水處理裝置工藝

　　一、船舶生活污水污染防治現(xiàn)狀

　　近年來，隨著國際商貿(mào)的快速發(fā)展，船舶運(yùn)輸由于載量大、運(yùn)輸成本低、耗能少等優(yōu)點(diǎn)，在國際商貿(mào)運(yùn)輸中占有的比重逐年增大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，約90%～95%的商品都依靠船舶運(yùn)輸。船舶作為流動(dòng)污染源，它在航行過程中產(chǎn)生的生活污水對(duì)水域環(huán)境產(chǎn)生的污染情況不容忽視。根據(jù)《MARPOL73/78》附則Ⅳ、《內(nèi)河船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》和《船舶水污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB3552-20018)對(duì)生活污水的定義，船舶生活污水是指：任何形式的廁所和小便池的排出物;醫(yī)務(wù)室的面盆、洗澡盆的排出物;裝有活畜禽貨的排出物以及上述排出物的其它廢水。由此可知，生活污水中含有有機(jī)物和礦物質(zhì)、大量細(xì)菌和寄生蟲以及危害海洋生物和人類身體健康的病毒等有害物質(zhì)。當(dāng)未經(jīng)處理或經(jīng)處理后不達(dá)標(biāo)的生活污水排入水環(huán)境時(shí)，生活污水中的大量有機(jī)物會(huì)消耗水中的溶解氧，隨著溶解氧含量的降低，水中生態(tài)平衡遭到了破壞，會(huì)造成水生動(dòng)物如魚類等遷徙或死亡;生活污水中的糞便中含有大量的細(xì)菌，甚至是治病細(xì)菌，若未達(dá)標(biāo)排放到水中，會(huì)至使水中生物感染，同時(shí)，污染的水源還會(huì)對(duì)人類身體健康產(chǎn)生危害。另外，由于船舶的流動(dòng)性和水域的流動(dòng)性特點(diǎn)，生活污水的污染物排放到水中，污染物不會(huì)靜止不動(dòng)，而是隨著船舶和水域的流動(dòng)不斷的擴(kuò)散，最終對(duì)水生生物和人類健康產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的危害。因此，船舶污染問題受到了國內(nèi)外的高度重視。

　　為防治船舶污染，國際海事組織(簡稱IMO)于1973年就制定了國際防治船舶造成污染公約，該公約在1978年通過修訂，成為眾所周知的《MARPOL73/78》公約，該公約附則Ⅳ-防止生活污水造成污染規(guī)則于2003年正式生效，作為《MARPOL73/78》締約國，我國已于2007年2月2日開始生效公約附則Ⅳ，按照公約規(guī)定，國際航線400總噸以上船舶或小于400總噸，但經(jīng)核定許可載運(yùn)15人以上的新船需安裝生活污水處理裝置。我國也非常重視船舶防污染工作，《中華人民共和國水污染防治法》《防治船舶污染海洋環(huán)境管理?xiàng)l例》《中華人民共和國防治船舶污染內(nèi)河水域環(huán)境管理規(guī)定》等都對(duì)生活污水的處理提出了要求。近期由交通運(yùn)輸部海事局發(fā)布的《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則(2019)》更是提出了自2020年6月1起，新建內(nèi)河船舶要配備生活污水處理或貯存裝置，由此可以看出，國家對(duì)船舶生活污水處理裝置的安裝使用提出了更高的要求。

　　二、船舶生活污水處理工藝

　　國外對(duì)船舶生活污水處理裝置的研究始于20世紀(jì)60年代末期，主要開展研究工作的國家是最早加入《MARPOL73/78》附則Ⅳ的一些國家，如美國、日本、法國等。從船舶生活污水處理技術(shù)發(fā)展歷程來看，船舶生活污水處理工藝主要借鑒城市生活污水的處理工藝，并隨著水處理技術(shù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)。

　　目前，比較主流的船舶生活污水處理工藝有生物法、物化法和電化學(xué)法等。生物法處理工藝主要有活性污泥法及生物膜法，采用活性污泥法的代表性裝置主要有德國制造有限公司生產(chǎn)的bio-compact系列以及英hamworthy公司的“超三叉機(jī)”系列船用生活污水處理裝置，采用生物接觸氧化工藝的代表性裝置日本大晃機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的SBT系列裝置。

　　國內(nèi)對(duì)船舶生活污水處理裝置的研究相對(duì)較晚，以上海船舶設(shè)備研究所為代表，該所先后研制了WCF系列物化法的處理裝置，具有粉碎、消毒、貯存功能的WCH型系列貯存柜和WCB型生化法生活污水處理裝置。其他還有引進(jìn)國外設(shè)備并轉(zhuǎn)化研發(fā)的相關(guān)裝置，如從英國Harmworthy公司引進(jìn)并吸收研發(fā)的南京綠洲機(jī)器廠的ST系列以及從日本大晃機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社引進(jìn)并吸收研發(fā)的重慶大晃康達(dá)環(huán)保公司的SBT系列。

　　雖然生活污水處理裝置類型很多，原理也有所不同，但通過對(duì)內(nèi)河船舶生活污水處理裝置的使用情況進(jìn)行調(diào)研，目前船舶生活污水處理工藝還是以生化法為主。生化法也是生物法，它與耗能大、價(jià)格高的電化學(xué)法相比，生物法因其經(jīng)濟(jì)性，在船舶生活污水中廣泛應(yīng)用。生物法也就是利用微生物分解氧化有機(jī)物的特點(diǎn)，并采取一定的人工方法，創(chuàng)造有利于微生物生長、繁殖的環(huán)境，通過誘導(dǎo)和馴化微生物，以達(dá)到通過微生物代謝而處理生活污水的目的。

　　三、船舶生活污水處理裝置運(yùn)行存在問題

　　目前，盡管大部分船舶都按照要求配備了生活污水處理裝置，但從調(diào)研和研究來看，生活污水處理裝置處理效果不理想，裝置運(yùn)行和管理主要存在以下問題：

　　3.1?船舶工作環(huán)境影響裝置處理效能

　　船舶生活污水處理裝置處理污水主要來自船上廁所用水污水，因此，生活污水的處理裝置的安裝位置不僅需安裝于便于接收污水的位置，還應(yīng)考慮安置條件。對(duì)于貨船而言，機(jī)艙區(qū)域較小，生活污水處理裝置的高度基本維持在1.5米左右，因此，其內(nèi)部零件的選擇與整體風(fēng)格將在內(nèi)部高度與空間上做一定的調(diào)整，可能會(huì)影響生活污水處理裝置的最終處理效果，例如，處理裝置的內(nèi)部處理空間不充分，影響整體通風(fēng)效果，影響微生物的分解效率。

　　其次，機(jī)艙溫度也會(huì)對(duì)處理裝置中的微生物活性造成影響，尤其在夏季，氣溫高且機(jī)艙通風(fēng)差，機(jī)艙溫度常高達(dá)50℃，若此時(shí)裝置鼓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，會(huì)使曝氣室及裝置整體溫度升高，超出活性污泥的最適宜溫度范圍15～30℃，導(dǎo)致活性污泥當(dāng)中微生物失去活性，造成設(shè)備處理效能降低的情況。

　　再次，船舶航行過程由于波浪的作用會(huì)對(duì)污水處理裝置的處理效果產(chǎn)生一定的影響，船舶的晃動(dòng)可能會(huì)對(duì)曝氣系統(tǒng)產(chǎn)生影響，出現(xiàn)污水曝氣不均勻的情況。

　　3.2?船公司及船員對(duì)生活污水防污染重視不足

　　船公司對(duì)船上生活污水處理裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)并沒有提供有效的人力物力支持，當(dāng)裝置運(yùn)行出現(xiàn)問題時(shí)，船員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及時(shí)維護(hù)，造成裝置處理未能正常運(yùn)行。

　　3.3?船舶污染物排放情況監(jiān)管難

　　《水污染防治法》明確了船舶污染水域監(jiān)督管理的主管部門為海事管理機(jī)構(gòu)。但在現(xiàn)場檢查過程中，海事部門的執(zhí)法工作人員并不能判斷生活污水處理裝置是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，處理水質(zhì)是否達(dá)標(biāo)，因?yàn)閳?zhí)法人員并不具備操作裝置的專業(yè)技術(shù)能力，裝備中的關(guān)鍵組件如膜組件、活性污泥是否符合要求，不具備判斷能力，且判斷水質(zhì)達(dá)標(biāo)需要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行采樣和分析，這需要耗費(fèi)大量的人力物力。目前，我國對(duì)生活污水抽檢無相關(guān)法律法規(guī)支撐，海事執(zhí)法工作人員現(xiàn)場僅對(duì)文書和設(shè)備外觀是否整潔、操作說明和注意告示牌是否完備等做檢查，而生活污水是否達(dá)標(biāo)排放在現(xiàn)場監(jiān)督檢查中難以發(fā)現(xiàn)。

　　四、船舶生活污水處理裝置運(yùn)營管理

　　4.1?加強(qiáng)船公司及船員環(huán)保意識(shí)

　　應(yīng)讓船公司和船員充分認(rèn)識(shí)船舶生活污水防污染的重要性，船舶生活污水處理裝置作為船舶防污染的重要設(shè)備，船上工作人員應(yīng)充分掌握船舶生活污水處理裝置的原理、使用及維護(hù)方法，保證其設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，另外，輪機(jī)長應(yīng)定期檢查裝置的文書記錄，對(duì)不符合項(xiàng)進(jìn)行提議修改，以保證生活污水處理裝置更好地運(yùn)行。船公司應(yīng)定期邀請(qǐng)?jiān)O(shè)備廠家或相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)人員對(duì)裝置使用進(jìn)行培訓(xùn)，使船員熟悉裝置的操作和故障的處置，防止裝置操作失誤而使得生活污水違規(guī)排放。

　　4.2?加強(qiáng)對(duì)船舶生活污水污染防治的監(jiān)督檢查

　　海事管理部門應(yīng)加強(qiáng)船舶防污染應(yīng)監(jiān)管的現(xiàn)場執(zhí)法人員的執(zhí)法能力，在日常檢查中，應(yīng)熟練檢查生活污水排放、投藥和維護(hù)情況，裝置是否處于正常的狀態(tài)，對(duì)于投藥的，需要檢查藥品是否在有效期內(nèi)，還應(yīng)檢查生活污水處理裝置管路情況，生活污水是否存在未處理的情況。同時(shí)，當(dāng)懷疑生活污水未達(dá)標(biāo)排放時(shí)，應(yīng)安排專門的經(jīng)費(fèi)對(duì)水樣進(jìn)行采樣，并送至專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測，以進(jìn)一步確定生活污水排放水質(zhì)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　4.3?嚴(yán)格船舶設(shè)計(jì)建造改造把關(guān)

　　船舶建造或改造時(shí)應(yīng)成分考慮生活污水系統(tǒng)的布局，應(yīng)避免安裝位置的不合理、不通風(fēng)。

　　同時(shí)，對(duì)于已安裝生活污水處理裝置的船舶，建議還應(yīng)設(shè)置污水貯存柜及岸上接收的接收管和泵，以應(yīng)對(duì)下一步船舶生活污水岸上接收的趨勢。同時(shí)，對(duì)有條件的船舶，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮灰水的處理，雖然目前《防止船舶生活污水造成污染規(guī)則》和《船舶水污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB3552-2018)僅對(duì)生活污水的黑水排放作出了要求，但從國外船舶防污染管理和生活污水處理技術(shù)發(fā)展來看，船舶生活污水灰水處理受到了廣泛的關(guān)注，灰水的處理也是未來船舶防污染的必然趨勢。（來源：交通運(yùn)輸部環(huán)境保護(hù)中心）